[发明专利]一种集中式电阻耗能装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于集中式电阻耗能装置的控制方法，其特征在于：

所述装置由开关单元与耗能电阻构成，所述开关单元由至少一个开关模块同方向串联连接构成，所述耗能电阻集中布置并与开关单元串联连接，所述耗能电阻与开关单元的串联连接跨接于高低电位直流线路之间；

所述开关模块由第一功率半导体开关器件、第一二极管、第二功率半导体开关器件、放电电阻与直流电容构成；其中，第一二极管的阴极与直流电容的正极连接，第一二极管的阳极与第一功率半导体开关器件的集电极连接，第一功率半导体器件的发射极与直流电容的负极连接；或者，第一功率半导体开关器件集电极与直流电容正极连接，第一功率半导体开关器件发射极与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极与直流电容的负极连接；

第一功率半导体开关器件的集电极作为正极引出点，其发射极作为负极引出点；第二功率半导体开关器件与放电电阻串联连接，该串联连接再与直流电容并联；

当装置检测到直流线路过压时，所述方法包括如下步骤：

步骤1：所述装置实时检测直流线路电压，当直流线路电压没有超过上限值Umax时，该装置处于待机模式，执行步骤2进行直流电容电压均衡；当直流线路电压超过上限值Umax，所述装置处于耗能模式，转至步骤3；

步骤2：检测所有开关模块内的直流电容电压，若超过设定的上限值，则导通第二功率半导体开关器件，对直流电容进行放电操作，维持直流电容电压在一个安全范围内；

步骤3：依次导通开关模块中的第一功率半导体器件，导通间隔时间为t；待所有第一功率半导体器件均导通后，维持该状态时间长度为T1，对电容电压进行排序；

步骤4：检测直流线路电压，当直流线路电压低于下限值Umin时，按照电容电压排序结果，由电容电压高到低的顺序依次关断开关模块中的第一功率半导体器件，关断间隔时间为t3，待所有第一功率半导体器件均关断后，维持该状态时间长度为T2，在此T2时间间隔内执行步骤2；

步骤5：转至步骤1。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述放电电阻两端并联第二二极管，该二极管为放电电阻中的感性电流在第二功率半导体开关器件关断后提供续流回路。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述开关模块中的第一二极管还反向并联第三功率半导体开关器件。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述耗能电阻还并联一个由二极管构成的电压钳位单元。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述开关模块还并联一个旁路开关。

6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述集中式电阻耗能装置的开关单元还串联至少一个充电单元，所述充电单元由充电电阻和充电开关并联构成。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述集中式电阻耗能装置还串联至少一个隔断开关。

8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述耗能电阻替换为储能器，所述储能器具备充放电能力。

9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述开关模块仅包括机械开关。