供持续至少数秒的快速旁路设施。由于系统的电流源性质，短路的出故障装置没有经受极高的电流峰值(例如在具有这个方面所暗示的所有困难的电压源转换器中发生)。此外，在本技术中，故障不会太突然并且由装置、因此最终由系统更好地容许，其也能够对长许多的充裕时间重新配置。无需附加布置(其在其他电压源解决方案中是需要的，以便避免大DC链路电容器的短路)的这种固有健壮快速旁路动作是本技术的优点。此外，在瞬变的数秒之后，能够激活慢机械移动触点，以保证极可靠的长期旁路动作，而无需再依靠和加强出故障开关装置。
[0025]现在参照图5，示出图形150，其示出按照本技术的一实施例、图2的海底功率传输/分配系统40的模拟图表。图4中，图表152分别表示用于开关装置102、108的开关信号154以及用于开关装置104、106的开关信号156。如从图表152能够看到，在时间周期Tl期间，两种开关信号154和156均为高电平，并且因此所有开关装置接通。这个周期表示如先前所述的变换器绕组的短路持续时间。
[0026]此外，图表158示出变换器的一次绕组中的电流。如能够看到，电流为梯形波形。一般来说，波形主要为正方形，但是在时间周期Tl期间，它具有某种斜率。在这个时间期间，在一次绕组中流动的电流能够改变其方向。
[0027]图表160示出在缓冲电路存在的情况下的开关装置两端的电压。如能够看到，电压尖峰不是很高，以及如果开关定时经过优化，则电压尖峰还可更进一步降低。图表162示出有源整流器处于操作中的间隔。如能够看到，这些持续时间与时间周期Tl 一致，以及这个时间周期期间的有源整流帮助变换器绕组中的电流反转。
[0028]本系统的优点之一是经由基于电流源、中频、使组件为最少的概念、消除转换器的海底部件中的大电容器的更为容错转换结构的高系统可用性。该系统的另一个优点在于，它增加变换器材料的利用。
[0029]虽然本文仅说明和描述了本发明的某些特征，但本领域的技术人员将会想到多种修改和变更。因此要理解，所附权利要求书预计涵盖落入本发明的真实精神之内的所有这类修改和变更。
[0030]附图标记说明
10现有技术海底功率传输/分配系统 12发送端/岸上侧转换器 14 AC-DC转换器 16 AC干线或电网
18DC-DC转换器
19DC-DC转换器
20DC电缆
22海底/接收端侧转换器 24 DC-AC逆变器/电动机驱动器 40海底功率传输/分配系统 42源侧/岸上电流源 44负载侧或海底侧转换器系统 46、48电缆
50、52、54、56 DC-AC电流源转换器 60、62、64、66 AC-DC 整流器 68、70、74变换器 72控制器 76电感器
90海底功率传输/分配系统的详细段
92 DC-AC电流源转换器
94 AC-DC整流器
96变换器
98、100转换器臂
102、104、106、108反向阻断全控开关
110、112 AC-DC整流器臂
114、116、118、120 全控开关
122电容器
124负载
126 一次绕组
128 二次绕组
130、132、134、136 二极管
140海底功率传输/分配系统的详细段
142 DC-AC电流源转换器144 AC-DC整流器
146变换器
148三次绕组
149有源整流器
150海底功率传输/分配系统
152开关信号图表
154、156开关信号
158 一次绕组电流图表
160开关装置两端的电压的图表
162示出有源整流器处于操作中的间隔的图表。
【主权项】
1.一种功率传输和分配系统(40)，包括: 供应侧，包括电流源(42); 接收侧，包括: 模块化转换器，具有与所述电流源串联连接的多个直流(DC)-交流(AC)电流源转换器(50，52，54，56)； 多个AC-DC整流器(60，62，64，66)，并联连接以向多个负载(68)供应功率，其中所述DC-AC电流源转换器的每个向对应AC-DC整流器供应功率，并且包括具有双向电压阻断能力的多个反向阻断全控开关(102，104，106，108);以及 其中来自所述电流源的电流在任何时刻在至少一个反向阻断全控开关中流动。2.如权利要求1所述的功率传输和分配系统，其中，所述电流在任何时刻在超过六个反向阻断全控开关中流动。3.如权利要求1所述的功率传输和分配系统，其中，所述DC-AC电流源转换器的至少一个不持有连接在其两个DC端子之间的电气网络，其仅包括多个电容器。4.如权利要求1所述的功率传输和分配系统，其中，所述DC-AC电流源转换器的至少一个包括连接在其两个DC端子之间的电气网络，其包括多个电容器和多个其他电气元件。5.如权利要求1所述的功率传输和分配系统，其中，所述DC-AC电流源转换器的每个经由变换器耦合到所述对应AC-DC整流器。6.如权利要求5所述的功率传输和分配系统，其中，至少一个反向阻断全控开关按照至少一个变换器绕组中的至少一个电流的符号来操作。7.如权利要求1所述的功率传输和分配系统，其中，所述DC-AC电流源转换器的每个包括至少两个相臂，其各包括所述多个反向阻断全控开关。8.如权利要求7所述的功率传输和分配系统，其中，所述AC-DC电流源转换器在方波操作中操作，其中反向阻断全控开关对不属于同一臂并且没有连接到公共点，几乎同时被命令。9.一种向海底负载￠8)传送功率的方法，包括: 提供多个反向全控开关(102，104，106，108)，其具有双向电压阻断能力，以形成具有多个直流(DC)-交流(AC)电流源转换器(50，52，54，56)的模块化转换器； 将所述多个DC-AC电流源转换器与供应侧电流源(42)串联连接； 从所述多个DC-AC电流源转换器向多个AC-DC整流器(60，62，64，66)供应AC功率，其中供应AC功率包括将所述DC-AC电流源转换器的每个耦合到对应AC-DC整流器；其中来自所述供应侧电流源的电流在任何时刻在至少一个反向阻断全控开关中流动；以及 并联耦合所述多个AC-DC整流器，以向所述海底负载供应功率。10.如权利要求9所述的方法，其中，将所述DC-AC电流源转换器的每个耦合到对应AC-DC整流器包括经由变换器的耦合。
【专利摘要】本发明题为海底功率传输。功率传输和分配系统(40)包括具有电流源(42)的供应侧和接收侧。接收侧包括模块化转换器，其中具有与所述电流源串联连接的多个直流(DC)-交流(AC)电流源转换器(50，52，54，56)以及并联连接的多个AC-DC整流器(60，62，64，66)以向多个负载(68)供应功率。DC-AC电流源转换器的每个向对应AC-DC整流器供应功率，并且包括具有双向电压阻断能力的多个反向阻断全控开关(102，104，106，108)。此外，来自电流源的电流在任何时刻在至少一个反向阻断全控开关中流动。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN105099199
【申请号】CN201510264792
【发明人】P.滕卡
【申请人】通用电气能源能量变换技术有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月22日
【公告号】CA2891859A1, EP2947744A1, US20150340860