[实用新型]风电场直流输电故障穿越结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电场直流输电故障穿越结构。

背景技术

随着海上风电场、偏远地区风电场的发展，越来越多的风电场输电方式采用成本较低、稳定性好的直流输电，然而采用直流输电使得风电场故障穿越遇到新的问题。当换流站逆变侧交流输电线路发生短路、断相等故障时，其送出功率将小于风电场所发功率，风电场多余的功率将引起直流线路电压上升，严重情况下可能导致直流系统崩溃，因此研究一种可以稳定直流线路电压的故障穿越方法很有必要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低的风电场直流输电故障穿越结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种风电场直流输电故障穿越结构，具有风力发电机，其特征在于：所述风力发电机依次经AC/AC变流器、升压变压器、换流站整流侧、直流线路、换流站交流侧、交流输电线路接至电网；

所述AC/AC变流器上接有用于获取风力发电机所发功率的发电侧功率传感器和用于获取电网侧所接受风力发电机功率的电网侧功率传感器。

所述发电侧功率传感器输入端接于所述升压变压器与换流站整流侧之间，输出端接所述AC/AC变流器。

所述电网侧功率传感器输入端接电网，输出端接所述AC/AC变流器。

AC/AC变流器对比所述电网侧功率传感器、发电侧功率传感器获取的电网侧功率和发电侧功率；当所述交流输电线路发生故障后，传感器所检测到的发电侧功率将大于电网侧功率，此时AC/AC变流器通过增加输出频率，将多余的功率以频率增加的形式存储起来，待故障消除后，再调节AC/AC变流器，使得频率恢复到额定值，从而实现短时的故障穿越。若故障长时间未消除，频率升高到一定值后，为保护升压变压器等电力设备，风电场应停止运行。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、部增加主设备、成本较低。本实用新型在交流输电线路发生故障时，AC/AC变流器通过增加输出频率，将多余的功率以频率增加的形式存储起来，待故障消除后，再调节AC/AC变流器，使得频率恢复到额定值，从而实现短时的故障穿越。

附图说明

图1为实施例的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种风电场直流输电故障穿越结构，具有风力发电机1、AC/AC变流器2、升压变压器3、换流站整流侧4、直流线路5、换流站交流侧6、交流输电线路7、电网侧功率传感器8、发电侧功率传感器9，其中AC/AC变流器2是一种输出频率和功率可调的变流装置，升压变压器3的频率工作范围为50Hz至200Hz。

风力发电机1经所述AC/AC变流器2、升压变压器3、换流站整流侧4、直流线路5、换流站交流侧6、交流输电线路7接至电网。本例中电网侧功率传感器8输入端接电网，输出端接AC/AC变流器2，将电网侧所接受的风力发电机功率传送至所述AC/AC变流器2。发电侧功率传感器9输入端接于升压变压器3与换流站整流侧4之间，输出端接AC/AC变流器2，将升压变压器3高压侧功率即风力发电机所发功率传送至AC/AC变流器2。

当交流输电线路7出现故障后，传感器所检测到的发电侧功率将大于电网侧功率，此时AC/AC变流器2通过增加输出频率，将多余的功率以频率增加的形式存储起来，待故障消除后，再调节AC/AC变流器2，使得频率恢复到额定值50Hz，从而实现故障穿越。若故障长时间未消除，AC/AC变流器2输出频率升达到200Hz时，为保护升压变压器等电力设备，则风电场应停止运行。

上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的范围内，做出的变化、改添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。