一种海上风力发电高压直流输电系统、控制方法及其装置与流程

本公开涉及输电技术，尤其涉及一种海上风力发电高压直流输电系统、控制方法及其装置。

背景技术：

1、随着化石能源紧缺和环境污染的问题日益严重，世界各国开始大力发展可再生能源发电。海上风电具有能源蕴含量大、风速较稳定、设备年利用小时数高、对周边环境污染少等优点。近年来，海上风电凭借其独特的优势得到迅猛发展，并逐渐远离海岸进行风电场的建设。

技术实现思路

1、本公开提供了一种海上风力发电高压直流输电系统、控制方法及其装置。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种海上风力发电高压直流输电系统，包括：

3、风力发电装置，风力发电装置包括风力机以及永磁同步发电机；

4、精简矩阵变换器，精简矩阵变换器的第一端口与风力发电装置连接，精简矩阵变换器用于将对应风力发电装置输出的三相交流电转换为正负交变的高频脉冲信号；

5、多绕组高频变压器，多绕组高频变压器的第一端口与精简矩阵变换器连接，包括：

6、原边绕组；

7、多个副边绕组，多个副边绕组包括第一副边绕组和至少第二副边绕组；

8、直流输电装置，直流输电装置的第一端口与多绕组高频变压器中第一副边绕组连接，直流输电装置用于将多绕组高频变压器输出的电压变换成直流电进行输送；

9、网侧逆变器，网侧逆变器的第一端口与直流输电装置连接，网侧逆变器的第二端口与交流电网连接，网侧逆变器用于将直流电逆变成交流电并入交流电网；

10、至少一个储能装置，每个储能装置的第一端口与对应的第二副边绕组连接，每个储能装置用于对风力发电装置输出的能量进行吸收和释放。

11、根据本公开的第二方面，提供了一种海上风力发电高压直流输电系统的控制方法，包括：

12、基于最大风能追踪方法，确定最大风能追踪功率值；

13、基于最大风能追踪功率值，确定精简矩阵变换器的调制信号；

14、基于精简矩阵变换器的调制信号，确定直流输电装置输出的直流电压信号；

15、基于直流输电装置输出的直流电压信号，通过网侧逆变器进行逆变操作，得到与交流电网电压相位一致、频率相同的电压。

16、根据本公开的第三方面，提供了一种海上风力发电高压直流输电系统的控制装置，包括：

17、第一确定模块，用于基于最大风能追踪方法，确定最大风能追踪功率值；

18、第二确定模块，用于基于最大风能追踪功率值，确定精简矩阵变换器的调制信号；

19、第三确定模块，用于基于精简矩阵变换器的调制信号，确定精简矩阵变换装置输出的直流电压信号；

20、逆变模块，用于基于直流输电装置输出的直流电压信号，通过网侧逆变器进行逆变操作，得到与交流电网电压相位一致、频率相同的电压。

21、根据本公开的第四方面，提供一种电子设备，包括：

22、至少一个处理器；以及

23、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

24、存储器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执行，以使至少一个处理器能够执行上述第二方面所述的海上风力发电高压直流输电系统的控制方法。

25、根据本公开实施例的第五方面，提供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执行上述第二方面所述的海上风力发电高压直流输电系统的控制方法。

26、根据本公开的第六方面，提供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实现前述第二方面所述的海上风力发电高压直流输电系统的控制方法。

27、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过精简矩阵变换器将风力发电装置输出的三相交流电转换为正负交变的高频脉冲信号，并通过多绕组高频变压器拓展连接至少一个储能装置，提高了直流输电系统的变换效率，降低了工程建设难度及维护成本，提高了直流输电系统的可靠性、集成度以及灵活性。

28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种海上风力发电高压直流输电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海上风力发电高压直流输电系统，其特征在于，所述至少一个储能装置包括：

3.根据权利要求1或2所述的海上风力发电高压直流输电系统，其特征在于，所述直流输电装置包括：

4.一种用于如权利要求1-3任一项所述的海上风力发电高压直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于最大风能追踪方法，确定最大风能追踪功率值，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述最大风能追踪功率值，确定所述精简矩阵变换器的调制信号，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述精简矩阵变换器的调制信号，确定所述直流输电装置输出的直流电压信号之前，还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述风力发电装置输出的有功功率、所述第一门槛功率以及所述第二门槛功率，调整所述至少一个储能装置的运行状态，包括：

9.根据权利要去6所述的方法，其特征在于，基于所述最大风能追踪功率值，确定所述精简矩阵变换器在三相静止坐标下的三相输入电压参考值，包括：

10.一种海上风力发电高压直流输电系统的控制装置，包括：

技术总结
本公开提供了一种海上风力发电高压直流输电系统、控制方法及其装置，涉及输电技术。其中，海上风力发电高压直流输电系统包括：风力发电装置，风力发电装置包括风力机以及永磁同步发电机；精简矩阵变换器，精简矩阵变换器的第一端口与风力发电装置连接；多绕组高频变压器，多绕组高频变压器的第一端口与精简矩阵变换器连接，包括：原边绕组以及多个副边绕组；直流输电装置，直流输电装置的第一端口与多绕组高频变压器中第一副边绕组连接；网侧逆变器，网侧逆变器的第一端口与直流输电装置连接，网侧逆变器的第二端口与交流电网连接；至少一个储能装置，每个储能装置的第一端口与对应的第二副边绕组连接，每个储能装置用于对风力发电装置输出的能量进行吸收和释放。

技术研发人员：李春华,钟应明,陈怡静,郭小江,张乐扬,申旭辉,孙栩,曾晓伟,张钧阳,胡旭嘉,李铮,彭程,蓝曦
受保护的技术使用者：华能广东汕头海上风电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29