本發(fā)明涉及電力電子，尤其涉及一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法。

背景技術(shù)：

1、在海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)中，當(dāng)陸上交流電網(wǎng)發(fā)生故障時，海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)應(yīng)具備交流故障穿越能力。當(dāng)陸上交流電網(wǎng)發(fā)生故障時，海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)在短時間內(nèi)就會出現(xiàn)功率盈余問題，各端換流站的直流電壓會快速躍升，進而嚴(yán)重影響直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，亟需一種海上風(fēng)電海陸一體交流故障穿越方法，以解決功率盈余和交流故障問題，維持海上風(fēng)電直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，能避免交流故障時功率盈余帶來的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)電壓波動問題，解決功率盈余和實現(xiàn)交流故障穿越，維持海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2、本發(fā)明一實施例提供一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，應(yīng)用于海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)，所述海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)包括海上風(fēng)電場、陸上換流站和電網(wǎng)，海上風(fēng)電場與陸上換流站連接，陸上換流站與電網(wǎng)連接；

3、所述基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，包括：

4、在電網(wǎng)發(fā)生交流故障時，獲取故障受端換流站的交流跌落深度、故障受端換流站的第一當(dāng)前運行功率、非故障受端換流站的額定容量和非故障受端換流站的第二當(dāng)前運行功率；

5、根據(jù)所述交流跌落深度和第一當(dāng)前運行功率確定故障盈余功率；

6、根據(jù)非故障受端換流站的額定容量和第二當(dāng)前運行功率，確定非故障受端換流站的第一可吸收盈余功率；

7、根據(jù)第一可吸收盈余功率和故障盈余功率的關(guān)系協(xié)同調(diào)控非故障受端換流站和海上風(fēng)電場的風(fēng)機耗能裝置，實現(xiàn)交流故障穿越。

8、進一步地，所述根據(jù)第一可吸收盈余功率和故障盈余功率的關(guān)系協(xié)同調(diào)控非故障受端換流站和海上風(fēng)電場的風(fēng)機耗能裝置，包括：

9、若第一可吸收盈余功率大于故障盈余功率，控制非故障受端換流站吸收故障盈余功率，實現(xiàn)交流故障穿越；

10、若第一可吸收盈余功率小于故障盈余功率，且第一可吸收盈余功率不為零；根據(jù)故障盈余功率和第一可吸收盈余功率，計算需由風(fēng)機耗能裝置吸收的第二可吸收盈余功率；根據(jù)第一可吸收盈余功率和第二可吸收盈余功率調(diào)控非故障受端換流站和風(fēng)機耗能裝置，實現(xiàn)交流故障穿越；

11、若第一可吸收盈余功率為零，控制風(fēng)機耗能裝置吸收故障盈余功率，實現(xiàn)交流故障穿越。

12、進一步地，所述若第一可吸收盈余功率大于故障盈余功率，控制非故障受端換流站吸收故障盈余功率，包括：

13、若第一可吸收盈余功率大于故障盈余功率，根據(jù)故障盈余功率生成第一調(diào)控指令，并將所述第一調(diào)控指令傳輸至非故障受端換流站，以使非故障受端換流站在接收到所述第一調(diào)控指令時，根據(jù)第一調(diào)控指令吸收故障盈余功率。

14、進一步地，所述根據(jù)第一可吸收盈余功率和第二可吸收盈余功率調(diào)控非故障受端換流站和風(fēng)機耗能裝置，包括：

15、根據(jù)第一可吸收盈余功率生成第二調(diào)控指令，并將所述第二調(diào)控指令傳輸至非故障受端換流站，以使非故障受端換流站在接收到所述第二調(diào)控指令時，根據(jù)第二調(diào)控指令吸收與第一可吸收盈余功率相等的故障盈余功率；

16、根據(jù)第二可吸收盈余功率生成第三調(diào)控指令，并將所述第三調(diào)控指令傳輸至風(fēng)機耗能裝置，以使風(fēng)機耗能裝置在接收到所述第三調(diào)控指令時，根據(jù)第三調(diào)控指令吸收剩余故障盈余功率。

17、進一步地，所述若第一可吸收盈余功率為零，控制風(fēng)機耗能裝置吸收故障盈余功率，包括：

18、若第一可吸收盈余功率為零，根據(jù)故障盈余功率生成第四調(diào)控指令，并將所述第四調(diào)控指令傳輸至風(fēng)機耗能裝置，以使風(fēng)機耗能裝置在接收到所述第四調(diào)控指令時，根據(jù)第四調(diào)控指令吸收故障盈余功率。

19、進一步地，所述海上風(fēng)電場包括若干風(fēng)機，每一風(fēng)機對應(yīng)一風(fēng)機耗能裝置。

20、進一步地，所述將所述第三調(diào)控指令傳輸至風(fēng)機耗能裝置，包括：

21、根據(jù)風(fēng)機耗能裝置數(shù)量和第三調(diào)控指令生成若干第五調(diào)控指令，并將各第五調(diào)控指令分別發(fā)送至各風(fēng)機耗能裝置。

22、進一步地，在根據(jù)風(fēng)機耗能裝置數(shù)量和第三調(diào)控指令生成若干第五調(diào)控指令之前，還包括：

23、對所有風(fēng)機耗能裝置進行故障檢測，確定未故障風(fēng)機耗能裝置數(shù)量；

24、所述根據(jù)風(fēng)機耗能裝置數(shù)量和第三調(diào)控指令生成若干第五調(diào)控指令，并將各第五調(diào)控指令分別發(fā)送至各風(fēng)機耗能裝置，包括：

25、根據(jù)未故障風(fēng)機耗能裝置數(shù)量和第三調(diào)控指令生成若干第六調(diào)控指令，并將各第六調(diào)控指令分別發(fā)送至各未故障風(fēng)機耗能裝置。

26、進一步地，所述風(fēng)機耗能裝置在接收到所述第三調(diào)控指令時，根據(jù)第三調(diào)控指令吸收剩余故障盈余功率，包括：

27、任意一風(fēng)機耗能裝置在接收到第五調(diào)控指令時，獲取風(fēng)機耗能裝置對應(yīng)風(fēng)機在交流故障前一時刻的風(fēng)機輸出功率和當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的額定容量；

28、將交流故障前一時刻的風(fēng)機輸出功率乘以第五調(diào)控指令，得到當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的第二可吸收盈余功率；

29、將當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的第二可吸收盈余功率除以當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的額定容量，得到當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的耗能動作占空比；

30、根據(jù)當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的耗能動作占空比和當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的載波輸出當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置的觸發(fā)脈沖；

31、根據(jù)所述觸發(fā)脈沖對當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置進行調(diào)控，使當(dāng)前風(fēng)機耗能裝置吸收故障盈余功率。

32、進一步地，所述海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)還包括海上換流站，所述海上換流站與各風(fēng)機耗能裝置通過雙向環(huán)網(wǎng)光纖通道進行通信。

33、通過實施本發(fā)明具有如下有益效果：

34、本發(fā)明提供了一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，通過在電網(wǎng)發(fā)生交流故障時，獲取故障受端換流站的交流跌落深度、故障受端換流站的第一當(dāng)前運行功率、非故障受端換流站的額定容量和非故障受端換流站的第二當(dāng)前運行功率后，確定故障受端換流站產(chǎn)生的故障盈余功率和非故障受端換流站的第一可吸收盈余功率，進而根據(jù)二者之間的關(guān)系對非故障受端換流站和海上風(fēng)電場的風(fēng)機耗能裝置進行協(xié)同調(diào)控，通過協(xié)同調(diào)控使非故障受端換流站和風(fēng)機耗能裝置吸收故障盈余功率，避免交流故障時功率盈余帶來的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)電壓波動問題，解決功率盈余和實現(xiàn)交流故障穿越，維持海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

技術(shù)特征：

1.一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，應(yīng)用于海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)，所述海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)包括海上風(fēng)電場、陸上換流站和電網(wǎng)，海上風(fēng)電場與陸上換流站連接，陸上換流站與電網(wǎng)連接；

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述根據(jù)第一可吸收盈余功率和故障盈余功率的關(guān)系協(xié)同調(diào)控非故障受端換流站和海上風(fēng)電場的風(fēng)機耗能裝置，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述若第一可吸收盈余功率大于故障盈余功率，控制非故障受端換流站吸收故障盈余功率，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述根據(jù)第一可吸收盈余功率和第二可吸收盈余功率調(diào)控非故障受端換流站和風(fēng)機耗能裝置，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述若第一可吸收盈余功率為零，控制風(fēng)機耗能裝置吸收故障盈余功率，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述海上風(fēng)電場包括若干風(fēng)機，每一風(fēng)機對應(yīng)一風(fēng)機耗能裝置。

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述將所述第三調(diào)控指令傳輸至風(fēng)機耗能裝置，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，在根據(jù)風(fēng)機耗能裝置數(shù)量和第三調(diào)控指令生成若干第五調(diào)控指令之前，還包括：

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述風(fēng)機耗能裝置在接收到所述第三調(diào)控指令時，根據(jù)第三調(diào)控指令吸收剩余故障盈余功率，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，其特征在于，所述海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)還包括海上換流站，所述海上換流站與各風(fēng)機耗能裝置通過雙向環(huán)網(wǎng)光纖通道進行通信。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)機耗能的海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)交流故障穿越方法，包括：在電網(wǎng)發(fā)生交流故障時，獲取故障受端換流站的交流跌落深度、故障受端換流站的第一當(dāng)前運行功率、非故障受端換流站的額定容量和非故障受端換流站的第二當(dāng)前運行功率；根據(jù)所述交流跌落深度和第一當(dāng)前運行功率確定故障盈余功率；根據(jù)所述額定容量和第二當(dāng)前運行功率，確定非故障受端換流站的第一可吸收盈余功率；根據(jù)第一可吸收盈余功率和故障盈余功率的關(guān)系協(xié)同調(diào)控非故障受端換流站和海上風(fēng)電場的風(fēng)機耗能裝置，實現(xiàn)交流故障穿越。通過實施本發(fā)明能吸收故障盈余功率和實現(xiàn)交流故障穿越，維持海上風(fēng)電海陸一體輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

技術(shù)研發(fā)人員：彭穗,程其云,李峰,王彥峰,羅澍忻,余浩,鄒常躍,劉新苗,唐玉烽,許成昊,陳鴻琳
受保護的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15