本发明专利技术涉及一种在一个相位模块的一个阀臂的至少一个子系统发生故障的情况下对变流器进行控制的方法，所述变流器具有至少两个相位模块，所述相位模块均具有上阀臂和下阀臂，所述上阀臂和下阀臂均具有至少三个串联的两极子系统。根据本发明专利技术，测定带有故障子系统（１０）的阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６），并分别对每个无故障相位模块（１００）中与故障阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６）相对应的阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６）的一个子系统（１０）进行控制，使得这些子系统的端电压（Ｕ↓［Ｘ２１］）均等于零。借此可实现带有分布储能器（９）的多相变流器工作在冗余工作模式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在相位模块一个阀臂的至少 一个子系统发生故障的情 况下对变流器进行控制的方法，其中，所述变流器具有至少两个相位模块， 所述相位模块均具有一个上阀臂和一个下阀臂，所述上阀臂和下阀臂均具有 至少三个彼此串联的两极子系统。
技术介绍
DE 101 03 031 Al中公开过这种类型的变流电路，图l详细显示的是这 种变流电路的等效电路图。如这个等效电路图所示，这种已知的变流电路具 有三个都用IOO表示的相位模块。这些相位模块100的直流电压端分别与正 极直流电压母线P。和负极直流电压母线N。导电相连。这两根直流电压母线 P。和N。之间存在一个未详细标注的直流电压。构成多相变流器一个桥接旁路 的每个相位模块100均具有上部桥接旁路和下部桥接旁路，因为这些桥接旁 路分别表示带有复数个分布储能器的多相变流器的 一个变流阀，下文中将这 些桥接旁路称为阀臂T1、 T3、 T5和T2、 T4、 T6。这些阀臂Tl-T6中的任何 一个都具有一定数量的彼此导电串联的两极子系统10。这个等效电路图示出 了其中四个子系统IO。每个相位模块100的两个阀臂Tl和T2、 T3和T4、 T5和T6之间的连接点都构成这个相位模块100的交流电压端接点Ll、 L2、 L3。由于这个示意图中的变流电路具有三个相位模块100，因而可在这些相 位模块的交流电压端接点Ll、 L2和L3 (又称"负载端子")上连接三相负载，例如三相电动机。图2对两极子系统10的已知实施方式的等效电路图进行了详细图示。图3所示的电路布置图是一种就功能而言完全等效的实施方案，同样也是DE 101 03 031 Al中所公开的实施方案。这种已知的两极子系统IO具有两个可 断开半导体开关l和3、两个二极管2和4以及一个单极储能电容器9。两 个可断开半导体开关1和3彼此导电串联，这一串联连接又与储能电容器9 导电并联。每个可断开半导体开关1和3分别与两个二极管2和4中的一个 导电并联，且其连接方式使得二极管与对应的可断开半导体开关1或3反向 并联。子系统10的单极储能电容器9或者由一个电容器构成，或者由包括 多个这种电容器的一个总电容为C。的电容器组构成。可断开半导体开关1的 发射极与二极管2的正极之间的连接点构成子系统10的接线端子XI。两个 可断开半导体开关1和3之间的连接点与两个二极管2和4之间的连接点构 成子系统10的第二接线端子X2 。在图3所示的子系统10的实施方式中，这个连接点构成第一接线端子 XI。可断开半导体开关1的集电极与二极管2的阴极之间的连接点构成子系 统10的第二接线端子X2。在附图所示的子系统10的两种实施方式中，可断开半导体开关1和3 用的是如图2和图3所示的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。也可使用MOS场效 应晶体管(也称为"MOSFET")。此外，还可使用栅极可关断晶闸管(又称"GTO 晶闸管")或集成^^及换流晶闸管(IGCT)。根据DE 101 03 031 Al所述，可将图1所示的变流电路的任何一个相 位模块100的子系统IO控制在操作状态I 、 n和m。当处于操作状态I时， 可断开半导体开关1导通，可断开半导体开关3断开。子系统10的接线端 子XI和X2上产生的端电压Um等于零。当处于操作状态II时，可断开半导 体开关1断开，可断开半导体开关3导通。在此操作状态II下，所呈现的端 电压U^等于储能电容器9上的电容器电压Ue。当处于操作状态III时，两个可断开半导体开关1和3均断开，储能电容器9上的电容器电压Ue恒定不变。 为能使图1所示的带有分布储能器9的变流器以冗余方式工作，必须确保子系统10在发生故障的情况下，其接线端子XI和X2保持持续短接的状 态。也就是说，无论流过接线端子X1和X2的电流方向如何，故障子系统IO的端电压Um均为零。当子系统10中的一个可断开半导体开关1或3或者相应的控制电路发 生故障时，这个子系统10将无法正常工作。此外，当半导体开关的相关控 制电路、控制电路的供电装置、通讯系统和测量值记录装置发生故障时，也 会使子系统10出现功能失常现象。也就是说，无法将子系统10转换到预期的操作状态i、 n或ni。子系统io的接线端子xi和X2短接，意味着没有能量输送给这个子系统10。通过这一措施可在变换器的进一步工作过程中可靠地排除发生后续损害(例如过热和火灾)的可能性。故障子系统io的接线端子XI和X2之间的这种短接式导电连接至少须能安全可靠地承载故障子系统10所在的相位模块100中阀臂Tl.....T6的工作电流，且不发生过热。内部文件号为2005P12103 DE的在先国家专利申请中/^开了一种如何安 全可靠地将故障子系统10短接从而使这种带有分布储能器的已知变流器以 冗余方式继续进行工作的方法。下述说明基于如下假定所有子系统10的储能电容器9的电压仏都相 同。在工作过程中初步实现和保持这一状态的方法同样可从DE 101 G3 Q31 Al 获知。图4显示的是相位模块100的端子L与所选基准接地电位N之间的电 位差l^相对于时间t的曲线图。图5显示的是端子P与负载端子L之间的 电位差UpL相对于时间t的曲线图。这两条电位曲线1^和IW按照子系统10 的储能电容器9的电压Ue归一化。如这两条归一化电位曲线U^/lUt)和 U孔/Uc(t)所示，在时间点t2、 t3、 t4和t5及t7、 t8、 t9和t10上，阀臂 T2及T1的四个子系统10中分别有一个子系统IO被导通和断开以及被断开 和导通。此处的导通相当于从操作状态I转换到操作状态II 。断开相当于从操作状态II转换到操作状态I 。这两个曲线图分别显示了归一化电位曲线lWUc(t)和UpjUc(t)的一个周期Tp。在对称的三相电压系统中，带有分布储 能器9的多相变流器的相位模块100的输出电压IU中的相应谐波分量或直 流电压分量会消失在任意两个相移输出电压UUN、 IU或U固的差分电压中。 从这两条归一化电位曲线U^/lUt)和Upl/Uc(t)中还可看出，每个时间点上的 归一化电位的总和均为四。也就是说，直流电压母线P。和N。之间的直流电压总是等于处于操作状态n的子系统io的恒定数量与电容器9上的电容器电压U。的乘积。在所示实施例中，这个数量相当于图l所示的变流器布置在阀 臂T1.....T6中的子系统10的数量。举例而言，在时间点tO和tl上，阀臂Ti的四个子系统io都处于操作状态n (uX21=uc)，属于同一相位模块的另一阀臂T2的四个子系统IO都处于操作状态I (UX21=0)。在时间点t2、 t3、 t4和t5上，阀臂T1中分别有一个子模块IO从操作状态II转换到操作 状态I，与此同时，阀臂T2中分别有一个子模块10从操作状态I转换到操作状态n。在此情况下，如果图i所示的多相变流器的相位模块ioo的阀臂Tl、 T2或T3、 T4或T5、 T6中的某个子系统10因故障而失灵，那么这个带 有分布储能器9的多相变流器的三个输出电压IU、 U，或Uun中的至少一个 就会具有谐波分量和/或直流电压分量，这些谐波分量和/或直流电压分量可 能会使图1所示的变流器断路。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种控制方法，通过这种控制方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在一个阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６）中的至少一个子系统（１０）发生故障的情况下对变流器进行控制的方法，所述变流器具有至少两个相位模块（１００），所述相位模块（１００）具有一个上阀臂和一个下阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６），所述上阀臂和下阀臂均具有至少三个串联的两极子系统（１０），该方法包括：测定带有所述故障子系统（１０）的阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６），分别对每个无故障相位模块（１００）中与故障阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６）相对应的阀臂（Ｔ１，…，Ｔ６）的一个子系统（１０）进行控制，使得这些子系统（１０）的端电压（Ｕ↓［Ｘ２１］）均等于零。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳萨默，马克希勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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