[发明专利]打开高压直流网络的分路开关的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打开高压直流（DC）网络的分路开关的方法。

背景技术

文档WO2007/084041公开了现有技术中高压DC网络的一个示例。那种网络如图1所示。它包括由连接到高压的部分1a和连接到零电位的部分1b组成的双线传输线1。第一变流器2连接到部分1a和部分1b之间的线1的第一端。在与第一端相对的线1的第二端，第二变流器3同样的连接到部分1a和部分1b之间。第一变流器2包括两个串联的晶闸管块4和5，每一个晶闸管块包括三个并联的晶闸管。同样地，第二变流器3包括两个串联的晶闸管块6和7，每一个晶闸管块包括三个并联的晶闸管。具有三个晶闸管的块4、5、6和7的每一个晶闸管与一个不同的相位相关联。每一个晶闸管块有一个与之并联的分路开关，即：

开关8与晶闸管块4并联；

开关9与晶闸管块5并联；

开关10与晶闸管块6并联；以及

开关11与晶闸管块7并联。

变流器2连接到交流（AC）发电网络12而变流器3连接到AC消耗网络13。第一变流器2是一个AC到DC的变流器（整流器）而第二变流器3是一个DC到AC的变流器。

晶闸管块4和5，以及开关8和9，被各自的控制单元14和15控制。晶闸管块6和7，以及开关10和11，被各自的控制单元16和17控制。控制装置18和19控制控制单元14、15、16和17。

倘若系统失效，将晶闸管块（例如，晶闸管块4）短路可被证明是必要的。通过闭合分路开关8，块4的所有晶闸管于是被短路。块6的晶闸管也必须通过闭合分路开关10而同时被短路。这样减少在线1上传输的功率，但是该系统仍然继续在降级模式中操作。当该系统已经被修复时，分路开关8和10需要再次被打开以使得电流流入晶闸管块4和6。

图2和图3描述了打开现有技术的分路开关的现象。图3以更大的尺寸示出了图2的局部。图2和图3的曲线C1示出了流经开关的电流I作为时间的函数，而曲线C2示出了在开关的末端处的电压V作为时间的函数。曲线C1在时刻t₀处以及在时刻t₀之前的时间具有零值，而曲线C2在在时刻t₀处以及在时刻t₀之后的时间具有零值。

在打开分路开关的时候，流入开关的电流I被调整到具有零均值。该具有零均值的电流对应于大体上等于90°的晶闸管控制角。如本领域技术人员所知，按照定义，晶闸管控制角的定义是：在施加到晶闸管的势差让其潜在地能够导电（如果被命令这样做的话）的时刻与导通命令在实际上被发给晶闸管的时刻之间的相位差。

对于在时刻t_a处给出的开关打开命令，电流在迟于时刻t_a的、对应于电流的零交叉点的时刻t₀处被中断。在图2和图3中，电流在电流曲线的上升沿被中断。然而该电流也可以在电流曲线的下降沿被中断。

从图2和图3可明显看出，当流经开关的电流被中断时，在很短的一段时间内该开关的端子处会产生高过电压。这是一个问题。开关的端子处的高过电压容易导致损坏硬件（通过刺穿介电件）的电弧的发生（开关击穿）。

本发明可以解决这一问题。

发明内容

本发明提供一种打开承载电流的分路开关的方法，该开关与高压DC网络的至少一个晶闸管并联，流经该开关的电流的中断在流经该开关的电流的电流零点的时刻被发起，该方法的特征在于，其包括基于由用于测量流经该开关的电流的装置实施的测量，调整该晶闸管的控制角以在一区域中定位出电流零点步骤，在该区域中所测量的电流的时间导数是连续函数且所测量的电流的峰值的绝对值大体上等于电流零点的测量误差的绝对值。

根据本发明的一个附加特征，在打开该开关之前的时段，电流未包括电流零点且具有保持大于开关的截断电流的值的绝对值，打开命令在第一时刻被施加到该开关，以及发起同时调整控制角的步骤以使电流的峰值更接近于零，使得在迟于该第一时刻的第二时刻，该开关的触点被分离至使得该开关能承受恢复电压的大体上预定的距离。

根据本发明的另一个附加特征，在第一时刻发起测量开关的触点之间的距离的步骤，以及在第二时刻发起额外的调整控制角的步骤以定位区域中的电流，在该区域中所测量的电流的时间导数是连续函数且所测量的电流的峰值的绝对值大体上等于电流零点的测量误差的绝对值。