基于直流负压启动的海上风电直流输电系统及启动方法

技术领域

本发明涉及海上直流输电技术领域，尤其是涉及基于直流负压启动的海上风电直流输电系统及启动方法。

背景技术

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MMC(modular multilevel converter，模块化多电平变换器)组成的混合阀。

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。

现有技术采用了辅助MMC与二极管阀在直流侧并联的方案，其辅助MMC的直流电压与系统直流电压相同，导致辅助MMC子模块数量庞大，并不能有效减小换流阀的体积。

现有技术采用了辅助MMC与二极管阀在直流侧串联的方案，相比并联方案可以有效减少MMC体积和重量，但是为了实现陆上站往海上站返送启动电源，陆上站采用了LCC(Line-commuted Converter，换相换流器)，而LCC存在换相失败的风险，降低了供电可靠性；或者陆上换流站采用可输出直流负压的柔直换流阀，但需要配置大量的全桥子模块，如图2所示，若要陆上柔直换流阀输出占额定直流电压10％的负压，则陆上柔直换流阀每个桥臂上需配置55％的全桥子模块，而全桥子模块比常规半桥子模块多2个昂贵的功率半导体器件，从而显著增加了陆上柔直换流阀的成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中海上MMC子模块数量庞大，不能有效减小换流阀体积和成本，以及陆上柔直换流阀输出直流负压需要配置大量的全桥子模块从而导致成本过高的问题，为例解决该技术问题，本发明提供了如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了基于直流负压启动的海上风电直流输电系统，包括：控制装置和拓扑电路，所述控制装置和所述拓扑电路连接；其中，

所述拓扑电路包括海上风电场、海上交流母线、海上换流阀、直流海缆、陆上柔直换流阀、三绕组变压器和陆上电网；所述海上风电场与所述海上交流母线连接；所述海上交流母线与所述海上换流阀连接；所述海上换流阀经所述直流海缆与所述陆上柔直换流阀相连；所述陆上柔直换流阀与所述三绕组变压器连接，且所述陆上柔直换流阀包括三相桥臂，所述三相桥臂的每个桥臂由N个半桥子模块和n个全桥子模块串联连接组成，n小于N；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；

所述控制装置，用于分别向所述第一断路器和所述第三断路器发送至少一个闭合指令，并向所述半桥子模块发送旁路指令，至少一个闭合指令用于控制所述第一断路器和所述第三断路器闭合，所述旁路指令用于控制所述N个半桥子模块旁路，其中所述第一断路器和所述第三断路器闭合后，所述陆上电网输出的第一工作电压经过所述阀侧低压绕组向所述陆上柔直换流阀中的n个全桥子模块充电，由陆上柔直换流阀中n个全桥子模块建立起的直流负压对海上换流阀进行充电；

所述海上换流阀，用于建立海上交流母线的电压，并基于所述海上交流母线的电压对所述海上风电场进行充电，以启动所述海上风电场。

本发明实施例提供的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统及启动方法，通过陆上电网通过阀侧低压绕组为陆上柔直换流阀充电，陆上柔直换流阀充电完成后，通过将陆上柔直换流阀中的半桥子模块旁路，投入陆上柔直换流阀中的全桥子模块来建立直流负压，通过建立的直流负压对海上辅助柔直换流阀进行充电；当海上辅助柔直换流阀充电完成后，通过控制可建立海上换流站交流母线电压并对海上风电场进行供电，帮助海上风电场启动，在保证陆上柔直换流阀提供启动负电压的同时极大减少陆上柔直换流阀中全桥子模块的配置数量，以极小的成本实现了陆上柔直换流阀往海上换流阀与海上风电场反送启动电源的功能。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述控制装置，还用于当检测所述海上换流阀往陆上柔直换流阀传输功率时，向所述半桥子模块发送投入指令。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述控制装置，还用于当检测陆上柔直换流阀直流电压升至额定电压时，向所述第三断路器发送断开指令，向所述第二断路器发送第一闭合指令；所述第三断路器基于断开指令断开，所述第二断路器基于所述第一闭合指令闭合。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，所述陆上电网，还用于在获取所述第三断路器断开，所述第二断路器闭合的状态时，向所述阀侧高压绕组输出第二工作电压，所述第二工作电压用于经所述阀侧高压绕组后向所述陆上柔直换流阀充电。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，所述海上换流阀，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连接的第一二极管换流阀和第二二极管换流阀；

其中，所述海上辅助柔直换流阀依次经第四断路器、联接变和第五断路器与所述海上交流母线连接；所述第一二极管换流阀依次经第六断路器、第一换流变和第七断路器与所述海上交流母线连接；所述第二二极管换流阀依次经第八断路器、第二换流变和第九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，通过闭合所述第四断路器和所述第五断路器，向所述海上风电场提供启动电源。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，由所述陆上柔直换流阀中n个全桥子模块建立起的直流负压对所述海上辅助柔直换流阀进行充电。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，所述控制装置，还用于当检测到所述第四断路器和所述第五断路器处于闭合状态时，向所述第七断路器和所述第九断路器发送第二闭合指令，对所述第一换流变与所述第二换流变零起升压励磁。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，所述控制装置，还用于获取所述直流海缆与海上换流阀连接处的电压，基于所述直流海缆与海上换流阀连接处的电压向所述第六断路器与所述第八断路器发送第三闭合指令。

结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，还包括：储能电源；

所述储能电源依次经第十断路器、站用变和第十一断路器与所述海上换流阀的交流母线连接；

所述控制装置，还用于获取所述海上风电场中海上风机的类型，当所述海上风机的类型为构网型风机时，断开第十断路器和第十一断路器，所述构网型风机处于孤岛运行模式；当所述海上风机的类型为跟网型风机时，闭合所述第十断路器和所述第十一断路器，通过储能电源为海上风机提供交流电压支撑。

第二方面，本发明实施例还提供了基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的启动方法，应用于基于直流负压启动的海上风电直流输电系统，所述方法包括：

分别向第一断路器和第三断路器发送至少一个闭合指令，并向半桥子模块发送旁路指令，至少一个闭合指令用于控制所述第一断路器和所述第三断路器闭合，所述旁路指令用于控制所述半桥子模块旁路，其中所述第一断路器和所述第三断路器闭合后，陆上电网输出的工作电压经过阀侧低压绕组向陆上柔直换流阀中的n个全桥子模块充电，由陆上柔直换流阀中n个全桥子模块建立起的直流负压对海上换流阀进行充电，所述海上换流阀建立海上交流母线电压，并基于海上交流母线电压对海上风电场进行充电，以启动所述海上风电场。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的电路图；

图2为本发明实施例提供的现有技术中陆上柔直换流阀配置大量全桥子模块的电路图；

图3为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、机械连接，也可以是电连接；或者可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了基于直流负压启动的海上风电直流输电系统，如图1所示，包括：控制装置1和拓扑电路2，上述控制装置1和上述拓扑电路2连接；其中，

上述拓扑电路2包括海上风电场3、海上交流母线4、海上换流阀5、直流海缆6、陆上柔直换流阀7、三绕组变压器8和陆上电网9；上述海上风电场与上述海上交流母线4连接；上述海上交流母线4与所述海上换流阀连接；上述海上换流阀5与上述海上风电场3连接，并经上述直流海缆6与上述陆上柔直换流阀7相连；上述陆上柔直换流阀7与上述三绕组变压器8连接，且上述陆上柔直换流阀7包括三相子桥臂，上述三相桥臂的每个桥臂由N个半桥子模块10和n个全桥子模块11串联连接组成，n小于N；上述三绕组变压器8包括网侧高压绕组12、阀侧高压绕组13和阀侧低压绕组14，上述网侧高压绕组12通过第一断路器15与上述陆上电网9连接，上述阀侧高压绕组13和上述阀侧低压绕组14分别经过第二断路器16、第三断路器17与上述陆上柔直换流阀7连接。

上述控制装置1，用于分别向上述第一断路器15和上述第三断路器17发送至少一个闭合指令，并向上述半桥子模块10发送旁路指令，至少一个闭合指令用于控制上述第一断路器15和上述第三断路器17闭合，上述旁路指令用于控制上述N个半桥子模块10旁路，其中上述第一断路器15和上述第三断路器17闭合后，上述陆上电网9输出的第一工作电压经过上述阀侧低压绕组14后向上述陆上柔直换流阀7中的n个全桥子模块11充电，由陆上柔直换流阀7中n个全桥子模块11建立起的直流负压对海上换流阀5进行充电。

上述海上换流阀5，用于建立海上交流母线4的电压，并基于上述海上交流母线4的电压对上述海上风电场3进行充电，以启动上述海上风电场3。

其中，由陆上柔直换流阀7、三绕组变压器8、第一断路器15、第二断路器16和第三断路器17构成陆上换流站。

具体地，在原有的变压器上增加一个启动用的阀侧低压绕组14以实现陆上柔直换流阀7交、直流侧的电压匹配，然后只配置少量的全桥子模块11以输出直流负压，少量数值设置为n，其中n表示基于直流负电压(即一定比例负压)设置的子模块数量，例如输出占总电压10％的直流负电压，则n占陆上变流器中所有子模块的10％。

进一步地，控制装置1控制第一断路器15和上述第三断路器17闭合后，上述陆上电网9输出的工作电压经过上述阀侧低压绕组14后向上述陆上柔直换流阀7中的n个全桥子模块11和N个半桥子模块10低压充电，此时，控制装置1控制阀控装置将N个半桥子模块10旁路，以输出直流负压，进而陆上柔直换流阀7往海上换流阀5反送低压电来给海上换流阀5充电，即陆上柔直换流阀7建立直流电压后，通过直流海缆6给海上换流阀5中的海上辅助柔直换流阀(简称海上辅助MMC)充电；充电完成后，控制装置1对海上辅助柔直换流阀解锁，并采用定交流电压幅值和频率(V/F)控制。

本实施例提出的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统，通过陆上电网通过阀侧低压绕组为陆上柔直换流阀充电，陆上柔直换流阀充电完成后，通过将陆上柔直换流阀中的半桥子模块旁路，投入陆上柔直换流阀中的全桥子模块来建立直流负压，通过建立的直流负压对海上辅助柔直换流阀进行充电；当海上辅助柔直换流阀充电完成后，通过控制可建立海上换流站交流母线电压并对海上风电场进行供电，帮助海上风电场启动，在保证陆上柔直换流阀提供启动负电压的同时极大减少陆上柔直换流阀中全桥子模块的配置数量，以极小的成本实现了陆上柔直换流阀往海上换流阀与海上风电场反送启动电源的功能。

作为本发明一个可选实施方式，上述控制装置1，还用于当检测上述海上换流阀5往陆上柔直换流阀7传输功率时，向上述半桥子模块10发送投入指令。

具体地，海上风电场3启动少量风机后往海上换流阀5输送小功率，海上换流阀5和陆上柔直换流阀7的直流电压极性逐渐反转为正极性，控制装置1控制陆上柔直换流阀7中的其他半桥模块进行充放电轮转。

作为本发明一个可选实施方式，上述控制装置1，还用于当检测陆上柔直换流阀7直流电压升至额定电压时，向上述第三断路器17发送断开指令，向上述第二断路器16发送第一闭合指令；上述第三断路器17基于断开指令断开，上述第二断路器16基于上述第一闭合指令闭合。

作为本发明一个可选实施方式，上述陆上电网9，还用于在获取上述第三断路器17断开，上述第二断路器16闭合的状态时，向上述阀侧高压绕组13输出第二工作电压，上述第二工作电压用于经上述阀侧高压绕组13后向上述陆上柔直换流阀7充电。

作为本发明一个可选实施方式，上述海上换流阀5，包括：海上辅助柔直换流阀18、与上述海上辅助柔直换流阀18串联连接的第一二极管换流阀19和第二二极管换流阀20；

其中，上述海上辅助柔直换流阀18依次经第四断路器21、联接变22和第五断路器23与上述海上交流母线4连接；上述第一二极管换流阀19依次经第六断路器24、第一换流变25和第七断路器26与上述海上交流母线4连接；上述第二二极管换流阀20依次经第八断路器27、第二换流变28和第九断路器29与上述海上交流母线4连接；

上述海上辅助柔直换流阀18，用于通过闭合第四断路器21和上述第五断路器23，向上述海上风电场3提供启动电源。

具体地，海上辅助柔直换流阀18由多个全桥子模块构成，以实现通过陆上柔直换流阀7中n个全桥子模块11建立起的直流负压对海上辅助柔直换流阀18进行充电。

作为本发明一个可选实施方式，上述控制装置1，还用于当检测到上述第四断路器21和上述第五断路器23处于闭合状态时，向上述第七断路器26和上述第九断路器29发送第二闭合指令，对上述第一换流变25与上述第二换流变28零起升压励磁。

具体地，闭合第四断路器21(Brk4)和第五断路器23(Brk5)，控制装置1控制海上辅助柔直换流阀18采用零起升压的方式建立额定交流母线电压，为海上风机提供启动所需的交流电压支撑，同时合上第七断路器26(Brk7)和上述第九断路器29(Brk7)，对上述第一换流变25与上述第二换流变28零起升压励磁，避免冲击。

作为本发明一个可选实施方式，上述控制装置1，还用于获取上述直流海缆6与海上换流阀连接处的电压，基于上述直流海缆6与上述海上换流阀连接处的电压向上述第六断路器24与上述第八断路器27发送第三闭合指令。

具体地，为了避免合上第六断路器24(Brk6)与上述第八断路器27(Brk8)时二极管换流阀带来直流电压冲击，控制装置1先通过陆上柔直换流阀7提升直流电压并对直流海缆6充电直至略高于额定电压；由于二极管换流阀中二极管的反向关断特性，此时海上换流阀5和陆上柔直换流阀7的直流侧不再联系，可分别对海上换流阀5和陆上柔直换流阀7进行操作，以待两站直流侧重新平稳连接。

进一步地，控制装置1检测到上述第三断路器17断开，上述第二断路器16闭合的状态时，通过陆上柔直换流阀继续给海缆充电，此时海缆直流电压略高于额定直流电压，海上换流站闭合第六断路器24(Brk6)与上述第八断路器27(Brk8)，投入第一二极管换流阀19和第二二极管换流阀20，进而通过陆上柔直换流阀7控制陆上站直流端口电压逐渐降低，直至第一二极管换流阀19和第二二极管换流阀20导通，海上换流阀5和陆上柔直换流阀7直流侧平稳连接。

上述可选实施方式中，海上换流阀采用了第一二极管换流阀、第二二极管换流阀和海上辅助柔直换流阀组成的混合阀技术路线，显著减小了海上换流平台的体积、重量和成本。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：储能电源30；

上述储能电源30依次经第十断路器31、站用变32和第十一断路器33与上述海上风电场3连接；

上述控制装置1，还用于获取上述海上风电场3中海上风机的类型，当上述海上风机的类型为构网型风机时，断开第十断路器31和第十一断路器33，上述构网型风机处于孤岛运行模式；当海上风机的类型为跟网型风机时，闭合上述第十断路器31和上述第十一断路器33，通过储能电源30为海上风机提供交流电压支撑。

其中，由海上换流阀5、第四断路器21、联接变22、第五断路器23、第六断路器24、第一换流变25、第七断路器26、第八断路器27、第二换流变28、第九断路器29、储能电源30、第十断路器31、站用变32和第十一断路器33组成海上换流站。

具体地，若海上风电场3由跟网型风机构成，海上侧需要处理两个问题，第一个是已启动风机的能量耗散问题(此时风机能量无法通过海上换流阀5送出，需有其他的消耗方式)，第二个是换流器交流母线电压支撑的问题；能量耗散问题一方面可适当控制降低风机输出，一方面可将功率输送至其他未启动风机为其二次系统或除湿机等负载供电，也可以通过风机自身的耗能装置耗散能量，也可为海上换流站提供站用电；交流母线电压支撑问题可启动海上换流站自带的柴油发电机来提供，柴发提供电压支撑的功能也可通过构网型储能实现，具体可评估柴发和构网型储能的经济性做优化配置；此时上述海上辅助柔直换流阀18处于空载状态，控制装置1可对海上辅助柔直换流阀18采用定直流电压控制。

进一步地，若海上风电场3由构网型风机构成，海上侧只需要处理已启动风机的能量耗散问题，处理方法同跟网型风机处理已启动风机的能量耗散问题的方法相同。

进一步地，储能电源30也可以采用柴油发电机，当海上换流阀5和陆上柔直换流阀7直流侧平稳连接时，控制装置1通过对海上辅助柔直换流阀18采用V/F控制，退出储能电源30，继续启动更多的风机，海上风电直流输电系统进入正常运行。

下面通过一个具体的实施例来说明基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的工作过程的。

实施例1：

启动阶段，陆上电网通过阀侧低压绕组对陆上柔直换流阀的子模块充电，充电完成后，旁路掉半桥子模块，投入全桥子模块输出直流负压，陆上柔直换流阀通过直流负压往海上换流阀反送电来给海上换流阀充电；

控制装置在海上MMC充电完成后采用交流电压控制，为海上风电场提供交流电压支撑；

启动少量风机通过海上MMC往陆上输送功率，海、陆MMC的直流电压极性逐渐反转为正极性，陆上柔直换流阀可以投入其他半桥模块进行充放电轮转；

陆上柔直换流阀提升直流电压且高于海上MMC直流电压，由于二极管的反向关断特性，此时海、陆两换流站的直流侧不再联系，可分别对海、陆两换流站进行操作；

陆上电网通过阀侧高压绕组给陆上柔直换流阀充电，并通过陆上柔直换流阀继续给直流海缆充电至略高于额定直流电压，海上换流站投入二极管换流阀所连换流变的阀侧开关；

通过陆上柔直换流阀控制直流端口电压逐渐降低直至二极管换流阀直流侧导通，海、陆两站直流侧平稳连接，继续启动剩下的风机，海上风电直流输电系统启动完成，转为正常运行。

本发明实施例还公开了基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的启动方法，应用于上述的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统，上述方法包括：

分别向第一断路器和第三断路器发送至少一个闭合指令，并向半桥子模块发送旁路指令，至少一个闭合指令用于控制上述第一断路器和上述第三断路器闭合，上述旁路指令用于控制上述半桥子模块旁路，其中上述第一断路器和上述第三断路器闭合后，陆上电网输出的工作电压经过阀侧低压绕组向陆上柔直换流阀中的n个全桥子模块充电，由陆上柔直换流阀中n个全桥子模块建立起的直流负压对海上换流阀进行充电，上述海上换流阀建立海上交流母线的电压，并基于海上交流母线的电压对海上风电场进行充电，以启动上述海上风电场。

其中，由陆上柔直换流阀、三绕组变压器、第一断路器、第二断路器和第三断路器构成陆上换流站。

具体地，在原有的变压器上增加一个启动用的阀侧低压绕组以实现陆上柔直换流阀交、直流侧的电压匹配，然后只配置少量的全桥子模块以输出直流负压，少量数值设置为n，其中n表示基于直流负电压(即一定比例负压)设置的子模块数量，例如输出占总电压10％的直流负电压，则n占陆上变流器中所有子模块的10％。

进一步地，第一断路器和上述第三断路器闭合后，上述陆上电网输出的工作电压经过上述阀侧低压绕组后向上述陆上柔直换流阀中的n个全桥子模块和N个半桥子模块低压充电，此时，阀控装置将N个半桥子模块10旁路，以输出直流负压，进而陆上柔直换流阀往海上换流阀反送低压电来给海上换流阀充电，即陆上柔直换流阀建立直流电压后，通过直流海缆给海上换流阀中的海上辅助柔直换流阀(简称海上辅助MMC)充电；充电完成后，控制装置对海上辅助柔直换流阀解锁，并采用定交流电压幅值和频率(V/F)控制。

本发明提供的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的启动方法，通过陆上电网通过阀侧低压绕组为陆上柔直换流阀充电，陆上柔直换流阀充电完成后，通过将陆上柔直换流阀中的半桥子模块旁路，投入陆上柔直换流阀中的全桥子模块来建立直流负压，通过建立的直流负压对海上辅助柔直换流阀进行充电；当海上辅助柔直换流阀充电完成后，通过控制可建立海上换流站交流母线电压并对海上风电场进行供电，帮助海上风电场启动，在保证陆上柔直换流阀提供启动负电压的同时极大减少陆上柔直换流阀中全桥子模块的配置数量，以极小的成本实现了陆上柔直换流阀往海上换流阀与海上风电场反送启动电源的功能。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：

当检测上述海上换流阀往陆上柔直换流阀传输功率时，向上述半桥子模块发送投入指令。

具体地，海上风电场启动少量风机后往海上换流阀输送小功率，海上换流阀和陆上柔直换流阀的直流电压极性逐渐反转为正极性，进而控制陆上柔直换流阀中的其他半桥模块进行充放电轮转。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：

当检测陆上柔直换流阀直流电压升至额定电压时，向上述第三断路器发送断开指令，向上述第二断路器发送第一闭合指令；上述第三断路器基于断开指令断开，上述第二断路器基于上述第一闭合指令闭合。

具体地，陆上电网在获取上述第三断路器断开，上述第二断路器闭合的状态时，向上述阀侧高压绕组输出第二工作电压，上述第二工作电压用于经上述阀侧高压绕组后向上述陆上柔直换流阀充电。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：

当检测到上述第四断路器和上述第五断路器处于闭合状态时，向上述第七断路器和上述第九断路器发送第二闭合指令，对上述第一换流变与上述第二换流变零起升压励磁。

具体地，闭合第四断路器(Brk4)和第五断路器(Brk5)，控制海上辅助柔直换流阀采用零起升压的方式建立额定交流母线电压，为海上风机提供启动所需的交流电压支撑，同时合上第七断路器(Brk7)和上述第九断路器(Brk7)，对上述第一换流变与上述第二换流变零起升压励磁，避免冲击。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：

获取上述直流海缆与海上换流阀连接处的电压，基于上述直流海缆与上述海上换流阀连接处的电压向上述第六断路器与上述第八断路器发送第三闭合指令。

具体地，为了避免合上第六断路器24(Brk6)与上述第八断路器27(Brk8)时二极管换流阀带来直流电压冲击，控制装置1先通过陆上柔直换流阀7提升直流电压并对直流海缆6充电直至略高于额定电压；由于二极管换流阀中二极管的反向关断特性，此时海上换流阀5和陆上柔直换流阀7的直流侧不再联系，可分别对海上换流阀5和陆上柔直换流阀7进行操作，以待两站直流侧重新平稳连接。

进一步地，检测到上述第三断路器断开，上述第二断路器闭合的状态时，通过陆上柔直换流阀继续给海缆充电，此时海缆直流电压略高于额定直流电压，海上换流站闭合第六断路器(Brk6)与上述第八断路器(Brk8)，投入第一二极管换流阀和第二二极管换流阀，进而通过陆上柔直换流阀控制陆上站直流端口电压逐渐降低，直至第一二极管换流阀和第二二极管换流阀导通，海上换流阀和陆上柔直换流阀直流侧平稳连接。

作为本发明一个可选实施方式，还包括：

获取上述海上风电场中海上风机的类型，当上述海上风机的类型为构网型风机时，断开第十断路器和第十一断路器，上述构网型风机处于孤岛运行模式；当上述海上风机的类型为跟网型风机时，闭合上述第十断路器和上述第十一断路器，通过储能电源为海上风机提供交流电压支撑。

其中，由海上换流阀、第四断路器、联接变、第五断路器、第六断路器、第一换流变、第七断路器、第八断路器、第二换流变、第九断路器、储能电源、第十断路器、站用变和第十一断路器组成海上换流站。

具体地，若海上风电场由跟网型风机构成，海上侧需要处理两个问题，第一个是已启动风机的能量耗散问题(此时风机能量无法通过海上换流阀送出，需有其他的消耗方式)，第二个是换流器交流母线电压支撑的问题；能量耗散问题一方面可适当控制降低风机输出，一方面可将功率输送至其他未启动风机为其二次系统或除湿机等负载供电，也可以通过风机自身的耗能装置耗散能量，也可为海上换流站提供站用电；交流母线电压支撑问题可启动海上换流站自带的柴油发电机来提供，柴发提供电压支撑的功能也可通过构网型储能实现，具体可评估柴发和构网型储能的经济性做优化配置；此时上述海上辅助柔直换流阀处于空载状态，控制装置可对海上辅助柔直换流阀采用定直流电压控制。

进一步地，若海上风电场由构网型风机构成，海上侧只需要处理已启动风机的能量耗散问题，处理方法同跟网型风机处理已启动风机的能量耗散问题的方法相同。

进一步地，储能电源也可以采用柴油发电机，当海上换流阀和陆上柔直换流阀直流侧平稳连接时，控制装置通过对海上辅助柔直换流阀采用V/F控制，退出储能电源，继续启动更多的风机，海上风电直流输电系统进入正常运行。

另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备可以包括处理器110和存储器120，其中处理器110和存储器120可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。此外，该电子设备中还包括至少一个接口130，该至少一个接口130可以是通信接口或其他接口，本实施例对此不做限制。

其中，处理器110可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器110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。

存储器120作为一种非暂态计算机可读存储介质，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，如本发明实施例中的视频合成方法对应的程序指令/模块。处理器110通过运行存储在存储器120中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的启动方法。

存储器120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；存储数据区可存储处理器110所创建的数据等。此外，存储器120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120可选包括相对于处理器110远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器110。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。

另外，至少一个接口130用于电子设备与外部设备的通信，比如与服务器通信等。可选的，至少一个接口130还可以用于连接外设输入、输出设备，比如键盘、显示屏等。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器120中，当被所述处理器110执行时，执行实施例中的基于直流负压启动的海上风电直流输电系统的启动方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。