含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法及装置与流程

1.本发明涉及海上直流输电技术领域，尤其涉及一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法及装置。


背景技术：

2.目前已投运的远海风电多采用柔性直流送出，但海上柔直换流平台体积、重量均过大，且造价高。为了实现海上换流平台紧凑化和轻型化，以及减少海上换流阀成本，业界均在探索远海风电经不控整流直流送出技术。该技术主要有两种路线，一种是海上换流阀采用纯二极管；一种是由二极管和辅助模块化多电平变换器（modular multilevel converter，mmc）组成的混合阀。
3.相较而言，混合阀的成本、体积和重量要低于纯柔直换流阀，高于纯二极管阀，但所高出的程度取决于辅助mmc的占比；同时混合阀相较纯二极管阀可极大减少无源滤波器的投资和占地，而且在性能方面，混合阀因其辅助mmc而具有启动海上风电场、有源滤波、提供一定程度的无功补偿及谐振抑制手段等优势。
4.现有技术中，为了减小换流阀的体积，降低换流阀的成本，采用辅助mmc与二极管阀在直流侧串联的方式，同时设置有直流旁路开关，但由于拓扑结构的变化，导致现有的海上风电直流输电系统的启动方法并不适用于此系统。


技术实现要素：

5.为解决相关技术中，启动方法不适用含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，本发明提出了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法及装置。
6.第一方面，本发明提供了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法，应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，系统包括陆上换流站、海上换流站、海上风电场和海上交流母线；海上换流站包括海上辅助柔直换流阀，与海上辅助柔直换流阀串联的第一二极管阀、第二二极管阀；海上辅助柔直换流阀和第一二极管阀分别与陆上换流站的一端连接，海上辅助柔直换流阀和陆上换流站的一端之间连接有第一旁路开关；海上辅助柔直换流阀和第二二极管阀分别与陆上换流站的另一端连接，海上辅助柔直换流阀与陆上换流站的另一端之间连接有第二旁路开关；第一二极管阀、海上辅助柔直换流阀、第二二极管阀分别与海上交流母线连接；海上交流母线与海上风电场连接；该方法包括：控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关；导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。
7.考虑到相关技术中，为实现海上风电直流送出系统的轻型化，同时具备黑启动功能，在海上风电直流输电系统中设置有直流旁路开关，但是相关的启动方法并不适用于该系统，通过上述方法，该系统中控制海上辅助柔直换流阀以启动海上风电场，之后通过控制海上风电场的输出功率使得通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关，控制导通第一二极管阀和第二二极管阀，从而实现该系统的黑启动功能。
8.在一种可选的实施方式中，系统还包括陆上电网；海上换流站还包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；陆上换流站包括三绕组变压器和陆上柔直换流阀；三绕组变压器包括网侧高压绕组、阀侧高压绕组和阀侧低压绕组，网侧高压绕组通过第一断路器与陆上电网连接；阀侧高压绕组和阀侧低压绕组分别经过第二断路器、第三断路器与陆上柔直换流阀连接；陆上柔直换流阀与海上换流站连接；第一二极管阀依次经过第一变压器、第六断路器与海上交流母线连接；海上辅助柔直换流阀依次经过第四断路器、第二变压器、第五断路器与海上交流母线连接；第二二极管阀依次经过第三变压器、第七断路器与海上交流母线连接；控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使海上辅助柔直换流阀启动海上风电场，包括：闭合第一断路器、第三断路器、第一旁路开关和第二旁路开关，使得陆上电网通过三绕组变压器中网侧高压绕组和阀侧低压绕组对陆上换流站中的陆上柔直换流阀充电，同时陆上柔直换流阀对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，直到陆上柔直换流阀和海上辅助柔直换流阀完成充电；解锁陆上柔直换流阀和海上辅助柔直换流阀，并将陆上柔直换流阀的直流电压值设定为预设直流电压值；闭合第四断路器、第五断路器、第六断路器和第七断路器，控制海上辅助柔直换流阀以使海上交流母线的电压值达到预设海上交流母线电压，进而启动海上风电场中预设数量的风机。
9.在一种可选的实施方式中，控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关，包括：对海上风电场采用可控耗能模式，以控制预设数量的风机输出至海上辅助柔直换流阀的有功功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关。
10.在一种可选的实施方式中，控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关，包括：对预设数量的风机实施变桨限功率控制，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关。
11.在一种可选的实施方式中，陆上柔直换流阀的一端与第一二极管阀之间连接有第一隔离刀闸，陆上柔直换流阀的另一端与第二二极管阀之间连接有第二隔离刀闸；导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动，包括：控制陆上柔直换流阀将直流电压值增大到额定直流电压值，断开第三断路器；
当陆上柔直换流阀的直流电压与阀侧高压绕组的电压匹配时，闭合第二断路器；控制海上辅助柔直换流阀以降低海上换流站的直流电压值，使海上换流站的直流电压值小于陆上柔直换流阀的额定直流电压值，闭合第一隔离刀闸和第二隔离刀闸；控制海上辅助柔直换流阀以增大海上交流母线的电压值，直至第一二极管阀和第二二极管阀导通，完成海上风电直流输电系统的启动。
12.在一种可选的实施方式中，控制海上辅助柔直换流阀以使海上交流母线的电压值达到预设海上交流母线电压，包括：控制海上辅助柔直换流阀通过零起升压的方式输出预设海上交流母线电压。
13.在一种可选的实施方式中，在导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动步骤之后，方法还包括：控制海上风电场中已启动的风机的输出功率，使已启动的风机的进入最大功率追踪模式，并启动海上风电场中的其他风机。
14.第二方面，本发明还提供了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动装置，应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，系统包括陆上换流站、海上换流站、海上风电场和海上交流母线；海上换流站包括海上辅助柔直换流阀，与海上辅助柔直换流阀串联的第一二极管阀、第二二极管阀；海上辅助柔直换流阀和第一二极管阀分别与陆上换流站的一端连接，海上辅助柔直换流阀和陆上换流站的一端之间连接有第一旁路开关；海上辅助柔直换流阀和第二二极管阀分别与陆上换流站的另一端连接，海上辅助柔直换流阀与陆上换流站的另一端之间连接有第二旁路开关；第一二极管阀、海上辅助柔直换流阀、第二二极管阀分别与海上交流母线连接；海上交流母线与海上风电场连接；装置包括：第一控制模块，用于控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；第二控制模块，用于控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关；导通模块，用于导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。
15.第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第一方面或第一方面的任一实施方式的含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的步骤。
16.第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任一实施方式的含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的步骤。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是根据一示例性实施例提出的一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的流程图；图2为根据一示例性实施例提出的一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统的电路图；图3为根据一示例性实施例提出的一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动装置的结构示意图；图4是根据一示例性实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
21.为解决相关技术中，启动方法不适用含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，本发明提出了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法及装置。
22.图1是根据一示例性实施例提出的一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的流程图。该方法应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，图2为该系统的电路图。系统包括陆上换流站1、海上换流站2、海上风电场3和海上交流母线4；海上换流站2包括海上辅助柔直换流阀21，与海上辅助柔直换流阀21串联的第一二极管阀22、第二二极管阀23；海上辅助柔直换流阀21和第一二极管阀22分别与陆上换流站1的一端连接，海上辅助柔直换流阀21和陆上换流站1的一端之间连接有第一旁路开关24；海上辅助柔直换流阀21和第二二极管阀23分别与陆上换流站1的另一端连接，海上辅助柔直换流阀21与陆上换流站1的另一端之间连接有第二旁路开关25；第一二极管阀22、海上辅助柔直换流阀21、第二二极管阀23分别与海上交流母线4连接；海上交流母线4与海上风电场3连接。如图1所示，该方法包括如下步骤s101至s103。
23.步骤s101：控制陆上换流站1对海上换流站2中的海上辅助柔直换流阀21进行充电，以使海上辅助柔直换流阀21启动海上风电场3。
24.在一可选实施例中，海上辅助柔直换流阀21启动海上风电场3中部分数量的风机。
25.步骤s102：控制海上风电场3的输出功率，直至通过第一旁路开关24和第二旁路开关25的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关24和第二旁路开关25。
26.在一可选实施例中，可以通过海上风电场3中已启动的风机采用可控耗能的方式，控制海上风电场3的输出功率。
27.在一可选实施例中，可以通过对海上风电场3中已启动的风机实施变桨限功率控制，进而实现对海上风电场3的输出功率的控制。
28.在一可选实施例中，预设电流值可以根据实际需要设定，在此不做具体限制。示例性地，可以设置为0。当通过第一旁路开关24和第二旁路开关25的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关24和第二旁路开关25。
29.步骤s103：导通海上换流站2中的第一二极管阀22和第二二极管阀23，完成海上风电直流输电系统的启动。
30.考虑到相关技术中，为实现海上风电直流送出系统的轻型化，同时具备黑启动功能，在海上风电直流输电系统中设置有直流旁路开关，但是相关的启动方法并不适用于该系统，通过上述方法，该系统中控制海上辅助柔直换流阀21以启动海上风电场3，之后通过控制海上风电场3的输出功率使得通过第一旁路开关24和第二旁路开关25的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关24和第二旁路开关25，控制导通第一二极管阀22和第二二极管阀23，从而实现该系统的黑启动功能。
31.在图2中，该系统还包括陆上电网5；海上换流站2还包括第一变压器26、第二变压器27和第三变压器28；陆上换流站1包括三绕组变压器11和陆上柔直换流阀12；陆上柔直换流阀12由多个半桥子模块组成；三绕组变压器11包括网侧高压绕组111、阀侧高压绕组112和阀侧低压绕组113，网侧高压绕组111通过第一断路器13与陆上电网5连接；阀侧高压绕组112和阀侧低压绕组113分别经过第二断路器14、第三断路器15与陆上柔直换流阀12的a、b、c三相连接；陆上柔直换流阀12与海上换流站2连接；第一二极管阀22依次经过第一变压器26、第六断路器29与海上交流母线4连接；海上辅助柔直换流阀21依次经过第四断路器210、第二变压器27、第五断路器211与海上交流母线4连接；第二二极管阀23依次经过第三变压器28、第七断路器212与海上交流母线4连接；海上交流母线4与海上风电场3连接。
32.在上述步骤s101中，通过如下内容启动海上风电场3：首先，闭合第一断路器13、第三断路器15、第一旁路开关24和第二旁路开关25，使得陆上电网5通过三绕组变压器11中网侧高压绕组111和阀侧低压绕组113对陆上换流站1中的陆上柔直换流阀12充电，同时陆上柔直换流阀12对海上换流站2中的海上辅助柔直换流阀21进行充电，直到陆上柔直换流阀12和海上辅助柔直换流阀21完成充电。
33.在一可选实施例中，陆上柔直换流阀12通过直流海缆对海上换流站2中的海上辅助柔直换流阀21进行不控充电。
34.然后，解锁陆上柔直换流阀12和海上辅助柔直换流阀21，并将陆上柔直换流阀12的直流电压值设定为预设直流电压值。
35.在一可选实施例中，预设直流电压值远小于额定直流电压值。
36.最后，闭合第四断路器210、第五断路器211、第六断路器29和第七断路器212，控制海上辅助柔直换流阀21以使海上交流母线4的电压值达到预设海上交流母线电压，进而启动海上风电场3中预设数量的风机。
37.在一可选实施例中，控制海上辅助柔直换流阀21通过零起升压的方式输出预设海上交流母线电压，避免第一二极管阀22和第二二极管阀23所连接的变压器产生励磁涌流。
38.在一示例中，在上述步骤s102中，通过如下方式控制海上风电场3的输出功率：对海上风电场3采用可控耗能模式，以控制预设数量的风机输出至海上辅助柔直换流阀21的有功功率，直至通过第一旁路开关24和第二旁路开关25的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关24和第二旁路开关25。
39.在一示例中，在上述步骤s102中，还可以通过如下方式控制海上风电场3的输出功率：对预设数量的风机实施变桨限功率控制，直至通过第一旁路开关24和第二旁路开
关25的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关24和第二旁路开关25。
40.通过本发明实施例，实现了直流旁路开关可在零电流时关断，降低了直流开关的投资成本。
41.此时，海上风电场3注入海上换流站2的功率去除海上换流站2的负载和变压器等损耗后，海上换流站2及海上辅助柔直换流阀21可保持一定时间的功率平衡，时间足以保持完成后续的开关切换操作。若海上风电场3采用可控耗能模式实现输出功率的精确控制，则可较长时间保持海上换流站2及海上辅助柔直换流阀21的功率平衡。
42.如图2所示，陆上柔直换流阀12的一端与第一二极管阀22之间连接有第一隔离刀闸213，陆上柔直换流阀12的另一端与第二二极管阀23之间连接有第二隔离刀闸214。
43.在上述步骤s103中，通过如下步骤导通海上换流站2中的第一二极管阀22和第二二极管阀23，完成海上风电直流输电系统的启动：首先，控制陆上柔直换流阀12将直流电压值增大到额定直流电压值，断开第三断路器15。
44.其次，当陆上柔直换流阀12的直流电压与阀侧高压绕组112的电压匹配时，闭合第二断路器14。
45.在一可选实施例中，陆上柔直换流阀12的直流电压采取控制跟踪阀侧高压绕组112的电压，当两者的电压幅值和相位匹配，即(阀侧高压绕组112的电压)/(0.5倍的直流电压）小于1时，闭合第二断路器14。
46.再次，控制海上辅助柔直换流阀21以降低海上换流站2的直流电压值，使海上换流站2的直流电压值小于陆上柔直换流阀12的额定直流电压值，闭合第一隔离刀闸213和第二隔离刀闸214。
47.最后，控制海上辅助柔直换流阀21以增大海上交流母线4的电压值，直至第一二极管阀22和第二二极管阀23导通，完成海上风电直流输电系统的启动。此时，实现了第一二极管阀22和第二二极管阀23的平滑投入，减小了设备的耐过压、耐过流投资。
48.通过本发明实施例提供的启动方法，使海上辅助柔直换流阀21在直流侧断开的情况下仍能短时维持海上交流母线电压直至完成二极管阀的投入。
49.在一示例中，在上述步骤s103之后，即在导通海上换流站2中的第一二极管阀22和第二二极管阀23，完成海上风电直流输电系统的启动步骤之后，本发明实施例提供的方法还包括：控制海上风电场3中已启动的风机的输出功率，使已启动的风机的进入最大功率追踪模式，并启动海上风电场3中的其他风机。
50.在一可选实施例中，将已启动的风机退出可控耗能模式和限功率模式，转入最大功率追踪模式，同时启动更多的风机，整个系统转为正常运行。
51.基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动装置，应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，系统包括陆上换流站、海上换流站、海上风电场和海上交流母线；海上换流站包括海上辅助柔直换流阀，与海上辅助柔直换流阀串联的第一二极管阀、第二二极管阀；海上辅助柔直换流阀和第一二极管阀分别与陆上换流站的一端连接，海上辅助柔直换流阀和陆上换流站的一端之间连接有第一旁路开关；海上辅助柔直换流阀和第二二极管阀分别与陆上换流站的另一端连
接，海上辅助柔直换流阀与陆上换流站的另一端之间连接有第二旁路开关；第一二极管阀、海上辅助柔直换流阀、第二二极管阀分别与海上交流母线连接；海上交流母线与海上风电场连接。
52.该装置如图3所示，包括：第一控制模块301，用于控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；详细内容参见上述实施例中步骤s101的描述，在此不再赘述。
53.第二控制模块302，用于控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关；详细内容参见上述实施例中步骤s102的描述，在此不再赘述。
54.导通模块303，用于导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。详细内容参见上述实施例中步骤s103的描述，在此不再赘述。
55.在一示例中，系统还包括陆上电网；海上换流站还包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；陆上换流站包括三绕组变压器和陆上柔直换流阀；三绕组变压器包括网侧高压绕组、阀侧高压绕组和阀侧低压绕组，网侧高压绕组通过第一断路器与陆上电网连接；阀侧高压绕组和阀侧低压绕组分别经过第二断路器、第三断路器与陆上柔直换流阀连接；陆上柔直换流阀与海上换流站连接；第一二极管阀依次经过第一变压器、第六断路器与海上交流母线连接；海上辅助柔直换流阀依次经过第四断路器、第二变压器、第五断路器与海上交流母线连接；第二二极管阀依次经过第三变压器、第七断路器与海上交流母线连接。第一控制模块301包括：第一控制子模块，用于闭合第一断路器、第三断路器、第一旁路开关和第二旁路开关，使得陆上电网通过三绕组变压器中网侧高压绕组和阀侧低压绕组对陆上换流站中的陆上柔直换流阀充电，同时陆上柔直换流阀对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，直到陆上柔直换流阀和海上辅助柔直换流阀完成充电；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
56.解锁子模块，用于解锁陆上柔直换流阀和海上辅助柔直换流阀，并将陆上柔直换流阀的直流电压值设定为预设直流电压值；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
57.第二控制子模块，用于闭合第四断路器、第五断路器、第六断路器和第七断路器，控制海上辅助柔直换流阀以使海上交流母线的电压值达到预设海上交流母线电压，进而启动海上风电场中预设数量的风机。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
58.在一可选实施例中，第二控制子模块包括：控制单元，用于控制海上辅助柔直换流阀通过零起升压的方式输出预设海上交流母线电压。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
59.在一示例中，第二控制模块302包括：第三控制子模块，用于对海上风电场采用可控耗能模式，以控制预设数量的风机输出至海上辅助柔直换流阀的有功功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
60.在一示例中，第二控制模块302包括：第四控制子模块，用于对预设数量的风机实施变桨限功率控制，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
61.在一示例中，陆上柔直换流阀的一端与第一二极管阀之间连接有第一隔离刀闸，陆上柔直换流阀的另一端与第二二极管阀之间连接有第二隔离刀闸。导通模块303包括：第五控制子模块，用于控制陆上柔直换流阀将直流电压值增大到额定直流电压值，断开第三断路器；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
62.闭合子模块，用于当陆上柔直换流阀的直流电压与阀侧高压绕组的电压匹配时，闭合第二断路器；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
63.第六控制子模块，用于控制海上辅助柔直换流阀以降低海上换流站的直流电压值，使海上换流站的直流电压值小于陆上柔直换流阀的额定直流电压值，闭合第一隔离刀闸和第二隔离刀闸；详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
64.导通子模块，用于控制海上辅助柔直换流阀以增大海上交流母线的电压值，直至第一二极管阀和第二二极管阀导通，完成海上风电直流输电系统的启动。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
65.在一示例中，该装置还包括：第三控制模块，用于控制海上风电场中已启动的风机的输出功率，使已启动的风机的进入最大功率追踪模式，并启动海上风电场中的其他风机。详细内容参见上述实施例中的描述，在此不再赘述。
66.上述装置的具体限定以及有益效果可以参见上文中对于含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的限定，在此不再赘述。上述各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
67.图4是根据一示例性实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。如图4所示，该设备包括一个或多个处理器410以及存储器420，存储器420包括持久内存、易失内存和硬盘，图4中以一个处理器410为例。该设备还可以包括：输入装置430和输出装置440。
68.处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
69.处理器410可以为中央处理器（central processing unit，cpu）。处理器410还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
70.存储器420作为一种非暂态计算机可读存储介质，包括持久内存、易失内存和硬盘，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法对应的程序指令/模块。处理器410通过运
行存储在存储器420中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任意一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法。
71.存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据、需要使用的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至数据处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
72.输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
73.一个或者多个模块存储在存储器420中，当被一个或者多个处理器410执行时，执行如图1所示的方法。
74.上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。
75.本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的启动方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（read-only memory，rom）、随机存储记忆体（random access memory，ram）、快闪存储器（flash memory）、硬盘（hard disk drive，缩写：hdd）或固态硬盘（solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
76.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
77.以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法，其特征在于，应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，所述系统包括陆上换流站、海上换流站、海上风电场和海上交流母线；所述海上换流站包括海上辅助柔直换流阀，与所述海上辅助柔直换流阀串联的第一二极管阀、第二二极管阀；所述海上辅助柔直换流阀和所述第一二极管阀分别与所述陆上换流站的一端连接，所述海上辅助柔直换流阀和所述陆上换流站的一端之间连接有第一旁路开关；所述海上辅助柔直换流阀和所述第二二极管阀分别与所述陆上换流站的另一端连接，所述海上辅助柔直换流阀与所述陆上换流站的另一端之间连接有第二旁路开关；所述第一二极管阀、所述海上辅助柔直换流阀、所述第二二极管阀分别与所述海上交流母线连接；所述海上交流母线与所述海上风电场连接；所述方法包括：控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使所述海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；控制所述海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关；导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括陆上电网；所述海上换流站还包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；所述陆上换流站包括三绕组变压器和陆上柔直换流阀；所述三绕组变压器包括网侧高压绕组、阀侧高压绕组和阀侧低压绕组，所述网侧高压绕组通过第一断路器与所述陆上电网连接；所述阀侧高压绕组和所述阀侧低压绕组分别经过第二断路器、第三断路器与所述陆上柔直换流阀连接；所述陆上柔直换流阀与所述海上换流站连接；所述第一二极管阀依次经过所述第一变压器、第六断路器与所述海上交流母线连接；所述海上辅助柔直换流阀依次经过第四断路器、所述第二变压器、第五断路器与所述海上交流母线连接；所述第二二极管阀依次经过所述第三变压器、第七断路器与所述海上交流母线连接；所述控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使所述海上辅助柔直换流阀启动海上风电场，包括：闭合第一断路器、第三断路器、第一旁路开关和第二旁路开关，使得陆上电网通过三绕组变压器中网侧高压绕组和阀侧低压绕组对陆上换流站中的陆上柔直换流阀充电，同时所述陆上柔直换流阀对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，直到所述陆上柔直换流阀和所述海上辅助柔直换流阀完成充电；解锁所述陆上柔直换流阀和所述海上辅助柔直换流阀，并将所述陆上柔直换流阀的直流电压值设定为预设直流电压值；闭合第四断路器、第五断路器、第六断路器和第七断路器，控制所述海上辅助柔直换流阀以使所述海上交流母线的电压值达到预设海上交流母线电压，进而启动海上风电场中预设数量的风机。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关，包括：
对所述海上风电场采用可控耗能模式，以控制预设数量的风机输出至所述海上辅助柔直换流阀的有功功率，直至通过所述第一旁路开关和所述第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关，包括：对预设数量的风机实施变桨限功率控制，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述陆上柔直换流阀的一端与所述第一二极管阀之间连接有第一隔离刀闸，所述陆上柔直换流阀的另一端与所述第二二极管阀之间连接有第二隔离刀闸；导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动，包括：控制所述陆上柔直换流阀将所述直流电压值增大到额定直流电压值，断开所述第三断路器；当所述陆上柔直换流阀的直流电压与阀侧高压绕组的电压匹配时，闭合第二断路器；控制海上辅助柔直换流阀以降低所述海上换流站的直流电压值，使所述海上换流站的直流电压值小于所述陆上柔直换流阀的额定直流电压值，闭合第一隔离刀闸和第二隔离刀闸；控制海上辅助柔直换流阀以增大所述海上交流母线的电压值，直至第一二极管阀和第二二极管阀导通，完成海上风电直流输电系统的启动。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述海上辅助柔直换流阀以使所述海上交流母线的电压值达到预设海上交流母线电压，包括：控制所述海上辅助柔直换流阀通过零起升压的方式输出所述预设海上交流母线电压。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动步骤之后，所述方法还包括：控制所述海上风电场中已启动的风机的输出功率，使已启动的风机的进入最大功率追踪模式，并启动所述海上风电场中的其他风机。8.一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动装置，其特征在于，应用于一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统，所述系统包括陆上换流站、海上换流站、海上风电场和海上交流母线；所述海上换流站包括海上辅助柔直换流阀，与所述海上辅助柔直换流阀串联的第一二极管阀、第二二极管阀；所述海上辅助柔直换流阀和所述第一二极管阀分别与所述陆上换流站的一端连接，所述海上辅助柔直换流阀和所述陆上换流站的一端之间连接有第一旁路开关；所述海上辅助柔直换流阀和所述第二二极管阀分别与所述陆上换流站的另一端连接，所述海上辅助柔直换流阀与所述陆上换流站的另一端之间连接有第二旁路开关；所述第一二极管阀、所述海上辅助柔直换流阀、所述第二二极管阀分别与所述海上交流母线连接；所述海上交流母线与所述海上风电场连接；所述装置包括：第一控制模块，用于控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充
电，以使所述海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；第二控制模块，用于控制所述海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开所述第一旁路开关和所述第二旁路开关；导通模块，用于导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法的步骤。

技术总结
本发明涉及海上直流输电技术领域，提供了一种含直流旁路开关的海上风电直流输电系统启动方法及装置。该方法包括：控制陆上换流站对海上换流站中的海上辅助柔直换流阀进行充电，以使海上辅助柔直换流阀启动海上风电场；控制海上风电场的输出功率，直至通过第一旁路开关和第二旁路开关的电流值小于预设电流值时，断开第一旁路开关和第二旁路开关；导通海上换流站中的第一二极管阀和第二二极管阀，完成海上风电直流输电系统的启动。通过本发明，提供了含直流旁路开关的海上风电直流输电系统的启动方法。统的启动方法。统的启动方法。


技术研发人员：王一凡 唐博进 苟立峰 常勇 吴启仁 周兴达 吕鹏远 贾娜 单晓晖 邬锦波 杨本均 陈美福 漆召兵 李晓彤 刘淑军 郭明珠 王金仕
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/9/9