海上风电故障穿越退出判别方法及系统与流程

本公开属于海上风电，尤其涉及一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源发电的快速发展，风电发电在电力系统中逐渐占据较大比重。风电发电包括陆上风力发电和海上风力发电。其中对于海上风力发电而言，柔性直流输电技术是目前深远海大规模风电送出的主流方式。与海上风电交流并网系统不同，海上风电柔性直流输电系统存在两个并网点，一个是陆上换流站与大电网(即陆上主网)连接的网侧并网点，一个是海上换流站与风电场连接的机侧并网点。当海上风电柔性直流输电系统发生故障时系统会进行故障穿越，在故障穿越结束后再更换回原来的控制策略，现有技术一般通过判断交流电压是否上升到设定阈值后从而判定故障是否已经消失从而判定故障穿越是否结束退出，然而这种方法判断方式比较单一在故障穿越结束判断准确性上还有待加强。

技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统，主要目的在于能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。

2、根据本公开的第一方面实施例，提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述方法包括：

3、获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；

4、基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；

5、在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；

6、基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；

7、基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。

8、在本公开的一个实施例中，所述基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压，包括：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。

9、在本公开的一个实施例中，采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。

10、在本公开的一个实施例中，所述基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出，包括：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。

11、根据本公开的第二方面实施例，还提供了一种海上风电故障穿越退出判别系统，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述系统包括：

12、获取模块，用于获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；

13、计算模块，用于基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；

14、更新模块，用于在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；

15、调节模块，用于基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；

16、判断模块，用于基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。

17、在本公开的一个实施例中，所述调节模块，具体用于：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。

18、在本公开的一个实施例中，所述调节模块采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。

19、在本公开的一个实施例中，所述判断模块，具体用于：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。

20、根据本公开的第三方面实施例，还提供了一种海上风电故障穿越退出判别设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的海上风电故障穿越退出判别方法。

21、根据本公开的第四方面实施例，还提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开第一方面实施例提出的海上风电故障穿越退出判别方法。

22、在本公开一个或多个实施例中，应用于海上风电柔性直流输电系统，海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，方法包括：获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。在这种情况下，基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压，进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流，然后基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压，利用机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。相比于现有技术仅通过交流电压与阈值的单一判断方式，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。

23、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

技术特征：

1.一种海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，所述基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压，包括：

3.如权利要求2所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。

4.如权利要求3所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，所述基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出，包括：

5.一种海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述系统包括：

6.如权利要求5所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述调节模块，具体用于：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。

7.如权利要求6所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述调节模块采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。

8.如权利要求6所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述判断模块，具体用于：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。

9.一种海上风电故障穿越退出判别设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-4中任一项所述的海上风电故障穿越退出判别方法。

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-4中任一项所述的海上风电故障穿越退出判别方法。

技术总结
本公开提出一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统，该方法包括获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。根据本公开的方法能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。

技术研发人员：陈怡静,郭小江,李春华,杭兆峰,孙栩,李铮,周国栋,申旭辉,王瑞,张钧阳,宋慧慧,孙捷,张金旗,王雷,张敏
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14