CN116667421A - 海上风电控制系统、方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提出了一种海上风电控制系统、方法及电子设备,该系统包括:GSMMC换流站与WFMMC换流站;GSMMC换流站采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡;WFMMC换流站的第一WFMMC换流器通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压;第二WFMMC换流器采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致。本发明中双极MMC‑HVDC系统中海上换流站正负极采取两种不同的控制策略,保证系统稳定运行,能够避免因采取同一种控制策略而导致的系统失稳,同时可以适应于海上风电出力的波动性和随机性。
Description
技术领域
本公开涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种海上风电控制系统、方法及电子设备。
背景技术
基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术(MMC-HVDC)具有制造难度低,开关损耗低、波形质量好、谐波含量低等优点,在远距离海上风电输送方面具有良好的应用前景。随着柔性直流输电系统的电压等级和输电容量逐渐增大,真双极柔性直流输电系统凭借其高灵活性和可靠性的特点,得到了越来越多的关注。
海上风电经柔性直流送出时,风场侧混合型多电平变换器(wind farm modularmultilevel converter,WFMMC)负责建立海上交流系统的电压和频率,采用定交流电压幅值、定频率控制(简称定Vf控制),然而若两极均采用定Vf控制,其无差调节会导致两极换流单元对同一交流电压反复调节,引起交流系统波动,不利于系统稳定。故现有的双极柔直海上换流站控制一般采用一极定交流电压控制,另一极定功率控制,然而由于风电场出力具有随机性和波动性的特点,如果功率控制极的指令没有充分考虑风电出力的不确定性,不能均衡两极间的功率分配,并且实时调节有功出力的任务将会全部由电压控制极承担,当风场出力波动较大时,可能导致电压控制极发生过负荷问题。因此,需要提出一种新的海上风电真双极柔性直流输电系统协同控制方法,保证系统稳定、均衡正负极之间的功率分配。
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,本公开的一个目的在于提出一种海上风电控制系统。
本公开的第二个目的在于提出一种海上风电控制方法。
本公开的第三个目的在于提出一种电子设备。
本公开的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。
本公开的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。
为达上述目的,本公开第一方面实施方式提出了一种海上风电控制方法,包括:相连的陆上双极换流站(grid side MMC,GSMMC)与海上双极换流站WFMMC;所述陆上双极换流站GSMMC的正负两极分别对应连接所述陆上交流系统的正负两极,所述陆上双极换流站GSMMC的正负两极均采取定直流电压、定无功功率控制,为所述陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡;所述海上双极换流站WFMMC包括第一WFMMC换流器和第二WFMMC换流器,所述第一WFMMC换流器、第二WFMMC换流器分别与所述海上风电场的正极、负极相连;所述第一WFMMC换流器用于通过定交流电压幅值、定频率,为所述海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压;所述第二WFMMC换流器采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致,其中所述q轴为所述第二WFMMC换流器的交流电流所在的dq坐标系的坐标轴。
根据本公开的一个实施方式,所述通过定交流电压幅值、定频率,为所述海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压,包括:获取风场侧交流电压幅值参考值和风场侧交流电压额定频率;将当前风场侧交流电压的幅值调整为所述风场侧交流电压幅值参考值,以及将风场侧交流电压调整至所述风场侧交流电压额定频率。
根据本公开的一个实施方式,所述将当前风场侧交流电压的幅值调整为所述风场侧交流电压幅值参考值,包括:将所述当前风场侧交流电压和所述风场侧交流电压幅值参考值输入至PI控制器中,以获取第一参考电流,其中,所述第一参考电流的幅值为所述风场侧交流电压幅值。
根据本公开的一个实施方式,所述将风场侧交流电压调整至所述风场侧交流电压额定频率,包括:将所述第一参考电流的频率调整为所述风场侧交流电压额定频率。
根据本公开的一个实施方式,所述采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致,包括:获取所述海上风电场的正极的第一电流和第一定q轴电流,以及所述海上风电场的负极的第二电流和第二定q轴电流;将所述第一电流、所述第一定q轴电流、所述第二电流和所述第二定q轴电流输入至PI控制器中,以获取第二参考电流,其中,所述海上风电场的负极采用所述第二参考电流后,所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率相同。
根据本公开的一个实施方式,所述采取定直流电压、定无功功率控制,包括:获取系统单极直流电压参考值和单极无功功率参考值;将当前系统单极直流电压的电压值调整为所述系统单极直流电压参考值,以及将单极无功功率的功率值调整至所述单极无功功率参考值。
根据本公开的一个实施方式,所述将当前系统单极直流电压的电压值调整为所述系统单极直流电压参考值,以及将单极无功功率的功率值调整至所述单极无功功率参考值,包括:将所述当前系统单极直流电压的电压值、所述单极无功功率的功率值、所述系统单极直流电压参考值和所述单极无功功率参考值输入至PI控制器中,以获取第三参考电流,其中,所述第三参考电流的电压值为所述系统单极直流电压参考值,所述第三参考电流的功率值为所述单极无功功率参考值。
为达上述目的,本公开第二方面实施例提出了一种海上风电控制方法,包括:基于陆上双极换流站GSMMC的正负两极,均采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡;基于第一WFMMC换流器,通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压;基于第二WFMMC换流器,采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致。
为达上述目的,本公开第三方面实施例提出了一种电子设备,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,以实现如本公开第二方面实施例所述的海上风电控制方法。
为达上述目的,本公开第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于实现如本公开第二方面实施例所述的海上风电控制方法。
为达上述目的,本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时用于实现如本公开第一方面实施例所述的海上风电控制方法。
本发明中双极MMC-HVDC系统中海上换流站正负极采取两种不同的控制策略,两极分别控制不同的电气量,保证系统稳定运行,能够避免因采取同一种控制策略而导致的系统失稳,同时可以适应于海上风电出力的波动性和随机性
附图说明
图1为本公开提出的一种海上风电控制系统的结构示意图;
图2为本公开提出的海上风电真双极MMC-HVDC系统拓扑结构;
图3为本公开提出的一种海上风电控制系统的正负序分离方法的示意图;
图4为本公开提出的一种海上风电控制系统的通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压步骤示意图;
图5为本公开提出的一种海上风电控制系统的第一WFMMC换流器的控制结构示意图;
图6为本公开提出的一种海上风电控制系统的采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致的步骤示意图;
图7为本公开提出的一种海上风电控制系统的第二WFMMC换流器的控制结构示意图;
图8为本公开提出的一种海上风电控制系统的采取定直流电压、定无功功率控制的步骤示意图;
图9为本公开提出的一种海上风电控制系统的GSMMC换流站的控制结构示意图;
图10为本公开提出的一种海上风电控制方法的流程示意图;
图11是本公开一个实施方式的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
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。
图1为本公开提出的一种海上风电控制系统的结构示意图,如图1所示,该海上风电控制系统包括:相连的陆上双极换流站GSMMC110与海上双极换流站WFMMC120。
其中,陆上双极换流站GSMMC110的正负两极分别对应连接陆上交流系统的正负两极,陆上双极换流站GSMMC110的正负两极均采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡。
海上双极换流站WFMMC120包括第一WFMMC换流器130和第二WFMMC换流器140,分别与海上风电场相连,其中,第一WFMMC换流器130连接海上风电场的正极,第二WFMMC换流器140连接海上风电场的负极。
需要说明的是,第一WFMMC换流器130用于通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压。
第二WFMMC换流器140采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致,其中q轴为第二WFMMC换流器140的交流电流所在的dq坐标系的坐标轴。
需要说明的是,dq变换是将定子的a、b、c三相电流投影到随着转子旋转的直轴(d轴),交轴(q轴)与垂直于dq平面的零轴(0轴)上去,从而实现了对定子电感矩阵的对角化,对同步电动机的运行分析起到了简化作用,就是abc坐标系变换到dq坐标系。
通过将数据进行dq变换,可以方便后续的数据处理,提升数据处理的效率。
需要说明的是,海上风电真双极MMC-HVDC系统拓扑结构如图1所示,MMC换流站的拓扑结构如图2所示。为提升系统应对电网不对称故障运行能力,本公开中的控制方法采取正负序双环控制,正负序分离方法如图3。指定流向阀侧的电流为正方向,可以得到GSMMC三相坐标系下正负序的等效数学模型表达式:
式中,、/>和/>为GSMMC换流站网侧abc三相正序电压;/>、和/>为GSMMC换流站阀侧abc三相正序电压;/>、/>和/>为GSMMC 换流站abc三相正序电流;/>、/>和/>为GSMMC换流站网侧abc三相负序电压;/>、和/>为GSMMC换流站阀侧abc三相负序电压;/>、/>和/>为GSMMC 换流站abc三相负序电流;/>和R为进线等效电感和等效电阻。
为了方便控制,通过坐标变换将上式转换为dq同步旋转坐标系下的数学模型表达式:
式中,、/>为GSMMC换流站网侧正序电压d、q轴分量;/>、/>为GSMMC换流站阀侧正序电压d、q轴分量;/>、/>为GSMMC换流站网侧负序电压d、q轴分量;/>、/>为GSMMC换流站阀侧负序电压d、q轴分量;/>、/>为GSMMC换流站正序电流d、q轴分量;/>、/>为GSMMC换流站负序电流d、q轴分量;/>为同步坐标系角频率。
本发明中双极MMC-HVDC系统中海上换流站正负极采取两种不同的控制策略,两极分别控制不同的电气量,保证系统稳定运行,能够避免因采取同一种控制策略而导致的系统失稳,同时可以适应于海上风电出力的波动性和随机性。
上述实施例中,通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压,还可通过图4进一步解释,该步骤包括:
S401,获取风场侧交流电压幅值参考值和风场侧交流电压额定频率。
在本公开实施例中,风场侧交流电压幅值参考值和风场侧交流电压额定频率为提前设定好的,并可根据实际的情况或者实际的设计需要进行变更,此处不作任何限定。
S402,将当前风场侧交流电压的幅值调整为风场侧交流电压幅值参考值,以及将风场侧交流电压调整至风场侧交流电压额定频率。
在本公开实施例中,将当前风场侧交流电压和风场侧交流电压幅值参考值输入至PI控制器中,以获取第一参考电流,其中,第一参考电流的幅值为风场侧交流电压幅值。
在获取到第一参考电流后,可通过将第一参考电流的频率调整为风场侧交流电压额定频率。
在本公开的一种可能实现的方式中,如图5所示,WFMMC1为第一WFMMC换流器130,WFMMC1的控制目标为:
其中,、/>为风场侧交流电压幅值及其参考值;/>、/>为风场侧交流电压频率及其额定频率。
WFMMC1采用定交流电压幅值、定频率控制(简称定Vf控制),其外环控制表达式为:
其内环控制表达式为:
其中,、/>为WFMMC1换流器阀侧正序电压d、q轴分量的参考值;、/>为WFMMC1换流器正序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>为WFMMC1换流器负序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>、/>、/>为WFMMC1换流器正序内环d、q轴PI参数;/>、/>为WFMMC1换流器负序内环d、q轴PI参数。
上述实施例中,采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致,还可通过图6进一步解释,该步骤包括:
S601, 获取海上风电场的正极的第一电流和第一定q轴电流,以及海上风电场的负极的第二电流和第二定q轴电流。
在本公开实施例中,可通过传感器采集海上风电场的正极的第一电流和第一定q轴电流,以及海上风电场的负极的第二电流和第二定q轴电流。该传感器可设置在协同控制系统上。
S602,将第一电流、第一定q轴电流、第二电流和第二定q轴电流输入至PI控制器中,以获取第二参考电流,其中,海上风电场的负极采用第二参考电流后,海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率相同。
在本公开的一种可能实现的方式中,如图7所示,WFMMC2为第二WFMMC换流器140,WFMMC2的控制目标为:
其中,、/>为极1、极2的直流电流;/>、/>为极1、极2的正序电流q轴分量。
WFMMC2采用定直流电流差、定q轴电流差控制(简称定控制),控制海上换流站极1和极2之间功率分配一致,其外环控制表达式为:
为了对负序电流进行抑制,、/>设定为:
其内环控制表达式为:
其中,、/>为GSMMC换流站阀侧正序电压d、q轴分量的参考值;、/>为WFMMC2换流器阀侧负序电压d、q轴分量的参考值;/>、/>为GSMMC换流站正序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>为GSMMC换流站负序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>、/>、/>为GSMMC换流站正序内环d、q轴PI参数;/>、/>、/>、/>为GSMMC换流站负序内环d、q轴PI参数。
上述实施例中,采取定直流电压、定无功功率控制,还可通过图8进一步解释,该步骤包括:
S801,获取系统单极直流电压参考值和单极无功功率参考值。
在本公开实施例中,系统单极直流电压参考值和单极无功功率参考值为提前设定好的,并可根据实际的情况或者实际的设计需要进行变更,此处不作任何限定。
S802,将当前系统单极直流电压的电压值调整为系统单极直流电压参考值,以及将单极无功功率的功率值调整至单极无功功率参考值。
在本本公开一种可能实现的方式中,如图9所示,海上风电真双极MMC-HVDC系统GSMMC的任务是在维持系统直流侧电压恒定的同时,根据岸上电网需求会提供一定的无功支撑,故其控制目标为:
其中,、/>为系统单极直流电压及其参考值;/>、/>为GSMMC换流站单极无功功率及其参考值。
GSMMC换流站采取定直流电压、定无功功率控制,外环控制表达式为:
式中,、/>、/>、/>为GSMMC换流站正序外环d、q轴PI参数。
GSMMC内环的控制表达式为:
为了对负序电流进行抑制,、/>设定为:
其中,、/>为GSMMC换流站阀侧正序电压d、q轴分量的参考值;、/>为GSMMC换流站阀侧负序电压d、q轴分量的参考值;/>、/>为GSMMC换流站正序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>为GSMMC换流站负序电流d、q轴分量的参考值;/>、/>、/>、/>为GSMMC换流站正序内环d、q轴PI参数;、/>、/>、/>为GSMMC换流站负序内环d、q轴PI参数。/>、/>为系统单极直流电压及其参考值;/>、/>为GSMMC换流站单极无功功率及其参考值。
图10为本公开提出的一种海上风电控制方法的流程示意图,通过如图1-图8所示的海上风电控制系统实现,该方法包括:
S1001,基于陆上双极换流站GSMMC的正负两极,均采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡。
S1002,基于第一WFMMC换流器,通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压。
S1003,基于第二WFMMC换流器,采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致。
在本公开实施例中,基于陆上双极换流站GSMMC的正负两极,均采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡,以及基于第一WFMMC换流器,通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压,以及基于第二WFMMC换流器,采用定直流电流差、定q轴电流差,控制海上风电场的正极和海上风电场的负极之间功率分配一致。本发明中双极MMC-HVDC系统中海上换流站正负极采取两种不同的控制策略,两极分别控制不同的电气量,保证系统稳定运行,能够避免因采取同一种控制策略而导致的系统失稳,同时可以适应于海上风电出力的波动性和随机性。
为了实现上述实施例,本公开实施例还提出一种电子设备1100,如图11所示,该电子设备1100包括:处理器1101和处理器通信连接的存储器1102,存储器1102存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器1101执行,以实现如本公开中提及的海上风电控制方法。
为了实现上述实施例,本公开实施例还提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,计算机指令用于使计算机实现如本公开中提及的海上风电控制方法。
为了实现上述实施例,本公开实施例还提出一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序在被处理器执行时实现如本公开中提及的海上风电控制方法。
在本公开的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
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一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
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。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种海上风电控制系统,其特征在于,包括:相连的陆上双极换流站GSMMC与海上双极换流站WFMMC;
所述陆上双极换流站GSMMC的正负两极分别对应连接陆上交流系统的正负两极,所述陆上双极换流站GSMMC的正负两极均采取定直流电压、定无功功率控制,为所述陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡;
所述海上双极换流站WFMMC包括第一WFMMC换流器和第二WFMMC换流器,所述第一WFMMC换流器、第二WFMMC换流器分别与海上风电场的正极、负极相连;
所述第一WFMMC换流器用于通过定交流电压幅值、定频率,为所述海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压;
所述第二WFMMC换流器采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致,其中所述q轴为所述第二WFMMC换流器的交流电流所在的dq坐标系的坐标轴。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述通过定交流电压幅值、定频率,为所述海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压,包括:
获取风场侧交流电压幅值参考值和风场侧交流电压额定频率;
将当前风场侧交流电压的幅值调整为所述风场侧交流电压幅值参考值,以及将风场侧交流电压调整至所述风场侧交流电压额定频率。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述将当前风场侧交流电压的幅值调整为所述风场侧交流电压幅值参考值,包括:
将所述当前风场侧交流电压和所述风场侧交流电压幅值参考值输入至PI控制器中,以获取第一参考电流,其中,所述第一参考电流的幅值为所述风场侧交流电压幅值。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述将风场侧交流电压调整至所述风场侧交流电压额定频率,包括:
将所述第一参考电流的频率调整为所述风场侧交流电压额定频率。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致,包括:
获取所述海上风电场的正极的第一电流和第一定q轴电流,以及所述海上风电场的负极的第二电流和第二定q轴电流;
将所述第一电流、所述第一定q轴电流、所述第二电流和所述第二定q轴电流输入至PI控制器中,以获取第二参考电流,其中,所述海上风电场的负极采用所述第二参考电流后,所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率相同。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述采取定直流电压、定无功功率控制,包括:
获取系统单极直流电压参考值和单极无功功率参考值;
将当前系统单极直流电压的电压值调整为所述系统单极直流电压参考值,以及将单极无功功率的功率值调整至所述单极无功功率参考值。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述将当前系统单极直流电压的电压值调整为所述系统单极直流电压参考值,以及将单极无功功率的功率值调整至所述单极无功功率参考值,包括:
将所述当前系统单极直流电压的电压值、所述单极无功功率的功率值、所述系统单极直流电压参考值和所述单极无功功率参考值输入至PI控制器中,以获取第三参考电流,其中,所述第三参考电流的电压值为所述系统单极直流电压参考值,所述第三参考电流的功率值为所述单极无功功率参考值。
8.一种海上风电控制方法,其特征在于,通过如权利要求1-7中任一项所述的海上风电控制系统实现,包括:
基于陆上双极换流站GSMMC的正负两极,均采取定直流电压、定无功功率控制,为陆上交流系统提供稳定的直流电压和平衡的无功功率平衡;
基于第一WFMMC换流器,通过定交流电压幅值、定频率,为海上风电场建立幅值和频率恒定的交流电压;
基于第二WFMMC换流器,采用定直流电流差、定q轴电流差,控制所述海上风电场的正极和所述海上风电场的负极之间功率分配一致。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器;
其中,所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于实现如权利要求8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求8所述的方法。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105429183A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-03-23 | 河海大学 | 永磁直驱型海上风电场并网系统拓扑结构及其控制方法 |
CN106099968A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 西安许继电力电子技术有限公司 | 海上风电场直流输电系统直流短路故障穿越方法和系统 |
CN107482684A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种换流器控制方法 |
CN107863780A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-30 | 国网浙江省电力公司经济技术研究院 | 海上风电直流送出系统故障控制方法及装置 |
CN110504704A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-11-26 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用于海上风电并网的双极mmc换流站控制系统及其控制方法 |
CN210007405U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-01-31 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用于海上风电并网的双极mmc换流站控制系统 |
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 |
CN114498722A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-13 | 清华大学 | 海上风电直流系统及其控制方法、设备 |
US20220252046A1 (en) * | 2019-10-30 | 2022-08-11 | Zhejiang University | High-frequency uncontrolled rectifier-based dc transmission system for offshore wind farm |
CN115133563A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-30 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 风电场-双极柔直系统送端mmc模型预测故障穿越方法 |
CN115842358A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-24 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 海上风电经真双极柔性直流输电系统及控制方法、装置 |
CN116260189A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-13 | 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种风电变流器并网控制方法、系统、存储介质及设备 |
-
2023
- 2023-07-28 CN CN202310936052.9A patent/CN116667421B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105429183A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-03-23 | 河海大学 | 永磁直驱型海上风电场并网系统拓扑结构及其控制方法 |
CN106099968A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-09 | 西安许继电力电子技术有限公司 | 海上风电场直流输电系统直流短路故障穿越方法和系统 |
CN107482684A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种换流器控制方法 |
CN107863780A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-30 | 国网浙江省电力公司经济技术研究院 | 海上风电直流送出系统故障控制方法及装置 |
CN110504704A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-11-26 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用于海上风电并网的双极mmc换流站控制系统及其控制方法 |
CN210007405U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-01-31 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种用于海上风电并网的双极mmc换流站控制系统 |
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 |
US20220252046A1 (en) * | 2019-10-30 | 2022-08-11 | Zhejiang University | High-frequency uncontrolled rectifier-based dc transmission system for offshore wind farm |
US20220393473A1 (en) * | 2019-10-30 | 2022-12-08 | Zhejiang University | Offshore wind farm low-frequency alternating-current uncontrolled rectification electric power transmission system |
CN114498722A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-13 | 清华大学 | 海上风电直流系统及其控制方法、设备 |
CN115133563A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-30 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 风电场-双极柔直系统送端mmc模型预测故障穿越方法 |
CN115842358A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-03-24 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 海上风电经真双极柔性直流输电系统及控制方法、装置 |
CN116260189A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-06-13 | 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种风电变流器并网控制方法、系统、存储介质及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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