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申请/专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种海上风电低频输电系统海上站站用电源故障保护方法。海上低频变压器的高压和中压绕组侧分别为M3C换流器和风机网侧换流器，均为电力电子设备，在故障阶段体现为电流源特性，仅通过增大变压器的阻抗，第三绕组站用电电源的故障电流难以得到有效抑制。本发明通过对M3C和风机网侧换流器的控制策略进行优化，实现对于海上站站用电源回路短路电流的有效抑制，保护站用电系统安全。

主权项：1.一种海上风电低频输电系统海上站站用电源故障保护方法，其特征在于，实现所述方法的M3C换流阀控制系统包括：低频交流电压控制模块、低频电流控制模块、低频内部环流控制模块、工频控制模块、桥臂电压计算模块、M3C调制模块；实现所述方法的风机网侧换流器控制系统包括：风机直流母线电压和无功功率控制模块、风机输出电流控制模块、风机网侧换流器调制模块；所述低频交流电压控制模块，对低频d、q轴电压Ugdq1通过低频交流电压PI控制器进行控制，使其分别跟随给定的d、q轴电压参考值ugd1ref及ugq1ref，低频交流电压PI控制器的输出经过限幅环节后，分别作为d、q轴电流的参考值ivd1ref和ivq1ref；其中，限幅环节的限幅值根据海上站站用电源回路电流计算；所述低频电流控制模块，对低频d、q轴电流Ivdq1采用低频电流PI控制器进行控制，使其跟随d、q轴电流的参考值ivd1ref和ivq1ref，低频电流PI控制器的输出经过限幅环节后，作为低频输出电压；所述低频内部环流控制模块，将低频内部环流Icαβ1作为控制器的反馈值，无需对其进行旋转坐标变换，在静止坐标系下即可实现控制，低频内部环流控制器的输出作为低频内部环流电压Ucαβ1；所述工频控制模块，对M3C电容电压平均值Uc，和工频无功功率Qg2进行控制，使其分别跟随给定的电压参考值Ucref及工频无功功率参考值Qg2ref，并对工频内部环流Icαβ2进行抑制，工频控制模块的输出为工频输出电压Uvdq2、工频内部环流电压Ucαβ2；所述桥臂电压计算模块，利用低频输出电压Uvdq1、低频内部环流电压Ucαβ1、工频输出电压Uvdq2、工频内部环流电压Ucαβ2，计算得到M3C换频阀九个桥臂的参考电压；所述M3C调制模块，根据M3C换频阀九个桥臂的参考电压生成调制指令，实现对M3C换频阀的控制；所述风机直流母线电压和无功功率控制模块，对风机直流母线电压Udc和输出无功功率Qw1通过直流母线电压和无功功率PI控制器进行控制，使其分别跟随给定的风机直流母线电压参考值Udcref及输出无功功率参考值Qw1ref，直流母线电压和无功功率PI控制器的输出经过限幅环节后，分别作为d、q轴电流的参考值iwd1ref和iwq1ref；其中，限幅环节的限幅值根据海上站站用电源回路电流计算；所述风机输出电流控制模块，对风机网侧换流器d、q轴电流Iwdq1采用风机输出电流PI控制器进行控制，使其跟随d、q轴电流的参考值iwd1ref和iwq1ref，风机输出电流PI控制器的输出经过限幅环节后，作为风机网侧变流器参考电压；所述风机网侧换流器调制模块，根据风机网侧变流器参考电压生成调制指令，实现对风机网侧变流器控制。

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