[发明专利]一种远距离风电混合直流送出系统及其控制方法

权利要求书

1.一种远距离风电混合直流送出系统，其特征在于，包含海上二极管平台、海上MMC平台、海上滤波器、直流海缆和岸上MMC平台；

海上风电中频交流系统经海上滤波器与海上二极管平台和海上MMC平台所在的交流汇集母线相连，海上二极管平台和海上MMC平台成并联连接方式，经直流海缆后，与岸上MMC平台相连。

2.根据权利要求1所述的一种远距离风电混合直流送出系统，其特征在于，所述海上风电中频交流的频率选为100～400Hz。

3.根据权利要求1或2所述的一种远距离风电混合直流送出系统，其特征在于，所述的海上二极管平台由一个或多个三相六脉动不控整流桥组合构成，每个桥臂均由若干个二极管串并联组成。

4.权利要求1-3任一项所述远距离风电混合直流送出系统的控制方法，其特征在于，所述的岸上MMC平台采用定直流电压和定无功功率控制方式，为混合直流送出系统维持稳定的直流电压，并为岸上交流电网提供无功电压调节手段；所述的海上MMC平台用于为海上风电中频交流系统和海上二极管构建稳定的交流电压和频率，采用无源构网控制器。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述的无源构网控制器由外环控制器、内环控制器和附加控制器三部分组成；通过附加控制器得到d轴电压参考值u_sdr，输入至外环控制器；通过外环控制器得到d轴电流参考值i_sdr和q轴电流参考值i_sqr，同时输入至内环控制器；通过内环控制器得到MMC输出电压d轴参考值u_dr和q轴参考值u_qr；最后通过dq/abc变换和最近电平逼近调制技术，对海上MMC平台施加子模块IGBT触发脉冲，实现海上风电中频交流系统有效的构网控制。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的附加控制器设计如下：首先，将海上二极管平台的额定有功功率P_dr0与海上风电中频交流系统流入交流汇集母线的有功功率P_pll作差，两者的差值与0作比较，取两者的最小值作为输出值后，乘以-1；然后，将其与海上MMC平台有功功率的测量值P_mc作差，经PI控制器后加上交流汇集母线电压预设值U_s0；最后，将其与交流汇集母线电压测量值U_s作差，得到d轴电压参考值u_sdr，并输入至外环控制器。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，交流汇集母线电压预设值U_s0通过下式获得：

其中，n为二极管桥个数，X_c为二极管桥交流等效电抗，U_d0为直流额定电压。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述的外环控制器设计如下：首先，将d轴电压参考值u_sdr与d轴电压测量值u_sd相减后经PI控制器，得到d轴电流参考值i_sdr；然后，将0与q轴电压测量值u_sq相减后经PI控制器，得到q轴电流参考值i_sqr；i_sdr和i_sqr同时输入至内环控制器。