[发明专利]一种风电送出系统及方法

说明书

本发明涉及一种风电送出系统及方法，该系统由风机变流器、送端交流输电线路、受端换流器和受端交流输电线路。风机变流器的网侧为两相系统，经两相变压器变压、汇集、升压后，经两相交流输电线路送至受端换流站。送端换流站对电压进行两相转三相的变换以及频率的变换，将能量送入受端交流网。采用了两相交流送出的方式，节约输电走廊资源，降低输电线缆的成本，更易于实现故障隔离、变压、汇集。通过对送端交流频率的降低，还可以减少输电线路的无功，延长输电距离。

技术领域

本发明涉及一种风电送出系统及方法，属于电力系统高压交流输电领域。

背景技术

以光伏和风电为代表的清洁能源是减少能源生产环节碳排放的重要技术之一。但是与光伏相比，风电降成本方面的进展较慢，目前尚无法实现平价上网，海上风电降低成本已成为目前最迫切解决的问题。

降低海上风电成本，除了直接针对已有的风电柔性直流送出系统降低各个环节的造价外，另一类技术路线是通过研究新型的低成本直流送出系统替代较为昂贵的柔直换流站。目前业内正在研究探索的新型低成本方案包括风电经二极管阀转直流送出、风电经低频系统送出等，总体上研究起步较晚，相关技术研究仍处于初级阶段。其中，风电经二极管阀转直流送出方案也存在无法主动建立风场内网的电压，二极管整流器不具备逆变功能因此不能满足风场黑启动要求等技术难点；风电经低频送出系统虽减少了送端柔直换流站，但增加了一根传输线缆，导致线路成本大幅上升，总成本与柔直送出系统相比并不占优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电送出系统及方法，为解决风电送出系统使用二极管整流器造成的不能满足风场黑启动要求和成本高的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案包括：

一种风电送出系统，风送出系统包括；风机变流器、送端交流输电线路、受端换流器和受端交流输电线路，送端交流输电线路为两相交流输电线路，受端交流输电线路为三相交流输电线路；风机变流器的网侧为两相系统，通过送端交流输电线路连接受端换流器，受端换流器通过受端交流输电线路用于连接受端；受端换流器用于进行两相转三相的变换以及频率的变换，受端换流器包括六个桥臂，六个桥臂两两分成三组，第一组两个桥臂的一侧分别连接两相交流输电线路的两相，另一侧短接后连接受端交流输电线路的A相；第二组两个桥臂的一侧分别连接两相交流输电线路的两相，另一侧短接后连接受端交流输电线路的B相，第三组两个桥臂的一侧分别连接两相交流输电线路的两相，另一侧短接后连接受端交流输电线路的C相。

其有益效果为：受端换流器的功能是实现两相转三相的变换以及频率的变换，与传统交流送出相比，可以有效节约输电走廊资源，降低输电线缆的成本，与柔性直流送出相比，更易于实现故障隔离、变压、汇集。通过降低送端交流频率，还可以减少输电线路的无功，延长输电距离。

进一步地，送端交流交流输电线路电线路设有换流变压器。

其有益效果为：送端交流输电线路电线路设有换流变压器，提高送端电压的电压值。

进一步地，受端交流输电线路设有软启电阻和与软启电阻并联的控制开关。

其有益效果为：受端交流输电线路设有软启电阻和与软启电阻并联的控制开关，主是防止启动时电流过大烧坏设备，增加了安全性。

进一步地，受端交流输电线路上还设有受端变压器。

其有益效果为：受端交流输电线路上还设有受端变压器，提高受端的电压值。

进一步地，受端换流器每个桥臂上串设的子模块均为全桥子模块。

其有益效果为：子模块设置为全桥子模块，利用桥臂间子模块电压平衡控制，为风电场提供了稳态运行所需的交流电压和黑启动的电压。

进一步地，受端换流器的每个桥臂上均串连一个桥臂电抗器。