[发明专利]直流电力网络

权利要求书

1.一种DC电力网络，包括：多个DC端子，每个DC端子能够操作连接至变换器；以及多个DC传输路径，每个DC传输路径被设置成互连所述多个DC端子中的两个或更多个，每个DC传输路径包括DC电力传输介质，每个DC传输路径还包括开关设备，所述开关设备能够操作以选择性阻止电流在对应的DC传输路径中流动，所述DC电力网络还包括：

至少一个有源功率电子器件，所述至少一个有源功率电子器件连接在所述多个DC传输路径的至少一个中；

检测器，所述检测器被配置成检测在所述多个DC传输路径中出现的一个或多个故障；以及

控制单元，所述控制单元被编程以操作所述至少一个有源功率电子器件，以改变故障的对应DC传输路径的视在阻抗，以便迫使在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至目标电流水平，所述控制单元还被编程以操作所述开关设备以在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至所述目标电流水平时，阻止电流在所述故障的对应DC传输路径中流动，其中，所述目标电流水平对应于电流阈值，在该电流阈值或低于该电流阈值时，可以操作所述开关设备以阻止电流在所述对应的DC传输路径中流动，

其中，所述至少一个有源功率电子器件配置成能够操作以选择性改变所述对应的DC传输路径的视在阻抗，从而将电流从所述多个DC传输路径的至少一个引导到所述多个DC传输路径的至少另一个，并且

其中，所述控制单元被编程以操作所述至少一个有源功率电子器件，以改变所述故障的对应DC传输路径的视在阻抗，从而将来自所述多个DC传输路径的至少一个的电流转移到所述多个DC传输路径的至少另一个，以便迫使在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至所述目标电流水平。

2.根据权利要求1所述的DC电力网络，其中，所述目标电流水平是零或基本为零。

3.根据权利要求1所述的DC电力网络，其中，所述开关设备是断开器或隔离器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的DC电力网络，其中，所述至少一个有源功率电子器件被配置成能够操作以在所述对应的DC传输路径中选择性注入电压降，从而改变所述对应的DC传输路径的视在阻抗。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的DC电力网络，包括多个有源功率电子器件，其中，所述控制单元被编程以协调所述多个有源功率电子器件的操作，从而改变故障的对应DC传输路径的视在阻抗，以便迫使在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至所述目标电流水平。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的DC电力网络，其中，所述至少一个有源功率电子器件是电流控制器，所述电流控制器包括：

多个连接点，每个连接点连接于所述DC传输路径的至少一个中；以及

互连所述多个连接点的电流控制器，所述电流控制器包括多个互连的电流控制子单元，每个电流控制子单元在使用中连接于相应的DC传输路径中，每个电流控制子单元包括至少一个开关元件，每个电流控制子单元的所述至少一个开关元件能够操作以选择性建立通过在至少一个DC传输路径和至少另一DC传输路径之间的电流控制器的电流路径，所述至少一个开关元件还连接到至少一个能量储存装置以选择性提供电压源，

其中，所述控制单元是开关控制单元或者包括开关控制单元，以控制所述电流控制器的每个开关元件的开关，从而选择性建立通过所述电流控制器的所述电流路径，并在所述至少一个DC传输路径和所述至少另一DC传输路径之间选择性连接所述至少一个能量储存装置，以便在使用中将电压降注入至少一个DC传输路径中，从而引导电流通过所述电流路径从所述至少一个DC传输路径到达所述至少另一DC传输路径，以便迫使所述故障的对应DC传输路径中的电流降低至所述目标电流水平。

7.一种用于DC电力网络的故障清除的方法，其中，所述DC电力网络包括：多个DC端子，每个DC端子能够操作连接至变换器；以及多个DC传输路径，每个DC传输路径被设置成互连所述多个DC端子中的两个或更多个，每个DC传输路径包括DC电力传输介质，每个DC传输路径还包括开关设备，所述开关设备能够操作以选择性阻止电流在对应的DC传输路径中流动，所述DC电力网络还包括：至少一个有源功率电子器件，所述至少一个有源功率电子器件连接在所述多个DC传输路径的至少一个中，

其中，所述方法包括步骤：

（i）检测在所述多个DC传输路径的一个或多个中出现的故障；

（ii）在检测到在所述多个DC传输路径的一个或多个中出现的故障之后，操作所述至少一个有源功率电子器件以改变故障的对应DC传输路径的视在阻抗，以便迫使在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至目标电流水平；以及

（iii）当在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至所述目标电流水平时，操作所述开关设备以阻止电流在所述故障的对应DC传输路径中流动，

其中，所述目标电流水平对应于电流阈值，在该电流阈值时或低于该电流阈值时，可以操作所述开关设备以阻止电流在所述对应的DC传输路径中流动，

其中，所述至少一个有源功率电子器件配置成能够操作以选择性改变所述对应的DC传输路径的视在阻抗，从而将电流从所述多个DC传输路径的至少一个引导到所述多个DC传输路径的至少另一个，并且

其中，所述方法包括：操作所述至少一个有源功率电子器件，以改变所述故障的对应DC传输路径的视在阻抗，从而将来自所述多个DC传输路径的至少一个的电流转移到所述多个DC传输路径的至少另一个，以便迫使在所述故障的对应DC传输路径中流动的电流降低至所述目标电流水平。