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海上風(fēng)電送出交流故障穿越控制策略研究

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2021-04-30 15:30 瀏覽次數(shù)：624

海上風(fēng)電送出交流故障穿越控制策略研究

蘇勻^1,2，馬小婷²，李少華²

(1 西安西電電力系統(tǒng)有限公司，陜西西安 710065；

2 西安端怡科技有限公司，陜西西安 710075)

摘要：對(duì)于大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)經(jīng) MMC 型柔性直流輸電并網(wǎng)系統(tǒng)，在陸上側(cè)交流故障穿越過程中，由于卸荷電路是在直流電壓達(dá)到一定基準(zhǔn)電壓時(shí)才開始工作，導(dǎo)致陸上側(cè)換流器子模塊電壓存在過大的沖擊，有損壞功率元器件的風(fēng)險(xiǎn)。為解決該暫態(tài)過程中子模塊電容電壓過高的問題，分析了模塊化卸荷電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制方法，并根據(jù)交流故障期間的系統(tǒng)特性對(duì)控制策略進(jìn)行改進(jìn)，通過控制模式的切換并配合改變參考波定值，充分利用 MMC 自身特性，在保證系統(tǒng)故障穿越性能的前提下對(duì)子模塊電壓進(jìn)行抑制。根據(jù)荷蘭海上風(fēng)電柔直外送項(xiàng)目的參數(shù)，在 PSCAD/EMTDC 中搭建了兩端雙極柔性直流輸電系統(tǒng)模型，驗(yàn)證了所提改進(jìn)控制策略可有效抑制子模塊的過電壓水平。

關(guān)鍵詞：MMC-HVDC ；故障穿越；模塊化卸荷電路；子模塊電壓抑制；海上風(fēng)電場(chǎng)

中圖分類號(hào)：TM614 ；TM721.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2021)04-0011-06

Research on Control Strategy of AC Fault Ride-Through for

Offshore Wind Power Transmission

SU Yun^1,2, MA Xiao-ting², LI Shao-hua²

（1 Xi’an XD Power Systems Co., Ltd, Xi’an 710065, China;

2 Xi’an Gentle Mellow Technology Co., Ltd, Xi’an 710075, China）

Abstract: For the large-scale offshore wind farm connected with multilevel modular converter based high voltage direct current (MMCHVDC)system, during the fault ride-through process of the offshore AC system, the braking chopper starts to work when the DC voltage reaches a certain reference voltage, which leads to over-voltage of the onshore converter sub-module, which may damage power components.In order to solve the problem that the capacitor voltage of the sub-module is too high in the transient process, the topology structure and control method of the modular braking chopper are analyzed, and the control strategy is improved according to the system characteristics during the AC fault. By switching the control mode and changing the voltage reference value, the inherent characteristics of MMC are fully utilized to ensure the fault ride-through performance of the system. The sub-module over-voltage is suppressed. Finally, according to the parameters of the offshore wind farm integration project in Holland, a two terminal bipolar flexible DC transmission system is built in PSCAD/EMTDC to verify the effectiveness of the improved control strategy.

Key words: multilevel modular converter based high voltage direct current (MMC-HVDC); fault ride-through; modular braking chopper;sub-module voltage suppression; offshore wind farm

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