本发明涉及柔性直流输电系统继电保护，尤其涉及一种mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法。
背景技术：
1、在基于模块化多电平变换器的高压直流输电系统(modular multilevelconverter-based high-voltage direct current,mmc-hvdc)中，交流侧和直流侧扰动会导致电力传输受限，而风电场输出功率无法快速响应匹配，导致风电场侧mmc(wind farmmmc,wfmmc)输入和输出的有功功率之间出现不平衡功率。不平衡功率不受控制持续给子模块电容充电，带动线路电压非线性增加，出现直流瞬态过电压，对系统内的设备造成安全隐患。
2、目前针对直流过压问题，有两类解决思路，一类是投入耗能电阻，另一类是风电场功率快速降低匹配。耗能电阻在抑制直流过电压方面具有很好的效果，但是需要在系统配置等容量的耗能电阻以及相应的散热配套设施，额外成本和占地面积都对mmc-hvdc的推广造成的极大的压力；风电场功率快速控制又过于理想化，难以实际使用。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，该方法通过引入wfmmc内子模块的储能裕度为控制单元，协调风电场和耗能电阻分配功率，极大减少了分配到耗能电阻的有功功率，减少了耗能电阻的投资，同时维持线路电压恒定。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，所述方法包括：
4、步骤1、在基于模块化多电平变换器的高压直流输电系统mmc-hvdc的直流侧和交流侧发生扰动后，若假设扰动时长为td，风电场侧mmc，即wfmmc传输功率受限，kdcpdc有功功率无法通过mmc-hvdc系统送出，在wfmmc中产生不平衡功率δp；
5、其中，kdc是功率下降系数；pdc是扰动后mmc-hvdc系统能继续传输的有功功率；不平衡功率δp是流入和流出wfmmc的功率之差，表示为：δp＝kdcpdc；
6、步骤2、根据iec标准给定的电容器过压能力，设置wfmmc内部子模块电容电压短时过压上限值，并计算wfmmc的额外储能裕度；
7、步骤3、为减少所述不平衡功率δp的影响，为风电场设计多阶段功率变化曲线，包括功率下降阶段td1、td2、td3和功率上升阶段td4；
8、步骤4、利用wfmmc的额外储能裕度优先吸收，计算无需耗能电阻投入的最小等电容放电时间常数tcmin；
9、步骤5、比较等电容放电时间常数tc和步骤4计算得到的无需耗能电阻投入的最小等电容放电时间常数tcmin，根据比较结果决定是否投入耗能电阻；
10、步骤6、若决定投入耗能电阻，则计算耗能电阻的投入参数，耗能装置数目，以及耗能电阻的投入和退出时刻；
11、步骤7、在扰动发生后，在wfmmc内设置附加子模块电压控制，用于根据子模块电容电压的变化自适应更改子模块的数目。
12、由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法通过引入wfmmc内子模块的储能裕度为控制单元，协调风电场和耗能电阻分配功率，极大减少了分配到耗能电阻的有功功率，减少了耗能电阻的投资，同时维持线路电压恒定，可适用于各种直流和交流扰动下，更具确定性和普适性。
1.一种mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤1中，扰动后mmc-hvdc系统能继续传输的有功功率pdc如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤2中，结合iec标准，选择电容器过压为1.3p.u.；设置wfmmc内部子模块电容电压短时过压上限值usmmax如下式(2)所示：
4.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤3中，wfmmc利用通信专线将扰动信息传输到风电场内，并通过自适应改变功率外环定值降低风电场出力，功率下降阶段td1、td2、td3包括：
5.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤4中，结合风电场输出功率和wfmmc的额外储能裕度，计算无需耗能电阻投入的最小等电容放电时间常数tcmin，由式(10)计算：
6.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤5中，若tc<tcmin，则代表不平衡功率产生的能量高于wfmmc的储能裕度，对子模块电容有安全隐患，需要投入耗能电阻；
7.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤6中，为便于应对不同的扰动，设置四个并联的耗能电阻，根据与wfmmc的配合自适应投入合适容量的耗能电阻，单个耗能电阻的电阻值由式(11)计算：
8.根据权利要求1所述mmc-hvdc系统暂态过电压控制方法，其特征在于，在步骤7中，在扰动发生后，wfmmc参与吸收不平衡功率，子模块电容电压非线性变化，通过附加子模块电压控制引入电压调节系数，如下式(17)和(18)所示：
