[发明专利]一种基于可控器件的交流快速开关装置及其控制方法

权利要求书

1.一种基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，包括：

双向导通支路，用于实现交流线路工作电流的双向导通；

强制转移支路，用于将双向导通支路中交流线路的电流转移到强制转移支路，并将转移到强制转移支路的交流线路的电流降至零点；

供电电源，用于为整流支路提供交流电；以及

整流支路，用于将供电电源提供的交流电转换为直流电，直流电为强制转移支路中的电容充电。

2.根据权利要求1所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述强制转移支路还包括限流模块和第一全桥模块；

所述限流模块包括串联的第一限流模块和第二限流模块；

所述第一全桥模块包括串联的第一桥臂模块和第二桥臂模块，以及串联的第三桥臂模块和第四桥臂模块。

3.根据权利要求2所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述第一限流模块包括串联的第三晶闸管模块和第一电阻模块；

所述第二限流模块包括串联的第四晶闸管模块和第二电阻模块。

4.根据权利要求3所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述第三晶闸管模块和第四晶闸管模块均包括多个晶闸管，多个晶闸管以串联、并联或串并联结合的方式连接；

所述第三晶闸管模块中晶闸管的阴极均朝向节点N1，阳极朝向第二限流模块；

所述第四晶闸管模块中晶闸管的阴极均朝向节点N2，阳极朝向第一限流模块。

5.根据权利要求4所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述第一桥臂模块和第二桥臂模块、第三桥臂模块和第四桥臂模块均包括多个串联、并联或串并联结合的子模块；

所述子模块包括全控器件和与全控器件反并联的二极管；

所述全控器件采用IGBT或IGCT。

6.根据权利要求5所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述全控器件采用IGBT时，第一桥臂模块中所有IGBT的发射极均连接第一桥臂模块和第二桥臂模块之间的公共点A，所有IGBT的集电极均连接第一桥臂模块和第三桥臂模块之间的公共点G；

第二桥臂模块中所有IGBT的发射极均连接第二桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点K，所有IGBT的集电极均连接第一桥臂模块和第二桥臂模块之间的公共点A；

第三桥臂模块中所有IGBT的发射极均连接第三桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点Y，所有IGBT的集电极均连接第一桥臂模块和第三桥臂模块之间的公共点G；

第四桥臂模块中所有IGBT的发射极均连接第二桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点K，所有IGBT的集电极均连接第三桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点Y。

7.根据权利要求5所述的基于可控器件的交流快速开关装置，其特征在于，所述全控器件采用IGCT时，所述一桥臂模块中所有IGCT的阴极均连接第一桥臂模块和第二桥臂模块之间的公共点A，所有IGCT的阳极均连接第一桥臂模块和第三桥臂模块之间的公共点G；

所述第二桥臂模块中所有IGCT的阴极均连接第二桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点K，所有IGCT的阳极均连接第一桥臂模块和第二桥臂模块之间的公共点A；

所述第三桥臂模块中所有IGCT的阴极均连接第三桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点Y，所有IGCT的阳极均连接第一桥臂模块和第三桥臂模块之间的公共点G；

所述第四桥臂模块中所有IGCT的阴极均连接第二桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点K，所有IGCT的阳极均连接第三桥臂模块和第四桥臂模块之间的公共点Y。

8.根据权利要求6或7所述的交流快速开关装置，其特征在于，所述整流支路与强制转移支路中的电容并联，所述电容一端连接公共点G，另一端连接公共点K。

9.根据权利要求8所述的交流快速开关装置，其特征在于，所述整流支路包括第三电阻模块、电感模块和第二全桥模块；

所述第二全桥模块包括串联的第五桥臂模块和第六桥臂模块，以及串联的第七桥臂模块和第八桥臂模块。