[發明專利]一種能量控制電路及方法

有效

• 申請號: 201910700576.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110571782B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張靜;高沖;賀之淵;趙巖;許彬;王成昊;袁荔;王航;王治翔
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J1/14
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種能量控制電路，其特征在于，所述電路與受端換流站并聯后接入直流輸電線路，所述電路包括：

主電阻和多個能量控制模塊；

所述主電阻以及多個能量控制模塊依次串聯；

所述主電阻用于提供能量控制電路耗能的主要功率；

所述能量控制模塊用于控制所述電路能量消耗功率的投退，其中每個能量控制模塊用于電路分壓以及提供控制電路耗能的輔助功率；

所述主電阻的阻值由所述電路的預設最大消耗功率值和所述直流輸電線路的電壓決定，所述主電阻的阻值按下式計算：

其中，R_{m_usy}為主電阻的阻值，P_max為所述電路的預設最大消耗功率值，U_dc為所述直流輸電線路的電壓。

2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，

所述電路非對稱或對稱并接于直流輸電線路上。

3.如權利要求2所述的電路，其特征在于，所述能量控制模塊，包括：

主開關、輔助開關和輔助電阻；

所述輔助開關與所述輔助電阻串聯后與所述主開關并聯，且將所述輔助開關的初始狀態設為閉合狀態；

所述能量控制模塊包括三種工作狀態：

其中，第一工作狀態為：主開關斷開、輔助開關閉合，此時所述能量控制電路投入，所述輔助電阻參與分壓并提供所述電路耗能的輔助功率；

第二工作狀態為：主開關閉合，此時能量控制模塊被短接，所述輔助電阻不參與分壓且不提供電路耗能的輔助功率；

第三工作狀態為：主開關斷開、輔助開關斷開，此時所述能量控制電路退出。

4.如權利要求3所述的電路，其特征在于，

所述電路中布置的能量控制模塊的最小個數由所述主開關的耐壓能力和所述直流輸電線路的電壓決定，計算式如下：

其中，N_{m_min_usy}為非對稱布置時，所述能量控制模塊的最小個數，N_{m_min_sy}為對稱布置時，所述能量控制模塊的最小個數，U_dc為所述直流輸電線路的電壓，U_{m_e}為所述主開關的耐壓能力。

5.如權利要求3所述的電路，其特征在于，

所述輔助電阻的阻值由所述電路消耗能量的最大值和能量控制模塊數共同確定，計算式如下：

其中，R_{a_usy}為非對稱布置時，輔助電阻的阻值，R_{a_sy}為對稱布置時，輔助電阻的阻值，U_dc為所述直流輸電線路的電壓，P_min為所述電路吸收能量的最小值，R_{m_usy}為所述主電阻的阻值，N_{m_usy}為所述能量控制模塊的數量。

6.如權利要求3所述的電路，其特征在于，

所述電路中投入使用的輔助電阻數量，由所述電路的實際耗能需求功率和所述電阻的阻值確定；計算式如下：

其中，N_{a_usy}為非對稱布置時，輔助電阻投入使用的個數，N_{a_sy}為對稱布置時，輔助電阻投入使用的個數，U_dc為所述直流輸電線路的電壓，P_s為實際電路能量消耗功率，R_{m_usy}為所主電阻的阻值，R_{a_usy}每個輔助電阻的阻值。

7.如權利要求3所述的電路，其特征在于，

所述主開關和所述輔助開關為可控開通和可控阻斷的電力電子器件。

8.如權利要求3所述的電路，其特征在于，所述能量控制模塊，還包括：第一二極管、第二二極管和第三二極管；

所述第一二極管與所述主開關反向并聯后與所述第二二極管串聯；

所述第三二極管與所述輔助開關反向并接。