内部能量分配控制策略

故障穿越与快速恢复

利用风机转子动能与 MMC 子模块电容能量实现海上风电场的故障穿越与故障后快速恢复。

Zhu, Yuchen · 70816426 · 李博通 · 李涛 · Lu, Xu · Liu, Ningning

IEEE Transactions on Sustainable Energy 2024

技术优势

无需额外耗能装置

策略仅利用风机转子动能和 MMC 电容能量吸收盈余功率，避免了直流斩波器或耗能电阻等硬件投入，降低系统成本与复杂度。

故障期间持续可控

通过三段预设功率削减和能量吸收曲线，灵活分配盈余功率至风机转子动能与 MMC 电容，避免单一储能元件过载，保证故障期间系统稳定运行。

故障清除后恢复迅速

两阶段故障后恢复策略预先设计功率和能量恢复曲线，实现有功功率的快速恢复和内部储存能量的释放，缩短系统回到正常运行的时间。

应用场景

• 海上风电直流输电：使二极管整流送出系统具备故障穿越能力，替代耗能装置。
• 风电场能量管理：将盈余功率在风机转子动能与 MMC 电容间优化分配。
• 电网故障保护：利用本地测量检测陆上交流故障并触发穿越控制。
• 电力系统控制：协调多端系统内各换流站与风机的功率指令。