[发明专利]适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置

权利要求书

1.一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制方法包括：

基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；

根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；

在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；

根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。

2.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，所述采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波，包括：

基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。

3.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：

设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：

其中，为海上风电场的实时输出功率，I_dc为串联多端直流系统的直流电流，U_{dc_rate}为串联多端直流系统的额定直流电压。

4.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：

设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。

5.一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制装置包括控制平台，所述控制平台用于：

基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；

根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；

在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；

根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。

6.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：

基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。

7.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：

通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：

设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：

其中，为海上风电场的实时输出功率，I_dc为串联多端直流系统的直流电流，U_{dc_rate}为串联多端直流系统的额定直流电压。

8.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：

通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：

设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。