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风电变流技术 构网型GFM 黑启动 ★ 5.0

基于二极管整流单元的海上风电柔性低频送出系统黑启动策略

Black-start Strategy for Offshore Wind Power Flexible Low-frequency Transmission System Based on Diode Rectifier Unit

作者 黄莹 · 黄小威 · 肖晃庆 · 刘涛
期刊 高电压技术
出版日期 2025年1月
卷/期 第 51 卷 第 1 期
技术分类 风电变流技术
技术标签 构网型GFM 黑启动
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 海上风电 低频交流输电 二极管整流单元 辅助换流器 构网型风电机组 黑启动 黄莹 黄小威 肖晃庆 刘涛 高电压技术 High Voltage Engineering
版本:
在基于二极管整流单元(DRU)的海上风电柔性低频送出系统中,DRU无法向海上风电场传输有功功率,需依赖外部电源实现黑启动。为此,提出一种以辅助换流器作为黑启动电源的启动策略。首先介绍系统拓扑结构及风电机组稳态下的构网型控制方法,进而设计辅助换流器与风电机组的协同启动方案,并分析辅助换流器容量选取原则。最后在PSCAD/EMTDC中搭建模型进行时域仿真,结果表明该策略可使风电场各电气量平稳过渡至正常运行状态,实现系统的平滑黑启动。
在基于二极管整流单元(diode rectifier unit,DRU)的海上风电柔性低频送出系统中,DRU无法向海上风电场传输有功功率,需要额外的黑启动电源为风电机组提供启动所需的初始能量.为此,提出了一种采用辅助换流器作为黑启动电源的海上风电柔性低频送出系统黑启动策略.首先,介绍了基于 DRU 的海上风电柔性低频送出系统的拓扑结构与风电机组稳态时的构网型控制策略.然后,基于上述控制策略设计了辅助换流器与风电机组的黑启动策略.在此基础上,分析了辅助换流器容量的选择方法.最后,在时域仿真软件PSCAD/EMTDC上搭建了相应的仿真模型,对系统的黑启动过程进行仿真,仿真中海上风电场所有电气量均能平稳达到正常运行前的状态.仿真结果表明,所提黑启动策略可以实现基于DRU的海上风电柔性低频送出系统的平滑启动.
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SunView 深度解读

该研究的黑启动策略对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。基于DRU的柔性低频送出系统与ST系列储能变流器的构网型控制技术高度相关,其辅助换流器协同启动方案可优化储能系统的黑启动能力。研究中的GFM控制方法也可应用于PowerTitan大型储能系统,提升系统稳定性。此外,该技术对风电变流器的电网友好型设计提供了创新思路,有助于完善阳光电源在海上风电领域的技术布局。建议在ST储能产品中植入类似的协同控制策略,强化大规模新能源并网支撑能力。