Fault Ride-through Method Based on Information Transmission by Harmonic Injection for Flexible DC Integration of Offshore Wind Power

Wenqiang WU; Ke JIA; Jinfeng CHEN; Jishuo QIN; Tianshu BI; Zhenwen XUAN

doi:10.7500/AEPS20200925001

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Fault Ride-through Method Based on Information Transmission by Harmonic Injection for Flexible DC Integration of Offshore Wind Power

Research and Application of Key Technologies for Large-scale Offshore Wind Power System | 更新时间：2025-06-16

- Fault Ride-through Method Based on Information Transmission by Harmonic Injection for Flexible DC Integration of Offshore Wind Power
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 21, Pages: 112-119(2021)
- 作者机构：
  
  1.新能源电力系统国家重点实验室，华北电力大学，北京市 102206
  2.国网北京市电力公司电力科学研究院，北京市 100075
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Abstract:
  Renewable energy sources are directly or indirectly connected to the grid through power electronic devices. Their fault currents have limited amplitudes, controlled angles, rich harmonics and strong(2018YFB0904104);State Grid Corporation of China(SGLNDK00KJJS1900253)
- DOI：10.7500/AEPS20200925001
  CLC：
- Received：25 September 2020，
  
  Revised：2021-02-21，
  
  Published Online：09 April 2021，
  
  Published：10 November 2021
- 稿件说明：
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武文强,贾科,陈金锋等.基于谐波注入信息传递的海上风电柔直并网故障穿越方法[J].电力系统自动化,2021,45(21):112-119.

WU Wenqiang,JIA Ke,CHEN Jinfeng,et al.Fault Ride-through Method Based on Information Transmission by Harmonic Injection for Flexible DC Integration of Offshore Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):112-119.
武文强,贾科,陈金锋等.基于谐波注入信息传递的海上风电柔直并网故障穿越方法[J].电力系统自动化,2021,45(21):112-119. DOI： 10.7500/AEPS20200925001.

WU Wenqiang,JIA Ke,CHEN Jinfeng,et al.Fault Ride-through Method Based on Information Transmission by Harmonic Injection for Flexible DC Integration of Offshore Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):112-119. DOI： 10.7500/AEPS20200925001.

摘要

海上风电柔直送出系统在交流电网发生故障时应该具备故障穿越能力。然而，风电场和柔直系统中的多类型换流设备在没有高速通信的情况下，很难协同控制实现系统低电压穿越过程中的直流电压稳定。因此，提出基于谐波注入信息传递的海上风电柔直送出系统故障穿越协调控制方法。在故障期间，风电场侧换流器检测到直流电压超过阈值后降低风电场交流电压幅值，并向系统注入谐波，使得风电机组换流器根据不同谐波阈值协同限制注入电网的功率，实现无通信条件下系统多换流设备协同的故障穿越。通过与常规的只由风电场侧换流器单独降功率的方法进行比较，在电网的各种故障类型下，所提方法可以更快速地将柔直直流电压限定在允许范围之内，系统可实现安全、可靠的故障穿越。

Abstract

Flexible DC integration systems of offshore wind power should have the ability of fault ride-through (FRT) when AC grid faults occur. However

without high-speed communication

the multi-type converter devices in the wind farm and flexible DC system are difficult to be coordinately controlled to achieve DC voltage stability during the low voltage ride-through process of the system. Therefore

a coordinated control method for FRT based on the information transmission by harmonic injection is proposed for flexible DC integration systems of offshore wind power. During the fault process

the converter on the wind farm side detects that the DC voltage exceeds the threshold

and then injects harmonics into the system

which makes the wind power converters cooperatively limit the power injected into the grid according to different harmonic thresholds

so as to realize the coordinated FRT of multiple converter devices in the system without communication. It is also compared with the conventional method of reducing the power only by the converter on the wind farm side. For various fault types of the power grids

the proposed method can limit the voltage of flexible DC within the allowable range more quickly

and the system can realize safe and reliable FRT.

关键词

Keywords

references

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