技术特征：
1.一种基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，包括以下步骤：构建背靠背式变换器两侧控制策略的模型，其中整流侧采用恒压恒频控制，逆变侧采用定直流电压与定交流电压控制；利用下垂控制策略，计算出电网侧频率变化映射到低频侧的频率变化的系数；通过下垂控制系数对风电机组功率进行协调控制，为大电网的频率恢复提供支撑。2.根据权利要求1所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，所述背靠背式变换器两侧控制策略的模型包括低频侧换流器控制策略模型和网侧换流器控制策略模型；所述低频侧换流器采用定交流电压与定频率的控制策略；所述网侧换流器采用定直流电压与定交流电压的控制策略，基于外环电压和内环电流双环控制，其中外环电压的控制步骤包括：对直流电容电压以及换流器输出电压幅值进行控制，生成d轴与q轴电流的参考信号；与输出端的电流dq信号经pi控制、2s/3r变换与pwm调制，生成网侧换流器的门极触发脉冲信号，所述2s/3r变换矩阵为式中，v
a
、v
b
、v
c
分别表示三相电压；v
d
、v
q
、v0表示变换后的电压直轴分量、电压交轴分量与电压零轴分量。3.根据权利要求1所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，所述利用下垂控制策略，计算出电网侧频率变化映射到低频侧的频率变化系数的步骤包括：根据换流器内部功率流动与功率守恒原理有：p
grid
＝p
wf-p
c
式中，p
wf
表示远海风电场经海底电缆与变压器传输到变频站的功率，p
c
表示直流电容储存功率，p
grid
表示传输到岸上网侧换流器的功率；根据电容的动态特性有：式中，c表示电容大小，v
dc
表示电容电压瞬时值；得出类比于同步发电机组机械功率、电磁功率与频率的变化关系有:式中，g
dc
为直流电容的虚拟惯量，f
ins
为岸上电网的瞬时频率；
令左右同时对时间t积分并在电容电压初始值处利用泰勒展开则有：v
dc
＝k1δf
gr
+v
dc0
，式中，v
dc0
表示电容电压初始值，δf
gr
表示岸上大电网频率的变化量；同理，由低频侧频率与直流电容电压的变化关系有：f
wf
＝k2δv
dc
+f0式中，f
wf
表示低频侧频率变化后的值，k2表示低频侧频率变化与电容电压变化的比例系数，f0表示低频侧频率基准值，δv
dc
表示直流电容的电压变化；连列v
dc
＝k1δf
gr
+v
dc0
和f
wf
＝k2δv
dc
+f0得：f
wf
＝k
lfac
δf
gr
+f0k
lfac
＝k1k2式中，k
lfac
表示电网侧频率变化映射到低频侧的频率变化的系数。4.根据权利要求3所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，在电网侧频率变化映射到低频侧的频率变化系数的基础上引入上限动作值f
high
与下限动作值f
low
，其中：式中，f1表示岸上电网基准频率；α为波动幅率。5.根据权利要求4所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，所述α取值0.2％。6.根据权利要求3所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，所述通过下垂控制系数对风电机组功率进行协调控制的步骤包括：将岸上电网频率信号传递给远海风电场；依据频率-有功功率的下垂控制将该频率信号转化为风电场的有功功率的参考值；通过功率控制器，针对mppt控制、频率-有功功率下垂控制，实时调整远海风电场的实际输出有功功率。7.根据权利要求6所述的基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，其特征在于，所述频率-有功功率的下垂控制策略为：k
lfac
(f
ins-f1)＝k
wf
·
δp式中，δp表示风电机组有功功率变化量；k
wf
为基于风电机组有功功率与频率下垂控制的系数；f
ins
表示岸上电网的瞬时频率。
技术总结
本发明公开了基于频率线性映射的海上风电经低频输电系统的调频方法，在已有的海上风电经柔性直流输电系统调频控制基础上，针对海上风电经低频输电系统引入频率线性映射系数，即将岸上电网频率的变化信号直接传递给海上风电场，进而重新建立起海上风电场与岸上电网频率的变化关系。同时，针对海上风电场利用映射后的频率变化信号，使用下垂系数对风电机组功率进行协调控制，使其为岸上电网频率提供支撑。利用频率线性映射，重新建立海上低频系统与岸上工频交流系统之间频率联系，进而使得海上风电场能够为岸上工频交流系统频率恢复提供一定的支撑。供一定的支撑。供一定的支撑。
技术研发人员：韩华春 唐伟佳 李强 汪成根 吴盛军 任必兴 安海云
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/3/21