CN114744664A - 一种柔性低频输电系统及其过电压抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性低频输电系统及其过电压抑制方法。本发明的柔性低频输电系统包括若干台海上低频风机、低频变压器、岸上频率变换装置和低频耗能装置；若干台海上低频风机汇集后与至少一台低频变压器连接，所述的低频变压器通过低频海缆连接至少一台岸上频率变换装置，通过岸上频率变换装置将低频电压转换为工频电压，至少一台岸上频率变换装置的低频侧并联接入低频耗能装置；所述的海上低频风机内部自带直流侧Chopper装置。本发明可以实现风机的外送，同时解决由于电力电子装置闭锁导致的过电压问题。
Description
技术领域
本发明属于低频输电领域，涉及一种适用于海上风电接入的柔性低频输电系统及其过电压抑制方法。
背景技术
随着中远距离海上风电开发的推进，传统的工频(50Hz)输电系统已无法满足大容量风电送出的需求。主要原因是随着距离的增大，主要的输送介质海缆也变长，其电容效应也变大，最终导致海缆中的容性电流占主导，而传输功率的有功电流变小，从而无法满足风电功率的外送。
将输电系统的频率降低可有效降低容性电流，从而提升海缆的有功输送能力。目前实现频率变换的装置一般为电力电子装置，而电力电子装置容易由于各种故障而闭锁，一旦电力电子装置闭锁，风电送出通道立即受限，从而导致能量无法外送而累积在低频系统内产生系统过电压。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种适用于海上风电接入的柔性低频输出系统及其过电压抑制方法，以实现风机的外送，同时解决由于电力电子装置闭锁导致的过电压问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种柔性低频输电系统，其包括若干台海上低频风机、低频变压器、岸上频率变换装置和低频耗能装置；
若干台海上低频风机汇集后与至少一台低频变压器连接，所述的低频变压器通过低频海缆连接至少一台岸上频率变换装置，通过岸上频率变换装置将低频电压转换为工频电压，至少一台岸上频率变换装置的低频侧并联接入低频耗能装置；
所述的海上低频风机内部自带直流侧Chopper装置。
进一步地，所述海上低频风机的输出频率f的范围为0<f<50Hz。
进一步地，所述的低频变压器有多台且串联。
进一步地，所述的岸上频率变换装置有多台且并联。
进一步地，所述的海上低频风机为全功率变换风机，直接输出低频电能。
进一步地，所述的低频耗能装置由电力电子器件和线性电气器件组成。
更进一步地，所述的电力电子器件为IGBT，所述的线性电气器件为电阻，IGBT与电阻采用角接或星接。
上述柔性低频输电系统采用的过电压抑制方法，其步骤如下：
设柔性低频输电系统的额定电压峰值为A，设Chopper装置的电压保护值为B，当该Chopper装置起作用时，设风机输出低频交流电压为C；设岸上频率变换装置低频交流侧的过压保护定值为D；
对低频耗能装置的触发信号采用如下判据进行判断：低频耗能装置测得其接入电网处低频三相电压瞬时最低值为E，设定低频耗能装置投入触发定值为F，F＞A或D且F＜B；当发生连续n点测量值E均大于F，则触发低耗能装置的电力电子装置，使其投入；当E小于A时，停止触发低频耗能装置的电力电子装置，使其退出。
本发明具有的有益效果如下：本发明的柔性低频输电系统适用于海上风电接入，能实现风机的外送，同时可以解决由于电力电子装置闭锁导致的过电压问题。
附图说明
图1为本发明柔性低频输电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本实施例为一种柔性低频输电系统，如图1所示，其由若干台海上低频风机、低频变压器、岸上频率变换装置和低频耗能装置组成。
若干台海上低频风机汇集后与多台串联的低频变压器连接，所述的低频变压器通过低频海缆连接二台并联的岸上频率变换装置，通过岸上频率变换装置将低频电压转换为工频电压，其中的一台岸上频率变换装置的低频侧并联接入低频耗能装置。
所述的海上低频风机内部自带直流侧Chopper装置。
所述的岸上频率变换装置采用电力电子设备实现频率变换，典型拓扑有M3C和直流背靠背拓扑。
所述海上低频风机的输出频率f的范围为0<f<50Hz，为全功率变换风机，直接输出低频电能。
所述的低频耗能装置由电力电子器件和线性电气器件组成。所述的电力电子器件为IGBT，所述的线性电气器件为电阻，IGBT与电阻采用角接或星接。
上述柔性低频输电系统采用的过电压抑制方法，其步骤如下：
设柔性低频输电系统的额定电压峰值为A，设Chopper装置的电压保护值为B，当该Chopper装置起作用时，设风机输出低频交流电压为C；设岸上频率变换装置低频交流侧的过压保护定值为D；
对低频耗能装置的触发信号采用如下判据进行判断：低频耗能装置测得其接入电网处低频三相电压瞬时最低值为E，设定低频耗能装置投入触发定值为F，F＞A或D且F＜B；当发生连续n点测量值E均大于F，则触发低耗能装置的电力电子装置，使其投入；当E小于A时，停止触发低频耗能装置的电力电子装置，使其退出。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种柔性低频输电系统，其特征在于，包括若干台海上低频风机、低频变压器、岸上频率变换装置和低频耗能装置；
若干台海上低频风机汇集后与至少一台低频变压器连接，所述的低频变压器通过低频海缆连接至少一台岸上频率变换装置，通过岸上频率变换装置将低频电压转换为工频电压，至少一台岸上频率变换装置的低频侧并联接入低频耗能装置；
所述的海上低频风机内部自带直流侧Chopper装置。
2.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述海上低频风机的输出频率f的范围为0<f<50Hz。
3.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述的低频变压器有多台且串联。
4.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述的岸上频率变换装置有多台且并联。
5.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述的海上低频风机为全功率变换风机，直接输出低频电能。
6.根据权利要求1所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述的低频耗能装置由电力电子器件和线性电气器件组成。
7.根据权利要求6所述的柔性低频输电系统，其特征在于，所述的电力电子器件为IGBT，所述的线性电气器件为电阻，IGBT与电阻采用角接或星接。
8.权利要求1-7任一项所述柔性低频输电系统的过电压抑制方法，其特征在于，
设柔性低频输电系统的额定电压峰值为A，设Chopper装置的电压保护值为B，当该Chopper装置起作用时，设风机输出低频交流电压为C；设岸上频率变换装置低频交流侧的过压保护定值为D；
对低频耗能装置的触发信号采用如下判据进行判断：低频耗能装置测得其接入电网处低频三相电压瞬时最低值为E，设定低频耗能装置投入触发定值为F，F＞A或D且F＜B；当发生连续n点测量值E均大于F，则触发低耗能装置的电力电子器件，使其投入；当E小于A时，停止触发低频耗能装置的电力电子器件，使其退出。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110829478A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-21 | 浙江大学 | 一种海上风电场低频交流不控整流输电系统 |
| CN113541178A (zh) * | 2020-04-22 | 2021-10-22 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种海上风电场并网系统 |
| CN114039499A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-11 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 换流器的换相控制方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN114400695A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-26 | 国家电网有限公司 | 一种柔性直流系统用交流耗能装置控制方法及系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110829478A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-21 | 浙江大学 | 一种海上风电场低频交流不控整流输电系统 |
| CN113541178A (zh) * | 2020-04-22 | 2021-10-22 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种海上风电场并网系统 |
| CN114039499A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-11 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 换流器的换相控制方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN114400695A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-26 | 国家电网有限公司 | 一种柔性直流系统用交流耗能装置控制方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 唐英杰等: "基于二极管不控整流单元的远海风电低频交流送出方案", 《中国电力》, vol. 53, no. 7, 31 July 2020 (2020-07-31), pages 44 - 55 * |
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