CN114498722A - 海上风电直流系统及其控制方法、设备 - Google Patents

海上风电直流系统及其控制方法、设备 Download PDF

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Abstract

本公开提出一种海上风电直流系统及其控制方法、设备，海上风电直流系统包括主电路模块和控制模块；主电路模块包括二极管整流器单元、海上直流电压双向可调换流器单元、岸上直流电压双向可调换流器单元，二极管整流器单元的交流端和海上直流电压双向可调换流器单元的交流端并联连接在海上交流汇集母线上，二极管整流器单元的直流正端经过直流输电线路和岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端连接至海上直流电压双向可调换流器单元的直流负端，控制模块与主电路模块连接；控制模块对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制，以实现海上黑启动、对直流输电线路电流的控制和对二极管整流器单元整流功率控制。

Description

海上风电直流系统及其控制方法、设备
技术领域
本公开涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种海上风电直流系统及其控制方法、设备。
背景技术
随着海上风电技术的发展，海上风电场离岸距离越来越远，高压直流输电已经成为了必然选择。然而，现在工程上的方案是采用基于模块化多电平换流器(ModularMultilevel Converter,MMC)的集中式整流方案。虽然MMC可以为海上风电场提供稳定的交流电压，但是MMC巨大的阀体积也增大了海上换流平台的建设难度，制约了远海风电的发展。
现有的直流输电方案主要包括三种：风机串联式、电流源换流器串联式和二极管整流式。其中(1)风机串联式取消集中式MMC，直接将风机的直流侧串联起来，支撑系统的直流电压，此类技术的缺点是，位于直流线路顶端的风机变压器需要承受整个直流系统对地的直流电压；而风机变压器的容量通常很小。如此高的绝缘要求给风机变压器的绝缘设计带来了极大的挑战；(2)电流源换流器串联式取消集中式MMC，取而代之的是多台中等容量的电流源型换流器，多台电流源型换流器的直流侧串联连接，这类方案的不足是中等容量、大容量的电流源型换流器技术发展还不成熟，难以实现工程应用；(3)二极管整流式是将MMC换成了二极管整流器，由于二极管整流器的体积远小于MMC的体积，因此可以有效地降低海上换流平台的体积，此类方案的主要问题是二极管整流器只能单向传输功率，一方面，这造成在启动阶段，岸上无法为海上提供电源，二极管只能单向传输功率的特性使得系统难以启动；另一方面，在正常运行阶段，当岸上的直流电压确定之后，二极管整流器的输送功率主要由交流电压决定，而此类方案的交流电压由上百台风机共同决定，系统控制十分复杂。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本公开的第一个目的在于提出一种海上风电直流系统，以解决现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。
晶闸管换流器消耗无功功率且交流电流含有较大的谐波的问题。
本公开的第二个目的在于提出一种海上风电直流系统的控制方法。
本公开的第三个目的在于提出一种海上风电直流系统的控制设备。
为达上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种海上风电直流系统，包括：
主电路模块和控制模块；所述主电路模块包括二极管整流器单元、海上直流电压双向可调换流器单元、岸上直流电压双向可调换流器单元，所述二极管整流器单元的交流端和所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流端并联连接在海上交流电网的海上交流汇集母线上，所述二极管整流器单元的直流正端经过直流输电线路和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端连接至所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流负端，所述二极管整流器单元的直流负端与所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流正端连接，所述岸上直流电压双向可调换流器单元的交流端与岸上交流电网连接，所述控制模块与所述主电路模块连接；
所述二极管整流器单元用于进行功率传输；所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元用于基于所述控制模块的控制实现海上黑启动，以及实现对直流输电线路电流的控制和对所述二极管整流器单元整流功率控制，所述控制模块获取所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和所述二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，以对所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制。
本公开实施例的海上风电直流系统，利用控制模块获取的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元的控制，实现了海上黑启动，和对直流输电线路电流以及二极管整流器单元整流功率的控制，解决了现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。
在本公开第一方面实施例的一种海上风电直流系统中，所述二极管整流器单元包括整流变压器、十二脉动二极管整流器和开关，所述十二脉动二极管整流器的交流端依次经过所述整流变压器和所述开关与所述海上交流汇集母线连接。
在本公开第一方面实施例的一种海上风电直流系统中，所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元分别包括直流电压双向可调的MMC换流器。
在本公开第一方面实施例的一种海上风电直流系统中，所述对所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制包括启动阶段控制和运行阶段控制，所述控制模块设置有设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值、设定的所述二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值，以及设定的海上交流汇集母线处的额定电压；在所述启动阶段控制，所述控制模块控制所述开关断开，并基于所述直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势；在所述运行阶段控制，所述控制模块控制所述开关闭合，并基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和所述额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
在本公开第一方面实施例的一种海上风电直流系统中，在所述启动阶段控制得到的所述直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；所述控制模块基于直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，所述控制模块基于所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势。
在本公开第一方面实施例的一种海上风电直流系统中，在所述运行阶段控制得到的所述直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；所述控制模块基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；所述控制模块基于所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和所述额定电压，进而计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种应用于在本公开第一方面实施例的海上风电直流系统的控制方法，包括：
对岸上直流电压双向可调换流器单元进行充电启动，获取所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，以及海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压；
基于设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势，基于所述第一直流内电势控制岸上直流电压双向可调换流器单元和海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制，并完成海上黑启动；
完成海上黑启动后，获取海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压；
基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和设定的海上交流汇集母线处的额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于所述第二直流内电势和所述交流内电势控制海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制和对所述二极管整流器单元整流功率控制。
本公开实施例的海上风电直流系统的控制方法，利用获取的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元的控制，实现了海上黑启动，和对直流输电线路电流以及二极管整流器单元整流功率的控制，解决了现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。
在本公开第二方面实施例的一种海上风电直流系统的控制方法中，所述直流输电系统的第一直流内电势获取方法包括：所述直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，基于所述直流电流参考值和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电流获得第一直流电流差值，利用PI控制器将所述第一直流电流差值转化成第一直流电压差值，基于所述第一直流电压差值和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压获得所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；基于所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压获得电容电压平均值，基于所述电容电压平均值和所述额定电容电压值获得第一电容电压差值，利用PI控制器将所述第一电容电压差值转化成所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势。
在本公开第二方面实施例的一种海上风电直流系统的控制方法中，所述直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，基于所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压获得第二电容电压差值，利用PI控制器将所述第二电容电压差值转化成所述海上直流电压双向可调换流器单元的第二直流电流差值，基于所述第二直流电流差值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电流获得直流电流中间值，利用PI控制器将所述直流电流中间值转化成直流电压中间值，基于所述直流电压中间值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；基于所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和所述二极管整流器单元的直流电压获得比值差，利用PI控制器将所述比值差转化成电压差，基于所述额定电压和所述电压差，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
为达上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种海上风电直流系统的控制设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的海上风电直流系统的控制方法。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的结构示意图；
图2为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的主电路结构示意图；
图3为本公开实施例所提供的十二脉动二极管整流器的结构示意图；
图4为本公开实施例所提供的直流电压双向可调MMC换流器的结构示意图；
图5(a)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的单向电流型钳位双子模块结构示意图；
图5(b)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的单向电流型全桥子模块结构示意图；
图5(c)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的全桥子模块结构示意图；
图5(d)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的半桥子模块结构示意图；
图6为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的控制方法的流程示意图；
图7为本公开实施例所提供的启动阶段系统控制流程图；
图8为本公开实施例所提供的启动阶段岸上MMC直流侧控制框图；
图9为本公开实施例所提供的启动阶段海上MMC直流侧控制框图；
图10为本公开实施例所提供的正常运行阶段海上MMC直流侧控制框图；
图11为本公开实施例所提供的正常运行阶段海上MMC交流侧控制框图；
图12是用来实现本公开实施例的海上风电直流系统的控制方法的控制设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。还应当理解，本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面结合具体的实施例对本公开进行详细说明。
图1为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的结构示意图。
本公开实施例提供了海上风电直流系统，以解决现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。如图1所示，本公开实施例提供的海上风电直流系统包括主电路模块和控制模块，主电路模块包括二极管整流器单元、海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元。
在本实施例中，如图1所示，二极管整流器单元的交流端和海上直流电压双向可调换流器单元的交流端并联连接在海上交流电网的海上交流汇集母线上，二极管整流器单元的直流正端经过直流输电线路(例如直流电缆)和岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端连接至海上直流电压双向可调换流器单元的直流负端，二极管整流器单元的直流负端直接与海上直流电压双向可调换流器单元的直流正端连接，岸上直流电压双向可调换流器单元的交流端与岸上交流电网连接，控制模块与主电路模块连接。其中，二极管整流器单元的交流端和海上直流电压双向可调换流器单元的交流端的交点可以看作为海上风电直流系统的输入端，岸上直流电压双向可调换流器单元的交流端可以看作为海上风电直流系统的输出端。
在本实施例中，二极管整流器单元用于进行功率传输。
在本实施例中，如图1所示，二极管整流器单元可以包括二极管整流器和整流变压器，二极管整流器的交流端经由整流变压器连接在海上交流汇集母线上。
在本实施例中，图2为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的主电路结构示意图。图3为本公开实施例所提供的十二脉动二极管整流器的结构示意图。如图2所示，二极管整流器可以为十二脉动二极管整流器。如图3所示，十二脉动二极管整流器可以是由12个二极管组成。但本公开的实施例不限于此，在另一些实施例中，图3中的二极管也可以是由多个器件串联组成的等效结构。
另外，在一些实施例中，二极管整流器可以为二极管整流器阀组。在另一些实施例中，二极管整流器也可以是采用其他脉动数目的二极管整流器或者晶闸管整流器。
在本实施例中，如图1所示，二极管整流器单元还可以包括开关，开关设置在整流变压器与海上交流汇集母线之间，也即二极管整流器的交流端依次经过整流变压器和开关与海上交流汇集母线连接。
在本实施例中，为解决二极管整流器只能单向传输功率，造成岸上无法为海上提供电源，海上黑启动难的问题，以及在启动后的正常运行阶段，当岸上的直流电压确定之后，二极管整流器的输送功率主要由交流电压决定；而交流电压需要由上百台风机共同决定，系统控制复杂的问题，如图1所示，将海上直流电压双向可调换流器单元的交流侧并联于二极管整流器的交流侧，海上直流电压双向可调换流器单元的直流侧经由案岸上直流电压双向可调换流器单元串联于海上直流电压双向可调换流器单元的直流侧，以实现海上黑启动，和对直流输电线路电流以及二极管整流器单元整流功率的控制。
在本实施例中，海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元用于基于控制模块的控制实现海上黑启动，以及实现对直流输电线路电流的控制和对二极管整流器单元整流功率控制。
在本实施例中，如图1所示，海上直流电压双向可调换流器单元可以包括海上直流电压双向可调换流器和变压器，海上直流电压双向可调换流器的交流端经由变压器连接在海上交流汇集母线上。如图2所示，海上直流电压双向可调换流器可以是直流电压双向可调MMC换流器。
在本实施例中，岸上直流电压双向可调换流器单元包括岸上直流电压双向可调换流器，如图2所示，岸上直流电压双向可调换流器可以为直流电压双向可调MMC换流器。
在本实施例中，图4为本公开实施例所提供的直流电压双向可调MMC换流器的结构示意图。如图4所示，直流电压双向可调MMC换流器为三相MMC结构，其中每一相包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂分别由Ns个子模块级联构成。每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过一个电感L连接在一起，电感中点成为该相的交流输入端，三相的交流输入端分别为ACU、ACV和ACW，对应的交流输入端处的电流分别为iu、iv、iw。所有相的上桥臂上端连接在一起成为直流正端DC+，所有相的下桥臂下端连接在一起成为直流负端DC-。直流正端DC+与直流负端DC-间形成直流端口的直流电压udc和直流电流idc。
图5(a)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的单向电流型钳位双子模块结构示意图；图5(b)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的单向电流型全桥子模块结构示意图；图5(c)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的全桥子模块结构示意图；图5(d)为本公开实施例所提供的直流电压双向可调换流器单元的半桥子模块结构示意图。其中，图5(a)所示的单向电流型钳位双子模块包括3个的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和4个二极管，以及2个储能电容。图5(b)所示的单向电流型全桥子模块包括2个的IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和2个二极管，以及储能电容。图5(c)所示的全桥子模块包括4个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和4个二极管，以及储能电容。图5(d)所示的半桥子模块包括2个IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和2个二极管，以及储能电容。
在一些实施例中，海上直流电压双向可调MMC换流器中子模块的结构可以选择图5(a)至图5(d)任一种。其中图5(a)至图5(c)任一种子模块具有负压输出能力，若换流器每个桥臂设置有具有负压输出能力的子模块，则能够实现可变直流电压。每个桥臂可以全部由一种类型的负压输出能力子模块构成，也可以由多种类型的负压输出能力子模块混合构成，还可以由一种或多种类型负压输出能力子模块与常规半桥子模块混合构成。
在一些实施例中，岸上直流电压双向可调换流器可以是单台直流电压双向可调的MMC换流器，也可以是多台直流电压双向可调的MMC构成的阀组。
在本实施例中，控制模块用于获取岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统(即海上风电直流系统)的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，以对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制。
在本实施例中，控制模块可以设置有设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值、设定的二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值，以及设定的海上交流汇集母线处的额定电压。
在本实施例中，控制模块对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元的控制包括启动阶段控制和运行阶段控制。直流输电系统的直流内电势包括直流输电系统的第一直流内电势和直流输电系统的第二直流内电势。
在启动阶段控制，控制模块控制开关断开，并基于直流电流参考值、岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、额定电容电压值和海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势。
具体地，在启动阶段控制得到的直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；控制模块基于直流电流参考值、岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，控制模块基于额定电容电压值和海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势。
在运行阶段控制，控制模块控制开关闭合，并基于额定电容电压值、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、额定比值、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压和额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
具体地，在运行阶段控制得到的直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；控制模块基于额定电容电压值、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；控制模块基于额定比值、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压和额定电压，进而计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
本公开的实施例提出的海上风电直流系统，利用控制模块获取的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元的控制，相比于现有的方法，本公开中的岸上直流电压双向可调换流器单元可以方便地给海上直流电压双向可调换流器单元进行充电，更容易实现海上黑启动，另外，本公开中岸上和海上直流电压双向可调换流器单元与二极管整流器的连接设置，更容易实现海上直流电压双向可调换流器单元和二极管整流器之间的功率分配，从而更好实现对直流输电线路电流以及二极管整流器单元整流功率的精确控制，解决了现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。
基于上述的实施例提出的海上风电直流系统，本公开还提出一种海上风电直流系统的控制方法。
图6为本公开实施例所提供的一种海上风电直流系统的控制方法的流程示意图。如图6所示，该海上风电直流系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤S101，对岸上直流电压双向可调换流器单元进行充电启动，获取岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，以及海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压。
在步骤S101中，岸上直流电压双向可调换流器单元和海上直流电压双向可调换流器单元可以为直流电压双向可调MMC换流器，岸上的直流电压双向可调MMC换流器可以简称为岸上MMC，海上的直流电压双向可调MMC换流器可以简称为海上MMC。此时步骤S101对岸上MMC从交流侧开始充电启动，其中岸上MMC的充电和启动过程与普通的柔性直流输电工程中的MMC的启动充电过程相同，均包括不控充电、可控充电等过程。
步骤S101，充电启动阶段的获取的岸上MMC直流端的直流电流可以用idc1表示，直流电压可以用udc1表示。直流电流idc1和直流电压udc1可以通过量测设备测量得到。海上MMC的电容电压可以用ucoffshore1表示。
步骤S102，基于设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值和海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势，基于第一直流内电势控制岸上直流电压双向可调换流器单元和海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制，并完成海上黑启动。
在步骤S102中，直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eonshoredc和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eoffshoredc1。设定的岸上MMC直流端的直流电流参考值可以用i* dc表示，直流电流参考值i* dc可以根据系统的各项要求给定。
具体地，在步骤S102中，在经过步骤S101对岸上MMC启动进入启动阶段后，对岸上MMC和海上MMC进行控制。图7为本公开实施例所提供的启动阶段系统控制流程图。如图7所示，需要对岸上MMC进行直流侧定直流电流控制，以便给海上MMC的电容进行充电。
在步骤S102中，图8为本公开实施例所提供的启动阶段岸上MMC直流侧控制框图。直流侧定直流电流控制如图8所示，基于直流电流参考值i* dc和岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电流idc1获得第一直流电流差值，利用PI控制器将第一直流电流差值转化成第一直流电压差值，基于第一直流电压差值和岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压udc1获得岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eonshoredc。图8所示的直流侧定直流电流控制方法通过岸上MMC的控制器实现。
在步骤S102中，在获得岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eonshoredc时，考虑到系统和设备的过压要求设计，还可以获取岸上直流电压双向可调换流器单元的直流侧直流电压的最小值Udcmin和最大值Udcmax，将岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eonshoredc控制在最小值Udcmin和最大值Udcmax之间，以避免系统和设备出现过压的情况。其中Udcmin是负数，Udcmin的绝对值不大于海上MMC的直流电压额定值。
在步骤S102中，在通过图8所示的直流侧定直流电流控制方法控制岸上MMC直流电流的同时，海上MMC的电容不断充电，通过量测设备测量海上MMC的电容电压ucoffshore1，其中海上MMC的电容电压ucoffshore1为海上MMC的各个子模块的电容电压，若设可以驱动海上MMC的电容电压最低值为Ucon，如图7所示，当判断出所有ucoffshore1>Ucon后，可以解锁海上MMC，并对海上MMC进行直流侧定电容电压控制。
在步骤S102中，图9为本公开实施例所提供的启动阶段海上MMC直流侧控制框图。直流侧定电容电压控制如图9所示，基于海上直流电压双向可调换流器单元(即海上MMC)的电容电压ucoffshore1获得电容电压平均值，基于电容电压平均值和额定电容电压值获得第一电容电压差值，利用PI控制器将第一电容电压差值转化成海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eoffshoredc1。其中，Noffshore为海上MMC桥臂子模块数，为设计MMC时给定的常数，由于MMC共有六个桥臂，因此共有6Noffshore个子模块电容电压；eoffshoredc1为海上MMC的直流内电势。图9所示的直流侧定电容电压控制通过解锁的海上MMC的直流控制器实现。另外，考虑到系统和设备的过压要求设计，可以将直流内电势eoffshoredc1控制在负海上MMC额定直流电压和正海上MMC额定直流电压之间。
在步骤S102中，在利用图9所示的直流侧定电容电压控制方法控制直流电压来控制海上MMC电容电压的同时，如图7所示，还需要判断海上MMC的电容电压ucoffshore1是否到达额定电容电压，若所有电容电压ucoffshore1均等于额定电容电压，则解锁海上MMC的交流控制器，控制海上交流电网的电压和频率。在建立电压之后，启动海上其他设备。
步骤S103，完成海上黑启动后，获取海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压。
在步骤S103中，经过步骤S101和S102后完成海上黑启动后，进入正常运行阶段。正常运行阶段的海上直流电压双向可调换流器单元(即海上MMC)的电容电压可以用ucoffshore2表示、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压可以用udc2表示，直流电流可以用idc2表示，海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压可以用udcoffshore_MMC表示、二极管整流器单元的直流电压可以用udcdiode表示。海上MMC的电容电压ucoffshore2、海上MMC的直流电压udc2、二极管整流器单元的直流电压udcdiode、直流电流idc2以及交流电压udcoffshore_MMC可以通过量测设备测量得到。
步骤S104，基于额定电容电压值、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压和设定的海上交流汇集母线处的额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于第二直流内电势和交流内电势控制海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制和对二极管整流器单元整流功率控制。
在步骤S104中，设定的二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值可以用V* P表示，额定比值V* P可以为设计系统时给定的常数。设定的海上交流汇集母线处的额定电压可以用UacN表示。额定电压UacN可以为设计系统时给定的常数。
在步骤S104中，在正常运行阶段，岸上的MMC的控制器控制整个海上风电直流系统的直流电压，且控制方法与现有方式相同。海上MMC的控制器控制整个海上风电直流系统的直流电流，其中直流电流的参考值由海上MMC的电容电压控制，当电容电压超过额定电容电压时，海上MMC的控制器提高直流电流参考值，以便向直流侧注入更大的功率；当电容电压低于额定电容电压时，海上MMC的控制器降低直流电流参考值，以便降低向直流侧注入的功率。具体过程如图10所示。
在步骤S104中，图10为本公开实施例所提供的正常运行阶段海上MMC直流侧控制框图。图10输出的直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，正常运行阶段的海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势可以用eoffshoredc2表示。如图10所示，基于额定电容电压值和海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压ucoffshore2获得第二电容电压差值，利用PI控制器将第二电容电压差值转化成海上直流电压双向可调换流器单元的第二直流电流差值，基于第二直流电流差值和海上直流电压双向可调换流器单元的直流电流idc2获得直流电流中间值，利用PI控制器将直流电流中间值转化成直流电压中间值，基于直流电压中间值和海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压udc2，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势eoffshoredc2。另外，考虑到系统和设备的过压要求设计，可以将直流内电势eoffshoredc2控制在负海上MMC额定直流电压和正海上MMC额定直流电压之间。
在步骤S104中，海上MMC与二极管整流器的功率分配的比例等于海上MMC的直流电压与二极管整流器的直流电压的比例，由于二极管整流器的直流电压和其交流电压成正比，因此海上MMC与二极管整流器之间功率分配的比例可以通过控制海上交流电压来实现。具体过程如图11所示。
在步骤S104中，图11为本公开实施例所提供的正常运行阶段海上MMC交流侧控制框图。正常运行阶段的海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势可以用eoffshoreac表示。如图11所示，基于额定比值V* P、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压udcoffshore_MMC和二极管整流器单元的直流电压udcdiode获得比值差，利用PI控制器将比值差转化成电压差，基于额定电压UacN和电压差，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势eoffshoreac。另外，考虑到系统和设备的过压要求设计，可以将交流内电势eoffshoreac对应的标幺值控制在±1.0标幺(p.u.)之间，也即将交流内电势eoffshoreac控制在负海上最大交流电压和正海上最大交流电压之间。
本公开的实施例提出的海上风电直流系统的控制方法，利用获取的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元的控制，相比于现有的方法，本公开中的岸上MMC可以方便地给海上MMC进行充电，更容易实现海上黑启动，以及对直流输电线路电流以及二极管整流器单元整流功率的控制，解决了现有技术中使用二极管整流器带来的海上黑启动难以及功率控制复杂问题。
需要说明的是，前述对海上风电直流系统实施例的解释说明也适用于该实施例的海上风电直流系统的控制方法，此处不再赘述。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种海上风电直流系统的控制设备。
图12是用来实现本公开实施例的海上风电直流系统的控制方法的控制设备20的框图。控制设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。控制设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴电子设备和其它类似的计算装置。本公开所示的部件、部件的连接和关系、以及部件的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本公开中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图12所示，控制设备20包括计算单元21，其可以根据存储在只读存储器(ROM)22中的计算机程序或者从存储单元28加载到随机访问存储器(RAM)23中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 23中，还可存储电子设备20操作所需的各种程序和数据。计算单元21、ROM 22以及RAM23通过总线24彼此相连。输入/输出(I/O)接口25也连接至总线24。
控制设备20中的多个部件连接至I/O接口25，包括：输入单元26，例如键盘、鼠标等；输出单元27，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元28，例如磁盘、光盘等，存储单元28与计算单元21通信连接；以及通信单元29，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元29允许电子设备20通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他电子设备交换信息/数据。
计算单元21可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元21的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元21执行上述所描述的各个方法和处理，例如执行海上风电直流系统的控制方法。例如，在一些实施例中，执行海上风电直流系统的控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元28。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 22和/或通信单元29而被载入和/或安装到电子设备20上。当计算机程序加载到RAM 23并由计算单元21执行时，可以执行上述描述的执行海上风电直流系统的控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元21可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行海上风电直流系统的控制方法。
本公开中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑电子设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本公开在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上风电直流系统，其特征在于，包括：
主电路模块和控制模块；所述主电路模块包括二极管整流器单元、海上直流电压双向可调换流器单元、岸上直流电压双向可调换流器单元，所述二极管整流器单元的交流端和所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流端并联连接在海上交流电网的海上交流汇集母线上，所述二极管整流器单元的直流正端经过直流输电线路和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端连接至所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流负端，所述二极管整流器单元的直流负端与所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流正端连接，所述岸上直流电压双向可调换流器单元的交流端与岸上交流电网连接，所述控制模块与所述主电路模块连接；
所述二极管整流器单元用于进行功率传输；所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元用于基于所述控制模块的控制实现海上黑启动，以及实现对直流输电线路电流的控制和对所述二极管整流器单元整流功率控制，所述控制模块获取所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和所述二极管整流器单元的直流电压，进而计算得到直流输电系统的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，以对所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制。
2.根据权利要求1所述的海上风电直流系统，其特征在于，所述二极管整流器单元包括整流变压器、十二脉动二极管整流器和开关，所述十二脉动二极管整流器的交流端依次经过所述整流变压器和所述开关与所述海上交流汇集母线连接。
3.根据权利要求1所述的海上风电直流系统，其特征在于，所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元分别包括直流电压双向可调的MMC换流器。
4.根据权利要求2所述的海上风电直流系统，其特征在于，所述对所述海上直流电压双向可调换流器单元和所述岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制包括启动阶段控制和运行阶段控制，所述控制模块设置有设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值、设定的所述二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值，以及设定的海上交流汇集母线处的额定电压；
在所述启动阶段控制，所述控制模块控制所述开关断开，并基于所述直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势；
在所述运行阶段控制，所述控制模块控制所述开关闭合，并基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和所述额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
5.根据权利要求4所述的海上风电直流系统，其特征在于，在所述启动阶段控制得到的所述直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；
所述控制模块基于直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，
所述控制模块基于所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势。
6.根据权利要求4所述的海上风电直流系统，其特征在于，在所述运行阶段控制得到的所述直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；
所述控制模块基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；
所述控制模块基于所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和所述额定电压，进而计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
7.一种应用于权利要求1-6中任一项所述的海上风电直流系统的控制方法，其特征在于，包括：
对岸上直流电压双向可调换流器单元进行充电启动，获取所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流，以及海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压；
基于设定的岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端的直流电流参考值、所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的海上直流电压双向可调换流器单元的额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压，计算得到直流输电系统的第一直流内电势，基于所述第一直流内电势控制岸上直流电压双向可调换流器单元和海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制，并完成海上黑启动；
完成海上黑启动后，获取海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、二极管整流器单元的直流电压；
基于所述额定电容电压值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压、所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压及直流电流、设定的二极管整流器单元的直流电压与海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压的额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压、所述二极管整流器单元的直流电压和设定的海上交流汇集母线处的额定电压，进而计算得到直流输电系统的第二直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势，基于所述第二直流内电势和所述交流内电势控制海上直流电压双向可调换流器单元以实现对直流输电线路电流的控制和对所述二极管整流器单元整流功率控制。
8.根据权利要求7所述的海上风电直流系统的控制方法，其特征在于，
所述直流输电系统的第一直流内电势获取方法包括：
所述直流输电系统的第一直流内电势包括岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势和海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，基于所述直流电流参考值和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电流获得第一直流电流差值，利用PI控制器将所述第一直流电流差值转化成第一直流电压差值，基于所述第一直流电压差值和所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流电压获得所述岸上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；
基于所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压获得电容电压平均值，基于所述电容电压平均值和所述额定电容电压值获得第一电容电压差值，利用PI控制器将所述第一电容电压差值转化成所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势。
9.根据权利要求7所述的海上风电直流系统的控制方法，其特征在于，
所述直流输电系统的第二直流内电势为海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势，基于所述额定电容电压值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的电容电压获得第二电容电压差值，利用PI控制器将所述第二电容电压差值转化成所述海上直流电压双向可调换流器单元的第二直流电流差值，基于所述第二直流电流差值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电流获得直流电流中间值，利用PI控制器将所述直流电流中间值转化成直流电压中间值，基于所述直流电压中间值和所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流电压，计算得到所述海上直流电压双向可调换流器单元的直流内电势；
基于所述额定比值、所述海上直流电压双向可调换流器单元的交流电压和所述二极管整流器单元的直流电压获得比值差，利用PI控制器将所述比值差转化成电压差，基于所述额定电压和所述电压差，计算得到海上直流电压双向可调换流器单元的交流内电势。
10.一种海上风电直流系统的控制设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求7-9中任一项所述的海上风电直流系统的控制方法。
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