一种海上风电系统故障穿越控制方法及系统与流程

本申请涉及新能源发电，尤其涉及一种海上风电系统故障穿越控制方法及系统。

背景技术：

1、海上风电场经柔性直流换电站(柔性直流换电站包括海上换流模块和陆地换流模块)输送时，如果接收端的交流电网由于故障导致输出功率受阻，在故障期间，海上风电场仍会向柔性直流换电站持续注入功率，可能引起功率盈余问题，而盈余功率必须通过额外的消能装置进行消耗处理，否则会造成直流过电压，严重威胁系统的安全稳定运行。此时，如果陆地换流模块的直流侧缺乏稳定电压支撑，海上换流模块可能无法维持频率恒定及输送端电压，从而导致海上风电场机组拖网，故障穿越失败。

2、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种海上风电系统故障穿越控制方法及系统。

2、本申请第一方面实施例提出了一种海上风电系统故障穿越控制方法，适用于海上风电输电系统，所述海上风电输电系统包括：至少一个机组、海上换流模块、电能传输模块、陆地换流模块及陆地电网，其中，所述海上换流模块与所述机组连接；所述电能传输模块与所述海上换流模块连接；所述陆地换流模块与所述电能传输模块连接；所述陆地电网与所述陆地换流模块连接；所述海上风电系统故障穿越控制方法包括：

3、基于故障穿越工况，获取海上风电场各机组进行故障穿越工况的第一功率及海上换流模块交流侧的第一调整电压；

4、基于所述第一调整电压，对海上风电场各机组的工作模式进行调节，获取机组的门限电压；

5、根据对所述第一功率和所述门限电压的拟合操作，获取机组有功功率的第一参考值；

6、基于所述第一参考值，对海上风电场各机组的输出电压的上升速度及幅值进行抑制。

7、本申请第二方面实施例提出了一种海上风电系统故障穿越控制系统，适用于海上风电输电系统，所述海上风电输电系统包括：至少一个机组、海上换流模块、电能传输模块、陆地换流模块及陆地电网，其中，所述海上换流模块与所述机组连接；所述电能传输模块与所述海上换流模块连接；所述陆地换流模块与所述电能传输模块连接；所述陆地电网与所述陆地换流模块连接；所述海上风电系统故障穿越控制系统包括：

8、第一获取模块，所述第一获取模块基于故障穿越工况，获取海上风电场各机组进行故障穿越工况的第一功率及海上换流模块交流侧的第一调整电压；

9、第二获取模块，所述第二获取模块基于所述第一调整电压，对海上风电场各机组的工作模式进行调节，获取机组的门限电压；

10、第三获取模块，所述第三获取模块根据对所述第一功率和所述门限电压的拟合操作，获取机组有功功率的第一参考值；

11、调节模块，所述调节模块基于所述第一参考值，对海上风电场各机组的输出电压的上升速度及幅值进行抑制。

12、本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本申请第一方面实施例提出的海上风电系统故障穿越控制方法。

13、本申请第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行本申请第一方面实施例提出的方法。

14、本申请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通信设备中的处理器执行时实现本申请第一方面实施例提出的方法。

15、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

16、通过跟随故障穿越工况，获取海上风电场各机组进行故障穿越工况的第一功率及海上换流模块交流侧的第一调整电压；根据第一调整电压对海上风电场各机组的工作模式进行调节，获取机组的门限电压；通过对第一功率和门限电压的拟合操作，获得机组有功功率的第一参考值，并基于第一参考值海上风电场各机组的输出电压的上升速度及幅值进行抑制。无需海上换流模块及陆地换流模块与机组进行通信，实现输送端故障时，海上风电机组与接收端的协同故障穿越，极大地提升海上风电输送的稳定性。

17、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，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种海上风电系统故障穿越控制方法，其特征在于，适用于海上风电输电系统，所述海上风电输电系统包括：至少一个机组、海上换流模块、电能传输模块、陆地换流模块及陆地电网，其中，所述海上换流模块与所述机组连接；所述电能传输模块与所述海上换流模块连接；所述陆地换流模块与所述电能传输模块连接；所述陆地电网与所述陆地换流模块连接；所述海上风电系统故障穿越控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于故障穿越工况，获取海上风电场各机组进行故障穿越工况的第一功率，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于故障穿越工况，获取海上换流模块交流侧的第一调整电压，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于故障穿越工况，确定海上换流模块直流侧的第一阈值电压，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一比例系数和所述第一工作电压，确定海上换流模块交流侧的第一调整电压，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一调整电压，对海上风电场各机组的工作模式进行调节，获取机组的门限电压，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对所述第一功率和所述门限电压的拟合操作，获取机组有功功率的第一参考值，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据由机组注入海上换流模块的功率和所述第二中间变量的拟合操作，获取机组有功功率的第一参考值，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一参考值，对海上风电场各机组的输出电压的上升速度及幅值进行抑制，包括：

10.一种海上风电系统故障穿越控制系统，其特征在于，适用于海上风电输电系统，所述海上风电输电系统包括：至少一个机组、海上换流模块、电能传输模块、陆地换流模块及陆地电网，其中，所述海上换流模块与所述机组连接；所述电能传输模块与所述海上换流模块连接；所述陆地换流模块与所述电能传输模块连接；所述陆地电网与所述陆地换流模块连接；所述海上风电系统故障穿越控制系统包括：

技术总结
本申请提出一种海上风电系统故障穿越控制方法及系统，包括：通过跟随故障穿越工况，获取海上风电场各机组进行故障穿越工况的第一功率及海上换流模块交流侧的第一调整电压；根据第一调整电压对海上风电场各机组的工作模式进行调节，获取机组的门限电压；通过对第一功率和门限电压的拟合操作，获得机组有功功率的第一参考值，并基于第一参考值海上风电场各机组的输出电压的上升速度及幅值进行抑制。无需海上换流模块及陆地换流模块与机组进行通信，实现输送端故障时，海上风电机组与接收端的协同故障穿越，极大地提升海上风电输送的稳定性。

技术研发人员：郭小江,田立亭,陈怡静,李春华,孙栩
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17