海上风力发电-高压直流输电HVDC(high voltage direct current)系统是风力发电及其功率传输技术的发展方向。文中分析了电压型精简矩阵变换器RMC(reduced matrix converter)的双极性电压空间矢量调制BV-SVM(bipolar voltage space vector pulse-width modulation)策略,提出了基于RMC的直驱海上风电-高压直流输电系统控制策略以及基于有功功率指令修正的RMC换流器功率协调控制策略。在正常情况下实现了最大风能跟踪MPPT(maximum power point tracking)控制、直流稳压以及并网有功/无功功率解耦控制;在电网电压跌落时实现了HVDC系统海上-岸上换流器协调控制,保持HVDC系统有功功率传输平衡,提高了风电机组的低电压穿越LVRT(low-voltage ride-through)能力。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。
针对海上风电高压直流传输效率和可靠性不高的问题,把精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)应用到海上风力发电系统中,深入分析了RMC换流器拓扑及其双极性空间矢量调制策略。为了提高海上风电高压直流输电系统在岸上交流电网电压跌落等故障情况下的持续运行能力,提出了基于RMC换流器的海上风电多端口高压直流输电系统(MTDC,multi-terminal high voltage direct current)拓扑,分析了RMC换流器、岸上VSC换流器、超级电容器储能3个端口之间的协调控制策略,通过超级电容器储能实现了系统的功率平衡控制,提高了系统的低电压穿越能力。文章对一个三端口RMC-MTDC进行了Matlab仿真,实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。
分析了精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)双极性空间矢量调制策略,提出了基于RMC高频链换流器的串联多端海上风电-HVDC系统拓扑结构及其协调控制策略。该控制策略由风电场监测控制(wind farm supervisory control,WFSC)、海上风电机组控制和网侧并网控制组成,并采用最优直流电流参考算法实现。在系统正常运行时,该控制策略可实现各风电机组独立最大风能跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制、直流电流控制、并网有功和无功功率解耦控制;在风电机组故障和电网电压波动等情况下保证系统安全高效运行。仿真结果验证了所提拓扑及其控制策略的正确性和可行性。
