[发明专利]海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备

说明书

本发明涉及一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备，该直流输电系统包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和陆上输电平台；海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站。该海上风电送端混合双极的直流输电系统通过海上输电平台的送端换流站采用MMC换流站与二极管阀DR换流站组合给陆上输电平台送电，二极管阀DR换流站的设备成本和体积大幅降低，降低了海上换流站的建设成本，另外二极管阀DR换流站的运行损耗低于同容量的MMC换流站，提高了直流输电系统长期运行的经济性。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备。

背景技术

近年来，柔性直流输电技术(英文全称voltage source converter based high-voltage direct current，英文简称VSC-HVDC)获得了快速发展。同时因为柔性直流能够对风电场输出功率进行快速灵活的控制，并且可以独立控制风电场并网点的母线电压和频率，运用柔性直流方式接入风电场功率，并输送至陆上电网，目前已在国内外应用于实际工程。

然而，现有的海上风电经柔性直流送出海上换流站和陆上换流站均采用基于模块化的多电平换流器(英文全称modular multilevel converter，英文简称MMC)，随着海上风电输电规模的增加，基于MMC的海上平台换流站的体积以及重量将大幅增加，大大增加了工程的建设难度及成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备，用于解决现有海上风电采用MMC的换流站，存在体积大、重量重使得建设海上平台换流站成本高且难度大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种海上风电送端混合双极的直流输电系统，包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和与所述海上输电平台连接的陆上输电平台；

所述海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，所述第一海上风电场与所述极1海上换流站连接，所述第二海上风电场与所述极2海上换流站连接，所述极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的所述极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站；

所述陆上输电平台包括极1陆上换流站和极2陆上换流站，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站分别与陆上交流主网连接，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均为MMC换流站；

所述极1陆上换流站与所述极2陆上换流站连接形成第一节点，所述极1海上换流站与所述极2海上换流站连接形成第二节点，所述第一节点与所述第二节点通过线缆连接后接地。

优选地，所述极1海上换流站通过极1电缆与所述极1陆上换流站连接，所述极2海上换流站通过极2电缆与所述极2陆上换流站连接。

优选地，所述第一海上风电场还通过交流联络线与所述第二海上风电场连接。

优选地，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均采用定直流电压控制模式控制其直流电压稳定输出。

优选地，所述海上输电平台的MMC换流站采用定交流电压幅值和定交流频率的V/F控制模式控制其电压和频率稳定输出，所述海上输电平台的MMC换流站控制所述海上输电平台的二极管阀DR换流站的交流侧电压以控制所述海上输电平台的二极管阀DR换流站的导通或关闭。

优选地，所述海上输电平台通过所述极1海上换流站与所述极2海上换流站共同给所述陆上输电平台送电。

本发明还提供一种海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法，包括以下步骤：