摘要：采用基于集成门极换向晶闸管(integrated gate-commutated thyristor，IGCT)的电流源换流器(current source converter，CSC)作为远海风电场的送出方案，相较于传统方案，能够大幅降低海上换流站的建设成本，是一种更为经济的选择。但是，现有的CSC调制方式采用脉冲宽度调制或基频调制，前者具有开关损耗高等缺点，后者由于只有触发角一个控制量，因此不能实现有功无功的灵活控制。针对这些问题，提出一种集成S7桥臂的基频调制电流源型换流站(current source converter with S7 bridge，S7CSC)及其控制策略。首先介绍了S7CSC直流输电拓扑，并对其工作模型进行了详细分析，探讨了S7桥臂的开关控制与基频调制策略的协调关系，并构建了数学模型。然后，提出了相应的海上交流电压/频率控制策略，对海上交流故障的故障特性进行分析，并提出了交流故障下的低压穿越策略。接着，与其他技术方案进行了详细的对比分析。最后，搭建了S7CSC的PSCAD仿真模型，对系统结构和控制策略进行了仿真分析。结果表明：S7CSC具备双自由度，能够稳定控制海上交流电压，并且具备良好的故障响应特性，能够适应风电出力波动。
文章目录
0 引言
1 基于S7CSC的海上风电直流输电系统
2 S7CSC工作原理
2.1 S7CSC调制原理
2.2 12脉动S7CSC工作原理
3 S7CSC数学模型
3.1 S7CSC交流电流分析
3.2 S7CSC功率分析
3.3 S7CSC直流电压
4 系统控制策略
4.1 风电机组控制策略
4.2 CSC-HVDC控制策略
5 海上汇集系统低电压故障穿越策略
5.1 S7CSC低穿判据及其整定
5.2 CSC降压控制策略
6 技术方案对比
7 仿真验证
7.1 S7CSC稳态运行工况
7.2 S7CSC风速波动工况
7.3 S7CSC海上汇集系统低压
