风电场中多端柔性直流输电系统的应用

• Power Electronics

风电场中多端柔性直流输电系统的应用

文/张睿 申艳红 邵瑞博

其在单位功率的基础条件下，有功功率会呈现本文首先针对风电场输出特出一种不平衡的状态。由于受到这种不平衡现摘 征进行简单阐述，其次与实际情象的影响，所以风电场在日常运作过程中， 要况进行结合，提出多端柔性直流自身的母线上存在的电压就会出现严重的波动输电系统在风电场中的实际应用策略，为风电场的正常安全稳定现象。从而对系统的稳定性产生一定的破坏。运行提供有效保障。VSC-MTDC在实际应用过程中，为了保证其整体应用效果，大多数都是直接狄用瞬时的状态，实现对风电场功率的有效传输。这样不仅能够从根本上保证母线电压的有效性，而且还【关键词】风电场 多端柔性 直流输电系统 能够提高其整体稳定性。由此可以看出，风电应用措施

场在针对具体控制目标进行制定时，可以将其看作是交流电压和定交流侧有功功率。如图1所示。

在当前我国社会经济不断快速发展的背景下，越来越多的能源被广泛应用，虽然能够2 风电场中多端柔性直流输电系统的实给人们提供良好的生活环境和生活需求，但是际应用策略

我国资源已经严重出现供不应求的状态。风力发电是我国重要的可再生能源之一，风力发电2.1 适用于风电场的换流站控制器

的整体开发容量相对比较大，而且具有清洁性通过对图1中所展示出的内容进行分析良好的特征，已经逐渐成为电力系统在运行过可以得出，直流输电系统在实际应用时，能够程中增长最快的能源之一。根据相关数据统计最大限度保证风电场输出的可靠性，与此同时，结果可以看出，一直到2007年年底的时候，还能够保证本地负荷在供电过程中的稳定性。我国已经建设而成的风电场达到了158对图1的内容进行解读之后发现，换流器1、个，风电机组累计安装数量达到了69台。

换流器3、电网这三者之间可以建立一种联系，1 风电场输出特性分析

而这种联系具有实质性意义。通过这种连接方式，实现对本地负荷的有效供电。该系统与两变速恒频技术是现阶段在风电场的实际端VSC-HVDC系统相比，不仅能够体现出更运作过程中，比较常见的一种技术。这种技术加灵活性和可靠性的优势特点，而且还能够保在实际应用过程中，无论是在结构或者是在运证其经济性也得到有效提升。

行方面，都可以直接形成一种驱动状态，将其与风电场之间建立有效连接的换流器，同步到发电机系统当中，同时还能够体现在双一般都会利特有的有功功率与定交流电压控制馈感应发电电机系统当中。该技术在应用时，策略进行有效结合，实现科学合理的把控。在由于其自身独有的特征，同时受到一些外部因与无源网络进行连接时，换流器一般都会利用素条件的影响，该技术可以实现发电机转速预一些定交流电压控制策略对其进行有效实施，计电网频率相互之间有效的解耦操作。通过这这样不仅有利于实现对电网的有效连接，而且种方式科学合理自利用，不仅能够从根本上促还能够直接通过直流电压控制方法对其形成良使风力发电、电网两者之间的问题得到有效控好控制。也就是在具体操作中，可以根据实际制。而且对于DFIC的整体运作，不仅能够提情况，分别利用直流电压控制措施，或者是在高风电机组在运行过程中的性能水平，而且还直流偏差控制的基础上，对其功率进行有效控会促使变频器的整体容量得到有效的降低。由制。

此可以看出，DFIG在实际应用过程中的作用和价值，奠定了其在日后会成为风力发电的首2.2 电网端在直流电压偏差的多点直流电压控选。因此，本文在针对该问题进行分析时，将制器

DFIG本身具有的输出特性看作是一种必要前VSC1在实际运作过程中，其主要是利用提条件。同时，实现DFIG输出特征与风电场直流电压控制策略对其进行落实。

输出特征的一致性，在保证两者协调发展的基该方法在实际应用过程中，其主要是针对础上，能够实现相互运作。

一些有功功率的平衡起到良好的维持作用，同DFIG就是指双馈线感应发电机组系统，时可以保证直流电压自身的稳定性。一旦在实该系统在实际应用时，可以直接通过变频器的践中VSC-MTDC系统本身的有功功率不足时，使用，对输入转子的励磁电流频率产生一定的VSC1可以直接由电网向直流网络方向传输有改变影响。这样不仅会对转子磁场自身的旋转功功率。但是如果VSC1出现故障的时候，那速度产生严重的影响，而且转速如果处于变化么系统自身的有功也会呈现出严重的不足，这状态下的时候，那么针对电压频率输出，也会样就会导致直流电压出现严重的下降影响。一产生一定的恒定影响。DFIG在具体使用时，

旦VSC-MTDC系统自身的有功出现过剩的情

222 •电子技术与软件工程󰀡󰀡Electronic Technology & Software Engineering

图1：定直流电压控制系统示意图况时，VSC1逐渐朝着电网进行有功输出的时候。在这种状态下，如果VSC1由于故障退出，那么系统本身的有功就会出现过剩现象，这样就会导致直流电压逐渐上升。

为了能够从根本上保证VSC-MTDC系统直流电压自身控制效果达到最优化，不仅要在VSC1中利用定直流电压对其形成良好控制，而且还可以将直流电压偏压控制逐渐引入到VSC3中利用。这样有利于促使其构成直流电压偏差控制的多点直流电压控制措施，并且将该措施的作用和价值充分发挥出来。这种基本原理其实就是在VSC3、VSC1都处于正常工作的状态下，其功率如果处于单独控制的情况时，如果VSC1出现故障退出，那么对直流电压进行检测时，如果超过允许范围，那么自动由定功率控制就会住进转变成为由定直流电压控制。

3 结束语

综上所述，在直流电压偏压控制的具体落实过程中，多点直流电压控制策略在实施时，会涉及到VSC-MTDC系统。在该系统的实际运行过程中，需要结合实际情况，对运行模式进行有效转变，这样不仅有利于提高其运行过程中的稳定性和经济性，而且还能够将其合理应用到风电场和电网的连接当中。

参考文献

[1]闫文宁.多端柔性交直流输电系统协

制策略研究[D].山东大学,2016.

[2]范心明.面向风电场并网的双端与多端柔

性直流输电系统控制策略研究[D].华南理工大学,2014.

[3]刘亚磊,李兴源,朱静,陈庆军.多端柔

性直流输电系统在海上风电场并网中的应用[J].华东电力,2013,41(10):2019-2022.

作者简介

张睿，现供职于许继电气股份有限公司。

作者单位

许继电气股份有限公司 河南省许昌市 461000