基于多端直流系统的风电直流微网技术研究

研究基于多端直流系统构建的风电直流微网，使其作为一个可控的模块化电源嵌入多重化交流或直流微网中，促进风电在微网中的应用。利用多端直流系统汇集并重新分配多台风机的潮流，可减少逆变器的数量及储能系统容量而降低成本，提高微网中风电的供电质量、可靠性及应用范围。首先提出基于多端直流系统的风电直流微网配置方案，并建立其动态模型。其次，研究风机侧整流器、联网逆变器、负荷侧逆变器等单端变换器的运行模式及控制方法，在此基础上提出多端协同管理的控制策略，确保风电直流微网的联网及孤岛运行的可靠性，具备即插即用功能。此外，研究直流传输线路短路故障的定位算法和直流断路器的优化配置方法，提出完善的故障保护方案。最后，提出风电直流微网对上层交流电网的支持策略。本课题将研制风电直流微网的仿真与实验平台，对所提出的控制策略进行分析与验证。

课题研究基于多端直流系统构建的风电直流微网，使其作为一个可控的模块化电源嵌入多重化交流或直流微网中，促进风电在微网中的应用。利用多端直流系统汇集并重新分配多台风机的潮流，可减少逆变器的数量及储能系统容量而降低成本，从而提高微网中风电的供电质量、可靠性及应用范围。首先，提出了基于多端直流系统的风电直流微网配置方案，并建立其动态模型。其次，研究了风机侧整流器、联网逆变器、负荷侧逆变器等单端变流器的运行模式及控制方法，在此基础上提出了多端协同管理的控制策略，确保风电直流微网的联网及孤岛运行的可靠性，并具备即插即用功能。此外，通过对直流传输线路短路故障的定位算法和直流断路器的优化配置方法的研究，提出了完善的故障保护方案。最后，提出了风电直流微网对上层交流电网的支持策略。课题通过风电直流微网的仿真与实验平台，对所提出的控制策略进行了分析与验证。