CN110783942B - 一种mmc型柔性直流电网的故障限流控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法及系统，属于电力系统输配电领域。本发明通过引入调制系数这一控制变量，使得换流器桥臂单元实际投入的子模块数量由极控制器输出的控制信号和调制系数共同决定，使得换流器直流侧出口的母线电压与调制系数正相关。对于由任意类型的模块化多电平换流器构建的柔性直流电网，换流器的桥臂单元投入的子模块数量由换流器极控制器输出的控制信号乘以调制系数得到，在故障情况下通过降低调制系数，使得各换流器主动降低桥臂单元投入的子模块数量，从而实现换流器直流侧出口的直流电压在故障时降低，限制直流电网的故障电流，降低了断路器的开断容量和直流断路器的并联避雷器吸能，从而降低成本。

Description

一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法及系统
技术领域
本发明属于电力系统输配电领域，更具体地，涉及一种MMC(Modular MultilevelConverter，模块化多电平换流器)型柔性直流电网的故障限流控制方法及系统。
背景技术
柔性直流输电技术具有有功和无功解耦控制、不存在换相失败等技术优势，是解决风电、光伏大规模并网和远距离输送问题的有效手段。由于我国可再生能源的分布特点，基于架空线构建柔性直流电网是未来发展的必然趋势。一方面，架空线的应用提高了直流电网的故障概率，另一方面直流系统阻尼较低，故障后电流上升率极高，对直流电网关键设备的安全运行带来了极大的挑战，因此，柔性直流电网的故障电流抑制成为目前工业界和学术界的研究热点。
目前工程上主要采用高速大容量直流断路器(千安级别)清除直流故障。然而，由于直流断路器相关技术尚未成熟，满足直流电网的故障清除要求的直流断路器十分昂贵。以张北±500kV柔性直流工程为例，该工程所需直流断路器总成本接近于换流阀总成本的三分之二，严重影响了直流电网的经济性。
发明内容
针对现有技术柔性直流电网直流断路器成本过高的问题，本发明提供了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法及系统，其目的在于通过降低柔性直流电网的故障电流大小，降低直流断路器的技术难度。
为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法，该方法包括以下步骤：
S1.在所述柔性直流电网正常运行阶段，调制系数保持最大限幅值；
S2.在所述柔性直流电网故障发生后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值；
S3.在所述柔性直流电网故障切除后，恢复调制系数为最大限幅值；
在步骤S1～S3中，将桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数的乘积作为所述MMC型柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量。
具体地，步骤S2包括以下子步骤：
S21.在所述柔性直流电网故障发生后、直流继电保护装置检测到故障前，根据电流变化率得到调制系数；
S22.在直流继电保护装置检测到故障后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值。
具体地，步骤S21中，调制系数KM的计算公式如下：
Figure BDA0002228738720000021
Figure BDA0002228738720000022
其中，Idc为换流器直流母线电流，KD为电流变化率的微分系数，Kmin为下限幅值。
具体地，步骤S22中，调制系数KM的计算公式如下：
Figure BDA0002228738720000023
其中，Vdc为换流器直流母线电压，Vlinei表示与直流母线相连接的第i条直流线路的电压，Vdcn为换流器的额定直流电压，N为与直线母线相连的直流线路总数。
具体地，所述MMC包括：半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器；其中，所述子模块混合型模块化多电平换流器是指由半桥子模块、全桥子模块、中点箝位型子模块、双半桥串联子模块、双全桥串联子模块、箝位型双子模块、交叉连接双子模块、自阻型子模块以及二极管箝位型子模块九类子模块中的任意两种子模块组合构成的子模块混合型模块化多电平换流器。
为实现上述目的，按照本发明的第二方面，提供了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制系统，该系统包括：
极控制器，用于输出桥臂单元应投入的子模块数量；
限流控制器，用于输出调制系数，并将极控制器输出的桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数相乘，输出乘积至阀控制器，限流控制器具有两种工作模式：电流变化率限流模式和电压自适应限流模式，通常情况下，限流控制器处于电流变化率限流模式；在收到直流继电保护装置输出的切换指令时，限流控制器切换为电压自适应限流模式；
阀控制器，用于根据限流控制器的输出，确定所述柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量。
具体地，在正常运行阶段，限流控制器处于电流变化率限流模式，在故障发生后、收到直流继电保护装置输出的切换指令前，限流控制器处于电流变化率限流模式，在收到直流继电保护装置输出的切换指令时，限流控制器切换处于电压自适应限流模式，在直流断路器收到跳闸指令并成功跳闸后，限流控制器处于电流变化率限流模式。
具体地，限流控制器的电流变化率限流模式的输出是通过将1.0减去换流器直流母线电流的变化率与微分系数二者的乘积，再通过限幅得到。
具体地，限流控制器的电压自适应限流模式的输出为通过比较换流器直流母线电压以及与该直流母线相连的所有直流线路的电压所构成的电压序列，将该电压序列中的最小值除以换流器直流侧出口的直流电压的额定值得到。
具体地，所述MMC包括：半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器；其中，所述子模块混合型模块化多电平换流器是指由半桥子模块、全桥子模块、中点箝位型子模块、双半桥串联子模块、双全桥串联子模块、箝位型双子模块、交叉连接双子模块、自阻型子模块以及二极管箝位型子模块九类子模块中的任意两种子模块组合构成的子模块混合型模块化多电平换流器。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
(1)本发明通过引入调制系数这一新的控制变量，使得换流器桥臂单元实际投入的子模块数量由极控制器输出的控制信号和调制系数共同决定，从而使得换流器直流侧出口的母线电压与调制系数正相关。对于由任意类型的模块化多电平换流器构建的柔性直流电网，换流器的桥臂单元投入的子模块数量由换流器极控制器输出的控制信号乘以调制系数得到，在故障情况下通过降低调制系数，使得各换流器主动降低桥臂单元投入的子模块数量，从而实现换流器直流侧出口的直流电压在故障时降低，限制直流电网的故障电流，降低了断路器的开断容量和直流断路器的并联避雷器吸能，从而降低成本。
(2)本发明提供的故障限流控制方法不受MMC型柔性直流电网中换流器类型的限制，对于常见类型的模块化多电平换流器拓扑(包含半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器)均适用。
附图说明
图1为现有技术中半桥型模块化多电平换流器拓扑结构图；
图2为现有技术中由全桥子模块与半桥子模块构成的子模块混合型模块化多电平换流器拓扑结构图；
图3为现有技术中由箝位型双子模块与半桥子模块构成的子模块混合型模块化多电平换流器拓扑结构图；
图4为现有技术中全桥型模块化多电平换流器拓扑结构图；
图5为现有柔性直流电网中的模块化多电平换流器的典型控制方法；
图6为本发明实施例提供的一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法所对应的控制原理图；
图7为本发明实施例提供的用于仿真测试的由半桥型模块化多电平换流器构成的四端柔性直流电网拓扑结构图；
图8为本发明实施例提供的直流故障前后直流电网中换流器的直流母线电压仿真结果图；
图9为本发明实施例提供的限流控制/无限流控制的流过直流断路器CB23的直流电流结果对比图；
图10为本发明实施例提供的限流控制/无限流控制的直流断路器CB23的并联避雷器在故障期间吸收的能量结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，半桥型模块化多电平换流器由三个相单元并联构成，每个相单元由上、下桥臂单元和桥臂电感构成。其中，每个桥臂均由半桥子模块级联而成。
如图2所示，由全桥子模块与半桥子模块构成的子模块混合型模块化多电平换流器，其每个桥臂均由多个半桥子模块与多个全桥子模块级联而成。
如图3所示，由箝位型双子模块与半桥子模块构成的子模块混合型模块化多电平换流器，其每个桥臂均由多个半桥子模块与多个箝位型双子模块级联而成。
如图4所示，全桥型模块化多电平换流器的每个桥臂均由全桥子模块级联而成。
上述模块化多电平换流器的共同点在于，可以通过改变桥臂单元投入的子模块数量，实现快速改变其输出电压的目的。
本发明各实施例所涉及的各主要变量或缩写的含义列于下表1中。
表1
Figure BDA0002228738720000061
Figure BDA0002228738720000071
如图5所示，现有柔性直流电网中的模块化多电平换流器的典型控制方法，直流故障前后桥臂单元投入的子模块数量(简称“桥臂投入数”)的实际值(Nre_Ap，Nre_Bp，Nref_Cp，Nre_An，Nref_Bn，Nref_Cn)均由换流器的极控制器输出的电压控制量(Vref_Ap，Vref_Bp，Vref_Cp，Vref_An，Vref_Bn，Vref_Cn)除以子模块电容电压额定值Vcn得到。然而，该控制方法下，直流故障期间换流器相单元投入的子模块数量为上下桥臂子模块数量之和的1/2，仍然维持在较高水平，使得换流器输出的直流母线电压同样处于较高的水平，导致故障电流上升率较高，直流断路器开断的故障故障电流峰值较大，增加了直流断路器的技术难度。
本发明提出了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1.在所述柔性直流电网正常运行阶段，调制系数保持最大限幅值。
为了不影响换流器的正常运行，在所述柔性直流电网正常运行阶段，调制系数保持最大限幅值。所述调制系数的运行范围为[0，1.0]，系统稳定运行时，调制系数保持为最大限幅值1.0；故障发生后，调制系数根据故障类型自动降低，从而使换流器直流侧出口的直流电压自适应于直流故障点的电压。
步骤S2.在所述柔性直流电网故障发生后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值。
为了降低换流器输出的直流电压Vdc，在所述柔性直流电网故障发生后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值，从而限制故障电流上升率
Figure BDA0002228738720000081
S21.在所述柔性直流电网故障发生后、直流继电保护装置检测到故障前，根据电流变化率得到调制系数。
调制系数KM的计算公式如下：
Figure BDA0002228738720000082
Figure BDA0002228738720000083
其中，Idc为换流器直流母线电流，KD为电流变化率的微分系数，Kmi为下限幅值，一般取0.7。
本发明通过步骤S21，小幅度降低其输出的调制系数，以初步限制故障电流。
S22.在直流继电保护装置检测到故障后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值。
调制系数KM的计算公式如下：
Figure BDA0002228738720000091
其中，Vdc为换流器直流母线电压，Vlinei表示与直流母线相连接的第i条直流线路的电压，Vdcn为换流器的额定直流电压。
本发明通过步骤S22，快速大幅度降低其输出的调制系数，使换流器输出的直流电压Vdc等于换流器直流母线电压以及与该直流母线相连的所有直流线路的电压所构成的电压序列中的最小值，以进一步抑制故障电流。
步骤S3.在所述柔性直流电网故障切除后，恢复调制系数为最大限幅值。
在所述柔性直流电网故障切除后，恢复调制系数为最大限幅值，是为了使换流器恢复稳定运行的状态。
在步骤S1～S3中，将桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数的乘积作为所述MMC型柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量。
由于换流器输出的电压正比于上下桥臂投入的子模块数量之和，本发明将桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数的乘积作为所述MMC型柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量，使得换流器输出的电压为额定电压与调制系数的乘积。桥臂单元应投入的子模块数量由极控制器输出。
所述换流器为模块化多电平换流器，包括：半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器。所述子模块混合型模块化多电平换流器是指由半桥子模块、全桥子模块、中点箝位型子模块、双半桥串联子模块、双全桥串联子模块、箝位型双子模块、交叉连接双子模块、自阻型子模块以及二极管箝位型子模块九类子模块中的任意两种子模块组合构成的子模块混合型模块化多电平换流器。
本发明提出了一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制系统，该系统包括：
极控制器，用于输出桥臂单元应投入的子模块数量；
限流控制器，用于输出调制系数，并将极控制器输出的桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数相乘，输出乘积至阀控制器，限流控制器具有两种工作模式：电流变化率限流模式和电压自适应限流模式，通常情况下，限流控制器处于电流变化率限流模式；在收到直流继电保护装置输出的切换指令时，限流控制器切换为电压自适应限流模式；
阀控制器，用于根据限流控制器的输出，确定所述MMC型柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量。
限流控制器具体的工作原理如下所示：
①在正常运行阶段，限流控制器处于电流变化率限流模式，其输出的调制系数保持为最大限幅值，不影响换流器的稳态运行。
②在直流故障期间，依据直流继电保护装置是否检测到直流故障，限流控制器的控制模式进行切换。
在未检测到直流故障前的故障发展初期，限流控制器仍然处于电流变化率限流模式，小幅度降低其输出的调制系数，以初步限制故障电流；
直流继电保护装置检测到直流故障后，限流控制器切换为电压自适应限流模式，快速大幅度降低其输出的调制系数，以进一步抑制故障电流。
③故障清除后，限流控制器恢复为电流变化率限流模式。
所述换流器的桥臂投入数的实际值由换流器极控制器输出的桥臂投入数的参考值乘以调制系数计算得到，使得换流器直流侧出口的直流母线电压实际值为额定直流电压与调制系数的乘积。
限流控制器的电流变化率限流模式的输出是通过将上限幅值1.0减去换流器直流母线电流的变化率与微分系数二者的乘积，并通过限幅环节而得到。
限流控制器的电压自适应限流模式的输出为通过比较换流器直流母线电压以及与该直流母线相连的所有直流线路的电压所构成的电压序列，将该电压序列中的最小值除以换流器直流侧出口的直流电压的额定值得到。
如图6所示，本实施例中，换流器桥臂投入数的实际值分别定义为NAp，NBp，NCp，NAn，NBn，NCn，变量Nre_Ap，Nref_Bp，Nre_Cp，Nref_An，Nref_BnNre_Cn定义为极控制器输出的桥臂投入数的参考值。同时，该方法还引入了一个新的控制变量调制系数KM，定义为换流器桥臂投入数的实际值(NAp，NBp，NCp，NAn，NBn，NCn)与参考值(Nre_Ap，Nref_Bp，Nref_Cp，Nre_AnNref_An，Nref_Bn)的比值。换流器内的限流控制器根据故障情况降低调制系数KM的大小，从而减小换流器相单元需要投入的子模块数量。图6中的限流控制器具有两种工作模式：电流变化率限流模式和电压自适应限流模式。限流控制器根据直流继电保护装置发送过来的切换命令，判断是否需要由电流变化率限流模式切换为电压自适应限流模式。电流变化率限流模式中的偏差量ΔKdif定义为换流器母线电流的变化率与微分系数(KD)的乘积，通过先将上限幅值1.0减去偏差量ΔKdif，然后再将所得到的结果经过限幅环节，便可得到电流变化率限流模式的输出(Kdi)。电压自适应限流模式中控制变量Vdcflt定义为由换流器直流母线电压瞬时值(Vdc)以及与该直流母线所连接的所有直流线路的直流电压的瞬时值(Vlinei，i＝1，…，N)构成的电压序列中的最小值。通过将Vdcflt除以换流器直流电压的额定值，便可得到电压自适应限流模式的输出(Kflt)。
现有典型的换流器控制结构(如图5)中的桥臂投入数完全由极控制器决定，在故障期间基本不变，使得换流器输出的直流母线电压始终处于较高的水平；而本发明实施例的控制方法可以在故障情况下降低桥臂投入数，从而降低直流母线电压。通过在阀控制器和极控制器之间增加一个调制系数(KM)，使得桥臂投入数的实际值(NAp，NBp，NCp，NAn，NBn，NCn)由极控制器输出和调制系数共同决定，从而使得柔性直流电网中的换流器能够通过调节调制系数(KM)，降低桥臂投入数量的实际值(NAp，NBp，NCp，NAn，NBn，NCn)，具备调节直流母线电压的能力，从而使得所述换流器的直流母线电压在直流故障期间能够主动降低，最终限制直流故障电流，降低直流断路器的技术需求。
图6中其余的“环流抑制控制器”、“PI控制器”、“电容均压控制与底层调制”均为公知技术，其技术细节不赘述。
如图7所示，四端单极性柔性直流电网用于仿真测试本发明所设计的柔性直流电网紧急限流控制方法的有效性。图7中半桥型MMC1、MMC2、MMC3、MMC4的额定直流电压均为640kV，额定功率分别为500MW、1000MW、1000MW、500MW，每个桥臂均由200个半桥子模块串联而成。各换流器子模块电容电压的额定值均为3.2kV，其中，MMC1和MMC4的子模块电容的大小为6.51mF，MMC2和MMC3的子模块电容的大小为12mF。电网中的架空线采用频域向量模型，单位长度的等效直流电阻为0.011Ω/km，线路长度如图7中标注所示。限流电抗器Ldc为200mH。正常运行时，MMC4控制直流电网电压，MMC1、MMC2、MMC3用于控制直流电网传输的直流功率。MMC1、MMC2的上网功率分别为500MW和1000MW，MMC3、MMC4的下网功率分别为1000MW和500MW。电流变化率限流模式的下限幅Kmin＝0.7，微分系数KD＝0.001。
t＝4.0s时刻，架空线Line23端口处(Flt23)发生永久性双极金属性短路，故障电阻0.01Ω。直流故障发生后，直流继电保护装置经过3ms延时后检测到直流故障，并向故障线路Line23两端的直流断路器CB23、CB32发送跳闸指令，故障线路Line23两端的换流器MMC2和MMC3同时收到直流断路器CB23、CB32发送的控制切换指令。换流器MMC1、MMC4维持为电流变化率限流模式不变。仿真中直流断路器开断时间均设计为3ms。
如图8所示，4.0s时刻发生金属性短路故障，各换流器的直流母线电压在处于电流变化率限流模式的限流控制器的作用下初步降低，并由于下限幅值(Kmin)的限制，均保持在400kV左右。经过3ms的检测延时，故障线路两端的换流器MMC2和MMC3收到控制切换指令，MMC2和MMC3切换为电压自适应限流模式，迅速减小其桥臂单元的输出电压，从而将其直流母线电压(Vdc2，Vdc3)减小为零。而连接于非故障线路上的换流器MMC1、MMC4则维持电流变化率限流，其直流母线电压(Vdc1，Vdc4)始终维持在较高的水平(400kV)。
如图9所示，在4.006s时刻，直流断路器CB23成功开断。换流器无限流控制时直流断路器开断电流大小为10.48kA，采用限流控制时直流断路器开断电流大小为5.56kA。换流器采用限流控制后，直流断路器CB23开断电流大小减小为原来的53％。可以看到，4.003s前，由于电流变化率限流模式的作用，电流上升率有所降低；4.003s后，MMC2切换为电压自适应限流模式，故障线路直流电流几乎无明显上升，限流效果较为明显，进一步验证了本发明提供的故障限流控制方法的有效降低直流断路器的容量需求。
如图10所示，换流器无限流控制时，直流断路器的避雷器吸能为38.41MJ，采用限流控制时，直流断路器的避雷器吸能为12.32MJ。换流器采用限流控制后，直流断路器CB23开断电流大小减小为原来的32％。
直流故障发生后，各换流器中处于电流变化率限流模式的限流控制器立刻动作，小幅度降低调制系数以初步限制故障电流。故障线路上的直流断路器在接收到直流继电保护装置发出的跳闸指令后，立即向该直流断路器所连接的直流母线上的换流器(称之为近端换流器)发送控制切换指令。所述近端换流器接收到控制切换指令后，其限流控制器从电流变化率限流模式切换为电压自适应限流控制模式，快速降低调制系数以减小换流器桥臂单元投入的子模块数，从而进一步限制故障电流。故障线路上的直流断路器成功开断故障电流后，再次向所述近端换流器发送控制切换指令，使得所述近端换流器的限流控制器从压自适应限流控制模式恢复为电流变化率限流模式。
本发明的控制方法适用于各种模块化多电平换流器。模块化多电平换流器一般应用于采用架空线的柔性直流电网，但本发明的控制方法应用不限于此，例如同样适用于采用直流电缆的架空柔性直流电网。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1.在所述柔性直流电网正常运行阶段，调制系数保持最大限幅值；
S2.在所述柔性直流电网故障发生后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值；
S3.在所述柔性直流电网故障切除后，恢复调制系数为最大限幅值；
在步骤S1～S3中，将桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数的乘积作为所述MMC型柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量，调制系数的运行范围为[0,1.0]，系统稳定运行时，调制系数保持为最大限幅值1.0；故障发生后，调制系数根据故障类型自动降低，从而使换流器直流侧出口的直流电压自适应于直流故障点的电压；
步骤S2包括以下子步骤：
S21.在所述柔性直流电网故障发生后、直流继电保护装置检测到故障前，根据电流变化率得到调制系数，调制系数KM的计算公式如下：
Figure FDA0002958000270000011
Figure FDA0002958000270000021
其中，Idc为换流器直流母线电流，KD为电流变化率的微分系数，Kmin为下限幅值；
S22.在直流继电保护装置检测到故障后，降低调制系数直至其等于故障线路电压的标幺值，调制系数KM的计算公式如下：
Figure FDA0002958000270000022
其中，Vdc为换流器直流母线电压，Vlinei表示与直流母线相连接的第i条直流线路的电压，Vdcn为换流器的额定直流电压，N为与直线母线相连的直流线路总数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MMC包括：半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器；其中，所述子模块混合型模块化多电平换流器是指由半桥子模块、全桥子模块、中点箝位型子模块、双半桥串联子模块、双全桥串联子模块、箝位型双子模块、交叉连接双子模块、自阻型子模块以及二极管箝位型子模块九类子模块中的任意两种子模块组合构成的子模块混合型模块化多电平换流器。
3.一种MMC型柔性直流电网的故障限流控制系统，其特征在于，该系统包括：
极控制器，用于输出桥臂单元应投入的子模块数量；
限流控制器，用于输出调制系数，并将极控制器输出的桥臂单元应投入的子模块数量和调制系数相乘，输出乘积至阀控制器，限流控制器具有两种工作模式：电流变化率限流模式和电压自适应限流模式，通常情况下，限流控制器处于电流变化率限流模式；在收到直流继电保护装置输出的切换指令时，限流控制器切换为电压自适应限流模式，调制系数的运行范围为[0,1.0]，系统稳定运行时，调制系数保持为最大限幅值1.0；故障发生后，调制系数根据故障类型自动降低，从而使换流器直流侧出口的直流电压自适应于直流故障点的电压；
阀控制器，用于根据限流控制器的输出，确定所述柔性直流电网中换流器桥臂单元实际投入的子模块数量；
在正常运行阶段，限流控制器处于电流变化率限流模式，在故障发生后、收到直流继电保护装置输出的切换指令前，限流控制器处于电流变化率限流模式，在收到直流继电保护装置输出的切换指令时，限流控制器切换处于电压自适应限流模式，在直流断路器收到跳闸指令并成功跳闸后，限流控制器处于电流变化率限流模式；
限流控制器的电流变化率限流模式的输出是通过将1.0减去换流器直流母线电流的变化率与微分系数二者的乘积，再通过限幅得到；
限流控制器的电压自适应限流模式的输出为通过比较换流器直流母线电压以及与该直流母线相连的所有直流线路的电压所构成的电压序列，将该电压序列中的最小值除以换流器直流侧出口的直流电压的额定值得到。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述MMC包括：半桥型模块化多电平换流器、子模块混合型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器；其中，所述子模块混合型模块化多电平换流器是指由半桥子模块、全桥子模块、中点箝位型子模块、双半桥串联子模块、双全桥串联子模块、箝位型双子模块、交叉连接双子模块、自阻型子模块以及二极管箝位型子模块九类子模块中的任意两种子模块组合构成的子模块混合型模块化多电平换流器。
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