KR20210099101A - 컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법 - Google Patents

컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210099101A
KR20210099101A KR1020217021208A KR20217021208A KR20210099101A KR 20210099101 A KR20210099101 A KR 20210099101A KR 1020217021208 A KR1020217021208 A KR 1020217021208A KR 20217021208 A KR20217021208 A KR 20217021208A KR 20210099101 A KR20210099101 A KR 20210099101A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
converter
semiconductor device
controllable semiconductor
controlling
voltage
Prior art date
Application number
KR1020217021208A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102532842B1 (ko
Inventor
창장 잔
타오 왕
샤오양 위
레이 판
전샤 샤오
신얀 자오
위 루
윈롱 동
Original Assignee
엔알 일렉트릭 컴퍼니 리미티드
엔알 엔지니어링 컴퍼니 리미티드
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 엔알 일렉트릭 컴퍼니 리미티드, 엔알 엔지니어링 컴퍼니 리미티드 filed Critical 엔알 일렉트릭 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20210099101A publication Critical patent/KR20210099101A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102532842B1 publication Critical patent/KR102532842B1/ko

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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H02J3/1842—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein at least one reactive element is actively controlled by a bridge converter, e.g. active filters
    • 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
    • H02M1/322—Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20—Active power filtering [APF]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

본 출원은 컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 해당 컨버터 장치（1000）에는, 직렬연결되는 제1 제어가능 반도체 장치（Q1）와 제2 제어가능 반도체 장치（Q2）가 포함되는 스위칭 유닛（U1）; 스위칭 유닛（U1）과 병렬연결되는 커패시터（C1）; 커패시터（C1）와 병렬연결되고, 또한 직렬연결되는 제1 저항기（R1）와 제2 저항기（R2） 및 제3 제어가능 반도체 장치（Q3）가 포함되며, 제3 제어가능 반도체 장치（Q3）가 제1 저항기（R1）와 병렬연결되는 에너지 소모 균압 유닛이 포함된다.

Description

컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법
본 출원은 고압 전력 컨버터에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 출원은 고장 에너지 소모를 구현할 수 있는 컨버터 장치, 및 컨버터 장치로 구성된 무효전력 보상 장치, 컨버터, 및 컨버터의 제어 방법에 관한 것이다.
전력 컨버터를 이용하여 전력 전송을 구현하는 고압 직류 송전 분야에서, 수전단 교류 전력망에 고장이 발생할 때, 발전단과 수전단의 전력이 불균형적이기 때문에, 직류 극선측에 에너지가 누적되고, 이어 전압이 급격하게 높아져, 컨버터 밸브 등 설비 안전과 시스템 작동에 해를 끼친다.
가장 흔한 해결 방안은 컨버터 직류 극선 사이에 반도체 스위치와 에너지 소모 저항이 직렬연결되어 구성된 직류 에너지 소모 장치를 설치하고, 고장이 발생할 때 반도체 스위치를 온시켜 불균형적인 에너지를 에너지 소모 저항을 통하여 열 에너지로 전환시켜 소모하는 것이다. 해당 방안은 에너지 소모와 동시에 컨버터 내부의 복수개 장치 직렬연결 시의 에너지 소모 수요와 균압 수요를 겸하여 고려할 수 없다.
현재 이미 공개된 일 방안에서는, 상기 에너지 소모 저항을 또한 제동 저항이라 칭하고 복수개 단일 에너지 소모 저항으로 분해하며, 또한 단일 저항을 컨버터 서브 모듈의 부품으로 하는 바, 이러한 서브 모듈은 상호 직렬연결된 것이다. 단일 에너지 소모 저항과 반도체 스위치가 직렬연결 회로를 구성한다. 고장 발생 시, 반도체 스위치가 온되어 전류가 에너지 소모 저항을 흐르도록 하며; 정상일 때, 반도체 스위치가 해당 단일 에너지 소모 저항을 통과하는 전류를 차단시킨다. 이 방안은 서브 모듈 중에 하나의 고압 반도체 스위치와 에너지 소모 저항 분기회로를 병렬연결하고, 단지 교류 전력망 고장 발생 상황 하의 불균형적인 에너지를 소모하며, 교류 전력망 고장 확률이 아주 낮은 현실 상황을 고려하면, 해당 고압 분기회로는 거의 대부분 시간에 모두 대기 상태에 처하고, 이용율이 아주 낮다.
본 출원의 일 실시예에서는 컨버터 장치를 공개하는 바, 직렬연결되는 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 포함되는 스위칭 유닛; 상기 스위칭 유닛과 병렬연결되는 커패시터; 상기 커패시터와 병렬연결되고, 또한 직렬연결되는 제1 저항과 제2 저항 및 제3 제어가능 반도체 장치가 포함되며, 상기 제3 제어가능 반도체 장치가 상기 제1 저항과 병렬연결되는 에너지 소모 균압 유닛이 포함된다.
선택적으로, 상기 에너지 소모 균압 유닛에는 또한, 상기 제1 저항기와 직렬연결되는 제1 스위치가 포함되고, 또한 상기 제3 제어가능 반도체 장치가 상기 제1 저항기 및 상기 제1 스위치와 병렬연결된다.
선택적으로, 상기 제2 제어가능 반도체 장치는 단극성 트랜지스터이며; 상기 컨버터 장치에는 또한 각각 상기 제2 제어가능 반도체 장치의 드레인 전극 및 소스 전극과 전기적으로 연결되는 두 개의 단자가 포함된다.
선택적으로, 상기 제2 제어가능 반도체 장치는 양극성 트랜지스터이며; 상기 컨버터 장치에는 또한 각각 상기 제2 제어가능 반도체 장치의 컬렉터 및 에미터와 전기적으로 연결되는 두 개의 단자가 포함된다.
선택적으로, 상기 스위칭 유닛에는 또한, 직렬연결되는 제4 제어가능 반도체 장치와 제5 제어가능 반도체 장치가 포함되고, 상기 제1 제어가능 반도체 장치 및 상기 제2 제어가능 반도체 장치가 상기 제4 제어가능 반도체 장치 및 상기 제5 제어가능 반도체 장치와 서로 병렬연결된다.
선택적으로, 상기 컨버터 장치에는 또한, 각각 상기 제1 제어가능 반도체 장치와 상기 제2 제어가능 반도체 장치 사이 및 상기 제4 제어가능 반도체 장치와 상기 제5 제어가능 반도체 장치 사이에 연결되는 두 개의 단자가 포함된다.
선택적으로, 상기 컨버터 장치에는 또한, 상기 두 개의 단자 사이에 브리지 접속되는 제2 스위치가 포함된다.
선택적으로, 상기 컨버터 장치에는 또한, 상기 제2 저항기와 역병렬연결되는 프리휠링 다이오드가 포함된다.
선택적으로, 상기 제1 저항기의 저항값이 상기 제2 저항기의 저항값보다 크다. 본 출원의 일 실시예에서는 또한 컨버터 장치 어셈블리를 제공하는 바, 직렬연결되는 적어도 두 개의 상기 컨버터 장치가 포함된다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 무효전력 보상 장치를 제공하는 바, 보상하고자 하는 회로에 전기적으로 연결되는 전술한 컨버터 장치 어셈블리가 포함된다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 컨버터를 제공하는 바, 양단이 직류측이고, 각각 직류 라인의 양단과 전기적으로 연결되는 전술한 컨버터 장치 어셈블리가 포함되고, 상기 컨버터 장치 어셈블리에서 두 개의 컨버터 장치 간이 교류측이고, 교류 라인과 전기적으로 연결된다고 예정한다.
상기 어느 한 컨버터 장치, 컨버터 장치로 구성된 컨버터 장치 어셈블리 및 컨버터 장치 어셈블리로 구성된 무효전력 보상 장치와 컨버터를 이용하여, 제3 제어가능 반도체 장치의 온과 오프를 제어하는 것을 통하여, 제1 저항기와 제2 저항기가 에너지 소모와 직렬연결 응용 시 컨버터 장치 간의 균압을 겸하여 고려할 수 있게 하여, 해당 컨버터 장치의 체적이 비교적 작을 수 있다. 아울러 해당 컨버터가 대부분 시간에 정상 작동 상태에 처하기 때문에, 즉 해당 컨버터 장치가 대부분 시간에 균압 상태에 처하기 때문에, 제1 저항기와 제2 저항기가 모두 사용에 투입되고, 그 설비 이용율이 비교적 높다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 전술한 컨버터를 제어하기 위한 방법을 제공하는 바, 상기 컨버터의 직류측 전압을 채집하며; 상기 직류측 전압이 사전 설정된 제1 역치보다 큰지 여부를 판단하며; 판단 결과에 의하여, 상기 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함된다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 전술한 컨버터를 제어하기 위한 방법을 제공하는 바, 상기 컨버터 장치 중 커패시터 양단의 전압을 채집하며; 상기 커패시터 양단의 전압이 사전 설정된 제6 역치보다 큰지 여부를 판단하며; 만일 크다면, 상기 컨버터 장치 중 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되고, 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하며; 만일 크지 않다면, 상기 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함된다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 전술한 컨버터를 제어하기 위한 방법을 제공하는 바, 상기 컨버터의 셧다운 명령에 응답하여, 상기 컨버터의 컨버터 장치 중의 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지고, 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함된다.
본 출원의 일 실시예에서는 또한 전술한 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법을 제공하는 바, 상기 제1 스위치가 온되도록 제어하며; 상기 커패시터의 충전 완성 신호에 응답하여, 상기 제1 스위치가 오프되도록 제어하는 것이 포함된다.
상기 어느 한 방법을 이용하여, 전술한 컨버터 중의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치의 온과 오프를 제어하는 것을 통하여, 해당 제1 저항기와 제2 저항기가 에너지 소모와 직렬연결 응용 시의 모듈 균압을 겸하여 고려할 수 있게 하여, 해당 컨버터의 체적이 비교적 작을 수 있다. 아울러 해당 컨버터가 대부분 시간에 정상 작동 상태에 처하기 때문에, 즉 해당 컨버터 장치가 대부분 시간에 균압 상태에 처하기 때문에, 제1 저항기와 제2 저항기가 모두 사용에 투입되고, 그 설비 이용율이 비교적 높다.
아울러, 상기 어느 한 방법을 통하여 전술한 어느 한 컨버터를 제어하여, 효과적으로 해당 컨버터 중의 장치가 손상을 입지 않도록 보호하고, 또한 해당 컨버터가 소재하는 전력망의 작동 안전을 보호할 수 있다.
도1은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치의 회로 원리 도면.
도2는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치의 회로 원리 도면.
도3은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치의 회로 원리 도면.
도4는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치 어셈블리의 회로 원리 도면.
도5는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 무효전력 보상 장치의 회로 원리 도면.
도6은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터의 회로 원리 도면.
도7A는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7B는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7C는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7D는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7E는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7F는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7G는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도7H는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도8은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
도9는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 도2 또는 도3에 도시된 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법의 흐름도.
아래 본 출원의 실시예 중의 도면을 참조하여 본 출원의 실시예 중의 기술방안에 대하여 명확하고 완전한 설명을 진행하게 되는 바, 기재되는 실시예는 본 출원의 일부 실시예에 불과하며 모든 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예를 기반으로 당업계의 기술자들이 창조성적인 노력을 필요로 하지 않고 취득할 수 있는 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 출원의 특허청구범위, 명세서와 도면 중의 용어 “제1”, 제2”, “제3”과 “제4” 등은 서로 다른 대상을 구분하기 위한 것이고, 특정 순서를 설명하기 위한 것이 아닌 것을 이해할 것이다. 본 출원의 명세서와 특허청구범위에서 사용하는 용어 “포함되나”, “함유되다”는 기술된 특징, 전체, 단계, 조작 요소 및/또는 모듈의 존재를 지시하나, 하나 또는 다수의 기타 특징, 전체, 단계, 조작, 요소, 모듈 및/또는 기타 집합의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한 여기에서 본 출원의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐, 본 출원을 제한하기 위한 것이 아닌 것을 이해할 것이다. 예를 들면 본 출원의 명세서와 특허청구범위에서 사용하는 것과 같이, 문맥에서 명확하게 기타 상황이 존재한다는 것을 명기한 외, 단수 형식의 “일”, “하나” 및 “해당”의 뜻은 복수 형식을 포함한다. 또한 진일보로, 본 출원의 명세서와 특허청구범위에서 사용하는 용어 “및/또는”은 관련되게 가지런히 나열된 항목 중의 하나 또는 복수개의 임의의 조합 및 모든 가능한 조합을 가리키고 또한 이러한 조합을 포함하는 것을 이해할 것이다.
도1은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치(1000)의 회로 원리 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 컨버터 장치(1000)에는 커패시터 C1, 스위칭 유닛 U1과 에너지 소모 균압 유닛 U2가 포함된다. 그 중에서,
스위칭 유닛 U1에는, 직렬연결되는 제1 제어가능 반도체 장치 Q1(예를 들면, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT))과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2(예를 들면, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT))가 포함되는 바, 즉 Q1의 에미터와 Q2의 컬렉터가 전기적으로 연결되어, 하프 브리지 회로와 유사한 토폴로지 구조를 구성한다.
에너지 소모 균압 유닛 U2에는, 직렬연결되는 제1 저항기 R1과 제2 저항기 R2 및 제3 제어가능 반도체 장치 Q3(예를 들면, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT))이 포함된다. 그 중에서, Q3과 R1이 병렬연결되는 바, 즉 Q3의 에미터와 컬렉터가 각각 R1의 양단과 전기적으로 연결된다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 커패시터 C1은 단일 커패시터일 수 있고, 또한 복수개 커패시터가 직렬연결/병렬연결되어 형성되는 커패시터 어레이일 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q1과 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q2의 연결 관계는 또한 Q1의 컬렉터가 Q2의 에미터에 연결된 것일 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, Q1과 Q2는 또한 기타 유형의 양극성 트랜지스터일 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 진일보로, 컨버터 장치(1000)에는 두 개의 인입선 단자 n1과 n2가 포함되고, 각각 Q2의 컬렉터와 에미터에 전기적으로 연결될 수 있다. 선택적으로, 인입선 단자 n1과 n2는 또한 각각 Q1의 컬렉터와 에미터와 전기적으로 연결될 수 있다. 선택적으로, 인입선 단자 n1과 n2는 또한 각각 Q2의 컬렉터와 에미터와 전기적으로 연결될 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, Q1과 Q2는 또한 단극성 트랜지스터일 수 있다. 그 중에서, Q1과 Q2가 직렬연결되는 바, 즉 Q1의 드레인 전극과 Q2의 소스 전극이 전기적으로 연결되며; 또는 Q1의 소스 전극과 Q2의 드레인 전극이 전기적으로 연결된다.
진일보로, 컨버터 장치(1000)에는 두 개의 인입선 단자 n1과 n2가 포함되고, 각각 Q2의 드레인 전극과 소스 전극에 연결될 수 있다. 선택적으로, 인입선 단자 n1과 n2는 또한 각각 Q1의 드레인 전극과 소스 전극에 연결될 수 있다. 선택적으로, 인입선 단자 n1과 n2는 또한 각각 Q2의 드레인 전극과 소스 전극에 연결될 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치(1000)에는 제2 인입선 단자 n1과 n2 사이에 브리지 접속되는 제2 스위치 K2(미도시)가 포함될 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, Q1, Q2는 또한 적어도 두 개의 제어가능 반도체 장치가 직렬연결/병렬연결되어 구성되는 국부 회로일 수 있다. Q1, Q2는 또한 기타 쾌속 스위칭 기능을 구비하는 회로 모듈, 예를 들면 지능형 전력 모듈(IPM)일 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, Q1과 Q2는 동일 유형 반도체 장치이고, 또한 파라미터가 같다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, Q1과 Q2는 대전력 반도체 장치이다.
도1에 도시된 바와 같이, R1과 R2는 단독의 저항기 소자일 수도 있고, 또한 복수개 저항기가 직렬연결/병렬연결되어 구성되는 저항 어레이이거나, 또는 기타 저항성을 갖는 국부 회로일 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, R1의 저항값이 R2의 저항값보다 크다.
도1에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치(1000)에는 또한 프리휠링 다이오드 D1(미도시)가 포함되어 저항기 R2와 역병렬연결되고, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q3이 오프될 때 환류 통로를 제공할 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, Q3이 도통 상태에 처할 때, 저항기 R1이 단락되고, 커패시터 양단 전압이 직접 저항기 R2에 인가된다. 이때, 에너지 소모 균압 유닛 U2가 저저항 상태, 즉 에너지 소모 상태로 진입한다. 에너지 소모 상태 하의 에너지 소모 균압 유닛 U2은 고장 발생 후, 커패시터 C1에 저장된 대전량을 소모하여, 커패시터 C1 양단의 전압을 낮출 수 있다. 진일보로, 합리적으로 Q1과 Q2를 제어하여 전기 소모 과정에 배합하여 전기 소모의 효율을 향상시킬 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이, Q3이 꺼진 상태에 처할 때, 커패시터 양단 전압이 직접 직렬연결된 저항기 R1, R2에 인가된다. 이때, 에너지 소모 균압 유닛 U2가 고저항 상태, 즉 균압 상태로 진입한다. 복수개 컨버터 장치(1000)가 직렬연결될 때, 균압 상태의 에너지 소모 균압 유닛 U2는 해당 복수개 컨버터 장치(1000) 중 각 컨버터 장치(1000) 양단 전압을 균형시킬 수 있다.
상기 컨버터 장치(1000)를 이용하여, Q3의 오프와 온을 제어하는 것을 통하여, 저항기 R1과 저항기 R2가 에너지 소모와 직렬연결 응용 시 각 컨버터 장치의 균압을 겸하여 고려할 수 있게 하여, 해당 컨버터 장치(1000)의 체적이 비교적 작을 수 있다. 아울러 컨버터 장치(1000)가 대부분 시간에 모두 균압 상태에 처하고, 또한 균압 상태 하의 컨버터 장치(1000) 저항기 R1과 저항기 R2가 모두 사용에 투입되기 때문에, 컨버터 장치(1000)의 장치 이용율이 비교적 높다.
도2는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치(2000)의 회로 원리 도면이다. 도2에 도시된 바와 같이, 컨버터 장치(2000)에는 커패시터 C1, 스위칭 유닛 U1과 에너지 소모 균압 유닛 U2가 포함된다. 그 중에서,
커패시터 C1 및 스위칭 유닛 U1은 컨버터 장치(1000) 중 동일한 명칭의 장치와 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
에너지 소모 균압 유닛 U2에는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q3과 제1 스위치 K1과 직렬연결된 저항기 R1, 저항기 R2가 포함된다. 그 중에서, 저항기 R1, 저항기 R2, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q3은 컨버터 장치(1000) 중 동일한 명칭의 장치와 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다. 제1 스위치 K1은 저항기 R1과 직렬연결된다.
선택적으로, 제1 스위치 K1은 임의의 스위칭 기능을 구비하는 회로 장치 또는 회로 모듈, 예를 들면 릴레이, 에어 스위치 및 제어가능 반도체 장치 등일 수 있다.
컨버터 장치(2000)가 정상 상태에 처할 때, K1을 제어하는 것을 통하여, R1, R2를 이용하여 균압을 진행할지 여부를 제어할 수 있다. 예를 들면 가동 시 K1을 온시키고, R1, R2를 이용하여 균압을 진행하며; 가동 완성 후, K1을 오프시키고, 더는 R1, R2를 이용하여 균압을 진행하지 않아, 컨버터 장치(2000) 정상 작동 시 R1, R2로 인하여 초래되는 에너지 소모를 감소시킨다.
구체적으로 말하면, 시스템 가동 시 하기 단계를 진행할 수 있는 바, K1가 온되도록 제어하고, R1, R2를 이용하여 직렬연결된 복수개 컨버터 장치(2000)에 대하여 균압 제어를 진행하며; 컨버터(2000) 중의 커패시터 C1 양단 전압 UC1를 탐지하며; UC1이 사전 설정된 역치 Uth7보다 큰지 여부를 판단하며; 만일 판단 결과가 크다면, K1을 오프시켜, R1, R2가 초래하는 에너지 소모를 피한다.
상기 컨버터 장치를 이용하여 고장 상태 하의 에너지 소모 수요, 가동 과정 균압 수요와 정상 작동 시의 고효율 작동 수요를 겸하여 고려할 수 있다. 상기 컨버터 장치를 이용하는 회로의 작동이 더욱 유연하도록 한다.
도3은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치(3000)의 회로 원리 도면이다. 도3에 도시된 바와 같이, 컨버터 장치(3000)에는 커패시터 C1, 스위칭 유닛 U1과 에너지 소모 균압 유닛 U2가 포함된다. 그 중에서,
에너지 소모 균압 유닛 U2에는, 직렬연결되는 저항기 R1과 저항기 R2 및 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q3이 포함된다. 그 중에서, Q3과 R1이 병렬연결되는 바, 즉 Q3의 에미터와 컬렉터가 각각 R1의 양단과 전기적으로 연결된다.
커패시터 C1, 저항기 R1과 R2, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q3은 컨버터 장치(1000) 중 동일한 명칭의 장치와 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도3에 도시된 바와 같이, 스위칭 유닛 U1에는, 직렬연결되는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) Q1, Q2 및 직렬연결되는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(제4 제어가능 반도체 장치) Q4, (제5 제어가능 반도체 장치) Q5가 포함되고, 직렬연결 후의 Q1, Q2와 직렬연결 후의 Q4, Q5가 병렬연결된다. Q1, Q2, Q4, Q5는 풀 브리지 회로와 유사한 토폴로지 구조를 구성한다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, Q1, Q2, Q4, Q5는 각각 기타 양극성 트랜지스터로 교체할 수 있다. Q1, Q2, Q4, Q5는 또한 각각 단극성 트랜지스터로 교체할 수 있다. Q1, Q2, Q4, Q5는 또한 각각 적어도 두 개의 반도체 장치로 구성되는 국부 회로 또는 스위치 모듈일 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, Q1, Q2, Q4, Q5는 동일 유형 반도체 장치일 수 있고, 진일보로 Q1, Q2, Q4, Q5의 장치 파라미터가 같다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치(3000)에는 저항기 R1과 직렬연결되는 스위치 K1(미도시)이 포함될 수 있다. 컨버터 장치(3000) 중의 K1은 컨버터 장치(2000) 중의 K1과 같고, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치(3000)에는 두 개의 단자 n1, n2가 포함될 수 있다. 그 중에서, 단자 n1이 Q1, Q2 사이의 연결점에 전기적으로 연결되고, 단자 n2가 Q4, Q5 사이의 연결점에 전기적으로 연결된다.
도3에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치(3000)에는 단자 n1, n2 사이에 브리지 접속되는 스위치 K2(미도시)가 포함될 수 있다.
상기 컨버터 장치(3000)를 이용하여 Q1, Q2, Q4, Q5가 생성하는 UDC, 0,-UDC 세 개의 레벨을 제어하여, 더욱 훌륭한 시스템 제어 효과를 이룰 수 있으며; 그리고, Q1과 Q5가 도통되고, Q2와 Q4가 도통되도록 제어하는 것을 통하여 시스템 전류가 직류 커패시터에 유입 또는 유출되도록 제어하여, 더욱 빠르게 커패시터 전압을 제어하며; 그리고, 시스템에 극한 단락이 발생할 때, Q1, Q2, Q4, Q5를 잠그는 것을 통하여 단락 전류를 제한한다.
도4는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터 장치 어셈블리(4000)의 회로 원리 도면이다. 도4에 도시된 바와 같이, 컨버터 장치 어셈블리(4000)에는 직렬연결된 P1, P2와 P3이 포함된다.
그 중에서, P1, P2와 P3은 전술한 어느 한 가지 컨버터 장치이다.
도4에 도시된 바와 같이, 컨버터 장치 어셈블리(4000)에는 직렬연결된 두 개의 컨버터 장치가 포함될 수도 있고, 또한 직렬연결된 세 개 이상의 컨버터 장치가 포함될 수도 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 선택적으로, 컨버터 장치 어셈블리(4000)에는 또한 저항기(미도시)가 포함되어 컨버터 장치와 직렬연결될 수 있다.
선택적으로, 컨버터 장치 어셈블리(4000)에는 또한 병렬연결된 적어도 두 그룹의 컨버터 장치가 포함될 수 있다. 그 중에서, 각 그룹의 컨버터 장치에는, 직렬연결된 적어도 두 개의 컨버터 장치가 포함되고, 각 컨버터 장치는 전술한 어느 한 가지 컨버터 장치이다. 진일보로, 각 그룹의 컨버터 장치의 컨버터 장치 수량이 같다.
선택적으로, 컨버터 장치 어셈블리(4000)에 포함된 컨버터 장치의 회로 토폴로지 구조가 같고, 회로 소자의 파라미터도 같다.
도5는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 무효전력 보상 장치(5000)의 회로 원리 도면이다. 도5에 도시된 바와 같이, 무효전력 보상 장치(5000)에는, 별모양으로 연결된 세 개의 전술한 어느 한 가지 컨버터 장치 어셈블리 T1, T2와 T3이 포함되고, 각각 보상하고자 하는 회로의 a, b, c 3상에 전기적으로 연결된다.
선택적으로, T1, T2와 T3도 삼각 연결의 방식으로 연결될 수 있다.
선택적으로, 보상하고자 하는 회로는 또한 단상 교류 회로일 수 있다. 상응하게, 무효전력 보상 장치(5000)에는 단지 하나의 컨버터 장치 어셈블리가 포함되고, 보상하고자 하는 교류 회로의 양단에 브리지 접속된다.
도6은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 컨버터(6000)의 회로 원리 도면이다. 도6에 도시된 바와 같이, 컨버터(6000)에는 세 개의 컨버터 장치 어셈블리 T601, T602와 T603이 포함된다.
그 중에서, T601, T602와 T603은 전술한 어느 한 가지 컨버터 장치 어셈블리이다. T601, T602와 T603의 양단은 모두 직류 라인 LP와 LN에 연결되고, LP가 양극단이고, LN이 음극단이다. T601, T602와 T603 중의 각 컨버터 장치 어셈블리는 6개의 컨버터 장치가 직렬연결되어 구성된다. T601, T602와 T603 중 각 컨버터 장치 어셈블리의 제3과 제4 컨버터 장치 사이의 연결점이 교류측이고, 각각 3상 교류 라인의 a, b, c 3상과 전기적으로 연결된다.
도6에 도시된 바와 같이, T601, T602와 T603은 또한 기타 수량의 컨버터 장치로 직렬연결되어 구성될 수 있다. T601, T602와 T603 중 각 컨버터 장치 어셈블리에 포함되는 컨버터 장치의 수량도 각각 다를 수 있다.
도6에 도시된 바와 같이, 3상 교류측은 각각 T601, T602와 T603 중부의 두 개의 컨버터 장치 사이의 연결점에 위치할 수 있다. 3상 교류측은 또한 각각 T601, T602와 T603의 기타 예정된 두 개의 컨버터 장치 사이의 연결점에 위치할 수도 있다.
컨버터(6000)에는 또한 두 개의 컨버터 장치 어셈블리가 포함될 수 있고, 각 컨버터 장치의 양단이 직류측이고 직류 라인의 양단 LP와 LN에 연결되며, 각 컨버터의 예정된 두 개의 컨버터 장치의 연결점은 교류측의 각각 단상 교류 전기에 연결되는 양단이다.
도7A는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000A)의 흐름도이다. 방법(7000A)은 전술한 어느 한 가지 컨버터의 고장 처리 방법이다. 도7A에 도시된 바와 같이, 방법(7000A)에는 S710 단계, S720 단계와 S730 단계가 포함된다. 그 중에서,
S710 단계: 컨버터의 직류측의 전압 Ud를 채집한다.
S720 단계: Ud가 사전 설정된 제1 역치 Uth1보다 큰지 여부를 판단한다.
S730 단계: 만일 판단 결과가 크다면, 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 바, 즉 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치 중의 Q3이 도통되도록 제어한다.
도7A에 도시된 바와 같이, 그 중에서 S730 단계는 컨버터 중의 하나의 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 것일 수 있고, 또한 컨버터 중의 두 개 또는 두 개 이상의 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 것일 수 있으며, 또한 컨버터 중의 모든 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 것일 수 있다.
선택적으로, 방법(7000A)에는 또한 에너지 소모 상태로 진입한 컨버터 장치의 Q1이 도통되고, Q2가 꺼지도록 제어하는 S740 단계(미도시)가 포함될 수 있다.
선택적으로, 방법(7000A)에는 또한 컨버터 중의 모든 컨버터 장치의 Q1과 Q2가 꺼지도록 제어하는 S750 단계(미도시)가 포함될 수 있다.
도7A에 도시된 바와 같이, 방법(7000A)에는 또한 만일 판단 결과가 크지 않다면, 컨버터 중의 모든 컨버터 장치가 균압 상태로 진입하는 바, 즉 모든 컨버터 장치 중의 Q3이 꺼지도록 제어하는 S760 단계(미도시)가 포함될 수 있다.
진일보로, S760 단계에는 또한 모든 컨버터 장치 중의 Q1, Q2가 정상 작동 상태, 예를 들면 펄스 폭 제어 상태에 처하도록 제어하는 것이 포함될 수 있다.
선택적으로, S710 단계 전 또한 모든 컨버터 장치가 균압 상태로 진입하도록 제어하는, 즉 모든 컨버터 장치 중의 Q3이 꺼지도록 제어하는 것이 포함될 수 있다.
방법(7000A)는 전술한 어느 한 가지 컨버터의 보호 방법으로서, S720 단계는 컨버터가 고장 상태에 처하였는지 여부를 판단하고, S730 단계는 고장의 처리이다.
라인에 일부 고장에 발생할 때(예를 들면 용전측 일부 회로가 트립), 발전측의 출력 전력이 용전측의 용전 전력보다 크고, 나아가 전송 라인의 전압이 상승하도록 한다. 상기 고장이 발생할 때, 방법(7000A)을 이용하여, 에너지 소모 저항을 투입하는 방식을 통하여 전송 라인 상의 여분의 에너지를 소모하여, 전송 라인의 전압이 정상 범위에 달하도록 한다.
도7B는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000B)의 흐름도이다. 도7B에 도시된 바와 같이, 방법(7000B)는 방법(7000A)의 기초 상에서 S730 단계를 S730B1 단계, S730B2 단계, S730B3 단계와 S730B4 단계로 교체한 후 취득한 것이다. 그 중에서,
S730B1 단계: 컨버터의 직류측의 전송 전력 P를 취득한다.
S730B2 단계: 컨버터의 사전 설정된 전송 전력값 P0이 컨버터의 직류측의 전송 전력 P를 초과한 차이값 ΔP를 계산한다.
S730B3 단계: ΔP에 의하여 컨버터 중 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 n을 계산한다.
S730B4 단계: 컨버터 중의 n개 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 바, 즉 컨버터 중의 n개 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 도통되도록 제어한다.
도7B에 도시된 바와 같이, 그 중에서, S730B1 단계에는 하기 단계가 포함될 수 있다.
컨버터의 직류측 전류 Id를 채집한다.
컨버터의 직류측 전압 Ud와 직류측 전류 Id에 의하여, 컨버터 직류측의 전송 전력 P를 산출한다.
도7B에 도시된 바와 같이, S730B2 단계 중의 사전 설정된 전송 전력값 P0은 컨버터의 직류측 전압 Ud가 제1 역치 Uth1을 초과하기 전의 직류측 전송 전력의 정상 상태 값일 수 있다.
도7C는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000C)의 흐름도이다. 도7C에 도시된 바와 같이, 방법(7000C)는 방법(7000B)의 기초 상에서 S730B4 단계를 S730C1 단계, S730C2 단계와 S730C3 단계로 교체한 후 취득한 것이다. 그 중에서,
S730C1 단계: 컨버터의 3상 교류측 전압 UCA, UCB, UCC를 채집한다.
S730C2 단계: UCA, UCB, UCC와 방법(7000B)의 S730B3 단계 중의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 n에 의하여, 컨버터 중 각 상의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nBA, nBB, nBC를 결정하는 바, 그 중에서, nBA, nBB, nBC의 합은 n과 같다.
S730C3 단계: 각각 컨버터 중의 각 상의 nBA, nBB, nBC개 컨버터 장치 중의 Q3이 도통되도록 제어한다.
그 중에서, 3상 교류측 전압 UCA, UCB, UCC는 3상 교류측 전압의 평균값 또는 유효값일 수 있다. 3상 교류측 전압 UCA, UCB, UCC는 상전압일 수도 있고, 또한 선전압일 수도 있다.
도7C에 도시된 바와 같이, 진일보로, nBA는 UCA와 부적 상관되고, nBB는 UCB와 부적 상관되며, nBC는 UCC와 부적 상관된다. 더욱 진일보로, S730C2 단계는 식(1), (2), (3)에 의하여 계산하여 각 상의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nBA, nBB, nBC를 취득하는 것일 수 있다.
nBA=n*(UCB + UCC)/[2(UCA + UCB + UCC)] (1)
nBB=n*(UCA + UCC)/[2(UCA + UCB + UCC)] (2)
nBC= n- nBA- nBB (3)
도7D는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000D)의 흐름도이다. 도7D에 도시된 바와 같이, 방법(7000D)는 방법(7000A)의 기초 상에서, S720 단계와 S730 단계 사이에 S723 단계, S726 단계를 추가한 후 취득한 것이다. 그 중에서,
S723 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC를 채집한다.
S726 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC가 사전 설정된 제2 역치 Uth2보다 작은지 여부를 판단한다.
도 7D에 도시된 바와 같이, S723 단계는 S726 단계 전의 어느 한 위치에 구비될 수 있다.
도7D에 도시된 바와 같이, S723 단계 중의 교류측 전압 UC는 교류측 전압의 평균값 또는 유효값일 수 있다. 교류측 전압 UC는 단상 교류 전압일 수도 있고, 또한 3상 교류 전압 UCA, UCB, UCC 중의 어느 한 상의 전압이거나 또는 어느 두 상의 전압일 수 있으며, 교류측 전압 UC는 또한 3상 전압 UCA, UCB, UCC의 통칭일 수 있다. 교류측 전압 UC는 상전압일 수도 있고, 또한 선전압일 수도 있다.
도 7D에 도시된 바와 같이, S726 단계 중의 제2 역치 Uth2는 교류측 정격 전압 UN일 수 있다.
도7E는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000E)의 흐름도이다. 도7E에 도시된 바와 같이, 방법(7000E)는 방법(7000D)의 기초 상에서, S730 단계를 S730E1 단계와 730E2 단계로 교체한 후 취득한 것이다. 그 중에서,
S730E1 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC와 교류측 정격 전압 UN에 의하여, 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nD를 결정한다.
S730E2 단계: 컨버터 중의 nD개 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 바, 즉 nD개 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 도통되도록 제어한다.
진일보로, S730E1 단계는 하기 공식에 의하여 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nD를 산출하는 것일 수 있다.
M=C*(1-UC/UN)*N (4)
그 중에서, M은 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량이고, C는 신뢰도 계수이며, UC는 교류 전압이고, UN은 정격 교류 전압이며, N은 상기 컨버터에 포함된 컨버터 장치의 수량이다.
도7E에 도시된 바와 같이, 선택적으로, S720 단계는 컨버터의 교류측 3상 전압 UCA, UCB, UCC를 채집하는 것일 수 있다. S730E1는 교류측 3상 전압 UCA, UCB, UCC와 교류측 정격 전압 UN에 의하여, 컨버터 중 각 상의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nDA, nDB, DC를 결정하는 것일 수 있다. S730E2 단계는 컨버터 중 각 상의 nDA, nDB, nDC개 컨버터 장치가 에너지 소모 상태로 진입하도록 제어하는 바, 즉 각 상의 nDA, nDB, nDC개 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 도통되도록 제어한다.
진일보로, 각 상의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량 nDA, nDB, nDC는 식(4)에 의하여 계산할 수 있다.
3상 교류측 라인에 고장이 발생할 때, 방법(7000E)을 이용하여 컨버터 중의 3상 에너지 소모 전력을 균형시킬 수 있는 바, 즉 3상 컨버터 장치 어셈블리 중 에너지 소모 상태로 진입하는 에너지 소모 장치의 수량을 균형 할당할 수 있다. 나아가 컨버터가 비교적 큰 출력 능력으로 외부로 전력을 수출할 수 있게 확보할 수 있다.
도7F는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000F)의 흐름도이다. 도7F에 도시된 바와 같이, 방법(7000F)는 방법(7000C- 7000E)의 기초 상에서, S740F1 단계, S740F2 단계와 S740F3 단계를 추가하여 취득한 것이다. 그 중에서,
S740F1 단계: 교류측 전압 UC가 사전 설정된 제3 역치 Uth3보다 작은지 여부를 판단한다.
S740F2 단계: 만일 판단 결과가 작다면, 에너지 소모 상태에 처한 컨버터 장치 중의 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 꺼지도록 제어한다.
S740F3 단계: 만일 판단 결과가 작지 않다면, 에너지 소모 상태에 처한 컨버터 장치의 제1 제어가능 반도체 장치 Q1가 도통되도록 하고, 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 꺼지도록 제어한다.
도7F에 도시된 바와 같이, 방법(7000F)는 컨버터의 가벼운 고장과 비교적 심각한 고장에 대한 제어 방법일 수 있다. 그 중에서, S740F1 단계는 컨버터가 비교적 심각한 고장 상태에 처하였는지 여부를 판단하는 것이다. S740F2 단계는 컨버터가 비교적 심각한 고장 상태에 처할 때, 에너지 소모 상태에 처한 컨버터 장치와 외부의 관계를 차단시키는 것이다. S740F3 단계는 컨버터가 가벼운 고장 상태에 처할 때, 컨버터 장치의 입력을 차단하고, 컨버터 장치 중의 커패시터 C1에 이미 저장된 대전량을 외부로 출력하는 것을 유지하는 것이다.
고장이 발생할 때, 방법(7000F)을 이용하여 컨버터를 제어하여 에너지 소모를 진행하는 동시에, 또한 일부 전력을 전송할 수 있다.
도7G는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000G)의 흐름도이다. 도7G에 도시된 바와 같이, 방법(7000G)는 방법(7000A)의 기초 상에서, S740G1 단계, S740G2 단계와 S740G3 단계를 추가한 것이다. 그 중에서,
S740G1 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC를 채집한다.
S740G2 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC가 사전 설정된 제4 역치 Uth4보다 작은지 여부를 판단한다.
S740G3 단계: 만일 판단 결과가 작다면, 컨버터 중 모든 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 도통되고, 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 꺼지도록 제어한다.
방법(7000G)은 컨버터에 심각하게 고장이 발생하였을 때의 제어 방법이다. 그 중에서, S740G2 단계는 컨버터가 심각한 고장에 처하였는지 여부를 판단하는 것이다. S740G3 단계는 컨버터 중의 모든 컨버터 장치가 작동을 정지하도록 제어하는 바, 즉 컨버터가 셧다운되도록 제어한다.
도7H는 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(7000H)의 흐름도이다. 도7H에 도시된 바와 같이, 방법(7000H)는 방법(7000C), 방법(7000D-7000G)의 기초 상에서 S740H1 단계와 S740H2 단계를 추가한 후 취득한 것이다. 그 중에서,
S740H1 단계: 컨버터의 교류측 전압 UC가 사전 설정된 제5 역치 Uth5보다 큰지 여부를 판단한다.
S740H2 단계: 만일 판단 결과가 작다면, 컨버터 중 모든 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 꺼지고, 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 펄스 폭 제어 상태로 진입하도록 제어한다.
방법(7000H)는 컨버터가 고장 상태로부터 정상 작동 상태로 회복되는 방법이다. 그 중에서, S740H1 단계는 컨버터가 정상적으로 회복되었는지 여부를 판단하는 것이다. S740H2 단계는 고장 상태에서 탈퇴하여, 정상 작동 상태로 진입하는 것이다.
방법(7000H)을 이용하여, 고장 상태가 해제될 때, 컨버터가 빠르게 작동 상태를 회복할 수 있다.
도8은 본 출원의 일 실시예를 보여주는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(8000)의 흐름도이다. 방법(8000)은 전술한 어느 한 가지 컨버터 장치의 고장 처리 방법이다. 도8에 도시된 바와 같이, 방법(8000)에는 S810 단계, S820 단계, S830 단계와 S840 단계가 포함된다. 그 중에서,
S810 단계: 컨버터 중의 컨버터 장치 중의 커패시터 C1 양단의 전압 UC1을 채집한다.
S820 단계: 전압 UC1이 사전 설정된 제6 역치 Uth6보다 큰지 여부를 판단한다.
S830 단계: 만일 판단 결과가 크다면, 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 도통되도록 제어하고, 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 꺼지도록 제어한다.
S840 단계: 만일 판단 결과가 크지 않다면, 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치 Q3이 꺼지도록 제어한다.
선택적으로, S840 단계에는 또한, 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 정상 작동 상태로 회복되도록 제어하는 바, Ud가 제1 역치 Uth1보다 작을 때, 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2의 작동 상태를 회복한다.
방법(8000)은 컨버터 중의 컨버터 장치에 대한 보호 방법이다.
방법(8000)을 이용하여, 컨버터 중의 각 컨버터 장치에 대하여 보호를 진행하여, 이가 과전압으로 인하여 손상되는 것을 피하고 또한 각 컨버터 장치가 과전압 고장으로 인하여 작동을 정지하는 것을 피한다.
본 출원에서는 또한 일 실시예를 공개하는 바, 상기 어느 한 컨버터를 제어하기 위한 방법(9000)이다. 방법(9000)은 전술한 어느 한 가지 컨버터 셧다운의 방법으로서,
셧다운 명령에 응답하여, 컨버터의 모든 컨버터 장치 중의 제1 제어가능 반도체 장치 Q1과 제2 제어가능 반도체 장치 Q2가 꺼지고, 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함된다.
방법(9000)을 이용하여 직류 케이블의 쾌속 방전, 시스템 쾌속 셧다운, 또한 컨버터 내의 커패시터에 대하여 방전하고 또한 컨버터가 연결된 케이블에 대하여 방전하는 것을 구현할 수 있다. 이로써 시스템의 점검 수리와 유지보수에 유리하도록 한다.
도9는 본 출원의 일 실시예로서, 도2 또는 도3에 도시된 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법(A000)이다. 방법(A000)은 복수개 병렬연결된 도2 또는 도3에 도시된 바와 같은 컨버터 장치로 구성된 회로에 적용된다. 방법(A000)은 해당 회로 중의 하나 또는 복수개 컨버터 장치 중의 커패시터에 대하여 충전을 진행하는 방법이다. 도9에 도시된 바와 같이, 방법(A000)에는 SA10 단계와 SA20 단계가 포함된다. 그 중에서,
SA10 단계: 제1 스위치 K1이 온되도록 제어한다.
SA20 단계: 해당 컨버터 장치 중의 커패시터의 충전 완성 신호에 응답하여, 제1 스위치 K1이 오프되도록 제어한다.
선택적으로, SA20 단계 중의 충전 완성 신호는 통신 신호일 수 있고, 또한 레벨 신호 또는 기타 신호일 수도 있다.
진일보로, SA20 단계에는 SA30 단계, SA40 단계와 SA50 단계가 포함될 수 있다. 그 중에서,
SA30 단계: 커패시터 C1의 양단 전압 UC1을 탐지한다.
SA40 단계: UC1이 사전 설정된 제7 역치 Uth7보다 큰지 여부를 판단하고, 만일 크다면, SA50 단계로 진입하며; 만일 크지 않다면, SA30 단계로 진입한다.
SA50 단계: 제1 스위치 K1이 오프되도록 제어한다.
상기 방법을 이용하여, 직렬연결된 복수개 도2 또는 도3에 도시된 바와 같은 컨버터 장치로 구성된 회로에 있어서, 그 중의 어느 하나 또는 복수개 컨버터 장치 중의 커패시터에 대하여 충전을 진행할 때, 제1 스위치를 제어하여 컨버터 장치 중의 커패시터 충전 과정에서 직렬연결된 제1 저항기와 제2 저항기를 이용하여 균압을 진행할 수 있다. 충전 완성 후, 제1 스위치가 오프되도록 제어하여, 해당 컨버터 장치의 소모를 감소시킬 수 있다.
상기 어느 한 방법을 이용하여, 전술한 컨버터 중의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치의 온과 오프를 제어하는 것을 통하여, 해당 제1 저항기와 제2 저항기가 에너지 소모와 직렬연결 응용 시의 모듈 균압을 겸하여 고려할 수 있게 하여, 해당 컨버터의 체적이 비교적 작을 수 있다. 아울러 해당 컨버터가 대부분 시간에 정상 작동 상태에 처하기 때문에, 즉 해당 컨버터 장치가 대부분 시간에 균압 상태에 처하기 때문에, 제1 저항기와 제2 저항기가 모두 사용에 투입되고, 그 설비 이용율이 비교적 높다.
아울러, 상기 어느 한 방법을 통하여 전술한 어느 한 컨버터를 제어하여, 효과적으로 해당 컨버터 중의 장치가 손상을 입지 않도록 보호하고, 또한 해당 컨버터가 소재하는 전력망의 작동 안전을 보호할 수 있다.
상기 실시예에서, 각 실시예에 대한 기술은 모두 치중점을 갖고 있으며, 어느 한 실시예에 상세히 설명되지 않은 부분은 기타 실시예의 관련 기술을 참조할 수 있다. 상기 실시예의 각 기술특징은 임의의 조합을 진행할 수 있으나, 간략한 설명을 위하여 상기 실시예 중의 각 기술특징의 모든 가능한 조합에 대하여 설명을 진행하지 않았지만, 이러한 기술특징의 조합이 충돌되지 않는다면 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서는 본 출원을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 출원은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니다. 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 출원의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 요약하면, 본 명세서의 내용은 본 출원을 제한하는 것으로 이해해서는 안된다.

Claims (28)

  1. 컨버터 장치에 있어서,
    직렬연결되는 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 포함되는 스위칭 유닛;
    상기 스위칭 유닛과 병렬연결되는 커패시터;
    상기 커패시터와 병렬연결되고, 또한 직렬연결되는 제1 저항기와 제2 저항기 및 제3 제어가능 반도체 장치가 포함되며, 상기 제3 제어가능 반도체 장치가 상기 제1 저항기와 병렬연결되는 에너지 소모 균압 유닛이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에너지 소모 균압 유닛에는 또한,
    상기 제1 저항기와 직렬연결되는 제1 스위치가 포함되고, 또한 상기 제3 제어가능 반도체 장치가 상기 제1 저항기 및 상기 제1 스위치와 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어가능 반도체 장치는 단극성 트랜지스터이며;
    상기 컨버터 장치에는 또한 각각 상기 제2 제어가능 반도체 장치의 드레인 전극 및 소스 전극과 전기적으로 연결되는 두 개의 단자가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어가능 반도체 장치는 양극성 트랜지스터이며;
    상기 컨버터 장치에는 또한 각각 상기 제2 제어가능 반도체 장치의 컬렉터 및 에미터와 전기적으로 연결되는 두 개의 단자가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 유닛에는 또한,
    직렬연결되는 제4 제어가능 반도체 장치와 제5 제어가능 반도체 장치가 포함되고, 상기 제1 제어가능 반도체 장치 및 상기 제2 제어가능 반도체 장치가 상기 제4 제어가능 반도체 장치 및 상기 제5 제어가능 반도체 장치와 서로 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  6. 제5항에 있어서, 또한 각각 상기 제1 제어가능 반도체 장치와 상기 제2 제어가능 반도체 장치 사이 및 상기 제4 제어가능 반도체 장치와 상기 제5 제어가능 반도체 장치 사이에 연결되는 두 개의 단자가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  7. 제1항에 있어서, 또한 상기 두 개의 단자 사이에 브리지 접속되는 제2 스위치가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  8. 제1항에 있어서, 또한 상기 제2 저항기와 역병렬연결되는 프리휠링 다이오드가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 저항기의 저항값이 상기 제2 저항기의 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 컨버터 장치.
  10. 컨버터 장치 어셈블리에 있어서, 직렬연결되는 적어도 두 개의 제1항 내지 제9항의 어느 한 항의 상기 컨버터 장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치 어셈블리.
  11. 무효전력 보상 장치에 있어서,
    보상하고자 하는 회로에 전기적으로 연결되는 제10항의 상기 컨버터 장치 어셈블리가 포함되는 것을 특징으로 하는 무효전력 보상 장치.
  12. 컨버터에 있어서,
    양단이 직류측이고, 각각 직류 라인의 양단과 전기적으로 연결되는 제10항의 상기 컨버터 장치 어셈블리가 포함되고, 상기 컨버터 장치 어셈블리에서 두 개의 컨버터 장치 간이 교류측이고, 교류 라인과 전기적으로 연결된다고 예정하는 것을 특징으로 하는 컨버터.
  13. 제12항에 있어서, 교류측이 각각 3상 교류 회로 중의 3상 라인과 전기적으로 연결되는 세 개의 상기 컨버터 장치 어셈블리가 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터.
  14. 제12항 또는 제13항의 상기 컨버터를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 컨버터의 직류측 전압을 채집하며;
    상기 직류측 전압이 사전 설정된 제1 역치보다 큰지 여부를 판단하며;
    판단 결과에 의하여, 상기 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 판단 결과에 의하여, 상기 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것에는,
    컨버터 교류측 전압과 전류에 의하여 교류측 전송 전력을 결정하며;
    상기 교류측 전송 전력이 상기 컨버터의 사전 설정된 전송 전력 값보다 낮은 차이값을 계산하며;
    상기 차이값에 의하여 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량을 결정하며;
    상기 컨버터 중의 결정된 수량의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 컨버터 중의 결정된 수량의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것에는,
    상기 컨버터의 3상 교류측 전압을 채집하며;
    상기 3상 교류측 전압과 결정된 수량에 의하여, 비례에 따라 각 상의 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량을 할당하며;
    상기 컨버터 각 상 중의 비례에 따라 할당된 수량의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  17. 제14항에 있어서, 또한
    상기 컨버터의 교류측 전압을 채집하며;
    상기 교류측 전압이 사전 설정된 제2 역치보다 작은지 여부를 판단하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서, 판단 결과에 의하여, 상기 컨버터 중의 적어도 일부 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것에는,
    상기 교류측 전압과 상기 컨버터의 교류측 정격 전압에 의하여, 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량을 결정하는 바, 상기 수량은 상기 교류측 전압과 부적 상관되며;
    상기 컨버터 중의 결정된 수량의 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서, 하기 공식에 의하여 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량을 결정하는 바,
    M=C*(1-Uac/Un)*N
    그 중에서, M은 에너지 소모가 필요한 컨버터 장치의 수량이고, C는 신뢰도 계수이며, Uac는 상기 컨버터의 교류측 전압이고, Un은 상기 컨버터의 교류측 정격 전압이며, N은 상기 컨버터에 포함된 컨버터 장치의 수량인 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  20. 제14항 내지 제19항의 어느 한 항에 있어서, 또한 상기 컨버터 중 제3 제어가능 반도체 장치가 도통된 컨버터 장치의 제1 제어가능 반도체 장치가 도통되고, 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  21. 제16항 내지 제19항의 어느 한 항에 있어서, 또한
    상기 교류측 전압이 사전 설정된 제3 역치보다 작은지 여부를 판단하며;
    만일 작다면, 상기 컨버터 중 제3 제어가능 반도체 장치가 도통된 컨버터 장치의 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하며;
    만일 작지 않다면, 상기 컨버터 중 제3 제어가능 반도체 장치가 도통된 컨버터 장치의 제1 제어가능 반도체 장치가 도통되고, 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  22. 제14항에 있어서, 또한
    상기 컨버터의 교류측 전압을 채집하며;
    상기 교류측 전압이 사전 설정된 제4 역치보다 작은지 여부를 판단하며;
    만일 작다면, 상기 컨버터 중 모든 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되고, 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  23. 제22항에 있어서, 또한 상기 컨버터 중의 모든 컨버터 장치의 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  24. 제16항 또는 제17항에 있어서, 또한
    상기 교류측 전압이 사전 설정된 제5 역치보다 큰지 여부를 판단하며;
    만일 크다면, 상기 컨버터 중 모든 컨버터 장치의 제3 제어가능 반도체 장치가 꺼지고, 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 상기 직류측 전압이 상기 제1 역치를 초과하기 전의 작동 전략으로 회복되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  25. 제12항 또는 제13항의 상기 컨버터를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 컨버터 장치 중 커패시터 양단의 전압을 채집하며;
    상기 커패시터 양단의 전압이 사전 설정된 제6 역치보다 큰지 여부를 판단하며;
    만일 크다면, 상기 컨버터 장치 중 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되고, 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하며;
    만일 크지 않다면, 상기 컨버터 장치 중의 제3 제어가능 반도체 장치가 꺼지도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  26. 제12항 또는 제13항의 상기 컨버터를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 컨버터의 셧다운 명령에 응답하여, 상기 컨버터의 컨버터 장치 중의 제1 제어가능 반도체 장치와 제2 제어가능 반도체 장치가 꺼지고, 제3 제어가능 반도체 장치가 도통되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터를 제어하기 위한 방법.
  27. 제2항의 상기 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제1 스위치가 온되도록 제어하며;
    상기 커패시터의 충전 완성 신호에 응답하여, 상기 제1 스위치가 오프되도록 제어하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 커패시터의 충전 완성 신호에 응답하여, 상기 제1 스위치가 오프되도록 제어하는 것에는,
    상기 커패시터 양단의 전압을 탐지하며;
    상기 커패시터 양단의 전압과 사전 설정된 제7 역치에 대하여 비교를 진행하며;
    비교 결과에 의하여, 상기 커패시터가 충전을 완성하였는지 여부를 결정하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 컨버터 장치를 제어하기 위한 방법.
KR1020217021208A 2019-08-26 2020-06-30 컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법 KR102532842B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910789028.0A CN112436724B (zh) 2019-08-26 2019-08-26 换流装置及其组件、无功补偿装置、换流器及其控制方法
CN201910789028.0 2019-08-26
PCT/CN2020/099402 WO2021036493A1 (zh) 2019-08-26 2020-06-30 换流装置及其组件、无功补偿装置、换流器及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210099101A true KR20210099101A (ko) 2021-08-11
KR102532842B1 KR102532842B1 (ko) 2023-05-15

Family

ID=74683238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217021208A KR102532842B1 (ko) 2019-08-26 2020-06-30 컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3890174A4 (ko)
KR (1) KR102532842B1 (ko)
CN (1) CN112436724B (ko)
WO (1) WO2021036493A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101051751A (zh) * 2007-05-14 2007-10-10 上海艾帕电力电子有限公司 含有功率单元的有源电力滤波器及其控制方法
CN202749815U (zh) * 2012-08-23 2013-02-20 无锡清源电气科技有限公司 一种卸荷装置和应用卸荷装置的模块化多电平风电变流器
KR101943882B1 (ko) * 2016-12-26 2019-01-30 효성중공업 주식회사 Ｍｍｃ 컨버터의 서브모듈 제어기용 전원장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1756021A (zh) * 2004-09-28 2006-04-05 中国科学院电工研究所 一种短路故障限流器
CN103401253B (zh) * 2013-08-14 2016-02-03 深圳市英威腾电气股份有限公司 Svg功率单元电路、链式svg功率单元电路及静态均压方法
EP2913925B1 (en) * 2014-02-26 2021-03-31 General Electric Technology GmbH Balancing and/or discharge resistor arrangements
CN204046175U (zh) * 2014-03-27 2014-12-24 特变电工新疆新能源股份有限公司 用于链式svg的功率模块及链式svg拓扑结构
CN204651931U (zh) * 2015-05-13 2015-09-16 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种用于链式svg的功率模块及链式svg
EP3200331B1 (en) * 2016-01-27 2019-11-20 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Method to protect a power converter arrangement and power converter arrangement with a protective device
CN205509501U (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 南京南瑞继保电气有限公司 一种暂态能量耗散装置
CN105680409B (zh) * 2016-04-19 2018-03-30 南京南瑞继保电气有限公司 一种桥式电路、直流电流分断装置及其控制方法
CN105811749A (zh) * 2016-04-20 2016-07-27 广州供电局有限公司 换流阀子模块和模块化多电平换流器
CN105846704B (zh) * 2016-05-17 2018-07-24 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 功率模块和换流器及其充电方法和直流故障自清除方法
CN106374767B (zh) * 2016-09-18 2018-12-04 国网福建省电力有限公司 一种考虑二次回路的模块化多电平换流器子模块仿真模型
CN108666995B (zh) * 2018-04-03 2024-03-26 国家电网有限公司 动态泄能装置、设备及直流输电***
CN108376993A (zh) * 2018-04-24 2018-08-07 国网冀北电力有限公司检修分公司 一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置
CN109546638B (zh) * 2018-10-22 2020-07-28 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流耗能装置以及控制方法
CN209043136U (zh) * 2018-11-12 2019-06-28 中国工程物理研究院电子工程研究所 高压起爆电路及装置
CN109873441A (zh) * 2019-03-29 2019-06-11 西安许继电力电子技术有限公司 一种具有分布式直流耗能装置的风电柔性直流送出***
CN109861269A (zh) * 2019-03-29 2019-06-07 西安许继电力电子技术有限公司 一种分布式直流耗能装置的投切控制***及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101051751A (zh) * 2007-05-14 2007-10-10 上海艾帕电力电子有限公司 含有功率单元的有源电力滤波器及其控制方法
CN202749815U (zh) * 2012-08-23 2013-02-20 无锡清源电气科技有限公司 一种卸荷装置和应用卸荷装置的模块化多电平风电变流器
KR101943882B1 (ko) * 2016-12-26 2019-01-30 효성중공업 주식회사 Ｍｍｃ 컨버터의 서브모듈 제어기용 전원장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN112436724A (zh) 2021-03-02
WO2021036493A1 (zh) 2021-03-04
KR102532842B1 (ko) 2023-05-15
EP3890174A4 (en) 2022-08-10
EP3890174A1 (en) 2021-10-06
CN112436724B (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102070553B1 (ko) 서브모듈 기반 하이브리드 컨버터의 충전 방법
US9502991B2 (en) Hybrid converter and wind power generating system
KR102070554B1 (ko) 서브모듈 기반 하이브리드 컨버터의 충전 방법
CN104410260B (zh) 一种具有容错能力可实现直流故障自主防护的mmc子模块结构及其mmc调制方法
EP3651305A1 (en) Chained multi-port grid-connected interface apparatus and control method
JP6110884B2 (ja) 制御回路
CN113991662B (zh) 基于lcc-mmc的能量路由***及直流故障保护方法
US20160268915A1 (en) Submodule for modular multi-level converter and application thereof
CN110867884B (zh) 耗能模块、海上风电经柔性直流外送***及故障穿越策略
US20230046346A1 (en) Power System
CN104426405A (zh) 一种模块化多电平换流器及其换流阀模块单元
Kale et al. Integration of proactive hybrid circuit breaker with current flow controller for bipolar HVDC grid
Diao et al. A novel fault ride-through topology with high efficiency and fast fault clearing capability for MVdc PV system
US10790738B1 (en) Circuit and method for fault detection and reconfiguration in cascaded H-bridge multilevel converters
US20220200290A1 (en) Power System
KR102532842B1 (ko) 컨버터 장치 및 그 어셈블리, 무효전력 보상 장치, 컨버터 및 그 제어 방법
Kale et al. Coordination of Current Flow Controller with HVDC Circuit Breakers for Meshed HVDC Grid Systems
CN112671024B (zh) 全桥晶闸管耗能子模块及辅助换相控制方法
CN114531050A (zh) 一种耗能型模块化多电平换流器及控制方法
CN220570329U (zh) 用于稳定交流电网的设备
CN112825451B (zh) 能量均衡调节换流链及控制方法、多段式换流链、换流器
CN219918401U (zh) 过欠压保护器及储能***
Dali et al. Short-circuit fault analysis and protection of stand-alone AC and DC microgrids
CN115664240A (zh) 一种逆变器保护装置与光伏***
Sen et al. A Review on DC Fault Current Blocking Capability of Modular Multilevel Converter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant