CN116722577B - 一种新能源直流送出拓扑电路及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提出的一种新能源直流送出拓扑电路及系统，本拓扑电路为了降低成本，改进了送端换流阀的结构，改进后的送端换流阀包括三组二极管阀和一组模块化多电平换流阀以及辅助启动装置，其中三组二极管直流侧串联，模块化多电平换流阀与一个二极管阀直流侧并联，模块化多电平换流阀和辅助启动装置为新能源电站提供并网交流电压，二极管阀用于新能源发电有功功率传输，改进后的送端换流阀具备无常规电源支撑的新能源发电基地电压支撑能力，通过采用低成本二极管阀与模块化多电平换流阀混联运行，大大降低了送端换流阀的成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源风电技术领域，尤其是涉及一种新能源直流送出拓扑电路及系统。
背景技术
目前，远距离高压直流输电系统的送端采用的是晶闸管换流阀，受端采用的是模块化多电平变换器柔性换流阀，但在无常规电源支撑的新能源大基地应用场景中，电源的支撑能力较弱，送端换流阀必须为具有电压支撑能力的柔直换流阀才能保证直流输电系统正常工作，但柔性换流阀成本为晶闸管换流阀成本的5倍左右，如果高压直流输电系统的送端和受端均采用柔性换流阀，则会导致设备成本过高，因此为了解决无常规电源支撑的新能源发电基地直流外送问题，需要研究既满足送端电压支撑又成本较低的解决方案。
发明内容
因此，本发明技术方案主要解决现有新能源直流送出系统成本高的缺陷，从而提供一种新能源直流送出拓扑电路及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种新能源直流送出拓扑电路，包括：新能源电站、辅助启动装置、送端换流阀、直流输电线路、受端换流阀、受端电网；辅助启动装置通过汇流母线与新能源电站连接；送端换流阀通过汇流母线与新能源电站连接，并经直流输电线路与受端换流阀相连；受端换流阀与受端电网连接；送端换流阀包括送端模块化多电平换流阀、第一二极管阀、第二二极管阀以及第三二极管阀；其中，送端模块化多电平换流阀的直流侧与第二二极管阀并联，送端模块化多电平换流阀的交流侧依次通过第一联结变压器以及汇流母线与新能源电站连接；第一二极管阀、第二二极管阀以及第三二极管阀的直流侧串联，第一二极管阀的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器以及汇流母线与新能源电站连接，第二二极管阀的交流侧通过第二三绕组整流变压器以及汇流母线与新能源电站连接，第三二极管阀的交流侧通过第三三绕组整流变压器以及汇流母线与新能源电站连接。
本发明实施例提供的一种新能源直流送出拓扑电路，由于无常规电源支撑的新能源大基地应用场景中，电源的支撑能力较弱，送端换流阀必须为具有电压支撑能力的柔直换流阀才能保证直流输电系统正常工作，但柔性换流阀成本较高，因此，为了降低成本，改进了送端换流阀的结构，改进后的送端换流阀包括三组二极管阀和一组模块化多电平换流阀以及辅助启动装置，其中三组二极管直流侧串联，模块化多电平换流阀与一个二极管阀直流侧并联，模块化多电平换流阀和辅助启动装置为新能源电站提供并网交流电压，二极管阀用于新能源发电有功功率传输，改进后的送端换流阀具备无常规电源支撑的新能源发电基地电压支撑能力，通过采用低成本二极管阀与模块化多电平换流阀混联运行，大大降低了送端换流阀的成本。
结合第一方面，在一种可能的实施方式中，辅助启动装置包括储能电池与第一变换器，储能电池依次经过第一变换器和第三连接变压器连接至汇流母线。
第二方面，本发明实施例提供了一种新能源直流送出系统，包括：如第一方面中的新能源直流送出拓扑电路和控制装置，控制装置和拓扑电路连接；
控制装置，用于获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压，并基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令；其中，受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电生成，送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成；送端换流阀，用于接收解锁供电指令，通过汇流母线为新能源电站中的风机提供启动电能。
结合第二方面，在一种可能的实施方式中，拓扑电路还包括第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器；其中，送端模块化多电平换流阀的交流侧依次通过第一断路器、第一联结变压器以及第二断路器以及汇流母线与新能源电站连接；第一二极管阀的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器、第三断路器以及汇流母线与新能源电站连接，第二二极管阀的交流侧通过第二三绕组整流变压器、第四断路器以及汇流母线与新能源电站连接，第三二极管阀的交流侧通过第三三绕组整流变压器、第五断路器以及汇流母线与新能源电站连接。
结合第二方面，在一种可能的实施方式中，送端换流阀还用于当接收到所述解锁供电指令，在汇流母线上建立第一预设电压，第一预设电压低于汇流母线的额定电压，第一预设电压使得第一二极管阀、第二二极管阀和第三二极管阀不导通，第一预设电压高于新能源电站的预设并网电压阈值。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，送端充电电压由第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合后，辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，拓扑电路还包括第二联结变压器、第六断路器以及第七断路器；其中，受端换流阀依次通过第七断路器、第二联结变压器和第六断路器与受端电网连接。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，控制装置，还用于分别向第六断路器和第七断路器发送第一控制指令，控制指令用于控制第六断路器和第七断路器闭合，其中，当第六断路器和第七断路器闭合后，受端电网经过第二联结变压器输出第一工作电压后，向受端换流阀充电。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，控制装置，还用于分别向所述第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器发送第二控制指令，所述第二控制指令用于控制第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合，其中，当第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合后，辅助启动装置以从零起压的方式在汇流母线上建立第二预设电压；当汇流母线的交流电压等于第二预设电压时，辅助启动装置通过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀充电。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，控制装置，还用于实时检测受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压，当受端充电电压达到第一电压阈值，且送端充电电压达到第二电压阈值时，向送端换流阀发送解锁供电指令。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，控制装置，还用于当获取到第六断路器以及第七断路器的闭合状态信息时，获取受端换流阀直流侧电压，当受端换流阀直流侧电压达到第三预设电压，向辅助启动装置发送第三控制指令；当获取到送端换流阀的解锁信息时，获取送端模块化多电平换流阀的直流侧电压，并基于直流侧电压以及第四预设电压向辅助启动装置发送第四控制指令；辅助启动装置，用于当接收第三控制指令时，运行于电压源模式，在汇流母线建立第二预设电压；当接收到第四控制指令，运行于电流源模式，为送端模块化多电平换流阀提供补偿电能。
第三方面，本发明实施例还提供了一种新能源直流送出系统的启动方法，应用于新能源直流送出系统，该方法包括：
获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压；
基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电生成，送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
第四方面，本发明实施例公开了一种新能源直流送出系统的启动装置，应用于新能源直流送出系统，该装置包括：获取模块，用于获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压；发送模块，用于基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电生成，送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种新能源直流送出拓扑电路的电路图；
图2为本发明实施例提供的一种新能源直流送出系统的一个具体示例示意图；
图3为本发明实施例提供的一种新能源直流送出系统的启动方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的一种新能源直流送出系统的启动装置的原理框图；
图5为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、机械连接，也可以是电连接；或者可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供了一种新能源直流送出拓扑电路，如图1所示，包括：新能源电站3、辅助启动装置4、送端换流阀5、直流输电线路6、受端换流阀7和受端电网8；辅助启动装置4通过汇流母线与新能源电站3连接；送端换流阀5通过汇流母线与新能源电站3连接，并经直流输电线路6与受端换流阀7相连；受端换流阀7与受端电网8连接；
送端换流阀5包括送端模块化多电平换流阀9、第一二极管阀10、第二二极管阀11以及第三二极管阀12；其中，送端模块化多电平换流阀9的直流侧与第二二极管阀11并联，送端模块化多电平换流阀9的交流侧依次通过第一联结变压器13以及汇流母线与新能源电站3连接；第一二极管阀10、第二二极管阀11以及第三二极管阀12的直流侧串联，第一二极管阀10的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器14以及汇流母线与新能源电站3连接，第二二极管阀11的交流侧通过第二三绕组整流变压器15以及汇流母线与新能源电站3连接，第三二极管阀12的交流侧通过第三三绕组整流变压器16以及汇流母线与新能源电站3连接。
具体地，辅助启动装置4包括储能电池25与第一变换器26，储能电池25依次经过第一变换器26和第三联结变压器27连接至汇流母线。示例性地，第一变换器26可以包括但不限于交流/直流（AC/DC）变换器。本申请实施例中，辅助启动装置4由交流/直流（AC/DC）变换器和储能电池组成。具体地，储能电池25依次经过第一变换器26、断路器28、第三联结变压器27以及断路器29连接至汇流母线。
本实施例提出的一种新能源直流送出拓扑电路，由于无常规电源支撑的新能源大基地应用场景中，电源的支撑能力较弱，送端换流阀必须为具有电压支撑能力的柔直换流阀才能保证直流输电系统正常工作，但柔性换流阀成本较高，因此，为了降低成本，改进了送端换流阀的结构，改进后的送端换流阀包括三组二极管阀和一组模块化多电平换流阀以及辅助启动装置，其中三组二极管直流侧串联，模块化多电平换流阀与一个二极管阀直流侧并联，模块化多电平换流阀和辅助启动装置为新能源电站提供并网交流电压，二极管阀用于新能源发电有功功率传输，改进后的送端换流阀具备无常规电源支撑的新能源发电基地电压支撑能力，通过采用低成本二极管阀与模块化多电平换流阀混联运行，大大降低了送端换流阀的成本。
本发明实施例提供了一种新能源直流送出系统，包括：新能源直流送出拓扑电路和控制装置，控制装置和拓扑电路连接；控制装置，用于获取受端换流阀7的受端充电电压和送端换流阀5的送端充电电压，并基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令；其中，受端充电电压由受端电网8输出第一工作电压向受端换流阀7充电生成，送端充电电压由辅助启动装置4输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器13向送端换流阀5的送端模块化多电平换流阀9充电生成。
示例性地，受端电网8输出第一工作电压给受端换流阀7充电，受端换流阀解锁并建立直流侧额定电压；辅助启动装置4启动，按照电压源模式运行，抬高汇流母线的电压到预设值，为送端模块化多电平换流阀9充电。本申请实施例中，受端换流阀拓扑结构为普通半桥模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)，简称送端半桥MMC。
具体地，上述控制装置，还用于实时检测上述受端换流阀6的受端充电电压和送端换流阀5的送端充电电压，当上述受端充电电压达到第一电压阈值，且上述送端充电电压达到第二电压阈值时，向上述送端换流阀5发送解锁供电指令。本申请实施例中，第一电压阈值可以是受端换流阀的直流侧额定电压，第二电压阈值可以是送端换流阀5的解锁电压阈值。
送端换流阀5，用于接收解锁供电指令，通过汇流母线为新能源电站3中的风机提供启动电能。示例性地，送端换流阀5在接收到解锁供电指令后，执行解锁供电操作，通过汇流母线为新能源电站中的风机提供启动电能。
本实施例提出的一种新能源直流送出系统，由于无常规电源支撑的新能源大基地应用场景中，电源的支撑能力较弱，送端换流阀必须为具有电压支撑能力的柔直换流阀才能保证直流输电系统正常工作，但柔性换流阀成本较高，因此，为了降低成本，改进了送端换流阀的结构，改进后的送端换流阀包括三组二极管阀和一组模块化多电平换流阀以及辅助启动装置，其中三组二极管直流侧串联，模块化多电平换流阀与一个二极管阀直流侧并联，模块化多电平换流阀和辅助启动装置为新能源电站提供并网交流电压，二极管阀用于新能源发电有功功率传输，改进后的送端换流阀具备无常规电源支撑的新能源发电基地电压支撑能力，通过采用低成本二极管阀与模块化多电平换流阀混联运行，大大降低了送端换流阀的成本，在系统启动过程中，控制装置基于送端换流阀的送端充电电压以及受端换流阀的受端充电电压控制送端换流阀解锁，为新能源电站中的风机提供启动电压，实现新能源直流送出系统的启动。
作为本发明一个可选实施方式，拓扑电路还包括第一断路器17、第二断路器18、第三断路器19、第四断路器20以及第五断路器21；其中，
送端模块化多电平换流阀9的交流侧依次通过第一断路器17、第一联结变压器13以及第二断路器18以及汇流母线与新能源电站3连接；第一二极管阀10的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器14、第三断路器19以及汇流母线与新能源电站3连接，第二二极管阀11的交流侧通过第二三绕组整流变压器15、第四断路器20以及汇流母线与新能源电站3连接，第三二极管阀12的交流侧通过第三三绕组整流变压器16、第五断路器21以及汇流母线与新能源电站3连接。
作为本发明一个可选实施方式，送端换流阀5还用于当接收到解锁供电指令，在汇流母线上建立第一预设电压，第一预设电压低于所述汇流母线的额定电压，第一预设电压使得第一二极管阀10、第二二极管阀11和第三二极管阀12不导通，第一预设电压高于新能源电站的预设并网电压阈值。示例性地，本申请实施例中，第一预设电压可以包括但不限于0.95倍汇流母线的额定电压，此时，送端换流阀中的二极管阀不会导通。预设并网电压阈值可以包括但不限于0.90倍的汇流母线额定电压。
作为本发明一个可选实施方式，送端充电电压由第一断路器17、第二断路器18、第三断路器19、第四断路器20以及第五断路器21闭合后，辅助启动装置4输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器13向送端换流阀5的送端模块化多电平换流阀9充电生成。
作为本发明一个可选实施方式，拓扑电路还包括第二联结变压器22、第六断路器23以及第七断路器24；其中，受端换流阀7依次通过第七断路器24、第二联结变压器22和第六断路器23与受端电网8连接。
作为本发明一个可选实施方式，控制装置，还用于分别向第六断路器23和第七断路器24发送第一控制指令，控制指令用于控制第六断路器23和第七断路器24闭合，其中，当第六断路器23和第七断路器24闭合后，受端电网8经过第二联结变压器22输出第一工作电压后，向受端换流阀7充电。
示例性地，控制装置向第六断路器23（Brk1）和第七断路器24（Brk2）发送第一控制指令，第六断路器23（Brk1）和第七断路器24（Brk2）接收到第一控制指令后闭合，第六断路器23（Brk1）和第七断路器24（Brk2）闭合后，受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电，使得受端换流阀解锁并建立直流侧额定电压。
作为本发明一个可选实施方式，控制装置，还用于分别向第一断路器17、第二断路器18、第三断路器19、第四断路器20以及第五断路器21发送第二控制指令，第二控制指令用于控制第一断路器17、第二断路器18、第三断路器19、第四断路器20以及第五断路器21闭合，其中，当第一断路器17、第二断路器18、第三断路器19、第四断路器20以及第五断路器21闭合后，辅助启动装置4以从零起压的方式在所述汇流母线上建立第二预设电压；当汇流母线的交流电压等于第二预设电压时，辅助启动装置4通过汇流母线以及第一联结变压器13向送端换流阀5充电。
示例性地，控制装置发送第二控制指令，使得第一断路器17（Brk4）、第二断路器18（Brk3）、第三断路器19（Brk6）、第四断路器20（Brk5）以及第五断路器21（Brk7）闭合；第一断路器17（Brk4）、第二断路器18（Brk3）、第三断路器19（Brk6）、第四断路器20（Brk5）以及第五断路器21（Brk7）闭合后，辅助启动装置4逐渐抬高汇流母线的电压，控制装置实时获取汇流母线的电压，当汇流母线的电压等于第二预设电压时，辅助启动装置4依次通过汇流母线和第一联结变压器13向送端换流阀充电，使得送端换流阀解锁。本申请实施例中，第二预设电压可以包括但不限于0.95倍汇流母线额定电压，在汇流母线上建立0.95倍额定电压，可以保证开关Brk5、Brk6、Brk7闭合后送端换流站二极管阀不会导通。
作为本发明一个可选实施方式，控制装置，还用于当获取到第六断路器23以及第七断路器24的闭合状态信息时，获取受端换流阀7直流侧电压，当受端换流阀7直流侧电压达到第三预设电压，向辅助启动装置4发送第三控制指令；当获取到送端换流阀5的解锁信息时，获取送端模块化多电平换流阀9的直流侧电压，并基于直流侧电压以及第四预设电压向辅助启动装置4发送第四控制指令；
辅助启动装置4，用于当接收第三控制指令时，运行于电压源模式，在汇流母线建立第二预设电压；当接收到第四控制指令，运行于电流源模式，为送端模块化多电平换流阀9提供补偿电能。
示例性地，本申请实施例中，第三预设电压可以是受端换流阀的直流侧额定电压，第四预设电压可以是送端模块化多电平换流阀9（半桥MMC）直流侧额定电压。控制装置获取到第六断路器23（Brk1）以及第七断路器24（Brk2）的闭合状态信息时，实时获取受端换流阀7直流侧电压，当监测到受端换流阀7直流侧电压达到第三预设电压，则向辅助启动装置4发送第三控制指令，使得辅助启动装置4运行于电压源模式，在汇流母线建立第二预设电压；当控制装置获取到送端换流阀5的解锁信息时，基于直流侧电压以及第四预设电压生成第四控制指令，使得辅助启动装置运行于电流源模式，为送端模块化多电平换流阀9提供补偿电能。
下面通过一个具体的实施例来说明一种新能源直流送出系统的工作过程。
实施例：
第一步，闭合断路器Brk1和Brk2，受端电网给受端换流阀充电，受端换流解锁并建立直流侧额定电压；
第二步，开关Brk5、Brk6、Brk7依次闭合，送端辅助启动装置按照电压源模式运行，在汇流母线建立0.95倍额定电压，保证送端换流站二极管阀不会导通；
第三步，Brk3和Brk4依次闭合，送端半桥MMC解锁，并按照电流源模式空载运行；
第四步，辅助启动装置退出电压源运行模式，送端半桥MMC切换为电压源运行模式，在汇流母线建立0.95倍额定电压，然后辅助启动装置切换为电流源运行模式，此时监测送端半桥MMC子模块直流侧电压，基于送端半桥MMC子模块直流侧电压和送端半桥MMC子模块的直流侧额定电压为送端半桥MMC子模块提供补偿电能；
第五步，送端新能源电站缓慢抬升并网发电功率，当辅助启动装置输出电流为0时，辅助启动装置退出运行；送端半桥MMC的具体控制策略图可以如图2所示，其中，66kV表示汇流母线电压额定幅值，-5%×66kV为了控制送端半桥MMC子模块的交流侧电压幅值参考值设置为66kV的95%，Idc_MMC表示送端MMC与其并联二极管阀之间连接线上的电流，ωref表示角频率参考值，100πrad/s表示控制角频率为100πrad/s，Vref表示电压幅值参考值。在对送端半桥MMC的工作状态进行控制时，交流侧电压源控制电压幅值参考值切换到PI控制支路（S开关打到1位置），然后送端新能源电站继续抬升并网发电功率，新能源发电机组运行于最大功率点跟踪模式，此时新能源直流送出系统正常输送功率。
本发明实施例还公开了一种新能源直流送出系统的启动方法，应用于上述的新能源直流送出系统的控制装置，如图3所示，上述方法包括：
步骤S301、获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压。
具体地，当受端充电电压达到第一电压阈值，且送端充电电压达到第二电压阈值时，向送端换流阀发送解锁供电指令。
步骤S302、基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电生成，送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一连接诶变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
具体地，具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本发明提供的一种新能源直流送出系统的启动方法，由于无常规电源支撑的新能源大基地应用场景中，电源的支撑能力较弱，送端换流阀必须为具有电压支撑能力的柔直换流阀才能保证直流输电系统正常工作，但柔性换流阀成本较高，因此，为了降低成本，改进了送端换流阀的结构，改进后的送端换流阀包括三组二极管阀和一组模块化多电平换流阀以及辅助启动装置，其中三组二极管直流侧串联，模块化多电平换流阀与一个二极管阀直流侧并联，模块化多电平换流阀和辅助启动装置为新能源电站提供并网交流电压，二极管阀用于新能源发电有功功率传输，改进后的送端换流阀具备无常规电源支撑的新能源发电基地电压支撑能力，通过采用低成本二极管阀与模块化多电平换流阀混联运行，大大降低了送端换流阀的成本，在系统启动过程中，基于送端换流阀的送端充电电压以及受端换流阀的受端充电电压控制送端换流阀解锁，为新能源电站中的风机提供启动电压，实现新能源直流送出系统的启动。
作为本发明一个可选实施方式，该方法还包括：
分别向第六断路器和第七断路器发送第一控制指令，控制指令用于控制第六断路器和第七断路器闭合，其中，当第六断路器和第七断路器闭合后，受端电网经过第二联结变压器输出第一工作电压后，向受端换流阀充电。
作为本发明一个可选实施方式，该方法还包括：
分别向第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器发送第二控制指令，第二控制指令用于控制第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合，其中，当第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合后，获取汇流母线的交流电压，当汇流母线的交流电压等于第二预设电压时，辅助启动装置通过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀充电。
作为本发明一个可选实施方式，还包括：
实时检测受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压，当受端充电电压达到第一电压阈值，且送端充电电压达到第二电压阈值时，向送端换流阀发送解锁供电指令。
作为本发明一个可选实施方式，还包括：
当获取到第六断路器以及第七断路器的闭合状态信息时，获取受端换流阀直流侧电压，当受端换流阀直流侧电压达到第三预设电压，向辅助启动装置发送第三控制指令；当获取到送端换流阀的解锁信息时，获取送端模块化多电平换流阀的直流侧电压，并基于直流侧电压以及第四预设电压向辅助启动装置发送第四控制指令；
辅助启动装置，用于当接收第三控制指令时，运行于电压源模式，在汇流母线建立第二预设电压；当接收到第四控制指令，运行于电流源模式，为送端模块化多电平换流阀提供补偿电能。
本发明实施例还公开了一种新能源直流送出系统的启动装置，应用于新能源直流送出系统中的控制装置，如图4所示，该装置包括：获取模块401，用于获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压；发送模块402，用于基于受端充电电压和送端充电电压向送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向受端换流阀充电生成，送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成，具体细节可以对应参阅图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器110和存储器120，其中处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。此外，该电子设备中还包括至少一个接口130，该至少一个接口130可以是通信接口或其他接口，本实施例对此不做限制。
其中，处理器110可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。处理器110还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的视频合成方法对应的程序指令/模块。处理器110通过运行存储在存储器120中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的一种新能源直流送出系统的启动方法。
存储器120可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器110所创建的数据等。此外，存储器120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器110。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
另外，至少一个接口130用于电子设备与外部设备的通信，比如与服务器通信等。可选的，至少一个接口130还可以用于连接外设输入、输出设备，比如键盘、显示屏等。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器120中，当被所述处理器110执行时，执行如图3所示实施例中的一种新能源直流送出系统的启动方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图3所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种新能源直流送出系统，其特征在于，包括：新能源直流送出拓扑电路和控制装置，所述控制装置和所述拓扑电路连接；
所述拓扑电路包括：新能源电站、辅助启动装置、送端换流阀、直流输电线路、受端换流阀、受端电网；所述辅助启动装置通过汇流母线与所述新能源电站连接；所述送端换流阀通过汇流母线与所述新能源电站连接，并经所述直流输电线路与所述受端换流阀相连；所述受端换流阀与所述受端电网连接；
所述送端换流阀包括送端模块化多电平换流阀、第一二极管阀、第二二极管阀以及第三二极管阀；其中，所述送端模块化多电平换流阀的直流侧与所述第二二极管阀并联，所述送端模块化多电平换流阀的交流侧依次通过第一联结变压器以及汇流母线与所述新能源电站连接；所述第一二极管阀、第二二极管阀以及第三二极管阀的直流侧串联，所述第一二极管阀的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接，所述第二二极管阀的交流侧通过第二三绕组整流变压器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接，所述第三二极管阀的交流侧通过第三三绕组整流变压器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接；
所述控制装置，用于获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压，并基于所述受端充电电压和所述送端充电电压向所述送端换流阀发送解锁供电指令；其中，所述受端充电电压由所述受端电网输出第一工作电压向所述受端换流阀充电生成，所述送端充电电压由所述辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向所述送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成；
所述送端换流阀，用于接收所述解锁供电指令，通过所述汇流母线为所述新能源电站中的风机提供启动电能；
所述送端换流阀还用于当接收到所述解锁供电指令，在所述汇流母线上建立第一预设电压，所述第一预设电压低于所述汇流母线的额定电压，所述第一预设电压使得第一二极管阀、第二二极管阀和第三二极管阀不导通，所述第一预设电压高于新能源电站的预设并网电压阈值；
当新能源电站中的风机启动后，所述送端模块化多电平换流阀还用于控制所述送端模块化多电平换流阀和所述第二二极管阀之间连接线上的电流为0。
2.根据权利要求1所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述辅助启动装置包括储能电池与第一变换器，所述储能电池依次经过所述第一变换器和第三连接变压器连接至汇流母线。
3.根据权利要求1所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述拓扑电路还包括第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器；其中，
所述送端模块化多电平换流阀的交流侧依次通过第一断路器、第一联结变压器以及第二断路器以及汇流母线与所述新能源电站连接；所述第一二极管阀的交流侧依次通过第一三绕组整流变压器、第三断路器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接，所述第二二极管阀的交流侧通过第二三绕组整流变压器、第四断路器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接，所述第三二极管阀的交流侧通过第三三绕组整流变压器、第五断路器以及所述汇流母线与所述新能源电站连接。
4.根据权利要求3所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述送端充电电压由所述第一断路器、所述第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合后，所述辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向所述送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
5.根据权利要求1所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述拓扑电路还包括第二联结变压器、第六断路器以及第七断路器；
其中，所述受端换流阀依次通过所述第七断路器、所述第二联结变压器和所述第六断路器与所述受端电网连接。
6.根据权利要求5所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述控制装置，还用于分别向所述第六断路器和所述第七断路器发送第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述第六断路器和所述第七断路器闭合，其中，当所述第六断路器和所述第七断路器闭合后，所述受端电网经过所述第二联结变压器输出第一工作电压后，向所述受端换流阀充电。
7.根据权利要求3所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述控制装置，还用于分别向所述第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器以及第五断路器发送第二控制指令，所述第二控制指令用于控制第一断路器、所述第二断路器、所述第三断路器、第四断路器以及第五断路器闭合，其中，当所述第一断路器、所述第二断路器、所述第三断路器、所述第四断路器以及所述第五断路器闭合后，所述辅助启动装置以从零起压的方式在所述汇流母线上建立第二预设电压；当所述汇流母线的交流电压等于第二预设电压时，所述辅助启动装置通过汇流母线以及第一联结变压器向所述送端换流阀充电。
8.根据权利要求1所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述控制装置，还用于实时检测所述受端换流阀的受端充电电压和所述送端换流阀的送端充电电压，当所述受端充电电压达到第一电压阈值，且所述送端充电电压达到第二电压阈值时，向所述送端换流阀发送解锁供电指令。
9.根据权利要求5所述的新能源直流送出系统，其特征在于，所述控制装置，还用于当获取到所述第六断路器以及第七断路器的闭合状态信息时，获取所述受端换流阀直流侧电压，当所述受端换流阀直流侧电压达到第三预设电压，向所述辅助启动装置发送第三控制指令；当获取到送端换流阀的解锁信息时，获取所述送端模块化多电平换流阀的直流侧电压，并基于所述直流侧电压以及第四预设电压向所述辅助启动装置发送第四控制指令；
所述辅助启动装置，用于当接收所述第三控制指令时，运行于电压源模式，在所述汇流母线建立第二预设电压；当接收到第四控制指令，运行于电流源模式，为所述送端模块化多电平换流阀提供补偿电能。
10.一种新能源直流送出系统的启动方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的新能源直流送出系统，所述方法包括：
获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压；
基于所述受端充电电压和所述送端充电电压向所述送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；所述受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向所述受端换流阀充电生成，所述送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向所述送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
11.一种新能源直流送出系统的启动装置，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的新能源直流送出系统，所述装置包括：
获取模块，用于获取受端换流阀的受端充电电压和送端换流阀的送端充电电压；发送模块，用于基于所述受端充电电压和所述送端充电电压向所述送端换流阀发送解锁供电指令，以启动新能源电站中的风机；所述受端充电电压由受端电网输出第一工作电压向所述受端换流阀充电生成，所述送端充电电压由辅助启动装置输出第二工作电压，经过汇流母线以及第一联结变压器向所述送端换流阀的送端模块化多电平换流阀充电生成。
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