海上风电故障穿越退出判别方法及系统与流程

1.本公开属于海上风电技术领域，尤其涉及一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统。


背景技术：

2.随着新能源发电的快速发展，风电发电在电力系统中逐渐占据较大比重。风电发电包括陆上风力发电和海上风力发电。其中对于海上风力发电而言，柔性直流输电技术是目前深远海大规模风电送出的主流方式。与海上风电交流并网系统不同，海上风电柔性直流输电系统存在两个并网点，一个是陆上换流站与大电网(即陆上主网)连接的网侧并网点，一个是海上换流站与风电场连接的机侧并网点。当海上风电柔性直流输电系统发生故障时系统会进行故障穿越，在故障穿越结束后再更换回原来的控制策略，现有技术一般通过判断交流电压是否上升到设定阈值后从而判定故障是否已经消失从而判定故障穿越是否结束退出，然而这种方法判断方式比较单一在故障穿越结束判断准确性上还有待加强。


技术实现要素：

3.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统，主要目的在于能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。
4.根据本公开的第一方面实施例，提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述方法包括：
5.获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；
6.基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；
7.在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；
8.基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；
9.基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。
10.在本公开的一个实施例中，所述基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压，包括：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。
11.在本公开的一个实施例中，采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。
12.在本公开的一个实施例中，所述基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出，包括：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。
13.根据本公开的第二方面实施例，还提供了一种海上风电故障穿越退出判别系统，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述系统包括：
14.获取模块，用于获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；
15.计算模块，用于基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；
16.更新模块，用于在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；
17.调节模块，用于基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；
18.判断模块，用于基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。
19.在本公开的一个实施例中，所述调节模块，具体用于：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。
20.在本公开的一个实施例中，所述调节模块采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。
21.在本公开的一个实施例中，所述判断模块，具体用于：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。
22.根据本公开的第三方面实施例，还提供了一种海上风电故障穿越退出判别设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的海上风电故障穿越退出判别方法。
23.根据本公开的第四方面实施例，还提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开第一方面实施例提出的海上风电故障穿越退出判别方法。
24.在本公开一个或多个实施例中，应用于海上风电柔性直流输电系统，海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，方法包括：获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障
电流和海上风电场的机端电压；在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。在这种情况下，基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压，进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流，然后基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压，利用机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。相比于现有技术仅通过交流电压与阈值的单一判断方式，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。
25.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
26.为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施方式，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。本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本公开实施例所提供的海上风电柔性直流输电系统的拓扑结构示意图；
28.图2为本公开实施例所提供的海上风电故障穿越退出判别方法的流程示意图；
29.图3为本公开实施例提供的故障点处局部等效电路示意图；
30.图4为本公开实施例所提供的一种海上风电故障穿越退出判别系统的框图；
31.图5是用来实现本公开实施例的海上风电故障穿越退出判别方法的海上风电故障穿越退出判别设备的框图。
具体实施方式
32.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。还应当理解，本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
35.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
36.本公开提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统，主要目的在于能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。
37.本公开提供了一种海上风电故障穿越退出判别方法，应用于海上风电柔性直流输电系统，海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，
38.图1为本公开实施例所提供的海上风电柔性直流输电系统的拓扑结构示意图。如图1所示，包括依次连接的机侧联接变压器、海上换流站、电缆线路、陆上换流站和网侧联接变压器。其中，机侧联接变压器的一端连接海上换流站(也称机侧换流器)，机侧联接变压器的另一端连接海上风电场，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点。网侧联接变压器的一端连接陆上换流站(也称网侧换流器)，网侧联接变压器的另一端连接陆上主网，网侧联接变压器与陆上主网的连接点为网侧并网点。陆上换流站和海上换流站采用电压源换流器(voltage source converter，vsc)。电缆线路用于输送高压直流电。电缆线路的近陆上换流站侧设置有耗能装置。耗能装置用于消耗柔性直流输电系统直流侧盈余功率，配合实现柔直系统交流故障穿越。其中本公开针对的故障情况是图1所示的海上风电柔性直流输电系统虚线圈内发生故障的情况，该故障点位置为机侧联接变压器与海上风电场之间的连接点的位置，也即机侧并网点处发生故障。
39.在第一个实施例中，图2为本公开实施例所提供的海上风电故障穿越退出判别方法的流程示意图。如图2所示，该海上风电故障穿越退出判别方法，包括：
40.步骤s11，获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角。
41.具体地，在步骤s11中，获取的参数为机侧并网点故障期间的参数。获取的参数包括海上风电场的输出电流、海上换流站的预设最大电流、海上换流站的交流电压(即海上换流站的交流侧的电压)和海上换流站的电压相位角。其中海上换流站的预设最大电流可以用符号i
max
表示，海上换流站的电压相位角可以用符号δ表示。
42.步骤s12，基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压。
43.在步骤s12中，故障点可以用m表示，在计算故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压之前，先对故障点处局部等效电路和对应的电路原理进行分析。
44.图3为本公开实施例提供的故障点处局部等效电路示意图。
45.如图3所示，当海上风电场生成的电能经海上风电柔性直流输电系统送出时，故障点m发生故障，此时v1为海上风电场的标量机端电压(即机端电压标量值)，v2为标量故障点电压，v3为海上换流站的标量交流电压，z1为海上风电场与故障点m之间等效阻抗，r2为故障
点m与地之间等效阻抗，z3为海上换流站与故障点m之间等效阻抗，规定电流由海上风电场往故障点方向为正，i1为海上风电场与故障点m的标量电流(也即海上风电场的标量输出电流)，海上换流站往故障点m方向为正，i3为海上换流站与故障点m之间的标量故障电流，故障点m往接地点方向为正，i2为故障点m与接地点之间的标量故障电流。
46.以海上换流站的交流电压(即机侧换流器阀侧电压)为参考电压，结合海上换流站的电压相位角δ，则海上换流站的矢量交流电压满足海上风电场的矢量输出电流满足海上换流站的电压相位角δ的范围为针对图3基于电路原理可知故障点处矢量电压和矢量电流满足式(1)：
[0047][0048]
其中，为海上风电场的矢量机端电压，为矢量故障点电压，为故障点m与接地点之间的矢量故障电流，为海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流，j表示对应阻抗上的电压领先电流π/2，ω为发电机的角频率。
[0049]
基于电气原则，转化式(1)可以获得故障情况下海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流和海上风电场的矢量机端电压其中海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流满足式(2)，海上风电场的矢量机端电压满足式(3)：
[0050][0051][0052]
在步骤s12中，利用上述的电路原理分析，系统中提前将故障点m发生故障后的海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流和海上风电场的矢量机端电压的运算公式进行存储，然后在系统实际运行故障点m发生故障时调取式(2)和式(3)，将步骤s11获取的海上风电场的输出电流(标量值)、海上换流站的交流电压(标量值)和电压相位角，带入式(2)和式(3)进行计算从而获得海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流(即故障电流的矢量值)和海上风电场的矢量机端电压其中在计算时式(2)和式(3)中参与计算的海上风电场与故障点m之间等效阻抗z1、故障点m与地之间等效阻抗r2、海上换流站与故障点m之间等效阻抗z3可以根据工况进行设置。
[0053]
步骤s13，在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流。
[0054]
在步骤s13中，基于式(2)可知海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流主要由海上换流站的标量交流电压v3、海上换流站的电压相位角δ、以及海上风电场的标量输出电
流i1决定，为了确保海上换流站的换流阀不被闭锁，当系统进入故障穿越后首先对海上风电场的标量输出电流i1进行限制，设定i1＝0，然后利用式(2)获得目标故障电流。
[0055]
此时化简式(2)得到的目标故障电流的矢量值表达式为(4)：
[0056][0057]
目标故障电流的幅值满足式(5)：
[0058][0059]
在步骤s13中，将目标故障电流作为故障电流参考值，为了在故障期间使得海上换流站与故障点m之间的故障电流不超过换流阀能够允许的最大电流(即预设最大电流i
max
)，需要通过后续步骤将目标故障电流限制在预设最大电流内。
[0060]
步骤s14，基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压。
[0061]
在步骤s14中，基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压，包括：调节交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断新的目标故障电流与预设最大电流，当新的目标故障电流小于预设最大电流时，停止调节交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。
[0062]
在步骤s14中，采用斜坡下降处理方式调节交流电压。
[0063]
具体地，基于式(5)可知，当r2和z3非常小的时候，目标故障电流的幅值将会非常大，通常发生故障后故障等效电阻还有线路阻抗未知，因此本公开对图3中的各等效阻抗进行设置，然后调节海上换流站的交流电压(v3)来控制目标故障电流。在所有电气量都已经标幺化的情况下，将海上换流站的交流电压(v3)从1到0.2标幺进行斜坡下降处理，在斜坡处理过程中不断通过式(5)获得新的目标故障电流，如果出现目标故障电流的幅值小于预设最大电流i
max
的情况，停止调节交流电压，保持当前的交流电压不变，当前的交流电压即为目标交流电压。
[0064]
步骤s15，基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。
[0065]
在步骤s15中，基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出，包括：比较机端电压的幅值与目标交流电压的幅值，若机端电压的幅值大于目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。
[0066]
在步骤s15中，首先分析利用机端电压与目标交流电压来海上风电故障穿越是否退出的原理。例如在δ＝0时，基于式(2)和式(3)可以得到式(6)和式(7)：
[0067][0068][0069]
海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流的幅值满足式(8)：
[0070]
[0071]
其中，式(8)的海上换流站的标量交流电压v3取目标交流电压，此时
[0072]
而故障清除瞬间情况下，海上换流站与故障点m之间的矢量故障电流和海上风电场的矢量机端电压满足式(9)和式(10)：
[0073][0074][0075]
其中海上风电场的矢量机端电压的幅值满足式(11)：
[0076][0077]
基于式(11)可以看出当故障消失(即故障穿越退出)时，海上风电场的矢量机端电压的幅值大于海上换流站的标量交流电压v3，即因此在海上换流站的标量交流电压v3取目标交流电压时，海上风电场的矢量机端电压的对应的幅值大于目标交流电压的幅值。因此，通过比较机端电压的幅值与目标交流电压的幅值，若机端电压的幅值大于目标交流电压的幅值，则可以判定海上风电故障穿越退出。
[0078]
在步骤s15中，在机端电压的幅值大于目标交流电压的幅值，判定海上风电故障穿越退出后，及时投入运行控制系统外环系统使能从而有助于系统更快恢复至故障前电压水平。另外，为了提升系统恢复过程的稳定性，可以优化设计恢复投入运行控制系统外环系统过程中的内环控制器电流。
[0079]
在本公开实施例的海上风电故障穿越退出判别方法中，应用于海上风电柔性直流输电系统，海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，方法包括：获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。在这种情况下，基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压，进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流，然后基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压，利用机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。相比于现有技术仅通过交流电压与阈值的单一判断方式，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。本公开的方法针对海上换流站交流侧与海上风电场之间交流系统发生瞬时故障的情况，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够及时准确地判定海上换流站交流侧故障消失，以便能够更早投入控制系统外环系统使能从
而有助于系统更快恢复至故障前电压水平，有利于快速恢复系统稳定运行。
[0080]
下述为本公开系统实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开系统实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
[0081]
请参见图4，图4为本公开实施例所提供的一种海上风电故障穿越退出判别系统的框图。该海上风电故障穿越退出判别系统可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为系统的全部或一部分。本公开提供的海上风电故障穿越退出判别系统，应用于海上风电柔性直流输电系统，海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点。该海上风电故障穿越退出判别系统10包括获取模块11、计算模块12、更新模块13、调节模块14和判断模块15，其中：
[0082]
获取模块11，用于获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；
[0083]
计算模块12，用于基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；
[0084]
更新模块13，用于在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；
[0085]
调节模块14，用于基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；
[0086]
判断模块15，用于基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。
[0087]
可选地，调节模块14，具体用于：调节交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断新的目标故障电流与预设最大电流，当新的目标故障电流小于预设最大电流时，停止调节交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。
[0088]
可选地，调节模块14采用斜坡下降处理方式调节交流电压。
[0089]
可选地，判断模块15，具体用于：比较机端电压的幅值与目标交流电压的幅值，若机端电压的幅值大于目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。
[0090]
要说明的是，上述实施例提供的海上风电故障穿越退出判别系统在执行海上风电故障穿越退出判别方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将海上风电故障穿越退出判别设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的海上风电故障穿越退出判别系统与海上风电故障穿越退出判别方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0091]
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0092]
在本公开实施例的海上风电故障穿越退出判别系统，获取模块用于获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；计算模块用于基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；更新模块用于在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；调节模块用于基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；判断模块用于基于机端电压
与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。在这种情况下，基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压，进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流，然后基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压，利用机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。相比于现有技术仅通过交流电压与阈值的单一判断方式，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。本公开的系统针对海上换流站交流侧与海上风电场之间交流系统发生瞬时故障的情况，综合利用机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角，能够及时准确地判定海上换流站交流侧故障消失，以便能够更早投入控制系统外环系统使能从而有助于系统更快恢复至故障前电压水平，有利于快速恢复系统稳定运行。
[0093]
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种海上风电故障穿越退出判别设备、一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质(可以简称为可读存储介质)和一种计算机程序产品。
[0094]
图5是用来实现本公开实施例的海上风电故障穿越退出判别方法的海上风电故障穿越退出判别设备的框图。海上风电故障穿越退出判别设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。海上风电故障穿越退出判别设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴电子设备和其它类似的计算装置。本公开所示的部件、部件的连接和关系、以及部件的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本公开中描述的和/或者要求的本公开的实现。
[0095]
如图5所示，海上风电故障穿越退出判别设备20包括计算单元21，其可以根据存储在只读存储器(rom)22中的计算机程序或者从存储单元28加载到随机访问存储器(ram)23中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 23中，还可存储海上风电故障穿越退出判别设备20操作所需的各种程序和数据。计算单元21、rom 22以及ram 23通过总线24彼此相连。输入/输出(i/o)接口25也连接至总线24。
[0096]
海上风电故障穿越退出判别设备20中的多个部件连接至i/o接口25，包括：输入单元26，例如键盘、鼠标等；输出单元27，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元28，例如磁盘、光盘等，存储单元28与计算单元21通信连接；以及通信单元29，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元29允许海上风电故障穿越退出判别设备20通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他海上风电故障穿越退出判别设备交换信息/数据。
[0097]
计算单元21可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元21的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元21执行上述所描述的各个方法和处理，例如执行海上风电故障穿越退出判别方法。例如，在一些实施例中，海上风电故障穿越退出判别方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元28。
在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 22和/或通信单元29而被载入和/或安装到海上风电故障穿越退出判别设备20上。当计算机程序加载到ram 23并由计算单元21执行时，可以执行上述描述的海上风电故障穿越退出判别方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元21可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行海上风电故障穿越退出判别方法。
[0098]
本公开中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑电子设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0099]
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0100]
在本公开中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或海上风电故障穿越退出判别设备使用或与指令执行系统、装置或海上风电故障穿越退出判别设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或电子设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储电子设备、磁储存电子设备、或上述内容的任何合适组合。
[0101]
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0102]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、互联网和区块链网络。
[0103]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server"，或简称"vps")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
[0104]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本公开在此不进行限制。
[0105]
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述方法包括：获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。2.如权利要求1所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，所述基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压，包括：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。3.如权利要求2所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。4.如权利要求3所述的海上风电故障穿越退出判别方法，其特征在于，所述基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出，包括：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。5.一种海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，应用于海上风电柔性直流输电系统，所述海上风电柔性直流输电系统包括机侧联接变压器和海上换流站，所述海上换流站经机侧联接变压器与海上风电场连接，机侧联接变压器与海上风电场的连接点为机侧并网点，所述系统包括：获取模块，用于获取机侧并网点故障期间的所述海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；计算模块，用于基于所述输出电流、所述交流电压和所述电压相位角计算获得所述故障点与所述海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；更新模块，用于在所述海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置所述输出电流为零并更新所述故障电流得到目标故障电流；调节模块，用于基于所述交流电压、所述目标故障电流和所述预设最大电流获得目标交流电压；判断模块，用于基于所述机端电压与所述目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。6.如权利要求5所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述调节模块，具体用于：调节所述交流电压，基于调节后的交流电压获得新的目标故障电流；判断所述新
的目标故障电流与所述预设最大电流，当所述新的目标故障电流小于所述预设最大电流时，停止调节所述交流电压，当前的交流电压即为目标交流电压。7.如权利要求6所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述调节模块采用斜坡下降处理方式调节所述交流电压。8.如权利要求6所述的海上风电故障穿越退出判别系统，其特征在于，所述判断模块，具体用于：比较所述机端电压的幅值与所述目标交流电压的幅值，若所述机端电压的幅值大于所述目标交流电压的幅值，则海上风电故障穿越退出。9.一种海上风电故障穿越退出判别设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-4中任一项所述的海上风电故障穿越退出判别方法。10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-4中任一项所述的海上风电故障穿越退出判别方法。

技术总结
本公开提出一种海上风电故障穿越退出判别方法及系统，该方法包括获取机侧并网点故障期间的海上风电场的输出电流，以及海上换流站的预设最大电流、交流电压和电压相位角；基于输出电流、交流电压和电压相位角计算获得故障点与海上换流站间的故障电流和海上风电场的机端电压；在海上风电柔性直流输电系统进行故障穿越时，设置输出电流为零并更新故障电流得到目标故障电流；基于交流电压、目标故障电流和预设最大电流获得目标交流电压；基于机端电压与目标交流电压的比较结果确定海上风电故障穿越是否退出。根据本公开的方法能够更加准确地判断海上风电故障穿越是否退出。确地判断海上风电故障穿越是否退出。确地判断海上风电故障穿越是否退出。


技术研发人员：陈怡静 郭小江 李春华 杭兆峰 孙栩 李铮 周国栋 申旭辉 王瑞 张钧阳 宋慧慧 孙捷 张金旗 王雷 张敏
受保护的技术使用者：盛东如东海上风力发电有限责任公司 华能国际电力江苏能源开发有限公司 华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/14