本发明涉及柔性直流输电，具体涉及一种模块化多电平换流器电容需求降低方法方法及装置。
背景技术：
1、基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，mmc)的柔性直流输电技术具有高可靠性、强扩展性以及向孤岛、无源系统供电等优势，已迅速得到推广和工程化应用。但随着容量和电压等级的提高以及子模块串联级数的增加，体积/重量过大引起的技术问题将更加凸显，特别是将柔直换流阀应用于海上风电时，其投资建设成本将大大增大。为了实现柔直换流阀的轻型化，减少换流站体积和占地面积并改善其抗震性能，有必要降低子模块电容容值需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种模块化多电平换流器电容需求降低方法及装置，以解决如何降低模块化多电平换流器子模块电容容值需求的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种模块化多电平换流器电容需求降低方法，包括：对模块化多电平换流器进行外环功率控制、内环电流控制，得到桥臂差模电压参考值；基于实测桥臂电流和环流参考值对模块化多电平换流器进行内环环流控制，得到桥臂共模电压参考值；利用桥臂差模电压参考值、桥臂共模电压参考值以及直流电压参考值，合成桥臂电压参考值；基于桥臂电压参考值及桥臂总电容电压后得到传统上、下桥臂子模块插入数量以及修正桥臂子模块插入数量；基于传统上、下桥臂子模块插入数量以及修正桥臂子模块插入数量，利用电容电压平衡算法，确定每个子模块的开关信号。
3、本发明利用桥臂差模电压参考值、桥臂共模电压参考值以及直流电压参考值，合成桥臂电压参考值；基于桥臂电压参考值及桥臂总电容电压后得到传统上、下桥臂子模块插入数量以及修正桥臂子模块插入数量，从而以简单有效的方法来减小子模块电容的标称电压(直流分量)，可整体降低子模块电容电压峰值，实现电容容值需求降低，为柔直阀轻型化研究提供技术支撑。
4、在一种可选实施方式中，得到桥臂差模电压参考值的过程包括：将无功功率、有功功率或直流电压输入至外环功率控制器和内环电流控制器后，获得桥臂差模电压参考值。
5、在一种可选实施方式中，合成桥臂电压参考值的过程，包括：将上桥臂差模电压参考值与上桥臂共模电压参考值相加，得到二者和值；将一半的直流电压参考值与和值的差值作为上桥臂电压参考值；将下桥臂共模电压参考值与下桥臂差模电压参考值相减，得到二者的第一差值；将一半的直流电压参考值与第一差值的差值作为上桥臂电压参考值。
6、在一种可选实施方式中，基于桥臂电压参考值及桥臂总电容电压后得到传统上、下桥臂子模块插入数量的过程，包括：将桥臂共模电压参考值桥臂电容总电压的比值作为传统上、下桥臂插入指数；将传统上、下桥臂插入指数与桥臂子模块总数的乘积，作为传统上、下桥臂子模块插入数量。
7、在一种可选实施方式中，得到修正桥臂子模块插入数量的过程，包括：将传统上、下桥臂子模块插入数量与换流器工作状态变化的前馈增益的乘积，作为修正桥臂插入指数；将修正桥臂插入指数与桥臂子模块总数的乘积，作为修正桥臂子模块插入数量。
8、本发明提出的基于直流分量减小的模块化多电平换流器电容需求降低方法，其在mmc子模块传统调制环节附加前馈增益系数，可根据mmc运行状态实时修正子模块投入数，子模块利用率为100％。
9、第二方面，本发明提供一种模块化多电平换流器电容需求降低装置，包括：环流控制模块，用于对模块化多电平换流器进行外环功率控制、内环电流控制，得到桥臂差模电压参考值；闭环控制模块，用于基于实测桥臂电流和环流参考值对模块化多电平换流器进行内环环流控制，得到桥臂共模电压参考值；合成模块，用于利用桥臂差模电压参考值、桥臂共模电压参考值以及直流电压参考值，合成桥臂电压参考值；计算模块，用于基于桥臂电压参考值及桥臂总电容电压后得到传统上、下桥臂子模块插入数量以及修正桥臂子模块插入数量；调制模块，用于基于传统上、下桥臂子模块插入数量以及修正桥臂子模块插入数量，利用电容电压平衡算法，确定每个子模块的开关信号。
10、在一种可选实施方式中，计算模块包括：第一计算单元，用于将桥臂共模电压参考值桥臂电容总电压的比值作为传统上、下桥臂插入指数；第二计算单元，用于将传统上、下桥臂插入指数与桥臂子模块总数的乘积，作为传统上、下桥臂子模块插入数量。
11、在一种可选实施方式中，计算模块还包括：第三计算单元，用于将传统上、下桥臂子模块插入数量与换流器工作状态变化的前馈增益的乘积，作为修正桥臂插入指数；第四计算单元，用于将修正桥臂插入指数与桥臂子模块总数的乘积，作为修正桥臂子模块插入数量。
12、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的模块化多电平换流器电容需求降低方法。
13、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的模块化多电平换流器电容需求降低方法。
1.一种模块化多电平换流器电容需求降低方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电容需求降低方法，其特征在于，得到桥臂差模电压参考值的过程包括：
3.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电容需求降低方法，其特征在于，合成桥臂电压参考值的过程，包括：
4.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器电容需求降低方法，其特征在于，基于所述桥臂电压参考值及桥臂总电容电压后得到传统上、下桥臂子模块插入数量的过程，包括：
5.根据权利要求4所述的模块化多电平换流器电容需求降低方法，其特征在于，得到修正桥臂子模块插入数量的过程，包括：
6.一种模块化多电平换流器电容需求降低装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的模块化多电平换流器电容需求降低装置，其特征在于，所述计算模块包括：
8.根据权利要求6所述的模块化多电平换流器电容需求降低装置，其特征在于，所述计算模块还包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
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指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的模块化多电平换流器电容需求降低方法。
