(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211316330.2 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 申请人 中国南方电网有限责任公司 (72)发明人 邹常跃　赵晓斌　袁智勇　姬煜轲　 侯婷　李巍巍　卢毓欣　李凌飞　 史尤杰　寻斌斌　冯俊杰　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 孔祥玥 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/36(2006.01)H02J 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种直流耗能装置的能耗协调控制系统、 方 法及装置 (57)摘要 本发明涉及海 上风电直流送出技术领域， 公 开了一种直流耗能装置的能耗协调控制系统、 方 法及装置。 本发 明的系统包括直流耗能装置和能 耗协调控制装置， 在进行能耗协调控制时根据允 许的功率模块电压波动值设置直流耗能装置主 回路的直流电容， 基于能耗协调控制装置获取直 流耗能装置两端的电压， 且当所述直流耗能装置 两端电压大于第一电压阈值时在预置时间内逐 渐切除所有功率模块， 当直流耗能装置两端电压 小于第二电压阈值时在预置时间内逐渐投入所 有功率模块。 本发明通过优化设置直流耗能装置 主回路参数， 结合阶梯式投切功率模块的策略， 减少了对直流母线的冲击， 能够降低耗能期间直 流母线电压的波动， 具有高性能、 高可靠性和低 成本的优点。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115498697 A 2022.12.20 CN 115498697 A 1.一种直流耗能装置的能耗协调控制系统， 包括直流耗能装置和能耗协调控制装置， 所述直流耗能装置包括串联连接的耗能电阻和功率模块， 其特征在于， 所述功率模块中直 流电容的取值满足： 式中， C为所述功率模块中直流电容的取值， Idc为直流耗能装置所接入的海上风电直流 输电系统的额定电流， ΔT为设置的一次功率模块投退工 程的周期， ΔUdc为允许的功率模块 电压波动值； 所述能耗协调控制装置包括获取模块和控制模块； 所述获取模块用于获取直流耗能装 置两端的电压； 所述控制模块用于 当所述直流耗能装置两端电压大于第一电压阈值时在Δ T/2时间内逐渐切除所有功率模块， 当所述直流耗能装置两端电压小于第二电压阈值时在 ΔT/2时间内逐渐投入所有功率模块； 所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。 2.根据权利要求1所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述第 一电 压阈值为所述海上风电直流输电系统的额定电压与第一电压系数的乘积， 所述第二电压阈 值为所述海上风电直流输电系统的额定电压与第二电压系数的乘积， 所述第二电压系数大 于所述第一电压系数。 3.根据权利要求1所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述功率模 块中的直 流电容的取值设置为 4.根据权利要求1所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述直流耗 能装置采用集中 式耗能电阻时， 所述 集中式耗能电阻的阻值满足： 式中， R1表示集中式耗能电阻的阻值， UN为所述海上风电直流输电系统的额定电压， k为 裕度系数， 满足k≤1， PN为所述海上风电直 流输电系统的额定功率。 5.根据权利要求4所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述直流耗 能装置采用分布式耗能电阻时， 所述分布式耗能电阻的阻值 为： 式中， R2表示分布式耗能 电阻的阻值， N2为所述直流耗能装置中分布式耗能 电阻的数 量。 6.根据权利要求1所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述功率模 块的数量满足： 式中， N表示所述直流耗能装置中功率模块的数量， UN为所述海上风电直流输电系统的 额定电压， Uave为功率模块长期平均电压， Uave的取值由开关器件电压等级决定 。 7.根据权利要求6所述的直流耗 能装置的能耗协调控制系统， 其特征在于， 所述功率模权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115498697 A 2块的数量设置为： 式中， 表示对 的值进行向上 取整。 8.一种直流耗能装置的能耗协调控制方法， 其特征在于， 所述方法基于如权利要求1 ‑7 任意一项所述的直 流耗能装置的能耗协调控制系统， 所述方法包括： 获取直流耗能装置 两端的电压； 当所述直流耗能装置两端电压大于第一电压阈值时， 在ΔT/2时间内逐渐切除所有功 率模块； 当所述直流耗能装置两端电压小于第二电压阈值时， 在ΔT/2时间内逐渐投入所有 功率模块。 9.一种直 流耗能装置的能耗协调控制装置， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存储指令； 其中， 所述指令用于实现如权利要求8任意一项所述的直流耗 能装置的能耗协调控制方法； 处理器， 用于执 行所述存储器中的指令 。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的直流耗能装置的能耗协调 控制方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115498697 A 3