1.一种海上风电经多端柔直送出的控制方法,其用于海上风电经多端柔直送出系统,该系统包括海上风电场、风电换流站和多端柔直系统,海上风电场通过风电换流站进行并网,风电换流站通过直流线路与多端柔直系统中一受端换流站的直流母线连接,该受端换流站采用定功率控制;其他受端换流站中的一个换流站采用定电压控制,其余受端换流站采用定功率控制;其特征在于,所述的控制方法包括:步骤1)、根据风电场功率疏散控制策略调整多端柔直系统受端换流站功率指令;步骤2)、实行风电换流站启动控制策略;步骤3)、当海上风电经多端柔直送出系统发生直流故障后,启动多端柔直系统直流故障处理策略和风电换流站直流故障穿越策略;多端柔直系统直流故障处理策略通过“全部受端换流站闭锁-故障选线-故障隔离-重启动”四个过程实现多端柔直系统快速恢复;风电换流站直流故障穿越策略通过“断路器断开-直流耗能装置稳压-功率限制-重接入”四个过程实现风电换流站无闭锁故障穿越;所述步骤3)的多端柔直系统直流故障处理策略中,全部受端换流站闭锁:当多端柔直系统中发生直流故障后,各受端换流站保护动作,各站闭锁;风电换流站不闭锁,断开风电换流站直流侧的断路器;故障选线:直流故障发生后,各受端换流站通过直流电流变化情况判断故障发生的位置;故障隔离:通过故障选线判断出直流故障发生的位置,若故障发生在多端柔直系统的终端直流线路上,则故障线路终端的受端换流站退出运行;若故障发生在多端柔直系统的联络线上,则联络线两端的受端换流站进行故障选线后断开联络线两端的断路器;若故障发生在多端柔直系统的直流母线上,则与直流母线相连的线路拉开对应的直流开关隔离故障;重启动:当直流故障发生在终端直流线路或直流母线上时,判断故障隔离后健全系统中有无定电压控制的受端换流站,若无,则剩下的受端换流站通过交叉通讯实现定电压控制接管;当直流故障发生在联络线上时,多端柔直系统将被分为两个片区,与风电支路相连片区中的受端换流站将通过交叉通讯实现定电压控制接管。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤1)中,所述的风电场功率疏散控制策略为:为防止海上风电场接入多端柔直系统后造成直流线路过载,定功率受端换流站需要通过手动调节功率指令实现风电功率可控疏散,定电压受端换流站在风电波动情况下自动平衡系统功率;当定电压受端换流站因故障退出运行后,需要一个定功率受端换流站进行定电压接管实现定电压控制。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,定功率受端换流站的功率指令值需满足以下约束条件:式中, P WT,N 为海上风电场的额定输出功率; P sum 为定功率受端换流站调整后的功率指令值总和;S ni 和 P refi 分别为第 i 个定功率受端换流站的额定容量和调整后的功率指令值, i =1,2,3,4;S n5 为定电压受端换流站的额定容量; S nc 和 P refc 分别为定电压受端换流站因故退出运行后进行定电压接管的定功率受端换流站的额定容量和功率指令值。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤2)中,所述风电换流站启动控制策略如下:风电换流站启动时,风电换流站先完成极连接,并闭合风电换流站的直流断路器;然后与风电换流站相连的受端换流站控合母线间隔直流谐振开关,多端柔直系统为风电换流器和直流电缆提供充电能量,风电换流器和直流电缆自动进入启动流程。
5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3)中,若直流故障发生在风电支路上,则风电换流站侧直流断路器快速分断,在受端换流站保护动作前切除故障支路,随后风电换流站闭锁,与风电换流站相连的受端换流站拉开引出线间隔直流谐振开关。
6.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3)中,若直流故障发生多端柔直系统内,各站保护动作,所有受端换流站闭锁,风电场换流站不闭锁并拉开直流断路器,风电换流站直流侧的直流耗能装置根据风电换流站的直流电压过电压水平自动投入,维持风电场及风电换流站运行。
7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,若故障隔离后多端柔直系统被分成两个片区,则与风电支路相连的片区中的定功率受端换流站需根据风电场恢复后的功率输出情况提高定功率指令值,从而避免所属片区的定电压受端换流站过载。
8.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3)的风电换流站直流故障穿越策略中,断路器断开是指:当直流故障发生后,风电换流站不闭锁并拉开风电支路上的直流断路器;直流耗能装置稳压是指:当风电支路的直流断路器断开后,风电换流站直流侧的直流耗能装置根据风电换流站的直流电压过电压水平自动投入,从而维持风电场及风电换流站运行;功率限制是指:在多端柔直系统直流侧发生N-1直流故障时,可能导致系统承载能力低于风电场额定功率,需进行风电场功率限制避免多端柔直系统过载;重接入是指:待多端柔直系统直流电压恢复后,通过通讯告知风电换流站,风电换流站再控合直流断路器恢复风电场功率送出;若超过整定时间未收到信号,则风电换流站主动闭锁换流器,风电场停运,与风电换流站连接的受端换流站拉开引出线间隔谐振开关。
9.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3)中,功率限制需采用以下方式避免多端柔直系统过载:在多端柔直系统直流侧发生N-1故障时,风电换流站内保护感知故障,控制直流断路器分断,此时由受端换流站控保系统根据功率情况逐一退出风电集电线路,直至风电场输入多端柔直系统的最大有功功率 P max 满足以下公式: 。