第一桥臂包括两个串联的全控型器件VT1和全控型器件VT 2，全控型器件￥1\和全控型器件VT2的连接点连接于主动支路的上桥臂和下桥臂之间；第二桥臂也包括两个串联的全控型器件VT3和全控型器件VT 4，全控型器件VT3和全控型器件VT 4的连接点连接于从动支路的上桥臂和下桥臂之间。
[0050]全控型器件两端均并联有一个二极管，二极管的阳极与全控型器件的发射极连接，二极管的阴极与全控型器件的集电极连接。
[0051]本实施例提供的极间电流转移开关还可以包括一个控制模块，向主动支路和从动支路发送全控型器件的切换时序指令，从而调整主动支路的上桥臂导通或者断开，以及调整主动支路的下桥臂导通或者断开；同时，控制模块，向全桥子模块发送全控型器件的投切时序指令，调整全控型器件导通或者闭锁，从而改变全桥子模块的工作状态。
[0052]控制模块通过分别调整主动支路、从动支路和全桥子模块的工作状态，改变第三极导线的电压方向和电流方向，包括:
[0053]步骤(I)向全桥子模块发送全控型器件的投切时序指令，投切时序指令为闭锁所有的全控型器件，全桥子模块的电容器开始充电；
[0054]步骤(2)向主动支路和从动支路发送全控型器件的切换时序指令，同时向全桥子模块发送新的全控型器件的投切时序指令，从而改变第三极导线的电压方向和电流方向。其中，该步骤中切换时序指令和投切时序指令包括两种工作状态:
[0055]第一种工作状态，
[0056]1、切换时序指令包括:主动支路中上桥臂的隔离开关闭合、全控型器件导通，与该上桥臂连接的分流电阻两端的全控型器件闭锁；主动支路中下桥臂的隔离开关断开，与该下桥臂连接的分流电阻两端的全控型器件导通；从动支路中上桥臂的隔离开关闭合、全控型器件导通；从动支路中下桥臂的隔离开关断开；
[0057]主动支路和从动支路执行所述切换时序指令后的电流流通示意图如图3所示，开关组件S11闭合，全控型器件T p闭锁，分流电阻R a投入，开关组件S 21断开，全控型器件T nM发，分流电阻Rb被旁路；开关组件S 12闭合，开关组件S 22断开，第一极导线和第三极导线并联共同承担直流电流，第二极导线独自承担全部返回电流；
[0058]2、投切时序指令包括:电容器充电指令、电容器放电指令和电容器旁路指令。
[0059]图5示出了全桥子模块为电容充电状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中所有全控型器件均闭锁，电流通过二极管VDl和VD4为全桥子模块中的电容器充电。
[0060]图6示出了全桥子模块为电容放电状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中全控型器件VT2和全控型器件VT 3触发导通，电容器存在正向电压，电流通过电流通过VT 2、电容器和VT3形成通路，电容器放电。[0061 ]图7示出了全桥子模块为电容旁路状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中全控型器件VT2和全控型器件VT 3触发导通，电容器两端电压为零，电流通过VDl和VT 3、VT2和VD4形成两条通路，电容器被旁路。
[0062]第二种工作状态，
[0063]1、切换时序指令包括:主动支路中上桥臂的隔离开关断开，与该上桥臂连接的分流电阻两端的全控型器件导通；主动支路中下桥臂的隔离开关闭合、全控型器件导通，与该下桥臂连接的分流电阻两端的全控型器件闭锁；从动支路中上桥臂的隔离开关断开；从动支路中下桥臂的隔离开关闭合、全控型器件导通；
[0064]主动支路和从动支路执行所述切换时序指令后的电流流通示意图如图4所示，开关组件S11断开，全控型器件T p触发，分流电阻R』皮旁路，开关组件S 21闭合，全控型器件T n闭锁，分流电阻Rb投入；开关组件S 12断开，开关组件S 22闭合，第一极导线独自承担全部直流电流，第二极导线和第三极导线并联共同承担返回电流。
[0065]2、投切时序指令包括:电容器充电指令、电容器放电指令和电容器旁路指令。
[0066]图8示出了全桥子模块为电容充电状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中所有全控型器件均闭锁，电流通过二极管VD3、电容器和VD2形成通路，为子模块中的电容充电。
[0067]图9示出了全桥子模块为电容放电状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中全控型器件VT1和全控型器件VT 4触发导通，所电容器存在正向电压，电流通过电流通过全控型器件ντ4、电容器和全控型器件VT1形成通路，电容器放电。
[0068]图10示出了全桥子模块为电容旁路状态的电流流通路径，所述全桥子模块FBSM中全控型器件VT1和全控型器件VT4触发导通，电容器两端电压为零，电流通过VD3、全控型器件VT1、全控型器件VTjP VD2形成两条通路，电容器被旁路。
[0069]本实施例中，极间电流转移开关通过主动支路和从动支路的动作，在上述第一种工作状态和第二种工作状态中切换。
[0070]在切换第一种工作状态或者第二种工作状态之前的某一时刻，将全桥子模块中所有的全控型器件全部闭锁，全桥子模块处于电容充电状态，使得流过主动支路或者从动支路的电流逐步减小，当该电流减小到一定程度，切换主动支路或者从动支路，第一种工作状态和第二种工作状态之间的切换，同时触发全桥子模块，全桥子模块由电容充电状态变为电容放电状态，直至电容器两端电压为零，全桥子模块将自动运行为电容旁路状态。
[0071]本实施例中，极间电流转移开关通过对第一种工作状态和第二种工作状态进行周期性切换，可以实现第三极导线的电压极性翻转，周期性的改变第三极导线的电压电流极性，在保证功率方向不变的前提下，实现第一极导线和第二极导线对电流的周期性分担。通过对全桥子模块的投切，可以减小转移开关在第一种工作状态和第二种工作状态切换过程中转移开关所需断开的电流。
[0072]最后应当说明的是:所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
【主权项】
1.一种极间电流转移开关，其特征在于，所述开关包括主动支路、从动支路和全桥子模块；所述主动支路包括串联的上桥臂和下桥臂，所述从动支路也包括串联的上桥臂和下桥臂； 所述主动支路的上桥臂和从动支路的上桥臂之间连接有第一极导线，主动支路的下桥臂和从动支路的下桥臂之间连接有第二极导线；主动支路的上桥臂和下桥臂相连，从动支路的上桥臂和下桥臂也相连，主动支路的两个桥臂连接点与从动支路的两个桥臂连接点之间连接第三极导线。2.如权利要求1所述的开关，其特征在于，所述主动支路的上桥臂与分流电阻连接后接入所述第一极导线；所述从动支路的下桥臂与分流电阻连接后接入所述第二极导线； 所述分流电阻端并联有全控型器件，用于旁路所述分流电阻。3.如权利要求1所述的开关，其特征在于，所述主动支路的上桥臂和下桥臂，以及所述从动支路的上桥臂和下桥臂均为一个开关组件；所述开关组件包括串联的全控型器件和隔呙开关。4.如权利要求1或3所述的开关，其特征在于，所述主动支路中上桥臂的全控型器件的集电极与第一极导线连接，下桥臂的全控型器件的发射极与第二极导线连接；所述从动支路中上桥臂的全控型器件的发射极与第一极导线连接，下桥臂的全控型器件的集电极与第二极导线连接。5.如权利要求1或3所述的开关，其特征在于，所述主动支路的上桥臂的全控型器件的集电极与第一直流系统的正极连接，下桥臂的全控型器件的发射极与第一直流系统的负极连接；所述从动支路的上桥臂的全控型器件的发射极与第二直流系统的正极连接，下桥臂的全控型器件的集电极与第二直流系统的负极连接。6.如权利要求1所述的开关，其特征在于，所述全桥子模块包括依次并联的第一桥臂、电容器和第二桥臂；所述第一桥臂包括两个串联的全控型器件，所述全控型器件的连接点连接于所述主动支路的上桥臂和下桥臂之间； 所述第二桥臂也包括两个串联的全控型器件，所述全控型器件的连接点连接于所述从动支路的上桥臂和下桥臂之间； 所述全控型器件两端均并联有一个二极管，所述二极管的阳极与全控型器件的发射极连接，二极管的阴极与全控型器件的集电极连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种极间电流转移开关，包括主动支路、从动支路和全桥子模块；主动支路包括串联的上桥臂和下桥臂，从动支路也包括串联的上桥臂和下桥臂；主动支路的上桥臂和从动支路的上桥臂之间连接有第一极导线，主动支路的下桥臂和从动支路的下桥臂之间连接有第三极导线，主动支路的两个桥臂连接点与从动支路的两个桥臂连接点之间连接第二极导线。与现有技术相比，本实用新型提供的一种极间电流转移开关，减小了第三极导线电压极性翻转时，直流电流的变化速率，同时也减小了极间电流转移开关需要断开的电流。
【IPC分类】H02J3/36
【公开号】CN204615402
【申请号】CN201520363599
【发明人】田鑫, 赵波, 周飞, 荆平, 李朝顺, 万青, 范煜晖, 刘明岳, 龚树东, 戴承文, 全程浩, 孙刚, 宋颖巍, 刘岩, 宋卓然, 杨继业
【申请人】国网智能电网研究院, 沈阳电力勘测设计院, 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月29日