[发明专利]直流断耗装置及其控制方法

权利要求书

1.一种直流断耗装置，应用于柔性直流输电系统，所述装置包括：

分合支路，一端连接所述柔性直流输电系统的直流母线；

至少一个出线通流支路，一端连接所述柔性直流输电系统的直流母线；

至少一个出线选择支路，所有所述出线选择支路的一端连接所述分合支路的另一端，所述出线选择支路的另一端与所述出线通流支路的另一端一一对应连接，同时与直流线路或换流器连接；

至少一个耗能电阻支路，所有所述耗能支路的一端连接所述分合支路的另一端。

2.如权利要求1所述的装置，其中，

所述耗能电阻支路包括至少两个耗能电阻、至少一个正向电力电子开关和至少两个反向二极管，任一耗能电阻的一端通过所述正向电力电子开关连接相邻耗能电阻的一端形成级联；任一耗能电阻与相邻耗能电阻通过所述反向二极管并联连接；第一个耗能电阻未连接正向电力电子开关的端口作为所述耗能电阻支路的一端，最后一个耗能电阻未连接正向电力电子开关的端口作为耗能电阻支路的另一端；或者

所述耗能电阻支路包括耗能电阻、正向电力电子开关和反向二极管，其中，所述正向电力电子开关与所述反向二极管反并联连接后与所述耗能电阻串联连接；其中，

所述耗能电阻支路中的反向二极管可取消，所述正向电力电子开关包括晶闸管、IGCT或GTO的至少一种。

3.如权利要求1所述的装置，其中，

所述分合支路包括第一电力电子双向开关、与所述第一电力电子双向开关并联连接的非线性电阻或避雷器；或者

所述分合支路包括串联连接的第一电力电子双向开关和负压耦合装置，以及与所述第一电力电子双向开关并联连接的非线性电阻或避雷器。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述出线通流支路包括：

第一快速机械开关，所述第一快速机械开关包括至少一个串联的机械开关；或者

串联连接的第一快速机械开关和第二电力电子双向开关。

5.如权利要求3或4所述的装置，其中，所述第一电力电子双向开关或所述第二电力电子双向开关包括：

至少两个首尾反向串联连接的可关断功率半导体模块；或者

至少一个串联连接的全桥子模块；或者

第一支路，包括至少三个依次反向串联的不可控功率半导体模块；

第二支路，与所述第一支路并联形成第一并联端和第二并联端，所述第二支路包括至少三个依次反向串联的不可控功率半导体模块，与所述第一支路的不可控功率半导体模块数量相同且极性相反；

至少两个可关断功率半导体模块，一端连接于所述第一支路中相邻两个不可控功率半导体模块的连接点，另一端连接于所述第二支路中对应的相邻两个不可控功率半导体模块的连接点；其中，

所述全桥子模块包括：

四个可关断功率半导体模块、电容或非线性电阻，每两个所述可关断功率半导体模块同向串联连接分别构成两条支路，所述两条支路并联，所述两条支路的中间点分别引出作为输入端和输出端；所述电容或非线性电阻与所述两条支路并联连接；或者

四个可关断功率半导体模块、电容，每两个所述可关断功率半导体模块同向串联连接分别构成两条支路，所述两条支路并联，所述两条支路的中间点分别引出作为输入端或输出端；所述电容与不可控功率半导体模块串联后与所述两条支路并联连接；或者

四个不可控功率半导体模块、可关断功率半导体模块，每两个所述不可关断功率半导体模块同向串联连接分别构成两条支路，所述两条支路并联，所述两条支路的中间点分别引出作为输入端和输出端；所述可关断功率半导体模块与所述两条支路并联连接；或者

两个可关断功率半导体模块、两个不可控功率半导体模块、电容，每个所述不可控功率半导体模块和所述可关断功率半导体模块同向串联连接分别构成两条支路，所述两条支路并联，所述两条支路的中间点分别引出作为输入端和输出端；所述电容与所述两条支路并联连接；或者

四组不可控功率半导体模块串联组、一组可关断功率半导体模块串联组，每组所述不可控功率半导体模块串联组包括至少两个串联连接的可关断功率半导体模块，每两组所述不可控功率半导体模块串联组同向串联分别构成两条支路，所述两条支路并联，所述两条支路的中间点分别引出作为输入端和输出端；所述可关断功率半导体模块串联组与所述两条支路并联连接，包括至少两个串联连接的不可控功率半导体模块；

其中，所述可关断功率半导体模块包括并联二极管的IGBT、IGCT、IEGT或BIGT的至少一种。