[发明专利]海上风电柔直并网系统及基于海上风电的陆上黑启动方法

说明书

本发明提供的一种海上风电柔直并网系统及基于海上风电的陆上黑启动方法，该海上风电柔直并网系统包括：海上侧变压器的第一绕组与多个海上风电场连接，海上侧变压器的第二绕组与海上换流器的一端连接，海上侧变压器的第三绕组与海上辅助系统的一端连接，海上辅助系统的另一端与海上辅助电源连接；陆上变压器的第一绕组与交流电网连接，陆上变压器的第二绕组与陆上换流器的一端连接，陆上变压器的第三绕组与陆上辅助系统的一端连接，陆上辅助系统的另一端与陆上辅助电源连接，陆上换流器的另一端与海上换流器的另一端连接。通过实施本发明，实现了陆上交流电网由断电停运的状态顺利过渡到重新恢复供电的状态。

技术领域

本发明涉及海上风电与柔性直流输电领域，具体涉及一种海上风电柔直并网系统及基于海上风电的陆上黑启动方法。

背景技术

海上风电并网工程中会出现陆上交流电网断电停运的情况。此时如果不采取积极有效的措施恢复陆上交流电网供电，有可能会导致停电范围进一步扩大，影响整个系统的安全稳定运行。严重情况下，甚至会威胁设备和人身安全，造成不必要的经济损失。黑启动是解决电网大规模停电的主要途径之一，实现黑启动的方法主要有两种：其一是通过配置外部交流电源；其二是通过系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组，逐渐扩大系统供电范围，最终实现整个系统恢复。在海上风电应场合，可以利用具备自启动功能的风机及其组成的风电场作为黑启动电源。

然而，目前尚未有针对陆上交流电网断电停运的情况下，利用海上风机及其组成的海上风电场作为黑启动电源，从海上风电场通过柔直系统向陆上交流电网充电的黑启动方法的研究。因此，亟需一种在陆上交流电网断电停运的情况下，将具备组网运行功能的风机及其组成的风电场作为黑启动电源，并通过柔直系统进行陆上交流电网黑启动的方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中尚未有针对陆上交流电网断电停运的情况下，利用风机及其组成的风电场作为黑启动电源，从海上风电场通过柔直系统向陆上交流电网充电的黑启动方法的研究的缺陷，从而提供一种海上风电柔直并网系统及基于海上风电的陆上黑启动方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种海上风电柔直并网系统，包括：海上柔直换流站、直流电缆、陆上柔直换流站、交流电网及多个海上风电场，其中，

每个所述海上风电场中的风机通过交流电缆汇集并与所述海上柔直换流站连接，所述海上柔直换流站通过所述直流电缆连接至所述陆上柔直换流站，所述陆上柔直换流站通过交流线路与所述交流电网连接；

所述海上柔直换流站包括：海上换流器、海上侧变压器、海上辅助系统及海上辅助电源，其中，所述海上侧变压器的第一绕组与多个所述海上风电场连接，所述海上侧变压器的第二绕组与所述海上换流器的一端连接，所述海上侧变压器的第三绕组与所述海上辅助系统的一端连接，所述海上辅助系统的另一端与所述海上辅助电源连接；

所述陆上柔直换流站包括：陆上换流器、陆上变压器、陆上辅助系统及陆上辅助电源，其中，所述陆上变压器的第一绕组与所述交流电网连接，所述陆上变压器的第二绕组与所述陆上换流器的一端连接，所述陆上变压器的第三绕组与所述陆上辅助系统的一端连接，所述陆上辅助系统的另一端与所述陆上辅助电源连接，所述陆上换流器的另一端与所述海上换流器的另一端连接。

可选地，所述海上柔直换流站还包括：海上启动电阻及与所述海上启动电阻并联连接的开关，所述海上启动电阻及与所述海上启动电阻并联连接的开关串联接入所述海上换流器和所述海上侧变压器之间。

可选地，所述陆上柔直换流站还包括：陆上启动电阻及与所述陆上启动电阻并联连接的开关，所述陆上启动电阻及与所述陆上启动电阻并联连接的开关串联接入所述陆上换流器和所述陆上变压器之间。

第二方面，本发明实施例提供一种基于海上风电的陆上黑启动方法，基于本发明实施例第一方面所述的海上风电柔直并网系统，所述基于海上风电的陆上黑启动方法，包括：