公开了一种风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场。所述风电场黑启动系统包括：N个第一风力发电机，其中，N为大于或等于2的自然数；N个变流系统，所述N个变流系统分别连接到所述N个第一风力发电机；N个储能设备或发电设备，所述N个储能设备或发电设备分别连接到所述N个变流系统的直流母线；直流电容单元，所述直流电容单元的两端分别连接到所述N个变流系统中的第一变流系统和第N变流系统，或者所述直流电容单元的两端连接到所述N个变流系统中的每个变流系统；换流单元，连接到所述直流电容单元的两端；接入装置，所述接入装置的输入端连接到所述换流单元的输出端，所述接入装置的输出端连接到风电场交流母线。置的输出端连接到风电场交流母线。置的输出端连接到风电场交流母线。
【技术实现步骤摘要】
风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场
[0001]本公开总体说来涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场。
技术介绍
[0002]随着风力发电技术的迅速发展，海上风电技术日益受到关注。在海上风电场中，风力发电机设置在海上，而电网设置在陆地。因此，风力发电机输出的电能需要经过长距离传输才能够到达电网。在这种情况下，为了降低系统成本，常在设计时在整流环节中使用二极管整流单元(即，DRU单元)，而非成本更高的可控整流模块。然而，由于整流环节使用DRU单元，因此海上风电场处于无源网络的状态，需要具备全场黑启动能力。
技术实现思路
[0003]因此，本公开的实施例提供一种风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场，能够在配置有DRU单元或未配置DRU单元的风电场中，实现全场黑启动。
[0004]在一个总的方面，提供一种风电场黑启动系统，所述风电场黑启动系统包括：N个第一风力发电机，其中，N为大于或等于2的自然数；N个变流系统，所述N个变流系统分别连接到所述N个第一风力发电机；N个储能设备或发电设备，所述N个储能设备或发电设备分别连接到所述N个变流系统的直流母线；直流电容单元，所述直流电容单元的两端分别连接到所述N个变流系统中的第一变流系统和第N变流系统，或者所述直流电容单元的两端连接到所述N个变流系统中的每个变流系统；换流单元，连接到所述直流电容单元的两端；接入装置，所述接入装置的输入端连接到所述换流单元的输出端，所述接入装置的输出端连接到风电场交流母线。
[0005]可选地，每个变流系统包括变流器或AC/DC转换器。
[0006]可选地，所述风电场黑启动系统包括：N个AC/DC转换器，每个AC/DC转换器连接在每个变流器与所述直流电容单元之间。
[0007]可选地，所述N个AC/DC转换器的输入端分别连接到所述N个变流系统的输出端，所述N个AC/DC转换器的输出端彼此并联连接，并且所述N个AC/DC转换器中的每个AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的两端，或者，所述N个AC/DC转换器的输入端分别连接到所述N个变流系统的输出端，所述N个AC/DC转换器的输出端彼此串联连接，并且所述N个AC/DC转换器中的第一AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的第一端，所述N个AC/DC转换器中的第N AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的第二端。
[0008]可选地，所述风电场黑启动系统还包括：N个升压变压器，每个升压变压器连接在每个变流系统与每个AC/DC转换器之间。
[0009]可选地，所述风电场黑启动系统还包括：升压变压器，所述升压变压器连接在所述换流单元与所述接入装置之间。
[0010]可选地，所述N个第一风力发电机包括电压源型风力发电机或/和直流风力发电
机。
[0011]在另一总的方面，提供一种由如上所述的风电场黑启动系统执行的风电场黑启动方法，所述风电场黑启动方法包括：响应于满足风电场黑启动条件，控制所述N个第一风力发电机中的至少一个第一风力发电机启动，向所述直流电容单元充电；响应于所述直流电容单元充电完成，启动所述换流单元以输出具有第一交流电压的交流电能；响应于所述换流单元输出交流电能，启动所述接入装置，将所述交流电能传输到所述风电场交流母线，以使风电场中的多个第二风力发电机逐一启动。
[0012]可选地，所述风电场为海上风电场，其中，所述风电场黑启动方法还包括：响应于预设数量的第二风力发电机完成启动，控制所述换流单元输出具有与第一交流电压不同的第二交流电压的交流电能，启用设置在风电场输电系统中的不控整流模块。
[0013]可选地，所述第一交流电压小于所述不控整流模块的导通电压，所述第二交流电压大于或等于所述不控整流模块的导通电压。
[0014]可选地，所述风电场黑启动方法还包括：响应于满足风电场输出电能停止条件，控制所述换流单元输出具有第一交流电压的交流电能，停用所述不控整流模块，所述风电场输出电能停止条件包括所述风电场的整场风速小于预设风速。
[0015]可选地，所述多个第二风力发电机为电流源型风力发电机。
[0016]可选地，当所述至少一个第一风力发电机的数量为2个或更多个时，控制所述N个第一风力发电机中的至少一个第一风力发电机启动的步骤包括：控制所述至少一个第一风力发电机逐一启动。
[0017]在另一总的方面，提供一种风电场，所述风电场包括如上所述的风电场黑启动系统。
[0018]可选地，所述风电场为海上风电场，并且所述风电场包括多个电流源型风力发电机。
[0019]根据本公开的实施例的风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场，能够实现具有DRU单元的海上风电场的全场黑启动功能，而无需像现有黑启动方案那样额外并联一套为海上风电场和换流站供电的交流线路，显著降低系统成本。
[0020]此外，根据本公开的实施例的风电场黑启动系统、风电场黑启动方法及风电场，仅需要将黑启动系统中的数量有限的风力发电机配置为构网型(电压源型)风力发电机，而海上风场中的其余风力发电机只需要配置为常规的跟网型(电流源型)风力发电机即可，这样提高了风力发电机选择方案的灵活性，而非局限于只能使用构网型风力发电机，降低了技术实施难度，并且解决了全场风力发电机同步的难题。
附图说明
[0021]通过下面结合示出实施例的附图进行的描述，本公开的实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0022]图1是示出现有的采用DRU单元的海上低频输电方案的示意图；
[0023]图2是示出现有的采用DRU单元的海上柔直输电方案的示意图；
[0024]图3是示出根据本公开的实施例的风电场黑启动系统的第一示例的示意图；
[0025]图4是示出根据本公开的实施例的风电场黑启动系统的第二示例的示意图；
[0026]图5是示出根据本公开的实施例的风电场黑启动系统的第三示例的示意图；
[0027]图6是示出根据本公开的实施例的风电场黑启动系统的第四示例的示意图；
[0028]图7是示出根据本公开的实施例的风电场黑启动方法的流程图。
具体实施方式
[0029]提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。
[0030]目前，采用二极管整流方式的海上风电场输电系统主要包括海上低频输电方案和海上柔直输电方案。
[0031]图1是示出现有的采用DRU单元的海上低频输电方案的示意图，图2是示出现有的采用DRU单元的海上柔直输电方案的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电场黑启动系统，其特征在于，所述风电场黑启动系统包括：N个第一风力发电机，其中，N为大于或等于2的自然数；N个变流系统，所述N个变流系统分别连接到所述N个第一风力发电机；N个储能设备或发电设备，所述N个储能设备或发电设备分别连接到所述N个变流系统的直流母线；直流电容单元，所述直流电容单元的两端分别连接到所述N个变流系统中的第一变流系统和第N变流系统，或者所述直流电容单元的两端连接到所述N个变流系统中的每个变流系统；换流单元，连接到所述直流电容单元的两端；接入装置，所述接入装置的输入端连接到所述换流单元的输出端，所述接入装置的输出端连接到风电场交流母线。2.如权利要求1所述的风电场黑启动系统，其特征在于，每个变流系统包括变流器或AC/DC转换器。3.如权利要求2所述的风电场黑启动系统，其特征在于，所述风电场黑启动系统包括：N个AC/DC转换器，每个AC/DC转换器连接在每个变流器与所述直流电容单元之间。4.如权利要求3所述的风电场黑启动系统，其特征在于，所述N个AC/DC转换器的输入端分别连接到所述N个变流系统的输出端，所述N个AC/DC转换器的输出端彼此并联连接，并且所述N个AC/DC转换器中的每个AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的两端，或者，所述N个AC/DC转换器的输入端分别连接到所述N个变流系统的输出端，所述N个AC/DC转换器的输出端彼此串联连接，并且所述N个AC/DC转换器中的第一AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的第一端，所述N个AC/DC转换器中的第N AC/DC转换器的输出端连接到所述直流电容单元的第二端。5.如权利要求3所述的风电场黑启动系统，其特征在于，所述风电场黑启动系统还包括：N个升压变压器，每个升压变压器连接在每个变流系统与每个AC/DC转换器之间。6.如权利要求1所述的风电场黑启动系统，其特征在于，所述风电场黑启动系统还包括：升压变压器，所述升压变压器连接在所述换流单元与所述接入装置之间。7.如权利要求1所述的风电场黑启动系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，艾斯卡尔，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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