海上直流風(fēng)電場(chǎng)故障條件下的拓?fù)渲貥?gòu)及協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、海上風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)將向著大容量、遠(yuǎn)傳輸距離的方向發(fā)展，海上直流風(fēng)電場(chǎng)逐漸得到人們的重視。海上直流風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)技術(shù)中仍存在較多的問(wèn)題，其距離實(shí)際應(yīng)用還有較遠(yuǎn)的距離，需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究。本文針對(duì)串并聯(lián)型海上直流風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了分析，研究了串并聯(lián)型海上直流風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)態(tài)下的運(yùn)行控制技術(shù)，風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重構(gòu)，以及風(fēng)電場(chǎng)故障保護(hù)和故障清除后的恢復(fù)控制策略。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于永磁直驅(qū)全功率風(fēng)機(jī)的工作特性，結(jié)合串并聯(lián)型風(fēng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，建立了適

2、用于海上直流風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)模型及其控制方法，在滿足風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行需要的前提下，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)輸出電壓的控制。利用 PSCAD/EMTDC建立了相應(yīng)的直流風(fēng)電場(chǎng)模型，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了所建模型及其控制策略的有效性。⑵分析了目前相關(guān)研究文獻(xiàn)中提出的串并聯(lián)型直流風(fēng)場(chǎng)的拓?fù)洌捎诂F(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)普遍存在傳輸系統(tǒng)冗余度不足的情況，因此傳輸線路發(fā)生短路故障后會(huì)對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行造成影響，不利于海上直流風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展。本文基于現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種全新的適用

3、于串并聯(lián)型風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)?。其中，網(wǎng)側(cè)逆變器采用非對(duì)稱雙極運(yùn)行的方式，由兩個(gè)獨(dú)立的換流器單元串聯(lián)組成，兩個(gè)獨(dú)立換流器的連接點(diǎn)形成直流雙極的中點(diǎn)，而獨(dú)立換流器的另一端分別形成直流的正極和負(fù)極；對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)側(cè)，直流風(fēng)機(jī)串聯(lián)組成機(jī)群，各機(jī)群分別采用并聯(lián)的方式通過(guò)直流線路的正極、中性點(diǎn)以及中性點(diǎn)、負(fù)極向網(wǎng)側(cè)逆變器輸送功率。同時(shí)，在風(fēng)電場(chǎng)中相應(yīng)增加含有直流斷路器的輔助線路，以增強(qiáng)系統(tǒng)的冗余度，有助于風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)故障穿越與恢復(fù)。⑶基于提出的改進(jìn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，