陆上风电直流汇集系统拓扑结构优化设计方法

陆上风电全直流发电系统可有效解决大规模风电交流汇集、传输产生的谐波谐振等问题，而经济、可靠的风电直流汇集系统拓扑结构是其良好发展的基础。文中首先给出基于风机分组串并联的风电直流汇集系统拓扑结构；其次，对该拓扑结构中的不同风机分组方案进行可靠性及经济性评估；然后，综合考虑系统经济性与可靠性问题带来的缺电损失成本，以总成本最低为目标，提出风电直流汇集系统拓扑结构优化模型；最后，以中国西北某50 MW风电场为例，对所提风电直流汇集系统拓扑结构优化模型进行仿真验证。结果表明，所提风电直流汇集系统拓扑结构优化方案可以统筹考虑系统经济性和可靠性，获得最优风机分组方案，将优选后的拓扑结构与典型风电交流汇集系统结构对比，验证了所提拓扑结构优化方案的可行性及优势。