[发明专利]电力电子有载分接开关及其控制方法

权利要求书

1.一种电力电子有载分接开关，其特征在于，包括：

调压支路，包括串联连接的第一调压电路和第二调压电路，所述第一调压电路包括串联连接的第一功率半导体模块和第一调压绕组；所述第二调压电路包括串联连接的第二功率半导体模块和第二调压绕组，所述第一调压绕组和所述第二调压绕组是变压器的原边绕组；

通流支路，与所述调压支路并联连接在所述电力电子有载分接开关的输入端和输出端之间，所述通流支路包括串联连接的第一通流电路和第二通流电路，所述第一通流电路包括第三功率半导体模块，所述第二通流电路包括第四功率半导体模块；

辅助切换电路，一端连接于所述第一调压电路和所述第二调压电路的连接点，另一端连接于所述第一通流电路和所述第二通流电路的连接点，所述辅助切换电路包括并联连接的第五功率半导体模块和电阻；

所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块均包括全控型功率开关器件和非线性电阻。

2.如权利要求1所述的电力电子有载分接开关，其特征在于，所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块均包括：

至少一个全控型功率开关器件模块，所述全控型功率开关器件模块包括两只反向串联连接的全控型功率开关器件，所述全控型功率开关器件两端均反并联有二极管；

所述非线性电阻，并联连接在所述全控型功率开关器件模块两端。

3.如权利要求1所述的电力电子有载分接开关，其特征在于，所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块均包括：

至少一个全桥模块，所述全桥模块包括四只全控型功率开关器件及电容器，全控型功率开关器件两端均反并联有二极管；

所述非线性电阻，并联连接在串联连接的至少一个所述全桥模块两端。

4.如权利要求1所述的电力电子有载分接开关，其特征在于，所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块均包括：

反向并联的两组单向通流模块，所述单向通流模块包括正向串联连接的至少一对全控型功率开关器件和不控器件，所述全控型功率开关器件两端均反并联有二极管；

所述非线性电阻，与所述反向并联的两组单向通流模块互相并联。

5.如权利要求1所述的电力电子有载分接开关，其特征在于，所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块均包括：

所述全控型功率开关器件串联模块和不控器件全桥模块，所述不控器件全桥模块的每个桥臂包括正向串联连接的至少两个不控器件，两个桥臂的中点作为各功率半导体模块的输入端和输出端，所述全控型功率开关器件两端均反并联二极管；

所述非线性电阻，所述非线性电阻、全控型功率开关器件串联模块和不控器件全桥模块的两个桥臂互相并联连接。

6.一种如权利要求1至5之任一项所述电力电子有载分接开关的控制方法，其特征在于，包括：

控制所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块、所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块的开通与关断，来投入与退出所述第一调压绕组、所述第二调压绕组，从而调节所述电力电子有载分接开关所处的挡位，使电流从所述调压支路和所述通流支路并联连接的一端流入，从所述调压支路和所述通流支路并联连接的另一端流出。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述电力电子有载分接开关所处的挡位为I挡时，关断所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块，开通所述第三功率半导体模块、所述第四功率半导体模块、所述第五功率半导体模块，电流经所述第一通流电路、所述第二通流电路流通，接入所述变压器的原边的调压绕组级数为0，所述第一功率半导体模块、所述第二功率半导体模块两端压降仅为1级调压绕组的电压。