一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法与流程

本发明涉及海上风电直流送出，特别涉及一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法。

背景技术：

1、近年来，全球海上风电呈现持续增长的发展态势。根据全球风能理事会(globalwind energy council,gwec)统计数据，2019年全球海上风电新增装机容量6.1gw，累计装机容量29.1gw。其中，欧洲占比75％，处于全球领先地位。我国已连续两年成为海上风电新增装机容量最多的国家，成为仅次于英国和德国的世界第三大海上风电国家。我国拥有发展海上风电的天然优势，海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上风能资源丰富。近海100米高度层，5至25米水深区的风能资源技术开发量约为2亿千瓦，5至50米水深区约为5亿千瓦。未来，海上风电的发展趋势将集中于以下几个方面：机组单机额定容量逐步增大，海上风电机组进入10mw时代；风电场容量越来越大，单体容量超过百万千瓦，规模化开发趋势明显；风场离岸距离和水深不断增加，分别超过100km和100m，深远海趋势明显。

2、海上风电采用直流送出时，送端电网组成由风机变流器和柔性直流变流器组成的全电力电子电网，其短路电流特性与交流大电网短路特性存在显著区别，需要明确短路电流计算方法。通常采用仿真计算的方法计算短路电流，由于需要不断调整参数且反复进行大量重复仿真，速度慢、效率低。

3、鉴于此，需要一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中采用仿真计算的方法计算短路电流，由于需要不断调整参数且反复进行大量重复仿真，速度慢、效率低的技术问题，本发明提供了一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，通过理论计算快速获得关键设备的电流极限应力，在设计阶段，可用于方案可行性初步完整，避免调整参数反复进行大量重复仿真，计算结果准确性高，可以与仿真计算结果相互检验。

2、本发明一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，包括以下步骤：

3、(1)确定风机变流器的功率pwt、柔直变流器的功率pvsc、风机变流器的过负荷能力kwt、柔直变流器的过负荷能力kvsc；

4、(2)确定风机变流器的瞬时过流保护定值ip-wt、柔直变流器的瞬时过流保护定值ip-vsc；

5、(3)确定风机变流器数量n，海上送端电网电压波动允许范围为vmin～vmax；

6、(4)送端电力电子电网，计算短路电流峰值为：

7、

8、计算短路电流有效值为isc_rms：

9、

10、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

11、本发明可以通过理论计算快速获得关键设备的电流极限应力，在设计阶段，可用于方案可行性初步完整，避免调整参数反复进行大量重复仿真。计算结果准确性高，可以与仿真计算结果相互检验。

技术特征：

1.一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及风电并网技术领域，公开了一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，包括以下步骤：（1）确定风机变流器的功率、柔直变流器的功率、风机变流器的过负荷能力、柔直变流器的过负荷能力；（2）确定风机变流器的瞬时过流保护定值、柔直变流器的瞬时过流保护定值；（3）确定风机变流器数量N，海上送端电网电压波动允许范围为Vmin~Vmax；（4）根据步骤（1）‑步骤（3），对于送端电力电子电网，计算短路电流峰值和短路电流有效值。本发明避免调整参数反复进行大量重复仿真，计算结果准确性高，可以与仿真计算结果相互检验。

技术研发人员：覃晖,李小伟,邹常跃,潘珍,赵晓斌,张盼,周恒旺,乔学博,黄丽娟,林信,彭发喜,陈志君,程敏,吴玥,郭华
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16