風電場可透過直流輸電系統向交流電網輸送有功功率。當交流電網出現故障從而導致交流電網的電壓跌落時,與交流電網連線的受端換流器輸送有功功率的能力下降,而風電場仍會透過直流輸電系統向交流電網輸送有功功率。在這種情況下,直流輸電系統的送端有功功率和受端有功功率之間存在不平衡(即:功率差額)。這種不平衡將導致直流輸電系統的直流線路電壓過高以及受端換流器過壓和過流,容易給裝置造成損害。
為了處理送端有功功率和受端有功功率之間的不平衡。需要一種卸荷電路,以消耗送端有功功率並降低送端電壓。
在現有的卸荷電路中,多個相同的子模組串聯以形成卸荷電路,每個子模組僅包含一個卸荷電阻。這種卸荷電路所能夠消耗的功率差額是單個子模組消耗功率的整數倍,當需要消耗的功率差額不滿足單個子模組消耗功率的整數倍時,為了將直流輸電系統的直流母線的電壓控制在目標值,需要頻繁接通和斷開特定子模組。但是,在所述特定子模組的頻繁接通和斷開的過程中,會產生功率波動,導致直流母線電壓和電流出現較大波動。雖然可透過增加子模組數以減小所述波動,但是仍需要頻繁除錯。
技術實現要素:
本發明的各個方面至少可解決以上提到的問題和/或缺點,並且至少提供以下優點。另外,本發明可不解決以上提到的問題和/或缺點。
根據本發明的一方面,提供了一種直流輸電系統的卸荷電路。所述卸荷電路可包括:串聯連線的二極體和多個卸荷模組,其中,所述多個卸荷模組中的每個卸荷模組包括:並聯連線的旁路開關、直流電容和多個卸荷支路,其中,所述多個卸荷支路中的每個卸荷支路包括:串聯連線的卸荷電阻和功率器件。
可選地,所述多個卸荷模組的數量與所述直流輸電系統的直流母線的電壓控制目標值成正比,與所述直流電容的額定電壓值成反比。
可選地,所述直流母線的電壓控制目標值大於或等於所述直流母線的額定電壓值的1.0倍,小於或等於所述直流母線的額定電壓值的1.1倍。
可選地,各所述卸荷模組中除了第一卸荷電阻之外的其餘卸荷電阻的阻值相同,且為同一卸荷模組中第一卸荷電阻的阻值的整數倍,其中,所述第一卸荷電阻為每一卸荷模組中的任意一個卸荷電阻。
可選地,所述整數倍為M倍,其中,M表示相應所述卸荷模組的卸荷支路的數量。
可選地,各所述卸荷模組的卸荷支路的數量相同。
根據本發明的另一方面,提供了一種風力發電機組的直流輸電系統。所述直流輸電系統可包括:依次連線的風力發電機組側換流器、直流母線以及電網側,其中,所述直流母線的正母線和/或負母線與接地端之間設定有上述卸荷電路。
風電場可透過直流輸電系統向交流電網輸送有功功率。當交流電網出現故障從而導致交流電網的電壓跌落時,與交流電網連線的受端換流器輸送有功功率的能力下降,而風電場仍會透過直流輸電系統向交流電網輸送有功功率。在這種情況下,直流輸電系統的送端有功功率和受端有功功率之間存在不平衡(即:功率差額)。這種不平衡將導致直流輸電系統的直流線路電壓過高以及受端換流器過壓和過流,容易給裝置造成損害。
為了處理送端有功功率和受端有功功率之間的不平衡。需要一種卸荷電路,以消耗送端有功功率並降低送端電壓。
在現有的卸荷電路中,多個相同的子模組串聯以形成卸荷電路,每個子模組僅包含一個卸荷電阻。這種卸荷電路所能夠消耗的功率差額是單個子模組消耗功率的整數倍,當需要消耗的功率差額不滿足單個子模組消耗功率的整數倍時,為了將直流輸電系統的直流母線的電壓控制在目標值,需要頻繁接通和斷開特定子模組。但是,在所述特定子模組的頻繁接通和斷開的過程中,會產生功率波動,導致直流母線電壓和電流出現較大波動。雖然可透過增加子模組數以減小所述波動,但是仍需要頻繁除錯。
技術實現要素:
本發明的各個方面至少可解決以上提到的問題和/或缺點,並且至少提供以下優點。另外,本發明可不解決以上提到的問題和/或缺點。
根據本發明的一方面,提供了一種直流輸電系統的卸荷電路。所述卸荷電路可包括:串聯連線的二極體和多個卸荷模組,其中,所述多個卸荷模組中的每個卸荷模組包括:並聯連線的旁路開關、直流電容和多個卸荷支路,其中,所述多個卸荷支路中的每個卸荷支路包括:串聯連線的卸荷電阻和功率器件。
可選地,所述多個卸荷模組的數量與所述直流輸電系統的直流母線的電壓控制目標值成正比,與所述直流電容的額定電壓值成反比。
可選地,所述直流母線的電壓控制目標值大於或等於所述直流母線的額定電壓值的1.0倍,小於或等於所述直流母線的額定電壓值的1.1倍。
可選地,各所述卸荷模組中除了第一卸荷電阻之外的其餘卸荷電阻的阻值相同,且為同一卸荷模組中第一卸荷電阻的阻值的整數倍,其中,所述第一卸荷電阻為每一卸荷模組中的任意一個卸荷電阻。
可選地,所述整數倍為M倍,其中,M表示相應所述卸荷模組的卸荷支路的數量。
可選地,各所述卸荷模組的卸荷支路的數量相同。
根據本發明的另一方面,提供了一種風力發電機組的直流輸電系統。所述直流輸電系統可包括:依次連線的風力發電機組側換流器、直流母線以及電網側,其中,所述直流母線的正母線和/或負母線與接地端之間設定有上述卸荷電路。