海上直流風電場故障條件下的拓撲重構及協(xié)調控制研究.pdf

1、海上風電場未來將向著大容量、遠傳輸距離的方向發(fā)展，海上直流風電場逐漸得到人們的重視。海上直流風電場相關技術中仍存在較多的問題，其距離實際應用還有較遠的距離，需要開展進一步的研究。本文針對串并聯(lián)型海上直流風電場進行了分析，研究了串并聯(lián)型海上直流風電場穩(wěn)態(tài)下的運行控制技術，風電場拓撲結構的重構，以及風電場故障保護和故障清除后的恢復控制策略。
　　本研究主要內容包括：⑴基于永磁直驅全功率風機的工作特性，結合串并聯(lián)型風電場的特點，建立了適

2、用于海上直流風電場的風機模型及其控制方法，在滿足風機正常運行需要的前提下，實現(xiàn)了風機輸出電壓的控制。利用 PSCAD/EMTDC建立了相應的直流風電場模型，所得實驗數(shù)據(jù)驗證了所建模型及其控制策略的有效性。⑵分析了目前相關研究文獻中提出的串并聯(lián)型直流風場的拓撲，由于現(xiàn)有拓撲結構普遍存在傳輸系統(tǒng)冗余度不足的情況，因此傳輸線路發(fā)生短路故障后會對整個風電場運行造成影響，不利于海上直流風電場的發(fā)展。本文基于現(xiàn)有拓撲結構的優(yōu)點，設計了一種全新的適用

3、于串并聯(lián)型風電場的拓撲。其中，網側逆變器采用非對稱雙極運行的方式，由兩個獨立的換流器單元串聯(lián)組成，兩個獨立換流器的連接點形成直流雙極的中點，而獨立換流器的另一端分別形成直流的正極和負極；對于風電場側，直流風機串聯(lián)組成機群，各機群分別采用并聯(lián)的方式通過直流線路的正極、中性點以及中性點、負極向網側逆變器輸送功率。同時，在風電場中相應增加含有直流斷路器的輔助線路，以增強系統(tǒng)的冗余度，有助于風電場實現(xiàn)故障穿越與恢復。⑶基于提出的改進型拓撲結構，