[发明专利]一种海上风电场经柔性直流并网的协同有功恢复控制方法

权利要求书

1.一种海上风电场经柔性直流并网的协同有功恢复控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

电网故障清除后，陆上换流站采用自适应直流电压控制方法，在恢复初期释放直流电容储能，向电网提供惯量支持，抑制频率跌落速率；此后通过直流线路电压的自适应调节抑制其暂态过冲；

海上风电机组采用自适应两阶段有功恢复控制方法，在恢复初期提升风电功率，向电网提供惯量支持，抑制频率跌落速率；此后风电功率转变为速率限制恢复模式以保护机组设备安全；

通过改变直流线路电压和风电功率的耦合特性实现风电场经柔性直流并网的故障后协同恢复。

2.如权利要求1所述的一种海上风电场经柔性直流并网的协同有功恢复控制方法，其特征在于，所述自适应直流电压控制方法，具体包括如下内容：

A、在直流电压额定值V_dcN周围定义两组边界带：

1)内部边界带[V_th1,V_th2]，对应为稳态运行时直流电压的范围，V_th1和V_th2分别为内部边界带的上下边界值；

2)外部边界带[V_th3,V_th4]，对应为故障穿越期间直流电压的自适应调节区域，V_th3和V_th4分别为外部边界带的上下边界值；

B、在内部边界带，直流电压V_dcr和控制环路带宽f_c的关系具体分为两种情况：

1)直流电压由外部边界带恢复时，通过自适应调节消除直流电压的稳态偏移，至V_dcr＝V_dcN后将调节器重置，因此环路带宽与直流电压偏移量的关系为f_c≈f_cs+k₁(V_dcr-V_th2)(3)式中，k₁为比例系数且k₁0，f_cs为V_dcN对应的控制带宽；

2)稳态运行时，有f_c＝f_cs；

C、在外部边界带，直流电压V_dcr和控制环路带宽f_c的关系具体分为三种情况：

1)直流电压升高且V_th2≤V_dcr≤V_th4时，FRT控制未动作，直流电压环路控制带宽不变，即f_c＝f_cs；

2)直流电压降低且V_th4≥V_dcr≥V_th2时，对应为故障后的有功恢复过程，需要按照直流电压的偏移量自适应调整控制参数，实现直流电容储能的释放，因此环路带宽与直流电压偏移量呈正相关，即

f_c≈f_cs+k₂(V_dcr-V_th2)(4)式中，k₂为比例系数，且k₂0；

3)直流电压升高且V_th3≤V_dcr≤V_th1时，对应为直流电压恢复过程，此阶段也需要通过自适应调节控制参数抑制直流电压的暂态波动，环路带宽f_c的表达式与等式(3)相同；

设V_dcr的允许的最小值和最大值分别为V_min和V_max，则当直流电压在[V_min,V_th3]和[V_th4,V_max]范围时，可对应为故障后的任意阶段，有f_c＝f_cm，f_cm为直流电压环路允许的最大控制带宽。

D、自适应参数调节器按照直流电压的偏移量获得控制带宽f_c，然后转换成控制参数k_pdc和k_idc并赋值给PI控制环节，f_c和k_pdc、k_idc的关系表示为

式中，C_dc为直流线路的等效电容，S_B和V_dcB分别为柔性直流系统的额定容量和额定直流电压，ξ为阻尼比。