电流控制组合件制造技术

一种用于控制在多个互连电气元件(48)的电气网络中的电流的电流控制组合件包括：多个电流控制器（30，32，34），每个电流控制器（30，32，34）可连接到多个互连电气元件(48)的至少一个，每个电流控制器（30，32，34）配置成可操作以在相应的电流控制范围内选择性地控制多个互连电气元件(48)的至少一个中的电流；控制单元(50)，配置成与多个电流控制器（30，32，34）的每个进行通信，其中控制单元(50)配置成：选择具有对应于电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的多个电流控制器（30，32，34）的至少一个；并且操作所述或每个选择的电流控制器（30，32，34）以控制在多个互连电气元件(48)的至少一个中的电流，以便根据电气网络的所述或每个电流控制要求来控制电气网络中的电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流控制组合件本专利技术涉及电流控制组合件，并且涉及包括电流控制组合件的电气网络。电气网络可包含经由一个或更多个载流导体连接到负载的功率源或使用载流导体的网络连接到多个负载的多个功率源。电气网络的示例是要求HVDC转换器的多端子互连的DC电网(powergrid)，由此能够使用电连接在一起的两个或更多个HVDC转换器在DC侧上交换功率。在根据要求交换功率时，每个HVDC转换器充当用来保持DC电网的总体输入到输出功率平衡的源或汇(sink)。DC电网依赖DC功率传输线或缆线的网络来实现HVDC转换器的多端子互连。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于控制在多个互连的电气元件的电气网络中的电流的电流控制组合件，包括：多个电流控制器，每个电流控制器可连接到多个互连的电气元件的至少一个，每个电流控制器配置成可操作以在相应的电流控制范围内选择性地控制多个互连的电气元件的至少一个中的电流；控制单元，配置成与多个电流控制器的每个进行通信，其中控制单元配置成：选择具有对应于电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的多个电流控制器的至少一个；以及操作所述或每个选择的电流控制器以控制在多个互连的电气元件的至少一个中的电流，以便根据电气网络的所述或每个电流控制要求来控制电气网络中的电流。将理解的是，电流控制组合件可与可配置成可操作以在相应的电流控制范围内选择性地控制在一个或更多个电气元件中的电流的任何类型的电流控制器一起使用。在电气网络的正常操作期间，处在正常操作电流水平或在正常操作电流范围内的多个互连的电气元件的每个中的电流避免控制在电气网络中的电流以应用任何纠正措施的需要。然而，电气网络可遇到功率流条件中的变化，其又可导致发生不合需要的事件，例如电气传输拥塞，因此要求所述纠正措施以便满足电气网络的一个或更多个电流控制要求，并且由此恢复电气网络到正常操作。根据本专利技术的电流控制组合件的配置不但准许在电气网络中电流的控制，而且准许在电气网络中电流的控制的优化。更具体地说，控制单元选择具有对应于电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的多个电流控制器的至少一个的能力准许将控制在电气网络中的电流的任务分布到多个电流控制器的一个或一些控制器，而不是所有控制器。这避免了多于为满足电气网络的一个或更多个电流控制要求而要求的操作的多个电流控制器的不必要操作，因此降低了操作损耗，并且由此改进了电流控制组合件的效率。另外，控制单元基于其电流控制范围或其组合的电流控制范围来选择多个电流控制器的至少一个的能力意味着不要求控制单元具有关于使用的所述或每个类型的电流控制器的详细信息，因此准许在多供应商环境中电流控制组合件的实现。在本专利技术的实施例中，控制单元可配置成选择具有对应于电气网络的一个或更多个电流控制要求的最大电流控制范围或最大组合的电流控制范围的多个电流控制器的至少一个。由于通过所述或每个此种选择的电流控制器的操作能够实现的更宽的电流变化，以此方式选择多个电流控制器的至少一个相对于电气网络中电流的控制提供了更大的灵活性。在其内每个电流控制器配置成可操作以选择性地控制在多个互连的电气元件的至少一个中的电流的相应的电流控制范围可根据每个电流控制器的物理操作限制和根据每个电流控制器在使用中连接到的电气网络的操作条件而变化。例如，相应的电流控制范围可随下列而变化：•电气网络中的功率流条件；•所述或每个对应的电气元件的操作电压；•所述或每个对应的电气元件的操作电流；•对应的电流控制器的所述或每个操作电压限制；和/或•对应的电流控制器的所述或每个操作电流限制。在本专利技术的另外实施例中，每个电流控制器可配置成可操作以选择性地修改对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个的阻抗，以便控制在多个互连的电气元件的至少一个中的电流。在此类实施例中，多个电流控制器的至少一个可包含至少一个电压源，并且可配置成可操作以选择性地在使用中将电压降注入到对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个中，以便控制在多个互连的电气元件的至少一个中的电流。在电流控制器的至少一个中包括至少一个电压源准许电压降注入到对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个中。电压降注入到电气元件中创建了正电阻效应或负电阻效应，在正电阻效应中电压降阻碍（oppose）且因此降低了在那个电气元件中的电流，在负电阻效应中，电压降有助于在那个电气元件中电流的增大。这准许在对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个中电流的调节，以便实现在对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个中的目标电流。在本专利技术的还有另外的实施例中，多个电流控制器的至少一个可还包含布置成可操作以选择性地形成电流旁路路径以在使用中允许在对应的电流控制器中的电流旁路电压源的至少一个旁路控制元件。这允许相应的电流旁路电压源，并且由此导致电流控制器的配置，其中电压源被禁止执行在对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个中电流的调节。在多个电气元件之间的互连性准许所述或每个选择的电流控制器直接控制在所述或每个对应的电气元件中的电流，但也间接控制在所述或每个其它电气元件中的电流。从包含下列的功能的群组中，可选择在多个互连的电气元件的至少一个中电流的控制，以便根据电气网络的所述或每个电流控制要求来控制电气网络中的电流：•增大或降低在多个互连的电气元件的一个或更多个中的电流；•限制在多个互连的电气元件的一个或更多个中的电流低于预定义的电流限制；•将在多个互连的电气元件的一个或更多个中的电流降低到零或实质上为零；•平衡在多个互连的电气元件的两个或更多个中的电流；•反转(reverse)在多个互连的电气元件的一个或更多个中的电流。控制单元可还包含配置成检测在多个互连的电气元件的每个中的相应的电流方向的电流检测器单元，其中控制单元配置成选择具有对应于在多个互连的电气元件的至少一个中的所述或每个相应的电流方向的电流控制范围或组合的电流控制范围的多个电流控制器的至少一个。电流检测器单元的提供为控制单元提供有关在多个互连的电气元件中的电流方向的信息，并且由此使控制单元能够在选择具有对应于电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的多个电流控制器的至少一个时将此类信息考虑在内。可选的是，多个电流控制器的至少一个可配置成在与控制单元的通信失效的情况下，控制在所述或每个对应的电气元件中的电流低于预定义的电流限制。这为电流控制组合件提供了确保电气网络未暴露于超过预定义的电流限制的过电流的可靠方式。根据本专利技术的第二方面，提供了一种电气网络，包括：多个互连的电气元件；根据本专利技术的第一方面的任何实施例的电流控制组合件，每个电流控制器连接到多个互连的电气元件的至少一个。将领会的是，每个电气元件可以是能够传导电流的任何电气装置。例如，每个电气元件可以是功率传输网络组件，例如功率传输媒介，优选供在HVDC功率传输中使用。功率传输媒介可以是能够在两个或更多个电气设备之间传送电功率的任何媒介。此种媒介可以是但不限于海底DC功率传输缆线、高架DC功率传输线或缆线及地下DC功率传输缆线。此种电气设备可以是但不限于DC功率网的DC端子或DC功率源、负载。根据本专利技术的电流控制组合件和电气网络可适用于涉及在多个互连的电气元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制在多个互连的电气元件的电气网络中的电流的电流控制组合件，包括：多个电流控制器，每个电流控制器可连接到所述多个互连的电气元件的至少一个，每个电流控制器配置成可操作以在相应的电流控制范围内选择性地控制所述多个互连的电气元件的至少一个中的电流；控制单元，配置成与所述多个电流控制器的每个进行通信，其中所述控制单元配置成：选择具有对应于所述电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的所述多个电流控制器的至少一个；以及操作所述或每个选择的电流控制器以控制在所述多个互连的电气元件的至少一个中的电流，以便根据所述电气网络的所述或每个电流控制要求来控制所述电气网络中的电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 EP 14382445.61.一种用于控制在多个互连的电气元件的电气网络中的电流的电流控制组合件，包括：多个电流控制器，每个电流控制器可连接到所述多个互连的电气元件的至少一个，每个电流控制器配置成可操作以在相应的电流控制范围内选择性地控制所述多个互连的电气元件的至少一个中的电流；控制单元，配置成与所述多个电流控制器的每个进行通信，其中所述控制单元配置成：选择具有对应于所述电气网络的一个或更多个电流控制要求的电流控制范围或组合的电流控制范围的所述多个电流控制器的至少一个；以及操作所述或每个选择的电流控制器以控制在所述多个互连的电气元件的至少一个中的电流，以便根据所述电气网络的所述或每个电流控制要求来控制所述电气网络中的电流。2.如任何前述权利要求所述的电流控制组合件，其中所述控制单元配置成选择具有对应于所述电气网络的一个或更多个电流控制要求的最大电流控制范围或最大组合的电流控制范围的所述多个电流控制器的至少一个。3.如任何前述权利要求所述的电流控制组合件，其中所述相应的电流控制范围随下列而变化：●所述电气网络中的功率流条件；●所述或每个对应的电气元件的操作电压；●所述或每个对应的电气元件的操作电流；●对应的电流控制器的所述或每个操作电压限制；和/或●对应的电流控制器的所述或每个操作电流限制。4.如任何前述权利要求所述的电流控制组合件，其中每个电流控制器配置成可操作以选择性地修改对应的电气元件或对应的电气元件的至少一个的阻抗，以便控制在所述多个互连的电气元件的至少一个中的电流。5.如权利要求4所述的电流控制组合件，其中所述多个电流控制器的至少一个包含至少一个电压源，并且配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：FAAMM哈桑，JS巴索尔斯，EP阿劳约，OG贝尔蒙特，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH