一种直流耗能装置以及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流耗能装置，所述装置包括至少两个均压耗能模块以及至少两个第一功率半导体器件，所述至少两个均压耗能模块同方向串联构成耗能单元，所述至少两个第一功率半导体器件同方向串联构成单向导通单元，所述单向导通单元与耗能单元串联连接；所述均压耗能模块由直流电容与耗能支路并联连接构成，所述耗能支路由第二功率半导体器件与耗能电阻串联连接构成；本发明专利技术还公开了一种基于直流耗能装置的控制方法，当直流线路电压升高时，可以通过控制第二功率半导体器件控制耗能电阻的投退，以稳定直流电压，当均压耗能模块故障时，采用多种旁路方式，保障装置的可靠性。装置性价比很高，可靠性高，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种直流耗能装置以及控制方法
本专利技术属于大功率电力电子变流
，具体涉及一种直流耗能装置及控制方法。
技术介绍
在高压直流输电系统中，直流耗能装置是至关重要的设备。直流耗能装置主要应用于孤岛供电的应用场景，如果发电端为与风电类似的惯性电源，当受电端发生故障时，由于功率无法送出，将在直流侧累积能量，造成直流输电线路的电压升高，对设备的安全运行造成危害。现有技术中目前常用的技术方案为采用功率半导体器件，如IGBT直接串联和集中的电阻方案构成，由IGBT阀串承受高压，集中电阻消耗能量，该方案工作时所有IGBT同时导通，对器件开通和关断的一致性要求极高，一旦出现不一致，会导致部分阀段过压烧毁，由于工作时会不断的开通关断，装置损坏的风险很高；也有技术方案提出模块化方案，但方案存在器件数量多，成本高，可靠性低的缺陷，如专利CN102132484B-具有分布式制动电阻的变换器中提出的解决方案，如图4所示，该方案主要存在的缺陷在于：由图中二极管构成的桥臂电位复杂：其中二极管桥臂的上管与邻近模块连接，电容无法对其起到钳位作用，而在装置运行时，由于运行方式复杂，在模块之间工作不同步时，模块之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流耗能装置，其特征在于，所述装置包括至少两个均压耗能模块以及至少两个第一功率半导体器件，所述至少两个均压耗能模块同方向串联构成至少一个耗能单元，所述至少两个第一功率半导体器件同方向串联构成至少一个单向导通单元，所述单向导通单元与耗能单元串联连接；所述均压耗能模块包括直流电容与耗能支路，所述直流电容与耗能支路并联连接，所述耗能支路由第二功率半导体器件与耗能电阻串联连接构成。

【技术特征摘要】
2018.10.22 CN 20181122875661.一种直流耗能装置，其特征在于，所述装置包括至少两个均压耗能模块以及至少两个第一功率半导体器件，所述至少两个均压耗能模块同方向串联构成至少一个耗能单元，所述至少两个第一功率半导体器件同方向串联构成至少一个单向导通单元，所述单向导通单元与耗能单元串联连接；所述均压耗能模块包括直流电容与耗能支路，所述直流电容与耗能支路并联连接，所述耗能支路由第二功率半导体器件与耗能电阻串联连接构成。2.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述第一功率半导体器件与第二功率半导体器件按照允许流过的电流方向同方向布置。3.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还包括第一旁路支路，与直流电容并联，所述第一旁路支路包括第一旁路开关，所述第一旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。4.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还包括第二旁路支路，与直流电容并联，第二旁路支路由第二旁路开关与第一放电电阻串联连接构成，所述第二旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。5.如权利要求3所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还包括第二旁路支路，与直流电容并联，第二旁路支路由第二旁路开关与第一放电电阻串联连接构成，所述第二旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。6.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还包括第三旁路开关，所述第三旁路开关与第二功率半导体器件并联，所述第三旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。7.如权利要求3所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还包括第三旁路开关，所述第三旁路开关与第二功率半导体器件并联，所述第三旁路开关是机械开关或由功率半导体器件构成的固态开关。8.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还并联一个第三功率半导体器件，该器件主动导通或被动击穿，将模块旁路。9.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述均压耗能模块还并联一个均压电阻。10.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置还串联至少一个充电单元，所述充电单元由充电电阻和充电开关并联构成。11.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置还串联至少一个隔断开关。12.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置中的第一功率半导体器件为二极管或半控型功率半导体器件或全控型功率半导体器件。13.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置中的第二功率半导体器件为全控型功率半导体器件。14.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置中的第二功率半导体器件还包括反并联二极管。15.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置中的耗能电阻还并联一个二极管。16.如权利要求1所述的一种直流耗能装置，其特征在于：所述直流耗能装置中的单向导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晔源，姜田贵，李海英，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32