[发明专利]用于混合换流器的高位在线取能装置及方法

权利要求书

1.一种用于混合换流器的高位在线取能装置，所述混合换流器包括多个桥臂，每一所述桥臂包括至少一可关断管阀串及至少一晶闸管阀串，每一所述可关断管阀串包括至少一可关断管，其特征在于，所述高位在线取能装置对应地电性连接于所述可关断管，当所述桥臂保持闭锁且耐受直流线路电压时，所述可关断管阀串及所述晶闸管阀串共同耐受直流电压，所述高位在线取能装置通过所述可关断管的两端进行取能，为控制保护装置及所述可关断管的驱动电路供电；

所述高位在线取能装置包括取能单元，所述取能单元并联连接于所述可关断管的两端，当所述桥臂保持闭锁且耐受直流线路电压，所述可关断管阀串及所述晶闸管阀串共同耐受直流电压，所述取能单元通过所述可关断管的两端的直流母线取能，为控制保护装置及所述可关断管的驱动电路供电；

所述高位在线取能装置还包括：并联连接于所述可关断管的两端的可控电力电子开关及电流泄放电阻；及控制单元；当所述可关断管阀串两端的电压升高时，所述控制单元控制所述可控电力电子开关闭合，所述电流泄放电阻投入，从而降低所述可关断管阀串两端的电压；当所述可关断管阀串两端的电压差降低时，所述控制单元控制所述可控电力电子开关断开，从而升高所述可关断管阀串两端的电压。

2.如权利要求1所述的高位在线取能装置，其特征在于，包括取能单元，所述可关断管包括缓冲电容，所述取能单元并联连接于所述缓冲电容的两端，当所述桥臂保持闭锁且耐受直流线路电压时，所述可关断管阀串及所述晶闸管阀串共同耐受直流电压，所述缓冲电容储能，所述取能单元通过所述缓冲电容上的能量进行取能，为控制保护装置及所述可关断管的驱动电路供电。

3.如权利要求2所述的高位在线取能装置，其特征在于，控制单元，根据所述可关断管阀串两端的电压控制所述可控电力电子开关闭合或断开，从而控制所述可关断管阀串两端的电压。

4.如权利要求1－3任一项所述的高位在线取能装置，其特征在于，所述控制单元包括：

电压获取模块，于多个所述取能单元两端的电压中选取出最低电压；

比较模块，根据所述最低电压及所述取能单元两端的电压获得电压差值；

控制模块，根据所述电压差值控制所述可控电力电子开关的闭合时间。

5.如权利要求4所述的高位在线取能装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

占空比计算模块，根据所述电压差值获得所述可控电力电子开关的占空比，所述控制模块通过控制所述可控电力电子开关的占空比从而控制闭合时间。

6.如权利要求5所述的高位在线取能装置，其特征在于，所述占空比计算模块根据以下公式获得所述可控电力电子开关的占空比：

其中，D_i为第i个模块的开关动作占空比，T为可控电力电子开关的动作周期，K为比例系数为，该比例系数影响到达电压平衡的速率，V_th为阈值电压，V_i为每一个取能单元两端的电压，V_min为多个所述取能单元两端的电压中的最低电压。

7.如权利要求4所述的高位在线取能装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

调制模块，以所述可控电力电子开关的占空比为标准波进行PWM调制，从而输出控制信号之所述控制模块，所述控制模块根据所述控制信号控制所述可控电力电子开关闭合或断开。

8.一种用于混合换流器的高位在线取能方法，所述混合换流器包括多个桥臂，每一所述桥臂包括至少一可关断管阀串及至少一晶闸管阀串，每一所述可关断管阀串包括至少一可关断管，其特征在于，所述高位在线取能方法应用于上述权利要求1－7中任一项所述的高位在线取能装置，所述高位在线取能方法于所述桥臂保持闭锁且耐受直流线路电压时，通过所述可关断管的两端进行取能，为控制保护装置及所述可关断管的驱动电路供电。