[发明专利]海上风电直流送出系统故障控制方法及装置

权利要求书

1.海上风电直流送出系统故障控制方法，其特征在于，包括：

步骤1、针对部分功率变换型电源采用的正负序双同步旋转坐标系电流控制器，推导出不同控制目标下新能源电源稳态运行电流表达式；

步骤2、设计输电系统控制策略，该控制策略包括：风场侧换流器的实际运行控制方式为V-f控制，电网侧换流器实际运行控制方式采用定直流电压控制；

步骤3、针对输送系统交流侧送出线路严重故障下，直流电压持续升高、危害直流输电系统安全的问题，采用低穿平抑电阻控制法进行控制，即用低穿平抑电阻消耗直流线路上的多余功率，抑制直流电压的升高；

步骤1中，部分功率变换型电源逆变器采用正负序双同步旋转坐标系电流控制器时，根据不同控制目标的参考电流计算式得到：

式中，和分别为逆变器输出电流参考值d、q轴正序分量，和分别为逆变器输出电流参考值d、q轴负序分量；为故障后有功功率参考值、为故障后无功功率参考值；中间变量M＝(e_d⁺)²+(e_q⁺)²-K[(e_d^-)²+(e_q^-)²]，N＝(e_d⁺)²+(e_q⁺)²+K[(e_d^-)²+(e_q^-)²]，e_d⁺,e_q⁺分别为交流电网电压经dq坐标变换后的交流电压d、q轴正序分量，e_d^-,e_q^-分别为交流电网电压经dq坐标变换后的交流电压d、q轴负序分量；常系数K＝0，采用抑制负序控制策略；

在稳态运行模式下，部分功率变换型电源提供的电流恒为并网变换器最大允许电流值，电源输出到电网的有功功率的表达式为：

式中，为稳态运行期间电源出口处功率因数，U_N,I_2N分别为电网额定电压和变压器二次侧额定电流；

因此，当部分功率变换型电源稳态运行时，忽略变换器与其交流侧滤波器上的功率损耗，其对应的稳态电流计算公式为：

2.根据权利要求1所述的海上风电直流送出系统故障控制方法，其特征在于，

步骤2中，风场侧换流器的实际运行控制方式为V-f控制，当d轴以电网电压定向时，控制策略为：

上式中，u_d^*为d轴参考电压，q轴参考电压恒为0，θ为参考相位，电网电压定向于d轴，θ₀为初始相位，f₀为固定的交流电压频率，U_s为风场侧交流母线电压，U_ac^*为交流电压参考值，k_p、k_i分别为控制系统PI调节系数，t表示时间。