海上風(fēng)電場(chǎng)直流并網(wǎng)的故障和啟?？刂蒲芯?pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，環(huán)境問題又一次成為全球關(guān)注的問題，近年來霧霾問題也成為民眾較為關(guān)注的焦點(diǎn)，電力改革、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整勢(shì)在必行。在《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中，能源領(lǐng)域會(huì)開始實(shí)施結(jié)構(gòu)調(diào)整，到2020年，非化石能源的比重將增加至15％，2030年增加至30％，而風(fēng)能作為資源儲(chǔ)量大、地域分散性等特點(diǎn)，成為新能源領(lǐng)域備受關(guān)注的發(fā)電方式，而其中尤以海上風(fēng)電備受矚目。中國(guó)擁有地域遼闊的海上領(lǐng)土和海岸線，對(duì)于海上風(fēng)電的研究近

2、年來處于穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，因此，研究海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)系統(tǒng)具有重要意義。本文提出應(yīng)用于海上風(fēng)電的模塊化隔離型DC/DC變換器(Modular Isolated DC Converter，MIDC)結(jié)構(gòu)，以及結(jié)合模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)在逆變器中的應(yīng)用，作了相關(guān)研究。
　　本文針對(duì)所構(gòu)建的海上風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)，深入分析了所提出的模塊化隔離型DC/DC換流器，的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理，重

3、點(diǎn)研究了模塊化隔離型DC/DC的子模塊故障問題，提出了子模塊故障的冗余保護(hù)策略;提出三種備用方式，并且針對(duì)備用方式分析了冗余保護(hù)的各種工況;結(jié)合海上風(fēng)電并網(wǎng)維護(hù)的不便性，提出了子模塊故障個(gè)數(shù)的監(jiān)測(cè)策略，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并在PSCAD中對(duì)于子模塊故障進(jìn)行了仿真驗(yàn)證?？紤]到所構(gòu)建系統(tǒng)主要適用于大容量、高電壓的海上風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)，因此對(duì)于岸上逆變側(cè)也做了相關(guān)重點(diǎn)研究。由于電壓等級(jí)較高，因此采用模塊化多電平換流器作為逆變側(cè)的主要結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)

4、最近電平逼近調(diào)制策略(Nearest Level Modulation，NLM)基礎(chǔ)上提出了能夠抑制二倍頻環(huán)流的改進(jìn)型策略，并在所搭建的仿真系統(tǒng)上進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的仿真驗(yàn)證。海上風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)遠(yuǎn)離海岸線，需要較高的可靠性以及穩(wěn)定性，同時(shí)盡量減少故障對(duì)電力電子器件的危害，故考慮在岸上逆變器交流出口側(cè)串入故障限流器(Fault CurrentLimiting，F(xiàn)CL)，并構(gòu)建了相關(guān)的仿真模型，分析了故障限流器的工作原理及其對(duì)系統(tǒng)拓?fù)浼斑\(yùn)行狀態(tài)