[发明专利]一种基于阻容器件的可控卸荷模块，电路及控制方法

权利要求书

1.一种基于阻容器件的模块化可控卸荷电路，其特征在于，所述电路与受端换流站并联后接入直流输电线路，所述电路包括：主电阻、主电感和多个可控卸荷模块；

所述主电阻、主电感和多个可控卸荷模块依次串联；

所述主电阻用于提供能量控制电路耗能的主要功率；

所述主电感用于限制所述电路中的电流变化率；

所述可控卸荷模块用于电路分压；

所述电路非对称或对称并接于直流输电线路上；

所述主电阻的阻值由所述电路的额定直流电压和最大吸收功率决定，所述主电阻的阻值按下时计算：

其中，R_m为主电阻的阻值，U_dc为电路的额定直流电压，P_max为电路的最大吸收功率；

所述可控卸荷模块，包括：主开关、辅助开关、辅助电阻、辅助电感和第一电容；

所述辅助电感、辅助开关和辅助电阻依次串联后与所述主开关和第一电容并联；

所述辅助电感用于限制所述第一电容放电的电流最大值和电流变换率；

所述可控卸荷模块包括三种工作状态：

短接状态：所述主开关闭合；

分压状态：所述主开关和辅助开关断开；

保护状态：所述主开关断开且所述辅助开关闭合；

还包括：第二电容；

所述第二电容与所述辅助电阻并联；

还包括：第一二极管、第二二极管和第三二极管；

所述第一二极管与所述主开关反向并联后与所述第二二极管串联；

所述第三二极管与所述辅助开关反向并联。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述可控卸荷模块的数量由额定直流电压和所述可控卸荷模块中第一电容的最大耐受电压决定，所述可控卸荷模块的数量，由下式计算：

其中，N为所述可控卸荷模块的数量，U_dc为电路的额定直流电压，U_c为所述第一电容的最大耐受电压。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，

所述可控卸荷模块中第二电容的容值由所述可控卸荷模块吸收的最大能量、所述可控卸荷模块数量和所述第一电容的最大耐受电压决定，所述第二电容的容值，由下式计算：

其中，C₂为所述第二电容的容值，E_max为所述可控卸荷模块吸收的最大能量，N为所述可控卸荷模块的数量，U_c为第一电容的最大耐受电压。

4.如去权利要求3所述的电路，其特征在于，

所述可控卸荷模块中辅助电阻的阻值由所述第二电容所在线路中最大放电电流确定，所述辅助电阻的阻值由下式计算：

其中，R_a为所述辅助电阻的阻值，U_c为所述第一电容的最大耐受电压，I_{c2_max}为所述第二电容所在线路中最大放电电流。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述可控卸荷模块中辅助电感的感性值由所述第一电容的最大耐受电压和可控卸荷模块中辅助开关的开通电流耐受能力决定，所述辅助电感的感性值，由下式计算：

其中，L_a为所述辅助电感的感性值，U_c为所述第一电容的最大耐受电压，为辅助开关的开通电流耐受能力。

6.如权利要求2所述的电路，其特征在于，

所述主电感的最小感性值由所述电路额定直流电压、所述可控卸荷模块的数量和所述主开关的开通电流耐受能力决定，所述主电感的最小感性值，由下式计算：

其中，所述L_m为所述主电感的最小值，U_dc为所述电路额定直流电压，N为所述可控卸荷模块的数量，为所述主开关的开通电流耐受能力。