[发明专利]一种应用MMC-HVDC的离网型风储荷系统及调试方法

说明书

本发明属于风力风电及储能技术领域，公开一种应用MMC‑HVDC的离网型风储荷系统及调试方法；所述系统包括：风力发电机、高压母线、电压源型储能系统、有功负荷P1和MMC‑HVDC系统；风力发电机的输出端分成两路，一路通过断路器K1连接箱式变压器T1的低压侧，另一路通过变流器连接箱式变压器T1的低压侧；箱式变压器T1的高压侧通过MMC‑HVDC系统连接断路器K2一端，断路器K2另一端连接高压母线；电压源型储能系统的输出端连接箱式变压器T2的低压侧，箱式变压器T2的高压侧连接高压母线；有功负荷P1连接高压母线。本发明对充分利用风能，缓解电力供应紧张具有重要意义。

技术领域

本发明属于风力风电及储能技术领域，特别涉及一种应用MMC-HVDC的离网型风储荷系统及调试方法。

背景技术

近年来，随着全球能源短缺和传统发电引起的环境问题越来越突出，风力发电以其成熟的技术和商业化潜力得到了迅速发展。然而，风力发电具有波动性和随机性，风速波动会引起风电机组输出功率的相应波动，因而风力发电不能提供持续稳定的功率，发电稳定性较差，并由此引发风电功率、输出电压、频率波动等一系列问题，甚至威胁系统的稳定和安全运行。储能系统控制灵活、响应快速，可对风电功率波动进行平抑，且对系统的电压频率提供有效的支撑。所以配置合理的储能可以提高系统的稳定性。

目前对风储系统的研究大多是并网型，然而在实际工程中，风储系统在并网前需要进行离网模式运行调试，而在该过程中若使用交流电缆会出现系统电压偏移的情况，影响系统的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用MMC-HVDC的离网型风储荷系统及调试方法，以解决离网模式运行调试时，由于使用交流电缆产生系统电压偏移的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种应用MMC-HVDC的离网型风储荷系统，包括：

风力发电机、高压母线、电压源型储能系统、有功负荷P1和MMC-HVDC系统；

风力发电机的输出端分成两路，一路通过断路器K1连接箱式变压器T1的低压侧，另一路通过变流器连接箱式变压器T1的低压侧；箱式变压器T1的高压侧通过MMC-HVDC系统连接断路器K2一端，断路器K2另一端连接高压母线；

电压源型储能系统的输出端连接箱式变压器T2的低压侧，箱式变压器T2的高压侧连接高压母线；

有功负荷P1连接高压母线。

本发明进一步的改进在于：还包括限流电阻；断路器K2另一端通过限流电阻连接高压母线；所述限流电阻上并联有断路器K3。

本发明进一步的改进在于：电压源型储能系统由m台电压源型储能装置并联而成；m为大于或等于1的正整数；电压源型储能系统采用虚拟同步控制。

本发明进一步的改进在于：所述MMC-HVDC系统包括风机侧MMC、储能侧MMC、风机侧MMC电容与储能侧MMC电容；箱式变压器T1的高压侧连接风机侧MMC的输入端，风机侧MMC的输出端连接风机侧MMC电容；储能侧MMC电容连接储能侧MMC的输入端，储能侧MMC的输出端连接所述断路器K2一端；风机侧MMC电容与储能侧MMC电容的正极之间通过第一直流电缆连接，风机侧MMC电容与储能侧MMC电容的负极之间通过第二直流电缆连接。

本发明进一步的改进在于：所述风力发电机为双馈异步风力发电机。

第二方面，本发明提供一种应用MMC-HVDC的离网型风储荷系统的调试方法，包括以下步骤：

断开断路器K1、断路器K2和断路器K3，接入限流电阻，将电压源型储能系统启动，投入黑启动用有功负荷由电压源型储能系统与黑启动用有功负荷构成离网型储荷系统；