[实用新型]一种风电双极柔直电网系统

摘要

本实用新型公开一种风电双极柔直电网系统，包括3个风电场、两个风电场侧换流站WFMMC、两个电网侧换流站GSMMC、耗散电阻装置以及斩波电阻装置，其中：风电场输出与风电场侧换流站WFMMC之间通过交流三相母线连接，风电场侧换流站WFMMC与电网侧换流站GSMMC之间采用双回直流输电线路分别连接站内正负极换流器；耗散电阻装置并联在两个风电场侧换流站WFMMC的交流侧，斩波电阻装置并联在风电场内部全功率变频器的直流联络线正负极之间。本实用新型提供的系统实现了无闭锁穿越直流故障。

主权项

1.一种风电双极柔直电网系统，其特征在于，所述风电双极柔直电网包括3个风电场、两个风电场侧换流站WFMMC、两个电网侧换流站GSMMC、耗散电阻装置以及斩波电阻装置，其中：风电场输出与风电场侧换流站WFMMC之间通过交流三相母线连接，风电场侧换流站WFMMC与电网侧换流站GSMMC之间采用双回直流输电线路分别连接站内正负极换流器；所述耗散电阻装置并联在两个风电场侧换流站WFMMC的交流侧，所述斩波电阻装置并联在风电场内部全功率变频器的直流联络线正负极之间；风电场侧换流站WFMMC和电网侧换流站GSMMC均为具有直流故障穿越能力的混合型MMC，风电场侧换流站WFMMC采用定交流电压控制，电网侧换流站GSMMC采用定直流电压控制；每个换流站检测其直流端口电压，判断双极柔直电网是否发生故障，若风电场侧换流站WFMMC和电网侧换流站GSMMC检测直流电压跌落低于设定值，则双极柔直电网发生故障；若连接风电场侧换流站WFMMC单极换流器故障则换流器故障，风电场侧换流站WFMMC的故障极换流器退出运行，系统上层控制下发耗散电阻控制晶闸管投入指令，耗散电阻通过分级投入策略确定投入大小，消耗原先故障极换流器承担的功率；若风电场侧换流站WFMMC和电网侧换流站GSMMC之间的直流线路短路故障则直流短路故障；定直流电压换流站GSMMC和两个风电场侧换流站WFMMC均设为零直流电流控制，定功率换流站GSMMC维持不变，定直流电压换流站GSMMC降低直流调制比Mdc，降低直流电压，以实现不闭锁运行；当耗散电阻装置检测风电场侧换流站WFMMC直流侧电压低于设定阈值时控制晶闸管导通，通过耗散电阻分级控制策略确定投入大小，消耗故障期间风电能量；故障消除后，零直流电流控制的电网侧换流站GSMMC恢复为定直流电压控制，其参考电压值采用斜升函数使直流电压快速上升稳定；风电场侧换流站WFMMC恢复为子模块平均电压控制，风电功率重新进行输送；斩波电阻装置通过检测全功率变频器的直流电压，在故障消除后，限定风机功率输出，保证风电功率的安全送出。