【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，尤其涉及一种基于构网型svg的新能源二极管直流送出系统及控制方法。
技术介绍
1、近年来，构建具有高新能源渗透率的新型电力系统，在发电端采用以风电、光伏等为代表的清洁能源逐渐替代化石能源。与陆上风电相比，海上风电具有资源丰富、稳定性高、对陆地资源需求少等优势，开发潜力巨大。由于交流输电存在供电可靠性低、输送容量有限等问题，所以近期，大型海上风力发电经直流送出成为新的工程热点。
2、大型海上风电经直流送出成为新的工程热点，直流送出需建设海上送端换流站和陆上受端换流站。其中海上送端换流站由于建设在海上，所以对换流站的重量、体积以及占地要求较高。目前，工程中一般将基于模块化多电平换流器(modular multilevelconverter，mmc)的柔性直流输电系统应用于大型海上风电经直流送出系统的海上送端换流站，但其mmc的子模块电容重量和体积庞大，造成整个海上送端换流站的成本较高，制约着海上风电的发展。
3、因此有学者提出海上送端换流站采用二极管不控整流器作为海上送端换流站的换流器，以此替换mmc，从而减低海上换流站的体积、重量，并且二极管不控整流器的系统简单、可靠性高，因此可实现大幅降本。但是，海上送端换流站采用二极管不控整流器时，由于二极管不控整流器自身无法为海上风电场中的风电机组建立交流电压，直流送出系统无法正常启动运行。
4、为解决上述问题，现有方案通常采用增加辅助输电线路和和无功补偿设备，然而系统复杂，投资也较高；或者是将二极管整流器与模块化多电平换流器进行串
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于构网型svg的新能源二极管直流送出系统及控制方法，解决了将二极管不控整流器应用于孤岛新能源经直流输电系统输出时，无法为孤岛新能源提供交流电压、直流送出系统无法运行的问题；通过svg在启动/运行时采用不同的控制策略，实现了构网型svg在孤岛状态的带电启动以及构网控制运行。
2、为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种基于构网型svg的新能源二极管直流送出系统，包括依次串联连接的风电场、受端换流变压器、送端二极管整流器、直流输电线路、受端mmc换流器、受端换流变压器，风电场功率经送端二极管整流器由直流输电线路送出后，经受端mmc换流器后输送至电网，送端交流母线分别与受端换流变压器的输入端、svg、风电场、小容量储能设备连接，小容量储能设备用于给风电场和svg提供启动电压。
4、受端换流变压器的输出端与电网连接；小容量储能设备包括储能变流器和储能电池，储能变流器的交流侧与送端交流母线连接，储能电池与储能变流器的直流侧连接；
5、svg是由若干个级联h桥子模块组成的多电平换流器，送端二极管整流器由若干个三相二极管桥式整流电路串联组成。
6、基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法，包括：
7、svg在启动时，采用跟网控制策略，用于控制svg的级联h桥子模块带电启动；svg在运行时，采用构网控制策略，用于构建送端交流母线上的交流电压，并使风电场发出的功率输送至电网。
8、构网控制策略，包括：
9、获取svg构网基波调制信号v1mod；
10、获取svg谐波调制信号vhmod；
11、将svg构网基波调制信号v1mod与svg谐波调制信号vhmod进行求和，获取svg调制信号vmod。
12、获取svg构网基波调制信号v1mod，包括：
13、将svg级联h桥子模块电压参考值ucref和svg级联h桥子模块实际电压uc做差，获取svg单元电压误差值ucerr；
14、将svg单元电压误差值ucerr输入pi控制器，获得svg构网电压误差值δe1；
15、将svg构网电压误差值δe1和给定的svg第一构网电压参考值eref1进行求和，获得svg第二构网电压给定值eref2；
16、将svg第二构网电压参考值eref2、给定的svg构网频率参考值fref、svg输出电压usvg以及svg桥臂电流isvg输入vsg控制模型，获取svg电流控制参考值iref和svg构网控制角度θ；
17、将svg电流控制参考值iref、svg构网控制角度θ、svg端口电压usvg以及svg桥臂电流isvg输入电流内环控制，获取svg构网基波调制信号v1mod，电流内环用于控制vsg的电流大小的控制环节；
18、获取svg谐波调制信号vhmod，包括：
19、将二极管整流器输出电流idru输入谐波提取器，获取二极管整流器输出电流的12k±1次特征谐波ihdru；
20、将svg输出电流isvg输入谐波提取器，获取svg输出电流的12k±1次特征谐波ihsvg；
21、将二极管整流器输出电流的12k±1次特征谐波ihdru与svg输出电流的12k±1次特征谐波ihsvg做差，获取12k±1次特征谐波误差值iherr；
22、将12k±1次特征次谐波误差值输入谐波控制，获取svg谐波调制信号vhmod。
23、谐波提取器，采用傅里叶分析方法进行谐波提取，谐波控制采用谐振控制器，用于滤除二极管换流器输出的特征次谐波。
24、跟网控制策略，是通过跟随电网电压，控制svg级联h桥子模块电压和svg输出的无功功率。
25、一种计算机设备，包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求3-8中任一基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法。
26、计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使所述计算机执行权利要求3-8中任一基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
28、1、利用构网型svg为海上风电场提供交流母线电压，解决了海上送端换流站采用送端二极管整流器时，由于二极管整流器自身无法为海上风电场中的风电机组建立交流电压，直流送出系统无法正常启动运行的问题，采用二极管整流器，具有导通损耗小、成本低、体积小、重量轻、可靠性高的优势，能够降低系统送端换流站的体积、成本、运行损耗，结构简单，易于实现；
29、2、通过svg的构网控制，为交流母线提供交流电压，保证风电场能够正常工作，并通过控制svg的单元电压，来调整构网控制的电压，使风电场发出的功率能够完全由二极管直流送出系统输送至电网，保证系统的稳定运行；
30、3、svg增加谐波调制功能，能够滤除二极管整流器所产生的谐波电流，减小流入风电场的谐波，减小风电场产生谐振的风险；
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于构网型SVG的新能源二极管直流送出系统，其特征在于，包括依次串联连接的风电场、受端换流变压器、送端二极管整流器、直流输电线路、受端MMC换流器、受端换流变压器，风电场功率经送端二极管整流器由直流输电线路送出后，经受端MMC换流器后输送至电网，送端交流母线分别与受端换流变压器的输入端、SVG、风电场、小容量储能设备连接，小容量储能设备用于给风电场和SVG提供启动电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于构网型SVG的新能源二极管直流送出系统，其特征在于，所述的受端换流变压器的输出端与电网连接；所述的小容量储能设备包括储能变流器和储能电池，储能变流器的交流侧与送端交流母线连接，储能电池与储能变流器的直流侧连接；
3.一种如根据权利要求1-2任意一项所述的系统实现基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，所述的构网控制策略，包括：
5.根据权利要求4所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，获取S
6.根据权利要求4所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，获取SVG谐波调制信号Vhmod，包括：
7.根据权利要求6所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，所述的谐波提取器，采用傅里叶分析方法进行谐波提取，所述的谐波控制采用谐振控制器，用于滤除二极管换流器输出的特征次谐波。
8.根据权利要求3所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，所述的跟网控制策略，是通过跟随电网电压，控制SVG级联H桥子模块电压和SVG输出的无功功率。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求3-8中任一所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述的计算机指令用于使所述计算机执行权利要求3-8中任一所述的基于构网型SVG的新能源二极管直流送出控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于构网型svg的新能源二极管直流送出系统，其特征在于，包括依次串联连接的风电场、受端换流变压器、送端二极管整流器、直流输电线路、受端mmc换流器、受端换流变压器，风电场功率经送端二极管整流器由直流输电线路送出后，经受端mmc换流器后输送至电网，送端交流母线分别与受端换流变压器的输入端、svg、风电场、小容量储能设备连接，小容量储能设备用于给风电场和svg提供启动电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于构网型svg的新能源二极管直流送出系统，其特征在于，所述的受端换流变压器的输出端与电网连接；所述的小容量储能设备包括储能变流器和储能电池，储能变流器的交流侧与送端交流母线连接，储能电池与储能变流器的直流侧连接；
3.一种如根据权利要求1-2任意一项所述的系统实现基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，所述的构网控制策略，包括：
5.根据权利要求4所述的基于构网型svg的新能源二极管直流送出控制方法，其特征在于，获取svg构网基波调制信号v1mod，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：张思清，薛英林，王莹鑫，苑宾，陈实，孔祥平，常怡然，何师，余琼，
申请(专利权)人：荣信汇科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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