[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2461912C1 - Шунтирующий модуль - Google Patents

Шунтирующий модуль Download PDF

Info

Publication number
RU2461912C1
RU2461912C1 RU2011111203/28A RU2011111203A RU2461912C1 RU 2461912 C1 RU2461912 C1 RU 2461912C1 RU 2011111203/28 A RU2011111203/28 A RU 2011111203/28A RU 2011111203 A RU2011111203 A RU 2011111203A RU 2461912 C1 RU2461912 C1 RU 2461912C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
converter
electronic switch
relay
power electronic
Prior art date
Application number
RU2011111203/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Андреас ФЁГЕЛИ (CH)
Андреас ФЁГЕЛИ
Original Assignee
Абб Швайц Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Швайц Аг filed Critical Абб Швайц Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2461912C1 publication Critical patent/RU2461912C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относится области силовых электронных средств, в частности к шунтирующему модулю, для замыкания ячейки преобразователя. Сущность изобретения: шунтирующий модуль для шунтирования первого и второго входа ячейки преобразователя модульного преобразователя содержит бистабильное механическое реле, силовой электронный переключатель, модуль возбуждения для переключения реле и силового электронного переключателя. Бистабильное механическое реле выполнено с возможностью электрического соединения первого входа со вторым входом, силовой электронный переключатель выполнен с возможностью электрического соединения первого входа со вторым входом. Шунтирующий модуль содержит накопитель энергии для подачи питания к механическому реле, силовому электронному переключателю и модулю возбуждения, причем модуль возбуждения содержит схему пассивного детектирования избыточного напряжения, и, если напряжение превышено, накопитель энергии заряжается за счет избыточного напряжения. Модуль возбуждения содержит дополнительный электронный переключатель, который закрыт, когда напряжение на накопителе энергии превышает заданное значение, и модуль возбуждения подает ток от накопителя энергии к бистабильному реле и/или к силовому электронному переключателю, и модуль возбуждения имеет гистерезис, так что, если напряжение на накопителе энергии недостаточно повышено, к реле и/или силовому электронному переключателю все еще подается ток от накопителя энергии. Изобретение обеспечивает преобразователь, с удобными для технического обслуживания и надежными ячейками преобразователя. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к области силовых электронных средств, и, в частности, данное изобретение относится к шунтирующему модулю, предназначенному для замыкания ячейки преобразователя, к ячейке преобразователя, к преобразователю и к способу замыкания ячейки преобразователя.
Предшествующий уровень техники
Определенные типы преобразователей, например модульные многоуровневые преобразователи (преобразователи M2LC), могут иметь множество ячеек преобразователя, которые содержат силовые электронные переключатели, посредством которых переключают ток, переключаемый преобразователем. В ячейках такого типа всегда возможно возникновение проблемы, связанной с тем, что одну или больше ячеек в преобразователе требуется обойти или шунтировать. Такой случай может возникнуть, например, когда избыточный ток или избыточное напряжение присутствует на одной или множестве ячеек, что может быть связано с внешней неисправностью (например, неисправностью цепи заземления) или внутренней неисправностью внутри ячейки преобразователя.
В случае значительной внутренней неисправности в ячейке преобразователя может быть предпочтительным постоянно шунтировать такую ячейку преобразователя. С этой целью ранее были предложены: контакт, формируемый пиротехническими средствами (WO 2009/092621 А1), вакуумный прерыватель (WO 2008/125494 А1) или разрушаемые полупроводниковые компоненты (DE 10323220 А1, WO 2007/023064).
В случае внешних неисправностей может потребоваться на короткое время пропустить токи выброса через шунтирующий модуль, с тем чтобы сформировать обход для таких токов выброса мимо ячейки преобразователя. С этой целью было предложено, например, использовать тиристор, подключенный параллельно с обратно включенным диодом к переключателям преобразователя (WO 2008/067786 А1).
Шунтирующие модули без возможности их сброса (например, с пиротехническим контактом или разрушаемые компоненты) должны быть удалены из ячеек преобразователя и заменены новыми шунтирующими модулями, которые еще не использовались, и это требует определенных усилий. Такая операция может потребовать значительного времени и может быть дорогостоящей.
С тиристорами также возникает проблема, состоящая в том, что они обеспечивают шунтирование до тех пор, пока не будут переведены в открытое состояние в отсутствие подачи внешнего питания. Полное прекращение подачи питания преобразователя в таком случае также приведет к переключению шунтирующих модулей дефектных ячеек обратно в закрытое состояние.
В GB 1163507 А описан шунтирующий модуль такого общего типа, предназначенный для замыкания первого входа и второго входа ячейки преобразователя в преобразователе. Кроме того, в US 5986909 раскрыт шунтирующий модуль для ячейки преобразователя, работающий на основе реле.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить преобразователь, имеющий удобные для технического обслуживания и надежные ячейки преобразователя.
Эта цель достигается с помощью изобретений в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Кроме того, варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Первый аспект изобретения относится к шунтирующему модулю, предназначенному для шунтирования первого входа и второго входа ячейки преобразователя модульного преобразователя.
Преобразователь может представлять собой силовой преобразователь, который разработан для преобразования тока от нескольких десятков до несколько сотен ампер, при напряжении несколько тысяч вольт. В этом случае преобразование означает процесс, в ходе которого напряжение переменного тока формируется из напряжения постоянного тока, напряжение постоянного тока получают из напряжения переменного тока, или напряжение переменного тока на другой частоте формируют из напряжения переменного тока на первой частоте. Преобразователь может представлять собой модульный многоуровневый преобразователь (M2LC), непрямой преобразователь или прямой преобразователь. Эти два типа преобразователей часто также называются цепными преобразователями, поскольку их ячейки преобразователей расположены в форме цепи.
Ячейка преобразователя может представлять собой однополярную ячейку (полумостовую), например в случае непрямого преобразователя M2LC, или в других случаях она может представлять собой биполярную ячейку (полный мост), например в случае прямого преобразователя M2LC или цепного преобразователя. Ячейка преобразователя обычно имеет множество электронных переключателей, таких как тиристоры или IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором). Кроме того, ячейка преобразователя имеет накопитель энергии, например конденсатор. Множество ячеек преобразователей могут быть соединены последовательно через их входы для формирования преобразователя.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения шунтирующий модуль содержит бистабильное механическое реле, в котором бистабильное механическое реле выполнено с возможностью электрического соединения первого входа со вторым входом и/или для повторного прерывания соединения. Бистабильное механическое реле не меняет свое текущее состояние переключения при отключенном входе управления.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения шунтирующий модуль содержит мощный электронный переключатель. Мощный электронный переключатель может быть выполнен с возможностью электрического соединения первого входа со вторым входом ячейки преобразователя и для повторного прерывания этого соединения.
Мощный электронный переключатель может выполнять переключение на несколько порядков по магнитуде быстрее, чем реле. Например, шунтирующий модуль может одновременно передавать сигнал управления в мощный электронный переключатель и в бистабильное механическое реле, в результате чего происходит замыкание мощного электронного переключателя, прежде всего, через очень короткий период времени (микросекунды), и затем замыкается бистабильное механическое реле (миллисекунды).
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мощный электронный переключатель разработан с возможностью замыкания в течение от нескольких микросекунд до нескольких десятков микросекунд.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения бистабильное механическое реле разработано с возможностью его замыкания в течение от нескольких миллисекунд до нескольких десятков миллисекунд.
Даже если ячейка преобразователя потеряет внутреннее возбуждение, в течение некоторого периода времени, например, из-за того, что шунтирующий модуль был замкнут, бистабильное механическое реле остается в его замкнутом состоянии.
Шунтирующий модуль может быть разработан с использованием простой технологии. При этом не требуется использования каких-либо пиротехнически формируемых контактов или вакуумным прерывателей. Благодаря использованию бистабильного механического реле шунтирующий модуль надежно и стабильно сохраняет свое состояние после операции, даже без подачи внешнего питания. Поскольку бистабильное механическое реле и мощный электронный переключатель могут быть разработаны с возможностью их сброса, шунтирующий модуль также может быть разработан с возможностью его сброса. Кроме того, входы шунтирующего модуля и входы ячейки преобразователя могут быть включены параллельно, в отличие от разрушаемых полупроводниковых компонентов. Кроме того, шунтирующий модуль обеспечивает возможность ограничения биполярного избыточного напряжения для ячейки преобразователя с высоким импедансом.
Кроме того, множество ситуаций неисправности на уровне преобразователя может быть охвачено шунтирующим модулем, в частности включающие в себя неисправность цепи заземления и короткое замыкание. Кроме того, шунтирующий модуль может обеспечить избыточный путь, например, для пути короткого замыкания соединения постоянного тока.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мощный электронный переключатель содержит два включенных параллельно противоположных друг другу тиристора. В более общем случае, также возможно выполнить шунтирующий модуль, по меньшей мере, на одном тиристоре.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения мощный электронный переключатель содержит симистор.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения шунтирующий модуль содержит накопитель энергии для подачи питания для цепей управления, механического реле и мощного электронного переключателя. Такой накопитель энергии может, например, представлять собой конденсатор, который может быть заряжен, например, непосредственно или опосредованно через напряжение, прикладываемое к ячейке преобразователя. В частности, также возможно специально дополнительно заряжать накопитель энергии или конденсатор, используя избыточное напряжение на ячейке преобразователя.
В соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения шунтирующий модуль содержит цепь управления для переключения бистабильного механического реле и мощного электронного переключателя.
В соответствии с одним вариантом осуществления цепи управления разработаны для приема сигнала замыкания или сброса реле и/или мощного электронного переключателя и замыкания или размыкания реле и/или мощного электронного переключателя (то есть для их сброса), как реакции на сигнал замыкания или сигнал сброса.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепи управления разработаны для определения избыточного напряжения и/или избыточного тока между первым входом и вторым входом ячейки преобразователя. В качестве примера, это может быть выполнено с помощью цепей управления, которые принимают сигналы измерения из модуля измерения напряжения и модуля измерения тока на первом и/или втором выходе ячейки преобразователя, и при их дополнительной обработке.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепи управления разработаны с возможностью замыкания реле и/или мощного электронного переключателя, когда определяют избыточное напряжение и/или избыточный ток. Например, цепи управления могут замыкать два переключающих элемента, когда напряжение между первым входом и вторым входом превышает заданное пороговое значение. Таким же образом, цепи управления могут замыкать два переключающих элемента, когда ток на первом входе и/или втором входе превышает заданное пороговое значение.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения шунтирующим модулем управляют с использованием пассивного детектирования избыточного напряжения между точками XI и Х2. В этом случае пассивное детектирование избыточного напряжения может означать электронный компонент, который изменяет свое внутреннее состояние исключительно в результате присутствия избыточного напряжения. Примеры компонентов, таких как эти, представляют собой двунаправленные диоды TRANSIL и подавляющие диоды.
В качестве примера, пассивное детектирование избыточного напряжения может содержать, по меньшей мере, один подавляющий диод или может содержать подавляющую цепь, состоящую из последовательно подключенных подавляющих диодов. Подавляющие диоды начинают проводить ток при определенном пороговом напряжении, и цепочку подавляющих диодов поэтому можно использовать для выбора порогового напряжения, при котором цепочка начинает проводить ток.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепочки из последовательно включенных подавляющих диодов, которые выбирают таким образом, чтобы они начали проводить ток при заданном пороговом напряжении, производят соответствующий сигнал для переключения бистабильного механического реле и/или мощного электронного переключателя в шунтирующем модуле.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, если превышается избыточное напряжение, выполняется заряд накопителя энергии или дополнительный его заряд за счет избыточного напряжения.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепь управления имеет дополнительный электронный переключатель, который замыкается, когда напряжение на накопителе энергии превышает заданное значение, и цепи управления передают ток от накопителя энергии в бистабильное реле и/или в мощный электронный переключатель.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепь управления обладает гистерезисом, таким образом, что, если напряжение в накопителе энергии будет недостаточным, реле и/или мощный электронный переключатель все еще получает ток от источника энергии. В качестве примера, в реле может быть передан ток и напряжение от накопителя энергии, когда напряжение накопителя энергии превышает определенное значение, что обеспечивает подачу в реле тока до тех пор, пока оно не сможет переключиться в разомкнутое состояние или в замкнутое состояние. В реле затем подают напряжение от накопителя энергии до тех пор, пока напряжение на накопителе энергии не станет ниже, чем определенное значение, и накопитель энергии снова отключается с помощью реле. В качестве примера, гистерезис и определение порогового значения для напряжения в накопителе энергии могут быть обеспечены с помощью динистора, который включен последовательно с подавляющим диодом.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения управление шунтирующим модулем разработано (например, в дополнение к сигналу замыкания в случае избыточного напряжения) для приема или детектирования внешнего сигнала замыкания и/или сигнала сброса. Такой внешний сигнал замыкания может поступать от модуля диагностики ячейки преобразователя или из модуля защиты системы преобразователя.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепь управления разработана с возможностью замыкания реле и/или мощного электронного переключателя, когда детектируют внешний сигнал замыкания.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения цепь управления разработана так, что она открывает реле и/или мощный электронный переключатель, когда детектируют внешний сигнал сброса.
Дополнительный аспект изобретения относится к ячейке преобразователя.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ячейка преобразователя содержит шунтирующий модуль, как описано выше и в следующем тексте.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ячейка преобразователя содержит модуль диагностики, который разработан для передачи сигнала замыкания и/или сигнала сброса для шунтирующего модуля. Кроме того, модуль диагностики может подавать важные результаты измерения и переменные состояния в центральный преобразователь и блок управления системой.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ячейка преобразователя содержит разъединение избыточного тока, которое может представлять собой разъединение избыточного тока, действующее независимо от шунтирующего модуля. Например, разъединение избыточного тока может разъединять полупроводники в ячейке преобразователя, в случае избыточного напряжения и/или избыточного тока.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ячейка преобразователя может автоматически прерывать ток в случае неисправности в активных переключателях в ячейке преобразователя (IGBT, IGCT) в течение микросекунд в случае выраженного избыточного тока (или тока короткого замыкания).
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения ячейка преобразователя содержит мониторинг устранения насыщения IGBT в ячейке преобразователя. Неисправности или проблемы, такие как эти, могут быть идентифицированы на основе мониторинга устранения насыщения IGBT или транзисторов. Однако они также могут быть основаны на очень быстром детектировании избыточного тока в случае IGCT или других элементов, которые могут быть отключены.
Дополнительный аспект изобретения относится к преобразователю.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения преобразователь содержит множество ячеек преобразователя, как описано выше и в следующем тексте.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения преобразователь содержит модуль защиты системы. Модуль защиты системы может быть выполнен с возможностью замыкания всех или выбранных мощных электронных переключателей и/или реле в шунтирующих модулях ячеек преобразователей в случае неисправности преобразователя и/или системы и их избирательного повторного сброса после устранения неисправности (то есть размыкания). Он разработан для передачи сигнала шунтирования и/или сигнала сброса в каждую ячейку преобразователя из множества ячеек преобразователя. В ситуациях определенных неисправностей быстрое и автономное разъединение на уровне ячейки преобразователя не достаточно, и модуль защиты системы передает скоординированный сигнал шунтирования во все ячейки или выбранные ячейки.
Дополнительный аспект изобретения относится к способу короткого замыкания ячейки преобразователя.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ содержит следующие этапы: принимают или определяют сигнал замыкания из модуля управления, например, на основе идентификации перенапряжения и/или избыточного тока на входах ячеек преобразователя или внешнего сигнала; замыкают мощный электронный переключатель с помощью модуля управления в ответ на сигнал замыкания; замыкают бистабильное механическое реле с помощью модуля управления в ответ на сигнал замыкания; получают энергию из накопителя энергии (например, локального накопителя энергии) для замыкания мощного электронного переключателя и/или бистабильного реле.
В этом случае сигнал замыкания может быть подан из модуля управления одновременно для мощного электронного переключателя и бистабильного реле, в ответ на который мощный электронный переключатель начинает проводить в течение миллисекунд, но бистабильное реле реагирует только через миллисекунды.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно содержит этап: заряжают накопитель энергии путем подачи напряжения для ячейки преобразователя во время нормальной работы или замыкают накопитель энергии от избыточного напряжения во входах ячейки преобразователя.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно содержит этап: размыкают бистабильное реле и/или мощный электронный переключатель в ответ на сигнал сброса.
В целом, следует также понимать, что описанные модули, такие как модуль управления, модуль диагностики и модуль возбуждения, могут быть воплощены как запрограммированные программные модули или функции. Однако возможно выполнить эти функциональные модули также частично или полностью в виде аппаратных средств.
Поэтому дополнительный аспект также относится к компьютерной программе, которая при работе ее в процессоре обеспечивает выполнение процессором способа, описанного выше и в следующем тексте.
Дополнительный аспект изобретения также направлен на считываемый компьютером носитель информации, в котором записана программа, такая как эта.
В этом случае считываемый компьютером носитель информации может представлять собой гибкий диск, CD, DVD, жесткий диск, запоминающее устройство USB, ОЗУ, ПЗУ, EPROM, EEPROM или EPROM типа флэш. Считываемый компьютером носитель информации также может представлять собой сеть передачи данных, такую как Интернет, которая обеспечивает возможность загрузки программного кода.
Примерные варианты осуществления изобретения будут подробно описаны в следующем тексте со ссылкой на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан преобразователь в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.2 показан дополнительный преобразователь в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.3 показана цепь ячеек преобразователя в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
На фиг.4 представлена униполярная ячейка преобразователя в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.5 показана биполярная ячейка преобразователя в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.6 показана ячейка преобразователя в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.7 показана ячейка преобразователя в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций способа короткого замыкания ячейки преобразователя в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.9 показан примерный вариант осуществления шунтирующего модуля в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
На фиг.10 показана схема с профилями напряжения для шунтирующего модуля, как показано на фиг.9, в соответствии с одним примерным вариантом осуществления изобретения.
Номера ссылочных позиций, используемые на чертежах, и их значения приведены в сводной форме в списке номеров ссылочных позиций. В принципе, идентичные или аналогичные части обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан непрямой преобразователь 10, который может преобразовывать постоянное напряжение UDC в переменное напряжение UAC. С этой целью непрямой преобразователь 10 имеет две ветви 12 преобразователя, которые соединяют входы непрямого преобразователя 10, между которым приложено напряжение UDC, с выходом, на котором формируется напряжение UAC, в каждом случае через индуктор 14. Каждая из ветвей 12 преобразователя содержит множество последовательно включенных ячеек преобразователя.
Непрямой преобразователь 10, показанный на фиг.1, разработан для преобразования одной фазы тока. Также известны преобразователи, которые могут преобразовывать ток, имеющий множество фаз, например многофазный (как показано на фиг.1). Такие преобразователи имеют по одному преобразователю 10 для каждой фазы R, Y, В, выходы которых, соответственно, ассоциированы с одной из фаз, и входы которых, соответственно, ассоциированы с входами других преобразователей.
На фиг.2 показан прямой преобразователь, который формирует выходное напряжение UAC2 с частотой 2 из входных напряжений UAC1 трех входных фаз R, Y, В с частотой 1. Прямой преобразователь 16 выполнен с возможностью соединения напряжения UAC1 фазы на первой частоте с напряжением UAC2 фазы. С этой целью прямой преобразователь 16 снова имеет ветвь 12 преобразователя, которая соединяет два входа, к которым приложено два напряжения UAC1 и UAC2, через индуктор 14. Множество выходных напряжений UAC2 на частоте 2 могут быть сформированы соответствующим образом, например для полифазных систем UAC2. Выходное напряжение UAC2 также может, соответственно, поддерживаться в непосредственной близости к 0, например, для получения устройств с коррекцией коэффициента мощности.
На фиг.3 показаны ветви 12 преобразователя, содержащие множество ячеек 18 преобразователя. Каждая из ячеек 18 преобразователя имеет первый вход X1 и второй вход Х2, которые соединены либо с входом и выходом ветви 12 преобразователя, или с дополнительной ячейкой 18 преобразователя. Ячейки 18 преобразователя соединены последовательно через их входы и выходы X1, Х2.
На фиг.4 показана униполярная ячейка 18а преобразователя, которую используют в ветвях 12 преобразователя непрямого преобразователя 10, показанного на фиг.1. Ячейка 18а преобразователя имеет два обратно включенных диода 20, два мощных электронных переключателя 22, накопитель 24 энергии в форме конденсатора и шунтирующий модуль 26. В качестве примера, мощные электронные переключатели 22 могут быть выполнены на основе тиристоров, IGCT или IGBT. Шунтирующий модуль 26 включен параллельно с другими компонентами ячейки 18а преобразователя и подключен к входам X1 и Х2 ячейки 18а преобразователя.
В принципе, шунтирующий модуль 26 представляет собой компонент, который имеет очень низкий импеданс в первом выключенном состоянии, когда ток протекает между входами X1 и Х2 через шунтирующий модуль 26, а не через другие физические компоненты ячейки 18а преобразователя. Во втором, выключенном состояния, в котором шунтирующий модуль 26 имеет очень высокий импеданс, ток не протекает, или протекает очень малый ток через шунтирующий элемент 26. В этой ситуации ячейка 18а преобразователя ведет себя, как будто шунтирующий модуль 26 не присутствует.
На фиг.5 показана биполярная ячейка 18b преобразователя, которая сформирована, в принципе, из двух униполярных ячеек 18а преобразователя, которые используют один и тот же накопитель 24 энергии. Биполярная ячейка 18b преобразователя может использоваться в прямом преобразователе 16. Кроме того, биполярная ячейка 18b преобразователя имеет четыре мощных электронных переключателя 22 и четыре обратно включенных диода 20. В качестве примера, мощные электронные переключатели 22 могут представлять собой тиристоры, IGCT или IGBT. Кроме того, ячейка 18b преобразователя также имеет шунтирующую схему 26, которая включена параллельно с другими компонентами ячейки 18b преобразователя и подключена параллельно с входами X1 и Х2 ячейки 18b преобразователя. В этом случае шунтирующий элемент 26 имеет те же характеристики, что и шунтирующий элемент 26, показанный на фиг.4. Кроме того, малая индуктивность может быть установлена между униполярной или биполярной ячейкой преобразователя и шунтирующим элементом 26.
В качестве альтернативы, два шунтирующих модуля можно использовать для биполярной ячейки преобразователя, каждый из которых подключает одно внешнее соединение (X1, Х2) к тому же выводу конденсатора. Биполярная ячейка затем точно соответствует двум униполярным ячейкам, которые подключены к двум выводам конденсатора.
На фиг.6 показана ячейка 18 преобразователя, которая может представлять собой униполярную ячейку 18а преобразователя или биполярную ячейку 18b преобразователя. В этом случае шунтирующий модуль 26 имеет два компонента, которые включены параллельно друг другу, элемент 28 импульсных выбросов тока и избыточный элемент 30.
Элемент 28 импульсных выбросов тока обеспечивает сопротивление ячейки 18 преобразователя импульсным выбросам тока. В качестве примера, предложено внешние импульсные выбросы тока, в случае различных неисправностей преобразователя или неисправностей внешней системы, краткосрочно поглощают через входы XI и Х2 ячейкой преобразователя, с помощью элемента 28 импульсного выброса тока. Кроме того, тот же элемент защиты также можно использовать для поглощения внутренних импульсных выбросов тока внутри ячейки, для защиты избыточных элементов. В качестве примера, это возможно для разряда промежуточной цепи с конденсатором 24, когда, например, мощный электронный переключатель 22, показанный в верхней части на фиг. 4, закрыт в случае униполярной ячейки 18а преобразователя.
Избыточный элемент 30 обеспечивает возможность избыточности для ячейки 18 преобразователя. В этом случае избыточная емкость ячейки преобразователя означает постоянное короткое замыкание ячейки как следствие неисправности ячейки.
На фиг.7 показан дополнительный вариант осуществления шунтирующего модуля 26. Интеллектуальный, комбинированный, механический и содержащий мощное электронное устройство шунтирующий модуль 26 вставлен между входами и выходами X1 и Х2 униполярной или биполярной ячейки 18 преобразователя, что делает возможным обеспечить управляемое предоставление избыточности (неисправность одной или больше ячеек 18 преобразователя) и возможность передачи импульсных выбросов тока в случае внешних неисправностей системы.
Шунтирующий модуль 26 содержит комбинированный механико-электрический шунтирующий элемент 32, сформированный из бистабильного реле 34 и мощного электронного переключателя 36, который содержит два обратно включенных тиристора 38 или симистор. Мощный электронный переключатель 36 имеет модуль 40 управления затвором или модуль 40 возбуждения затвора, который может переключать электронные элементы 38 переключения, например тиристоры 38, через их затворы. Комбинированным механико-электрическим шунтирующим элементом 32 управляют модулем 42 возбуждения, который может подавать сигнал открывания или замыкания через первую линию 44 сигнала в механическое реле 34 и сигнал открывания или замыкания через вторую линию 46 сигнала в модуль 40 управления затвором и поэтому - в мощный электронный переключатель 36.
Модуль 42 возбуждения и компоненты шунтирующего элемента 32, то есть реле 34, модуль 40 возбуждения затвора и два тиристора 38, получают энергию питания от накопителя 48 энергии. Накопитель 48 энергии разработан для предоставления достаточной энергии для подачи энергии в случае неисправности к механическому и мощному электронному шунтирующему элементу 32, а также к ассоциированной интеллектуальной системе защиты, в форме модуля 42 возбуждения. Накопитель 48 энергии подключен параллельно с реле 34 и двумя тиристорами 36 к входам X1 и Х2 ячейки 18 преобразователя и может подавать энергию от напряжения, которое приложено к ячейке 18 преобразователя через эти два входа X1, Х2. Однако также возможен отбор энергии накопителем 48 энергии от источника питания для ячейки 18 преобразователя.
Механическое реле 34, например коммерчески доступное реле, которое подключено к выходам X1 и Х2, может работать с управляющим напряжением, прикладываемым при включении питания, которое находится за пределами спецификации. Это позволяет сократить время переключения реле 34. Кроме того, реле 34 может работать с напряжением переключения на контактах за пределами описания, при условии, что обеспечивается требуемое разделение функциональной изоляции. Реле 34 может представлять собой коммерчески доступное бистабильное реле.
Модуль 42 возбуждения разработан для воплощения команд внешней защиты, которые, например, поступают из модуля 60 защиты системы, для оценки локальных неисправностей, таких как избыточное напряжение, избыточный ток или сообщение неисправности из диагностической 58 ячейки преобразователя. С этой целью модуль 50 измерения напряжения может быть подключен к двум входам X1, Х2, и/или устройство 52 измерения тока может быть соединено с входом X1 или входом Х2. Модуль 42 возбуждения может принимать мгновенное значение напряжения UAC между входами X1 и Х2 из устройства 50 измерения напряжения через линию 54 сигнала и может принимать мгновенное значение тока IC из устройства 52 измерения тока через линию 56 сигнала.
Кроме того, модуль 42 возбуждения может принимать сигналы открывания и замыкания через линию 62 сигнала из модуля 58 управления и диагностики для ячейки 18 преобразователя. В качестве примера, для определения неисправности в ячейке 18 преобразователя модуль 58 может принимать значения напряжения UAC, тока IAC, напряжения UDC и осуществлять мониторинг устранения насыщения (в случае IGBT) или прямой проводимости ячейки (в случае IGCT). Модуль 42 возбуждения может, в случае необходимости, также передавать сигнал разъединения в модуль 58 управления для ячейки 18 преобразователя через линию 62 сигнала.
Кроме того, возможен прием модулем 42 возбуждения сигналов открывания и замыкания из модуля 60 защиты системы, который отслеживает весь преобразователь 10, 16, в котором установлена ячейка 18 преобразователя.
На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций для способа, с помощью которого шунтирующий модуль 26 может защищать ячейку 18 преобразователя.
Напряжение UAC и/или ток IAC между двумя входами X1, Х2 ячейки 18 преобразователя определяют на этапе S10.
На этапе S12 модуль 42 возбуждения определяет, было ли превышено пороговое значение напряжения UAC и/или тока IAC. Если это случилось, модуль 42 возбуждения принимает решение закрыть механико-электрический шунтирующий элемент 32.
На этапе S14 модуль 58 диагностики определяет внутреннюю неисправность в ячейке 18 преобразователя. На этапе S16 модуль 58 диагностики передает сигнал замыкания в модуль 42 возбуждения.
На этапе S18 модуль 60 защиты системы детектирует внешнюю или внутреннюю неисправность в преобразователе 10, 16. Модуль 60 защиты системы затем передает сигнал замыкания через линию 62 сигнала в модуль 42 возбуждения.
Этапы S10 и S12, S14 и S16, а также S18 и S20 могут осуществляться поочередно друг с другом, или даже одновременно.
На этапе S22, принимая во внимание всю информацию, модуль 42 возбуждения, в случае необходимости, передает сигнал замыкания через линию 44 сигнала на реле 34, которое закрывается в течение миллисекунд, и сигнал замыкания через линию 46 сигнала в модуль 40 управления затвором, который затем включает два тиристора 38. Тиристоры начинают проводить в течение микросекунд.
Если модуль 58 диагностики или модуль 60 защиты системы детектируют, что внутренняя неисправность была исправлена, или что внутренняя или внешняя неисправность преобразователя 10, 16 больше не присутствует, он передает сигнал открывания в модуль 42 возбуждения, который затем на этапе S24 передает сигнал открывания в управление 40 реле и/или затвором, в ответ на который выбранные элементы переключения 34 и/или 36 снова открываются, и, если это соответствует, шунтирование шунтирующего элемента 26 снова отключают.
Внешняя неисправность, которая может быть детектирована модулем 60 защиты системы, может представлять собой, например, неисправность цепи заземления. В случае неисправности цепи заземления или, в общем, в случае неисправности, которую детектируют с помощью модуля 60 защиты системы, сигнал замыкания передают во все шунтирующие модули 26 во всех ячейках 18 преобразователя в преобразователе 18. В этих ситуациях указание сводится к закрыванию только мощных электронных переключателей. Это приводит к шунтированию всех ячеек 18 преобразователя, которые шунтируют шунтирующим модулем 26. Кроме того, в этом случае основные прерыватели в преобразователе 10, 16 также активируют с помощью модуля 60 защиты системы.
На фиг.9 показан один примерный вариант осуществления части шунтирующего модуля 26. В одном или больше бистабильных реле 34 и/или в одном или больше модулях 40 управления затвором для мощных электронных переключателей реле 36 могут получать сигналы управления через выходы Y1 и Y2 схемы 26, показанной на фиг.9. Вход U3 схемы 26 соединен с входом X1 ячейки преобразователя 18, и вход GND соединен с выходом Х2 ячейки 18 преобразователя.
Энергия, которая требуется для одновременного переключения (например, одного или больше бистабильных реле 34 и/или одного или больше мощных электронных переключателей 36) накоплена в виде заряда в конденсаторе С1 через напряжение или емкость. Накопитель 48 энергии содержит конденсатор С1.
Цепь от Y1 через конденсатор С1 к выходу Y2 замыкается тиристором Т1 для отключения реле 34 и/или модуля 40 управления затвором. В результате этого ток протекает из конденсатора С1 после инициирующего импульса до полного разряда конденсатора С 1, или выполняют прерывание цепей.
Энергию для накопителя 48 энергии отбирают либо от источника напряжения, соединенного с ячейкой преобразователя через вход U2 или через последовательные цепи диодов TRANSIL или подавляющих диодов 70 (с последующим выпрямлением), от напряжения, которое прикладывают к входам X1, Х2 ячейки преобразователя (то есть параллельно контактам реле 34 или параллельно тиристорам 38).
Тиристор Т1 может переключаться либо в результате чрезмерно высокого напряжения на входе U3, или XI цепи 26, или через управляющий вход CTR.
Для переключения тиристора Т1 через вход CRT управления, к которому, например, может быть подключен модуль 58 диагностики и/или модуль 60 защиты системы, заряд и поэтому напряжение U1 на конденсаторе С1 поддерживают на значении напряжения U2 посредством модуля источника питания, который встроен в модуль 58, 60 управления. Как только модуль 58, 60 управления формирует команду, или сигнал замыкания шунтирует ячейку 18 преобразователя, соединением управления тиристора Т1 управляют непосредственно через вход CTR, и тиристор Т1 поэтому включается. Вследствие этого конденсатор С1 разряжается через подключенное бистабильное реле 34 или модуль 40 управления затвором.
Для переключения тиристора Т1 в результате чрезмерно высокого напряжения U3, напряжение U1 отводят от конденсатора С1, подают в соединение управления тиристора Т1 через последовательные цепи из стабилитронов 66 или диодов 66 TRANSIL и динисторов 68. Последовательные цепи 66, 68 приводят к протеканию тока в управляющее соединение тиристора Т1 и его переключению при превышении специфичного порогового напряжения U1. Одновременно с этим динистор 68 изменяет свою характеристику пропускания таким образом, что падение напряжения на нем уменьшается, в основной степени. Это увеличивает ток возбуждения для тиристора Т1 и увеличивает гистерезис к схеме 26 отключения. Это приводит к надежному отключению при превышении порогового напряжения U1 даже при однократном превышении порогового напряжения U1.
Модуль 42 возбуждения содержит элементы 66, 68 и Т1.
Цепь 70 из диодов TRANSIL содержит один или больше последовательно включенных диодов TRANSIL, что позволяет устанавливать пороговое напряжение для заряда конденсатора С1. Пороговое напряжение в блоках 66, 68 должно быть выше, чем напряжение U2, в противном случае механизм триггера пороговой цепи 26 будет активирован даже во время нормальной работы, когда модуль источника питания для подключенной ячейки 18 преобразователя подает напряжение U2.
На фиг.10 показана схема профилей напряжения, полученных в результате измерений, выполненных в отношении шунтирующей цепи 26, как показано на фиг.9. Время t отмечено в секундах с правой стороны, и напряжение отмечено в вольтах в направлении вверх на схеме. В этом случае напряжение 72 конденсатора требуется делить на 10.
На графике 72 показан профиль напряжения на конденсаторе С1, в течение которого напряжение U3 74 постоянно увеличивали до порогового напряжения, при котором цепь 70 TRANSIL начинает проводить, и конденсатор С1 заряжается, как только было достигнуто пороговое напряжение для переключения тиристора Т1, он закорачивает напряжение U3 и, таким образом, шунтирует ячейку 18 преобразователя.
Следует понимать, что шунтирующую схему 26, показанную на фиг.9, также можно использовать для шунтирования общих мощных электронных компонентов, а не только ячейки 18 преобразователя. С этой целью шунтирующая схема 26 может быть подключена через входы U3 и GND к входам мощных электронных компонентов и/или может быть подключена к модулю источника питания через вход U2.
Кроме того, следует отметить, что термин "содержащий" не исключает любые другие элементы, или этапы, и "один", "а" или "an" не исключают множественное число. Кроме того, следует отметить, что свойства или этапы, которые были описаны со ссылкой на один из приведенных выше примерных вариантов осуществления, также можно использовать в комбинации с другими свойствами или этапами других примерных вариантов осуществления, описанных выше. Символы ссылочных позиций в формуле изобретения не следует рассматривать, как имеющие ограничительный эффект.
Список позиций на чертежах
10 Непрямой преобразователь
12 Ветвь преобразователя
14 Дроссель
16 Прямой преобразователь
18 Ячейка преобразователя
18а Униполярная ячейка преобразователя
18b Биполярная ячейка преобразователя
20 Включенный обратный диод
22 Силовой электронный переключатель
24 Накопитель энергии
26 Шунтирующий модуль
28 Элемент выброса импульса тока
30 Резервный элемент
32 Шунтирующий элемент
34 Реле
36 Электронный переключатель
38 Тиристор
40 Модуль управления затвором
42 Модуль возбуждения
44 Линия сигнала
46 Линия сигнала
48 Накопитель энергии
50 Устройство измерения напряжения
52 Устройство измерения тока
54 Линия сигнала
56 Линия сигнала
58 Модуль управления/диагностики
60 Модуль защиты системы
62 Линия сигнала
64 Линия сигнала
66 Диод TRANSIL
68 Динистор
70 Цепь TRANSIL
72 Напряжение конденсатора
74 Напряжение между X1 и Х2

Claims (11)

1. Шунтирующий модуль (26) для шунтирования первого входа (X1) и второго входа (Х2) ячейки (18) преобразователя модульного преобразователя (10), содержащий:
бистабильное механическое реле (34);
силовой электронный переключатель (36);
модуль (42) возбуждения для переключения реле (34) и силового электронного переключателя (36);
при этом бистабильное механическое реле (34) выполнено с возможностью электрического соединения первого входа (X1) со вторым входом (Х2);
силовой электронный переключатель (36) выполнен с возможностью электрического соединения первого входа (X1) со вторым входом (Х2);
шунтирующий модуль (26) содержит накопитель (48) энергии для подачи питания к механическому реле (34), силовому электронному переключателю (36) и модулю (42) возбуждения;
причем модуль (42) возбуждения содержит схему (70) пассивного детектирования избыточного напряжения, и, если напряжение превышено, накопитель (48) энергии заряжается за счет избыточного напряжения;
модуль (42) возбуждения содержит дополнительный электронный переключатель (Т1), который закрыт, когда напряжение на накопителе (48) энергии превышает заданное значение, и модуль возбуждения подает ток от накопителя энергии к бистабильному реле (34) и/или к силовому электронному переключателю (36), и
модуль (42) возбуждения имеет гистерезис, так что, если напряжение на накопителе (48) энергии недостаточно повышено, к реле (34) и/или силовому электронному переключателю (36) все еще подается ток от накопителя энергии.
2. Шунтирующий модуль (26) по п.1,
в котором силовой электронный переключатель (36) выполнен с возможностью замыкания в течение от нескольких микросекунд до нескольких десятков микросекунд, и/или
бистабильное механическое реле (34) выполнено с возможностью замыкания в течение от нескольких миллисекунд до нескольких десятков миллисекунд.
3. Шунтирующий модуль (26) по п.1 или 2,
в котором силовой электронный переключатель (36) содержит два включенных встречно параллельных тиристора (38), и/или силовой электронный переключатель (36) содержит симистор.
4. Шунтирующий модуль (26) по п.1 или 2,
в котором модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью приема сигнала замыкания;
модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью замыкания реле (34) и/или силового электронного переключателя (36) в ответ на сигнал замыкания.
5. Шунтирующий модуль (26) по п.1 или 2,
в котором модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью приема сигнала сброса;
модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью открывания реле (34) и/или силового электронного переключателя (36) в ответ на сигнал сброса.
6. Шунтирующий модуль (26) по п.1 или 2,
в котором модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью определения избыточного напряжения и/или избыточного тока между первым входом (X1) и вторым входом (Х2);
модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью замыкания реле (34) и/или силового электронного переключателя (36), когда определяется избыточное напряжение и/или избыточный ток.
7. Шунтирующий модуль (26) по п.1 или 2,
в котором модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью детектирования внешнего сигнала замыкания и/или сигнала сброса;
модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью замыкания реле (34) и/или силового электронного переключателя (36), когда детектирован внешний сигнал замыкания;
модуль (42) возбуждения выполнен с возможностью открывания реле (34) и/или силового электронного переключателя (36), когда детектирован внешний сигнал сброса.
8. Ячейка (18) преобразователя, содержащая:
шунтирующий модуль (26) по любому из пп.1-7.
9. Ячейка (18) преобразователя по п.8, дополнительно содержащая:
разъединение (58) избыточного тока и/или
мониторинг устранения насыщения IGBT в ячейке (18) преобразователя;
при этом разъединение (58) избыточного тока выполнено с возможностью разъединения полупроводниковых элементов в ячейке (18) преобразователя в случае избыточного тока.
10. Преобразователь (10), содержащий:
множество ячеек (18) преобразователя по п.8 или 9.
11. Преобразователь (10) по п.10, дополнительно содержащий:
модуль защиты системы;
причем модуль защиты системы выполнен с возможностью закрывания силовых электронных переключателей в шунтирующий модулях (26) ячеек (18) преобразователя в случае неисправности преобразователя и/или системы, и для их избирательного повторного сброса после устранения неисправности.
RU2011111203/28A 2010-03-25 2011-03-24 Шунтирующий модуль RU2461912C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10157722A EP2369725B1 (de) 2010-03-25 2010-03-25 Überbrückungseinheit
EP10157722.9 2010-03-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2461912C1 true RU2461912C1 (ru) 2012-09-20

Family

ID=42646807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011111203/28A RU2461912C1 (ru) 2010-03-25 2011-03-24 Шунтирующий модуль

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8456786B2 (ru)
EP (1) EP2369725B1 (ru)
JP (1) JP5431398B2 (ru)
KR (1) KR101197066B1 (ru)
CN (1) CN102201728B (ru)
BR (1) BRPI1100945A2 (ru)
CA (1) CA2734911C (ru)
RU (1) RU2461912C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195146U1 (ru) * 2019-07-16 2020-01-16 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8731765B2 (en) * 2011-06-28 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for fault detection in a torque machine of a powertrain system
WO2013064310A1 (de) 2011-11-03 2013-05-10 Abb Technology Ag Umrichterschaltung und verfahren zum betrieb einer solchen umrichterschaltung
CN105610312A (zh) 2011-11-11 2016-05-25 台达电子企业管理（上海）有限公司 一种级联型变频器及功率单元
EP2595302A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-22 ABB Technology AG Method and device for servicing individual power module during operation of a modular multicell converter
EP2597764B1 (de) * 2011-11-22 2016-04-13 ABB Technology AG Verfahren zur Behandlung von Fehlern in einem modularen Multilevelumrichter sowie ein solcher Umrichter
KR101251166B1 (ko) * 2011-12-12 2013-04-04 주식회사 효성 전력 변환 시스템의 모듈 스위칭 제어 장치 및 방법
EP2608344A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Schützen eines Zwischenkreiskondensators in einer Stromrichterschaltung
EP2608389A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Modularer mehrstufiger Wechselrichter mit einer Vielzahl seriell geschalteter Wechselrichtermodule und zentraler Entladeschaltung
FR2987190B1 (fr) * 2012-02-22 2014-06-27 Inst Polytechnique Grenoble Convertisseur de tension
KR101389579B1 (ko) * 2012-12-28 2014-04-29 주식회사 효성 전력용 컨버터
CN103236788B (zh) * 2013-01-14 2015-03-25 燕山大学 自举式双输入直流变换器
EP2978114B1 (en) * 2013-03-18 2018-11-28 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus
CN105324924B (zh) * 2013-04-18 2018-12-25 Abb瑞士股份有限公司 机械旁路开关装置、变换器臂和功率变换器
CN103280989B (zh) * 2013-05-15 2017-02-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流器及其控制方法
EP2824701B1 (en) * 2013-07-12 2020-05-06 ABB Power Grids Switzerland AG High-power semiconductor module
CA2921793C (en) * 2013-08-30 2022-05-03 Abb Technology Ag Converter arrangement
EP3745581B1 (en) * 2014-03-05 2022-11-30 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
EP2921871B1 (en) * 2014-03-20 2020-02-05 General Electric Technology GmbH Connection integrity testing method and apparatus for multi-stage voltage source converters
CN104953609A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 通用电气公司 直流电能传输系统和方法
WO2016002319A1 (ja) * 2014-06-30 2016-01-07 三菱電機株式会社 電力変換装置
WO2016056073A1 (ja) * 2014-10-08 2016-04-14 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN104753367B (zh) * 2015-03-06 2016-10-19 广东欧珀移动通信有限公司 电源适配器
WO2016188589A1 (de) * 2015-05-28 2016-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Spannungsgeführtes stromrichtermodul
EP3324531B1 (en) * 2015-07-14 2022-11-23 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
US9812946B2 (en) * 2016-02-03 2017-11-07 Delta Electronics, Inc. Power converter and operating method thereof
EP3203621A1 (en) * 2016-02-03 2017-08-09 Delta Electronics, Inc. Modular multicell ac/dc converter with ac-side series connection and bypassing switches
JP6455938B2 (ja) * 2016-03-22 2019-01-23 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置及びその制御方法
US10673352B2 (en) 2016-03-28 2020-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus comprising cell blocks each including cascaded converter cells and a bypass circuit connected thereto
CN105896477A (zh) * 2016-06-07 2016-08-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种模块化多电平换流器的接地保护方法及模块化多电平换流器
US20170358567A1 (en) * 2016-06-10 2017-12-14 Littelfuse, Inc. Transient suppressing circuit arrangements
CN106849016A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 许继集团有限公司 一种mmc子模块故障保护方法及装置
CN110999054B (zh) * 2017-08-09 2023-03-31 西门子能源全球有限公司 用于变流器的功率模块和多电平变流器
DE102017219499A1 (de) * 2017-11-02 2019-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Anordnung mit Teilmodulen sowie Teilmodule als solche
DE102018202661A1 (de) * 2018-02-22 2019-08-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entladen eines Zwischenkreiskondensators
JP6921319B2 (ja) * 2018-05-17 2021-08-18 三菱電機株式会社 電力変換装置
EP3621193A1 (en) 2018-09-06 2020-03-11 ABB Schweiz AG Artificial stable short circuit failure mode function by using parallel modules for each switching function
EP3931957B1 (en) * 2019-02-28 2023-04-05 Hitachi Energy Switzerland AG Converter cell with crowbar
EP3713074B1 (en) * 2019-03-21 2021-09-08 General Electric Technology GmbH Converter cell for a voltage source converter
CN110492757B (zh) * 2019-08-13 2021-10-08 上海电机学院 一种背靠背变流器控制器
KR102177141B1 (ko) 2019-08-21 2020-11-10 효성중공업 주식회사 바이패스 스위치를 구비한 전력용 컨버터의 서브모듈
KR102171603B1 (ko) 2019-08-21 2020-10-29 효성중공업 주식회사 바이패스 스위치를 구비한 전력용 컨버터의 서브모듈
WO2021083500A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Abb Power Grids Switzerland Ag Condition monitoring of semiconductor devices in a converter
JP7303139B2 (ja) * 2020-03-06 2023-07-04 株式会社日立製作所 電力変換システム
EP3890178A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-06 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to chain-link converters
EP4007139B1 (en) * 2020-11-25 2023-04-05 Hitachi Energy Switzerland AG Module comprising a switchable bypass device
CN113472229B (zh) * 2021-07-15 2024-04-26 昆明理工大学 一种具备直流故障清除和均压能力的混合桥臂拓扑结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1163507A (en) * 1967-05-10 1969-09-10 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in rectifier circuits
SU1610491A1 (ru) * 1988-11-10 1990-11-30 Предприятие П/Я Р-6541 Устройство дл шунтировани магнитной головки при сбо х электропитани
US5986909A (en) * 1998-05-21 1999-11-16 Robicon Corporation Multiphase power supply with plural series connected cells and failed cell bypass

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5161764A (ja) * 1974-11-27 1976-05-28 Hitachi Ltd Handotaiseigyoseiryusoshino kadenatsuhogosochi
JPS6057293B2 (ja) * 1977-05-26 1985-12-14 株式会社東芝 直流スイツチング回路の保護方式
JPS5558773A (en) * 1978-10-25 1980-05-01 Mitsubishi Electric Corp Overvoltage protector for thyristor
JPS6318967A (ja) * 1986-07-11 1988-01-26 Toshiba Corp サイクロコンバ−タの制御装置
JPH02179219A (ja) * 1988-12-28 1990-07-12 Canon Inc 電源装置
JPH07177648A (ja) * 1993-12-21 1995-07-14 Toshiba Corp 超電導応用装置の直流しゃ断システム
DE10323220B4 (de) 2003-05-22 2014-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Kurzschluss-Schaltung für einen Teilumrichter
US20060274468A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Phadke Vijay G Active inrush current control using a relay for AC to DC converters
DE102005040543A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
EP2100368B1 (de) 2006-12-08 2011-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiterschutzelemente zur beherrschung von dc-seitigen kurzschlüssen bei spannungszwischenkreisumrichtern
DE102007018344B4 (de) 2007-04-16 2022-08-04 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vorrichtung zum Schutz von Umrichtermodulen
KR20100115742A (ko) 2008-01-22 2010-10-28 지멘스 악티엔게젤샤프트 불꽃 점화식 개시 수단을 구비한 단락 장치
JP2010119239A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｓｍｅｓ装置、ｓｍｅｓ用インターフェース装置及びその駆動方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1163507A (en) * 1967-05-10 1969-09-10 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in rectifier circuits
SU1610491A1 (ru) * 1988-11-10 1990-11-30 Предприятие П/Я Р-6541 Устройство дл шунтировани магнитной головки при сбо х электропитани
US5986909A (en) * 1998-05-21 1999-11-16 Robicon Corporation Multiphase power supply with plural series connected cells and failed cell bypass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195146U1 (ru) * 2019-07-16 2020-01-16 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Устройство защиты силовых ячеек преобразователя частоты

Also Published As

Publication number Publication date
JP5431398B2 (ja) 2014-03-05
EP2369725B1 (de) 2012-09-26
EP2369725A1 (de) 2011-09-28
CA2734911A1 (en) 2011-09-25
BRPI1100945A2 (pt) 2012-12-18
CN102201728B (zh) 2014-10-29
CN102201728A (zh) 2011-09-28
KR101197066B1 (ko) 2012-11-06
KR20110107767A (ko) 2011-10-04
US8456786B2 (en) 2013-06-04
CA2734911C (en) 2014-05-06
US20110235221A1 (en) 2011-09-29
JP2011205887A (ja) 2011-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2461912C1 (ru) Шунтирующий модуль
US10186952B2 (en) Power conversion device
US11075623B2 (en) Method for controlling a direct current switch, direct current switch, and DC voltage system
RU2600328C2 (ru) Преобразователь, переключающая ячейка и способ управления преобразователем
EP2719067B1 (en) Method for energizing a chain-link converter, controller, computer programs and computer program products
US9025350B2 (en) Cascaded H-Bridge medium voltage drive, power cell and bypass module thereof
RU2346369C2 (ru) Способ обнаружения и устранения повреждений в схеме преобразователя для коммутации трех уровней напряжения
EP3289654B1 (en) Bipolar dc power transmission scheme
US9998060B2 (en) System and method for capacitor fault energy interruption in adjustable speed drives
US12074426B2 (en) Hybrid circuit breaker using a transient commutation current injector circuit
CN112640238B (zh) 用于识别高压直流输电线路中的故障并且生成用于直流断路器的触发信号的方法和设备
CN112514192A (zh) 交流/直流电转换装置
US10263611B2 (en) DC switching device and method of control
US20190221681A1 (en) Solar module, photovoltaic system, and voltage limitation method
US9711966B2 (en) Method and device for monitoring a converter
CN110912382B (zh) 开关保护
US20210057911A1 (en) Arrangement for regulating a power flow in an ac voltage grid and method for protecting the arrangement
US11437807B2 (en) Electronic switch
US11258247B2 (en) Fault clearing circuitry
CN113302812A (zh) 用于在直流电压供电网中提供故障电流的脉冲电路
CN201663433U (zh) 防止变流器中发生短路的保护装置
US20160276952A1 (en) Half bridge for an active rectifier
CN117013503A (zh) 用于增强的选择性的dc电路保护设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160325