[发明专利]相位受控IGBT桥式、GTO桥式和混合IGBT/半无源、GTO/半无源型故障电流限制器（FCL）

权利要求书

1.一种位于电源与负载之间的IGBT和GTO桥式故障电流限制器(FCL)，包括：

a)电力电路，所述电力电路由以桥的形式连接的两个双向S1、S4和两个单向全控开关S2、S3的拓扑结构构成，并且非超导电抗器被安装在所述桥内并且具有内阻R_DC；以及

b)带有精确相位控制电路的控制器，用于通过以下操作将故障电流限制到期望的值：

-根据测量的电流和电压并通过使用所呈现的解析方程计算所述开关的接通角和关断角；

-将计算的接通角和关断角转换成选通信号；以及

-将所述选通信号供应至所述开关。

2.根据权利要求1所述的IGBT和GTO桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述电抗器以充电模式操作，在所述充电模式期间正电流或负电流流过传输线路、相应的开关对、电抗器L_DC和所述负载，其中，在所述充电模式结束时，所述电抗器被充电到线路电流的最大绝对值。

3.根据权利要求1所述的IGBT和GTO桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述拓扑结构由基于Mosfet或IGCT的开关组装。

4.根据权利要求1所述的IGBT和GTO桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述双向开关允许通过在正常操作开始时接通所述双向开关并且保持所述双向开关的导通状态直到所述正常操作模式结束来在所述正常操作期间旁路所述FCL，使得流过电抗器L_DC的电流为零，并且线路电流流过开关S₁、S₄。

5.根据权利要求1所述的GTO桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述电抗器在所述充电模式之后以续流模式操作，在所述续流模式期间所述电抗器上的电压降的极性被反转。

6.一种位于电源与负载之间的IGBT/半无源和GTO/半无源桥式故障电流限制器(FCL)，包括：

a)电力电路，所述电力电路由以桥的形式连接的两个双向全控双向开关S1、S4、一个全控单向开关S2和一个二极管开关S3构成。非超导电抗器被安装在所述桥内并且具有内阻R_DC；

b)带有精确相位控制电路的控制器，以用于通过以下操作将故障电流限制到期望的值：

-根据测量的电流和电压并通过使用所呈现的解析方程计算所述开关的接通角和关断角；

-将计算的接通角和关断角转换成选通信号；以及

-将所述选通信号供应至所述开关供应。

7.根据权利要求6所述的IGBT/半无源和GTO/半无源桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述双向开关允许通过在正常操作开始时接通所述双向开关并且保持所述双向开关的导通状态直到所述正常操作模式结束来在所述正常操作期间旁路所述FCL，使得流过电抗器L_DC的电流为零，并且线路电流流过开关S₁、S₄。

8.根据权利要求6所述的IGBT/半无源和GTO/半无源桥式故障电流限制器(FCL)，其中，所述电抗器在所述充电模式之后以续流模式操作，在所述续流模式期间所述电抗器上的电压降的极性被反转。