[发明专利]一种海上分频电缆输电系统配置方案选取方法

摘要

一种海上分频电缆输电系统配置方案选取方法，属于电力系统规划、柔性输电技术领域。根据海上风电场所要传输的输电容量确定海上分频电缆输电系统的输电电压等级，并设计交交变频站配置参数；根据输电容量及电压等级确定电缆所需的工频载流量，根据工频载流量对海底电缆进行初选；基于最优频率选取方法选取当前系统的最优传输频率，确定了最优输电频率下的分频载流量。若分频载流量小于1.1倍的工频载流量，则确定分频输电系统的输电频率和海底电缆，否则需重新对海底电缆选择。优点在于，解决了不同分频输电系统输送能力与经济性无法最优化提升问题，使得分频电缆输电系统输的电能力与系统经济性上找到平衡，进而得到分频电缆输电系统最优系统配置方案。

主权项

一种海上分频电缆输电系统配置方案选取方法，用于海上风电场在离岸30km‑250km之间；其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：步骤1：选取海上分频电缆系统输电电压等级，根据海上风电场所需的传输容量通过查表，确定分频输电系统传输电压等级；步骤2：当系统输电容量和输电电压等级确定后，由公式1即可得出输工频传输时海底电缆所需载流量I50Hz；根据备选海底电缆载流量能力，选择合适的海底电缆作为分频输电系统备选海底电缆；I50Hz=S3U---(1);]]>步骤3：备选海底电缆选取后，根据海底电缆结构参数，对海底电缆建立电缆等值模型，选取首末端电压差和首末端电流比为限制条件；从系统的安全稳定运行和系统损耗的两个角度来考虑，令首末端电流之比nI≥0.9,首末端电压差ΔUH≤±5％，即得到分频输电系统的频率选取范围，有输电距离得出当前分频电缆输电系统输电频率fFFTS；步骤4：最优输电频率确定后，重新计算备选海底电缆在最优输电频率fFFTS下的载流量IFFTS。若IFFTS>1.1I50Hz，返回步骤4，重新选取海底电缆海底电缆，将备选海底电缆横截面积降一等级，并重新计算；若IFFTS<1.1I50Hz，则确定当前所选备选海底电缆为当前分频电缆输电系统的输电电缆；步骤5：交交变频站作为分频输电系统中核心的变频电气设备，其配置参数的设计关系到整个分频输电系统的稳定和经济性；本参数设计以模块化多电平矩阵变换器为主；设计参数包括级联子模块数选择、子模块开关器件选择、子模块电容参数的选择及联系电抗参数选择。