(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211486668.2 (22)申请日 2022.11.25 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 申请人 清华四川能源互联网研究院 (72)发明人 曾嵘　崔康生　赵彪　屈鲁　 余占清　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 孔凡梅 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01) H02J 3/12(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/36(2006.01) (54)发明名称 海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法、 装置和系统 (57)摘要 本发明公开一种海上风电柔性直流送出电 压穿透控制方法、 装置和系统， 其中， 控制方法包 括： 采集陆上站交流侧的实时电压信号； 对采集 到的电压信号进行处理生 成调制信号， 通过调制 信号对海上站的AC/DC变流器的交流侧进行控 制， 使海上风电场的电压参与电网调频。 采用本 发明的控制方法后， 直流输电系统在海上风电场 向陆上交流电网的并网中呈现出透明的特性。 正 常运行时， 海 上风电场可以如同直接并入交流电 网一般， 正常参与电网调频。 陆上交流电网故障 期间， 海上风电场则可如直接并入电网一般感受 到电压跌落， 并根据电压 跌落范围进入低电压穿 越功能， 从而从根本上不再引起风电功率淤积于 直流输电系统的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115528703 A 2022.12.27 CN 115528703 A 1.一种海上风电柔 性直流送出电压穿透控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集陆上站交流侧的实时电压信号； 对采集到的电压信号进行处理生成调制信号， 通过调制信号对海上站的AC/DC变流器 的交流侧进行控制， 使海上风电场的电压参与电网调频。 2.根据权利要求1所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其中， 生成调制信 号对AC/DC变流器的交流侧进行控制， 使海上风电场电压参与电网调频 具体如下： 将调制信号发送至AC/DC变流器， AC/DC变流器根据调制波形， 产生AC/DC变流器内各个 开关器件的触发脉冲， 驱动各个开关器件按照脉冲顺序触发， 从而在海上站交流侧形成与 陆上站交流电网波形一 致、 幅值按设定比例缩放的电压波形。 3.根据权利要求2所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 还包 括以下步骤： 当陆上站交流电网出现频率偏差时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器进 行控制， 使海上风电场自动参与电网调频。 4.根据权利要求2或3所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 当陆上站交流电网出现高电压故障时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器进行 控制， 使海上风电场自动参与执 行高电压穿越功能。 5.根据权利要求2或3所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 当陆上站交流电网出现低电压故障时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器进行 控制， 使海上风电场自动参与执 行低电压穿越功能。 6.根据权利要求1所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 陆上 站交流侧的实时电压信号 为标幺化表示的电压波形。 7.根据权利要求1所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 调制 信号为标幺化表示的调制波形。 8.根据权利要求1所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制方法， 其特征在于， 对采 集到的电压信号进行处 理包括通讯后的整形、 时延补偿和三相平衡处 理。 9.一种海上风电柔性直流送出电压穿透控制装置， 其特征在于， 包括设置在陆上站的 电压采集装置、 跨海通讯装置和设置在海上站的电压调制控制装置； 其中， 所述电压采集装置用于， 对陆上站交流侧的实时电压信号进行采集后， 通过所述 跨海通讯装置发送至所述电压调制控制装置； 所述电压调制控制装置用于， 对采集到的 电压信号进行处理生成调制信号， 通过调制 信号对海上站的AC /DC变流器的交流侧进行控制， 使海上风电场的电压参与电网调频。 10.根据权利要求9所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制装置， 其中， 所述电压 调制控制装置具体用于： 将调制信号发送至AC/DC变流器， AC/DC变流器根据调制波形， 产生AC/DC变流器内各个 开关器件的触发脉冲， 驱动各个开关器件按照脉冲顺序触发， 从而在海上站交流侧形成与 陆上站交流电网波形一 致、 幅值按设定比例缩放的电压波形。 11.根据权利要求10所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制装置， 其特征在于， 所 述电压调制控制装置具体用于： 当陆上站交流电网出现频率偏差时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器进权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115528703 A 2行控制， 使海上风电场自动参与电网调频； 当陆上站交流电网出现高电压故障时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器 进行控制， 使海上风电场自动参与执 行高电压穿越功能； 当陆上站交流电网出现低电压故障时， 生成对应的调制信号对海上站的AC/DC变流器 进行控制， 使海上风电场自动参与执 行低电压穿越功能。 12.一种海上风电柔性直流送出电压穿透控制系统， 其特征在于， 包括权利要求9 ‑11任 一所述的海上风电柔性直流送出电压穿透控制装置， 还包括海上风电柔性直流送出系统， 其中， 海上风电柔 性直流送出系统包括陆上站、 海上站和海上风电场。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115528703 A 3