KR20140131977A - 제어 회로 - Google Patents

제어 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20140131977A
KR20140131977A KR1020147027004A KR20147027004A KR20140131977A KR 20140131977 A KR20140131977 A KR 20140131977A KR 1020147027004 A KR1020147027004 A KR 1020147027004A KR 20147027004 A KR20147027004 A KR 20147027004A KR 20140131977 A KR20140131977 A KR 20140131977A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
transmission path
energy
energy storage
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
KR1020147027004A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101649248B1 (ko
Inventor
콜린 차르녹 데이빗슨
케빈 제이 다이크
호세 마네이로
데이비드 레지날드 트레이너
은남디 오케메
Original Assignee
알스톰 테크놀러지 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 알스톰 테크놀러지 리미티드 filed Critical 알스톰 테크놀러지 리미티드
Publication of KR20140131977A publication Critical patent/KR20140131977A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101649248B1 publication Critical patent/KR101649248B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/268—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for DC systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/02—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; 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
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between AC networks via high-voltage DC [HVDC] links; Arrangements for transfer of electric power between generators and networks via HVDC links
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as AC or DC; Circuit arrangements for mains or distribution networks combining AC and DC sections or sub-networks
    • 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
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; 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
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between AC networks via high-voltage DC [HVDC] links; Arrangements for transfer of electric power between generators and networks via HVDC links
    • H02J2003/365—Reducing harmonics or oscillations in HVDC
    • 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
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

제1 전력 전송 라인(26) 및 제2 전력 전송 라인(28)에 각각 연결하기 위한 제1 단자(22) 및 제2 단자(24);
제1 단자(22)와 제2 단자(24) 사이에서 연장하고 제3 단자(34)에 의해 분리되는 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)를 갖는 전류 전송 경로로서, 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 중 하나 또는 양자 모두는 하나 이상의 모듈(36)을 포함하고, 상기 모듈 또는 각각의 모듈(36)은 하나 이상의 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 전류 전송 경로;
접지 또는 제2 전력 전송 라인(28)에의 연결을 위한 보조 단자(42);
전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거하기 위한 에너지 변환 블록으로서, 이러한 에너지 변환 블록은, 제3 단자(34)와 보조 단자(42) 사이에서 연장하여 전류 전송 경로로부터 분기하고 하나 이상의 에너지 변환 요소(44)를 포함하는, 에너지 변환 블록; 및
에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스를 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하는 제어 유닛(46)을 포함하는 제어 회로(20).

Description

제어 회로{CONTROL CIRCUIT}
본 발명은 제어 회로에 관한 것이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, DC 전력 전송 방식에서, DC 전송 라인(10a, 10b)은 전송 전기 네트워크(12)와 수신 전기 네트워크(14)를 상호연결하는데 사용되어 두 개의 전기 네트워크(12, 14) 사이에 전력의 전달을 가능하게 한다. 수신 전기 네트워크(14)가 DC 전송 라인(10a, 10b)으로부터의 전력을 수신하지 못하게 하는 장애(fault)(16) 이벤트에서 전송 전기 네트워크(12)는 DC 전송 라인(10a, 10b)으로의 전력 전송을 중단할 수 없다. 이는 발전기, 예컨대 풍력 터빈(wind turbine)이 순간적으로 스위치 오프될 수 없으므로 에너지(18)를 DC 전송 라인(10a, 10b)으로 계속 공급할 것이기 때문이다. 또한, 수신 전기 네트워크(14)는 예컨대, 전압이 그것의 원래 값의 대략 15%까지 감소되는 공급 딥(dip)을 보상하고 장애(16) 제거시 전력 전송을 재개하도록 그리드 코드(Grid Code)에 의해 요구된다.
전력을 DC 전송 라인(10a, 10b)로 계속 전송하는 것은 DC 전송 라인(10a, 10b)에 초과 전력의 축적을 초래하고 이러한 초과 전력의 축적은 각각의 전기 네트워크(12, 14)에 의한 전력의 전송 및 수신 사이의 균형에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 특히 DC 전송 라인(10a, 10b)의 커패시턴스의 제어되지 않은 충전에 의해 야기되는 고전압 스트레스의 결과 DC 전력 전송 방식의 여러 컴포넌트를 손상시킬 수 있다.
초과 전력의 축적을 방지하기 위한 하나의 해결책은 DC 링크 커패시터와 전송 전기 네트워크(12)의 부분을 형성하는 다른 커패시터에 초과 전력을 일시적으로 저장하는 것이다. 그러나 전송 전기 네트워크(12)의 유한한 에너지 저장 능력은 수신 전기 네트워크(14)가 작동 상태로 복귀할 때까지 일시적으로 저장될 수 있는 실제 전력의 양을 제한한다.
초과 전력의 축적을 방지하기 위한 다른 해결책은 로드 덤프 초퍼 회로(load dump chopper circuit)(20)를 사용하여 DC 전송 라인(10a, 10b)으로부터 초과 전력을 다른 곳으로 돌리는 것이다. 도 1b는 DC 전송 라인(10a, 10b)에 걸쳐 스위치(24)와 직렬로 연결된 덤프 저항(22)을 도시한다. 스위치(24)를 닫으면 전류가 DC 전송 라인으로부터 덤프 저항(22)으로 흐르게 되고, 결국 전력이 덤프 저항(22)을 통해 소산되도록 한다. 이는 초과 에너지가 로드 덤프 초퍼 회로(20)를 통해 DC 전송 라인(10a, 10b)으로부터 제거되도록 한다.
기존의 초퍼 회로는 초과 에너지를 흡수하기 위하여 단순한 반도체 스위치를 이용하여 저항을 DC 전송 라인 사이에 연결한다. 이러한 타입의 초퍼는 펄스폭 변조(PWM) 방식으로 작동되는 다수의 저전압 반도체 스위치의 동시 스위칭 및 직렬 연결에 의존하여 에너지 흡수를 정확하게 제어한다. 이러한 초퍼 회로 스위치의 디자인 및 작동은 개개의 반도체 스위치 사이에 인가되는 총 전압의 균등한 공유를 보장하기 위하여 대형 수동 소자 및 복잡한 제어 방법을 요구한다. 또한, PWM 동작은 초퍼 회로 및 DC 전송 라인 내의 전압 및 전류가 매우 높은 속도로 변하게 하는데 이는 바람직하지 않은 전기 스파이크 및 높은 레벨의 전자기 잡음 및 간섭으로 이어진다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 제1 전력 전송 라인 및 제2 전력 전송 라인에 각각 연결하기 위한 제1 단자 및 제2 단자;
제1 단자와 제2 단자 사이에서 연장하고 제3 단자에 의해 분리된 제1 전류 전송 경로부 및 제2 전류 전송 경로부를 갖는 전류 전송 경로로서, 제1 전류 전송 경로부 및 제2 전류 전송 경로부 중 하나 또는 양자 모두는 적어도 하나의 모듈을 포함하고, 모듈 또는 각각의 모듈은 적어도 하나의 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 전류 전송 경로;
접지 또는 제2 전력 전송 라인에의 연결을 위한 보조 단자;
전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위한 에너지 변환 블록으로서, 에너지 변환 블록은, 제3 단자와 보조 단자 사이에서 연장하여 전류 전송 경로로부터 분기하고 적어도 하나의 에너지 변환 요소를 포함하는, 에너지 변환 블록;
에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스를 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하는 제어 유닛을 포함하는 제어 회로가 제공된다.
이러한 방식의 제어 회로의 구성은 예를 들어, 과전압으로부터 라인을 보호하고 필요한 경우 저전압 장애 보상을 보장하도록 전력 전송 라인으로부터 초과 에너지를 제거하기 위한 에너지 제거 디바이스로서 사용되는 것을 가능하게 한다. 이는 제어 회로에 모듈 또는 각각의 모듈을 포함하는 것이 전력 전송 라인으로부터 제거될 초과 에너지에 대응하기 위해 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소에 흐르는 전류의 능동적인 수정을 가능하게 하기 때문이다.
전력 전송 라인에서의 에너지 레벨을 조절하기 위하여, 제어 회로는 정상 작동에서 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스가 전류 전송 경로로 삽입되는 대기 구성을 채용하도록 구성됨으로써 전력 전송 라인의 정상 상태 동안 전류 전송 경로에 전류가 흐르지 못하도록 하거나, 또는 하나 이상의 에너지 저장 디바이스를 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하여 초과 에너지가 DC 전송 라인으로부터 제거되고 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소를 통해 소산되는 것을 가능하게 하기 위해 전류가 전력 전송 라인으로부터 전류 전송 경로를 통해 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 흐르도록 할 수 있다.
에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스를 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하는 능력은 전력 전송 라인으로부터 제어 회로로의 에너지, 즉, 초과 전력의 빠른 전달을 가능하게 하고 이에 따라 전력 전송 라인에서의 에너지 레벨의 신속한 조절을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 이는 결국 연관된 전기 네트워크에서의 장애 이벤트 시에 전력 전송 라인에서의 에너지 레벨을 조절하기 위한 요구에 제어 회로가 신속하게 응답하는 것을 가능하게 한다.
이러한 방식에서 제어 회로의 구성은, 즉 전류 전송 경로와 관련한 에너지 변환 블록의 구성은 제어 회로가 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하는데 필요하지 않은 경우 에너지 변환 블록에서의 전류가 차단 또는 최소화되는 것을 가능하게 한다. 제어 회로가 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하는데 필요한 경우, 제1 전류 전송 경로부 및 제2 전류 전송 경로부 중 하나 또는 양자 모두는 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거를 가능하게 하기 위하여 전류가 에너지 변환 블록을 통해 흐르게 하도록 구성될 수 있다.
보조 단자를 제2 전력 전송 라인에 연결하는 제어 회로의 구성은 에너지 변환 블록이 접지가 아니라 제2 전력 전송 라인에 연결되는 것을 가능하게 하여 고전류가 전력 전송 라인의 부유 커패시턴스 대신에 전력 전송 라인을 통해 순환하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에서 "전력 전송 라인"에 대한 참조는 AC 및 DC 전력 전송 라인 모두를 포함한다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 실시예에서, 제1 전류 전송 경로부는 하나 이상의 제1 모듈을 포함할 수 있고, 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 하나 이상의 제1 에너지 저장 디바이스를 포함한다.
하나 이상의 제1 모듈은 하나 이상의 주 스위칭 요소를 더 포함하여 선택적으로 전류가 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 할 수 있다. 이러한 방식에서 각각의 제1 모듈의 구성은 그것의 주 스위칭 요소가 외부 전력 공급원 대신에 그것의 에너지 저장 디바이스에 의해 전원을 공급받을 수 있도록 하고, 따라서 그 결과 제어 회로가 더욱 컴팩트해진다.
제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 양방향 전류 능력을 갖도록, 즉, 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 전류를 두 방향으로 전도할 수 있도록 구성될 수 있다. 예로써, 하나 이상의 제1 모듈은 하프-브리지 구성으로 에너지 저장 디바이스와 병렬 연결된 주 스위칭 요소 쌍을 포함하여 영 또는 양 전압을 제공하고 전류를 두 방향으로 전도할 수 있는 2-상한 유니폴라 모듈을 형성할 수 있다. 다른 예로써, 하나 이상의 제1 모듈은 제1 에너지 저장 디바이스와 병렬 연결된 두 쌍의 주 스위칭 요소를 포함하여 영, 양 또는 음 전압을 제공하고 전류를 두 방향으로 전도할 수 있는 4-상한 바이폴라 모듈을 형성할 수 있다.
제어 회로에서 양방향 전압 능력을 갖는 모듈의 사용은 전송 전력의 방향이 바뀌는 경우 DC 전압의 극성이 변경되는 LCC HVDC 방식과 제어 회로의 결합을 가능하게 한다.
대안적으로 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 단방향 전류 능력을 갖도록, 즉, 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 전류를 단 하나의 방향으로 전도할 수 있도록 구성될 수 있다. 예로써, 하나 이상의 제1 모듈은 직렬-연결된 전류 흐름 제어 요소의 제1 세트 및 제2 세트를 포함할 수 있고, 전류 흐름 제어 요소의 각 세트는 선택적으로 전류가 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하기 위한 능동 스위칭 요소와 제1 모듈을 통하는 전류 흐름을 단일 방향으로 제한하기 위한 수동 전류 체크 요소를 포함하며, 직렬-연결된 전류 흐름 제어 요소의 제1 및 제2 세트와 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스는 풀-브리지 구성으로 배치되어 영, 양 또는 음 전압을 제공하면서 전류를 단일 방향으로 전도할 수 있는 합리화된 2-상한 바이폴라 모듈을 형성한다.
이러한 제1 모듈은 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하는 안정적인 수단을 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 제2 전류 전송 경로부는 제2 전류 전송 경로부에서의 전류 흐름을 선택적으로 허용 또는 억제하도록 스위칭 가능한 하나 이상의 주 스위칭 블록을 포함할 수 있다.
하나 이상의 주 스위칭 블록은 하나 이상의 부 스위칭 요소를 포함할 수 있다. 제2 전류 전송 경로부에서의 부 스위칭 요소의 개수는 제2 전류 전송 경로부의 필요한 전압 정격에 따라 가변할 수 있다.
하나 이상의 주 스위칭 블록은 제2 모듈을 포함할 수 있고, 제2 모듈은 하나 이상의 제2 에너지 저장 디바이스를 포함한다. 하나 이상의 제2 모듈은 하나 이상의 주 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류가 제2 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 제2 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 할 수 있다. 제1 모듈과 관련하여 앞서 명시된 바와 같이, 이러한 방식에서 제2 모듈 또는 각각의 제2 모듈의 구성은 그것의 스위칭 요소가 외부 전력 공급원 대신에 그것의 에너지 저장 디바이스에 의해 전원을 공급받도록 하고, 따라서 그 결과 제어 회로가 더욱 컴팩트해진다.
제2 모듈 또는 각각의 제2 모듈은 앞서 명시된 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈과 동일한 방식으로 양방향 또는 단방향 전류 능력을 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 제2 모듈은 주 스위칭 블록 또는 각각의 주 스위칭 블록을 스위칭하기 위하여 제2 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 제2 전류 전송 경로부로부터 선택적으로 제거하는 안정적인 수단을 제공한다.
보조 단자가 제2 전력 전송 라인에 연결되는 본 발명의 실시예에서, 에너지 변환 블록을 통해 흐르는 전류를 증가시키고 이에 따라 DC 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거함에 있어서 제어 회로의 효율을 개선하기 위하여 제어 회로는 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거 동안 제2 전류 전송 경로부를 통해 흐르는 전류를 차단 또는 최소화하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어 유닛은 주 스위칭 블록 또는 각각의 주 스위칭 블록을 선택적으로 스위칭하여 제2 전류 전송 경로부를 통해 흐르는 전류를 차단 또는 최소화하고 이에 따라 전류가 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 할 수 있다.
하나 이상의 주 스위칭 블록이 하나 이상의 부 스위칭 요소를 포함하는 경우, 제어 유닛은 부 스위칭 요소 또는 각각의 부 스위칭 요소를 오프-상태로 선택적으로 스위칭하여 제2 전류 전송 경로부를 통해 흐르는 전류를 차단하고 이에 따라 전류가 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 할 수 있다.
하나 이상의 주 스위칭 블록이 제2 모듈을 포함하는 경우, 제어 유닛은 제2 전류 전송 경로부의 제2 모듈 또는 각각의 제2 모듈의 스위칭 요소 또는 각각의 스위칭 요소를 선택적으로 스위칭하여 제2 전류 전송 경로부를 통해 흐르는 전류를 차단 또는 최소화하고 이에 따라 전류가 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 할 수 있다.
하나 이상의 제1 모듈 및 하나 이상의 주 스위칭 블록의 사용을 채용하는 실시예에 대하여, 전압 및 전류 양자 모두를 수정하는 제1 전류 전송 경로부의 능력은 영-전압 및 영-전류 상태 하에서 제2 전류 전송 경로부의 주 스위칭 블록 또는 각각의 주 스위칭 블록의 소프트-스위칭을 가능하게 한다.
보조 단자를 제2 전력 전송 라인에 연결하기 위한 제어 회로의 구성 및 그 작동의 결과 제2 전류 전송 경로부는 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거 동안 영 또는 거의 영인 전류를 전도한다. 이는 따라서 제2 전류 전송 경로부에서의 저전류, 고전압 반도체 디바이스의 사용을 가능하게 한다.
보조 단자가 접지에 연결되는 본 발명의 실시예에서, 제어 회로는 다음과 같이 전류가 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소 및 전류 전송 경로를 통해 흐르게 하도록 구성될 수 있다.
제1 전류 전송 경로부 및 제2 전류 전송 경로부가 각각 하나 이상의 모듈을 포함하는 경우, 제어 유닛은 제1 및 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거함으로써 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위해 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소 양단에 AC 전압(교류 전압) 파형을 생성한다.
선택적으로 제어 유닛은 제1 및 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거하여 제1 및 제2 전류 전송 경로부 각각의 양단에 사각 전압 파형, 예를 들어 180° 위상 변이된 사각 전압 파형을 생성하고 이에 따라 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위해 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소 양단에 AC 전압 파형을 생성할 수 있다. 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거 동안 제1 및 제2 전류 전송 경로부 양단에 이러한 사각 전압 파형을 생성하는 것은 모듈을 통해 흐르는 전류의 피크 값을 감소시킬 뿐만 아니라, 각각의 전류 전송 경로부의 다수의 모듈 사이에 에너지 균형을 가능하게 한다는 것이 밝혀졌다. 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하는 동안 제1 및 제2 전류 전송 경로부 각각의 양단에 상이한 형상의 전압 파형을 생성하기 위하여 제어 유닛이 제1 및 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거할 수 있음이 이해될 수 있다.
에너지 변환 블록의 사용을 채용하는 본 발명의 실시예에서, 에너지 변환 블록은 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소에서의 전류 흐름을 선택적으로 허용 또는 억제하도록 스위칭 가능한 하나 이상의 보조 스위칭 블록을 더 포함할 수 있다.
이러한 제어 회로에서, 전류 전송 경로부로부터의 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스의 선택적 제거는 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거를 제어하는데 필수적이지 않다. 대신에 보조 스위칭 블록 또는 각각의 보조 스위칭 블록의 스위칭이 에너지 변환 블록 또는 각각의 에너지 변환 블록에서의 전류 흐름 및 이에 따라 에너지 제거 모드에서 전력 전송 라인으로부터의 에너지 제거를 제어한다. 에너지 변환 블록에서 하나 이상의 보조 스위칭 블록의 사용은 그것의 사용과 관련하여 전류 전송 경로의 구조의 생략을 가능하게 하여 대기 구성에서의 전류를 차단하고, 따라서 하드웨어 풋프린트 및 비용 측면에서 절감 효과를 제공하고 제어 회로의 작동 효율 면에서 개선을 제공한다.
하나 이상의 보조 스위칭 블록은 하나 이상의 보조 스위칭 요소를 포함할 수 있다.
하나 이상의 보조 스위칭 블록은 보조 모듈을 포함할 수 있고, 보조 모듈은 하나 이상의 보조 에너지 저장 디바이스를 포함한다. 하나 이상의 보조 모듈은 하나 이상의 보조 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류가 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 할 수 있다.
이러한 보조 모듈은 전력 전송 라인으로부터 제거되어야 할 초과 에너지에 대응하기 위해 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소에 흐르는 전류를 능동적으로 수정하도록 제어될 수 있다.
선택적으로 하나 이상의 보조 모듈은 앞서 명시된 바와 같이 제1 모듈 및 제2 모듈과 동일한 방식으로 양방향 또는 단방향 전류 능력을 갖도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 보조 스위칭 블록 및 하나 이상의 제2 에너지 저장 디바이스의 사용을 채용하는 본 발명의 실시예에서, 제어 유닛은 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거함으로써 보조 스위칭 블록 또는 각각의 보조 스위칭 블록이 스위칭되는 경우 보조 스위칭 블록 또는 각각의 보조 스위칭 블록의 소프트-스위칭을 가능하게 하고 따라서 스위칭 손실을 최소화하기 위하여 제3 단자에서의 전압을 수정할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로써 본 발명의 바람직한 실시예가 이제 설명될 것이다:
도 1a 및 1b는 회로도 형태로 종래의 DC 전송 방식을 도시한다;
도 2는 회로도 형태로 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어 회로를 도시한다;
도 3은 도 2의 제어 회로의 작동을 나타낸다;
도 4는 회로도 형태로 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어 회로를 도시한다;
도 5는 회로도 형태로 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어 회로를 도시한다;
도 6은 회로도 형태로 본 발명의 제4 실시예에 따른 제어 회로를 도시한다;
도 7은 도 6의 제어 회로의 작동을 나타낸다;
도 8은 회로도 형태로 Matlab-Simulink 시뮬레이션을 위한 도 6의 제어 회로의 시뮬레이션 모델을 도시한다;
도 9a 내지 9c는 그래프 형태로 도 8의 시뮬레이션 모델의 결과를 나타낸다; 그리고
도 10은 회로도 형태로 본 발명의 제5 실시예에 따른 제어 회로를 도시한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 제어 회로(20)가 도 2에 도시된다.
제1 제어 회로(20)는 제1 단자(22) 및 제2 단자(24)를 포함한다. 사용 시에, 제1 단자(22) 및 제2 단자(24)는 각각 +Vdc/2 및 -Vdc/2의 전압을 전달하는 제1 DC 전력 전송 라인(26) 및 제2 전력 전송 라인(28)에 연결된다.
제1 제어 회로(20)는 제1 단자(22) 및 제2 단자(24) 사이에서 연장하는 전류 전송 경로를 더 포함한다. 전류 전송 경로는 제3 단자(34)에 의해 분리된 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)를 갖는다.
제1 전류 전송 경로부(30)는 제1 단자(22)와 제3 단자(34) 사이에서 연장하고, 복수의 직렬-연결된 제1 모듈(36)을 포함한다. 각각의 제1 모듈(36)은 제1 커패시터의 형태의 에너지 저장 디바이스와 병렬로 연결된 두 쌍의 주 스위칭 요소(primary switching elements)를 포함한다. 두 쌍의 주 스위칭 요소 및 제1 커패시터는 풀-브리지(full-bridge) 구성으로 연결되어 영(zero), 음(negative) 또는 양(positive) 전압을 제공할 수 있고 두 방향으로 전류를 전도할 수 있는 4-상한 바이폴라 모듈(4-quadrant bipolar module)을 형성한다.
제2 전류 전송 경로부(32)는 제2 단자(24) 및 제3 단자(34) 사이에서 연장하고 복수의 직렬-연결된 부 스위칭 요소(secondary switching element)(40)를 포함한다.
각각의 스위칭 요소는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 형태의 반도체 디바이스로 구성된다. 각각의 스위칭 요소는 또한 그것과 병렬로 연결된 역-평행 다이오드(anti-parallel diode)를 포함한다.
제1 제어 회로(20)는 보조 단자(42)와, 제3 단자(34)와 보조 단자(42) 사이에서 연장하여 전류 전송 경로로부터 분기(branch)하는 에너지 변환 블록을 더 포함한다. 에너지 변환 블록은 제3 단자(34)와 보조 단자(42) 사이에 직렬로 연결된 덤프 저항(44)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 덤프 저항(44)이 복수의 덤프 저항으로 대체될 수 있음이 예상된다.
사용 시에 보조 단자(42)는 DC 전력 전송 라인(28)에 연결된다.
제1 제어 회로(20)는 제어 유닛(46)을 더 포함하여 제1 전류 전송 경로부(30)로부터 각각의 제1 커패시터의 선택적 제거를 제어한다. 각각의 제1 커패시터는 다음과 같이 제1 전류 전송 경로부(30)로부터 선택적으로 제거된다.
각각의 4-상한 바이폴라 모듈의 제1 커패시터는 주 스위칭 요소의 상태를 변경함으로써 선택적으로 바이패스(bypass)되거나 전류 전송 경로에 삽입된다. 각각의 4-상한 바이폴라 모듈이 영, 음 또는 양 전압을 제공하도록, 이는 선택적으로 전류를 제1 커패시터를 통하도록 하거나 전류가 제1 커패시터를 바이패스하도록 한다.
각각의 4-상한 바이폴라 모듈의 주 스위칭 요소 쌍이 4-상한 바이폴라 모듈에 단락 회로를 형성하도록 구성되는 경우 각각의 4-상한 바이폴라 모듈의 제1 커패시터는 바이패스된다. 이는 제1 전류 전송 경로부(30)의 전류가 단락 회로를 통과하고 제1 커패시터를 바이패스하도록 하고, 따라서 4-상한 바이폴라 모듈이 영 전압을 제공, 즉, 4-상한 바이폴라 모듈이 바이패스 모드로 구성되어 제1 전류 전송 경로부(30)로부터 제거된다.
각각의 4-상한 바이폴라 모듈의 주 스위칭 요소 쌍이 제1 전류 전송 경로부(30)의 전류가 제1 커패시터로 유입되고 제1 커패시터로부터 유출되게 하도록 구성되는 경우 각각의 4-상한 바이폴라 모듈의 제1 커패시터가 제1 전류 전송 경로부(30)로 삽입된다. 제1 커패시터는 그 다음 영이 아닌 전압을 제공하기 위하여, 즉, 4-상한 바이폴라 모듈이 비-바이패스 모드(non-bypassed mode)로 구성되고 따라서 제1 전류 전송 경로부(30)로부터 제거되지 않도록 그것의 충전된 에너지를 방전하거나 충전한다. 4-상한 바이폴라 모듈의 양방향 특성은, 양 또는 음 전압을 제공하기 위하여 제1 커패시터가 순방향 또는 역방향으로 제1 전류 전송 경로부(30)로 삽입될 수 있음을 의미한다.
각각 그 자신의 전압을 제공하는, 다수의 제1 모듈(36)의 제1 커패시터를 제1 전류 전송 경로부(30)에 삽입함으로써, 개개의 제1 모듈(36) 각각으로부터 이용가능한 전압보다 높은, 복수의 제1 모듈(36) 양단의 결합된 전압을 구축하는 것이 가능하다. 이러한 방식에서 각각의 제1 모듈(36)의 주 스위칭 요소의 스위칭은 복수의 제1 모듈(36)이 계단형(stepped) 가변 전압원을 제공하도록 하며, 이는 단계적 근사(step-wiseapproximation)를 이용하여 복수의 제1 모듈(36)에 걸쳐 전압 파형의 생성을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 제1 모듈은 양방향 전류 능력을 갖는 다른 방식으로 구성될 수 있음이 예상된다. 예를 들어, 각각의 제1 모듈은 하프-브리지 구성의 제1 커패시터에 병렬로 연결된 주 스위칭 요소 쌍을 포함하여 영 또는 양 전압을 제공하고 두 방향으로 전류를 전도할 수 있는 2-상한 유니폴라 모듈(2-quadrant unipolar module)을 형성할 수 있다.
제어 유닛(46)은 또한 복수의 부 스위칭 요소(40)의 스위칭을 제어한다.
DC 전력 전송 방식 내에서의 제1 제어 회로(20)의 작동은 도 3을 참조하여 다음과 같이 설명된다.
제1 DC 전력 전송 라인(26) 및 제2 DC 전력 전송 라인(28)은, 대응하는 제1 AC 네트워크 및 제2 AC 네트워크(도시되지 않음)의 각각의 상(phase)에 연결된 제1 전력 변환기(48) 및 제2 전력 변환기(50)를 상호연결한다. 전력은 대응하는 전력 변환기와 제1 및 제2 DC 전력 전송 라인(26, 28)을 통해 제1 AC 네트워크로부터 제2 AC 네트워크로 전송된다.
정상 작동 동안 제1 제어 회로(20)는 각각의 제1 모듈(36)의 제1 커패시터가 전류 전송 경로에 연결되는 대기 구성(standby configuration)을 채용한다. 한편 제어 유닛(46)은 각각의 부 스위칭 요소(40)를 온-상태로 스위칭하여 전류가 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흘러서 덤프 저항(44)을 바이패스하도록 한다. 즉, 제2 전류 전송 경로부(32)는 덤프 저항(44)을 회로의 밖으로 "단락"하도록 구성되고 제1 제어 회로(20)가 대기 구성에 있는 동안 그 상태로 유지된다. 이러한 방식으로 제2 전류 전송 경로부(32)를 구성하는 목적은 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 통해 전력 손실을 최소화하는 것이다.
제1 전류 전송 경로부(30) 양단의 총 전압은 DC 전력 전송 라인(26, 28) 양단의 전압인 VDC와 대략 동일하다. 대기 구성에서 영 또는 최소 전류가 전류 전송 경로를 통해 흐른다.
예를 들어 제2 AC 네트워크에서의 장애(fault)의 결과로 제2 전력 변환기(50)가 전송된 전력을 수신할 수 없는 이벤트에서, 제1 AC 네트워크는 전력 전달이 영으로 감소할 수 있을 때까지 일시적으로 DC 전송 라인으로 전력 전송을 계속해야 하는데, 풍력 발전 설비의 경우 통상적으로 1-2초가 걸린다. 이것은 DC 전력 전송 라인(26, 28)에서의 초과 에너지 축적으로 이어질 수 있다. DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터의 초과 에너지의 제거는 DC 전력 전송 라인(26, 28)을 과전압으로부터 보호하고 필요한 경우 저전압 장애 보상(ride-through)을 보장하기 위하여 필요하다.
제1 AC 네트워크가 제1 전력 변환기(48)를 통해 DC 전송 라인으로 전력을 계속하여 전송하도록 하기 위하여, 제어 유닛(46)은 각각의 부 스위칭 요소(40)를 오프-상태로 선택적으로 스위칭하여 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흐르는 전류를 차단하고 따라서 전류가 덤프 저항(44)으로 향하도록 한다. 한편, 제어 유닛(46)은 각각의 제1 커패시터를 제1 전류 전송 경로부(30)로부터 선택적으로 제거하여 제1 전류 전송 경로부(30) 양단에 전압 파형(V1)을 생성하는데, 이러한 전압 파형은 유한한 전압 단계를 DC 전송 라인 양단의 전압(VDC)에 가산하거나 감산한다. 이것은 전류(Idump)가 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 제1 전류 전송 경로부(30)를 통해 덤프 저항(44)으로 흐르도록 하고, 따라서 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 초과 에너지를 제거하기 위해 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 가능하게 한다.
에너지 제거 모드에서, 제1 제어 회로(20)는 비교적 높은 전류(통상적으로 유닛당 1.0)를 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 인출하고 DC 전력 전송 라인(26, 28)과 실제 전력을 교환한다.
이러한 방식에서 제1 제어 회로(20)는 에너지 제거 디바이스로서 사용되어 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 초과 에너지를 제거할 수 있다.
제1 제어 회로(20)가 복수의 제1 모듈(36)을 포함함으로써 광범위한 전압 파형의 생성을 가능하게 하여, DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 제거될 초과 에너지에 대응하도록 덤프 저항(44)을 통해 흐르는 전류를 능동적으로 수정한다.
전류 전송 경로로부터 각각의 제1 커패시터를 선택적으로 제거하는 능력은 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 제1 제어 회로(20)로의 에너지, 즉, 초과 전력의 빠른 전달을 허용하여 DC 전력 전송 라인(26, 28)에서의 에너지 레벨의 신속한 조절을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 이것은 결국 연관된 전기 네트워크에서의 장애 이벤트 시에 DC 전력 전송 라인(26, 28)의 에너지 레벨을 조절하기 위한 요구에 제1 제어 회로(20)가 신속하게 응답할 수 있도록 한다.
또한, 보조 단자(42)의 제2 DC 전력 전송 라인(28)에 대한 연결은 결국 덤프 저항(44)이 접지가 아닌, 제2 DC 전력 전송 라인(28)에 연결되도록 하고 따라서 고전류가 DC 전력 전송 라인(26, 28)의 부유 커패시턴스(stray capacitance) 대신에 DC 전력 전송 라인(26, 28)을 통해 순환하도록 한다.
제2 전류 전송 경로부(32)는 대기 구성 및 에너지 제거 모드에서 영 또는 영이 아닌 전류를 전도하는 것이 이해될 것이다. 이것은 따라서 제2 전류 전송 경로부(32)에서의 저전류, 고전압 반도체 디바이스의 사용을 허용하고, 결국 손실, 비용 및 풋프린트(footprint)의 측면에서 감소를 제공한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 제어 회로(120)가 도 4에 도시된다. 도 4에 도시된 제2 제어 회로(120)는 구조 및 작동에 있어서 도 1에 도시된 제1 제어 회로(20)와 유사하고, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 공유한다.
제2 제어 회로(120)는, 제2 제어 회로(120)에서 복수의 직렬-연결된 부 스위칭 요소(40)가 복수의 직렬-연결된 제2 모듈(68)로 대체된다는 점에서 제1 제어 회로(20)와 상이하다. 각각의 제2 모듈(68)은 제2 커패시터 형태의 에너지 저장 디바이스와 병렬 연결된 주 스위칭 요소 쌍을 포함한다. 주 스위칭 요소 쌍과 제2 커패시터는 하프-브리지 구성으로 연결되어 영 또는 양 전압을 제공하고 두 방향으로 전류를 전도할 수 있는 2-상한 유니폴라 모듈을 형성한다.
사용 시에, 제어 유닛(46)은 제2 전류 전송 경로부(32)로부터의 각각의 제2 커패시터의 선택적 제거를 제어한다. 각각의 제2 커패시터는 다음과 같이 제2 전류 전송 경로부(32)로부터 선택적으로 제거 가능하다.
각각의 2-상한 유니폴라 모듈의 제2 커패시터는 주 스위칭 요소의 상태를 변경함으로써 선택적으로 바이패스되거나 전류 전송 경로에 삽입된다. 이는, 각각의 2-상한 유니폴라 모듈이 영 또는 양 전압을 제공하도록, 선택적으로 전류가 제2 커패시터를 통하도록 하거나 또는 전류가 제2 커패시터를 바이패스하도록 한다.
각각의 2-상한 유니폴라 모듈의 주 스위칭 요소 쌍이 2-상한 유니폴라 모듈에 단락 회로를 형성하도록 구성되는 경우 각각의 2-상한 유니폴라 모듈의 제2 커패시터는 바이패스된다. 이것은 제2 전류 전송 경로부(32)의 전류가 단락 회로를 통과하고 제2 커패시터를 바이패스하도록 하고, 따라서 2-상한 유니폴라 모듈은 영 전압을 제공, 즉, 2-상한 유니폴라 모듈은 바이패스 모드로 구성되고 이에 따라 제2 전류 전송 경로부(32)로부터 제거된다.
각각의 2-상한 유니폴라 모듈의 주 스위칭 요소 쌍이 제2 전류 전송 경로부(32)의 전류가 제2 커패시터로 유입되고 제2 커패시터로부터 유출되게 하도록 구성되는 경우 각각의 2-상한 유니폴라 모듈의 제2 커패시터는 제2 전류 전송 경로부(32)에 삽입된다. 제2 커패시터는 그 다음 영이 아닌 전압을 제공하기 위하여, 즉, 2-상한 유니폴라 모듈이 비-바이패스 모드로 구성되고 따라서 제2 전류 전송 경로부(32)로부터 제거되지 않도록 하기 위하여, 그것의 저장된 에너지를 방전하거나 충전한다.
복수의 제1 모듈(36)과 관련하여 앞서 설명한 바와 동일한 방식으로 복수의 제2 모듈(68) 양단의 결합된 전압을 구축하는 것이 가능하다.
제2 제어 회로(120)의 작동은 다음을 제외하고는 제1 제어 회로(20)의 작동과 유사하다: DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거하는 경우, 제어 유닛(46)은 제2 전류 전송 경로부(32)의 각각의 제2 모듈(68)의 주 스위칭 요소의 상태를 선택적으로 스위칭하여 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흐르는 전류를 차단하거나 최소화하고 따라서 전류가 덤프 저항(44)으로 향하도록 한다.
바람직하게 제2 제어 회로(120)는, DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거하는 동안 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흐르는 전류가 영이 되도록 제어되어야 한다. 그러나, 실제로, 일부 전류가 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흘러서 제2 커패시터의 충전 및 방전이 덤프 저항(44) 양단의 원하는 전압을 달성할 수 있도록 할 것이다.
손실, 비용 및 풋프린트 측면에서의 감소를 제공하도록 각각의 복수의 제2 모듈(68)이 각각의 복수의 제1 모듈(36)보다 낮은 정격(rating)을 갖도록 구성될 수 있음이 이해될 것이다. 이것은, 제1 제어 회로(20)와 관련하여 앞서 기재된 바와 같이, 제2 전류 전송 경로부(32)가 대기 구성 및 에너지 제거 모드에서 영 또는 영이 아닌 전류를 전도하기 때문이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 제3 제어 회로(220)가 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 제3 제어 회로(220)는 도 4에 도시된 제2 제어 회로(120)와 구조 및 작동에 있어서 유사하고, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 공유한다.
제3 제어 회로(220)는, 제3 제어 회로(220)에서 각각의 제2 모듈(70)이 제2 커패시터 형태의 에너지 저장 디바이스와 병렬 연결된 두 쌍의 주 스위칭 요소를 포함한다는 점에서 제2 제어 회로(120)와 상이하다. 주 스위칭 요소 쌍과 제2 커패시터는 풀-브리지 구성으로 연결되어 영, 음 또는 양 전압을 제공하고 두 방향으로 전류를 전도할 수 있는 4-상한 바이폴라 모듈을 형성한다.
사용 시에, 제어 유닛(46)은 제2 전류 전송 경로부(32)로부터의 각각의 제2 커패시터의 선택적 제거를 제어한다. 각각의 제2 커패시터는, 제1 제어 회로(20)에서의 제1 전류 전송 경로부(30)로부터의 각각의 제1 모듈(36)의 선택적 제거와 동일한 방식으로 제2 전류 전송 경로부(32)로부터 선택적으로 제거 가능하다.
제2 전류 전송 경로부(32)에서 2-상한 유니폴라 모듈 대신에 4-상한 바이폴라 모듈을 사용하는 것 외에는, 제3 제어 회로(220)의 작동은 제2 제어 회로(120)의 작동과 유사하다.
제2 전류 전송 경로부(32)에서의 4-상한 바이폴라 모듈의 사용은, 그것이 전송 전력의 방향이 바뀌는 경우 DC 전압의 극성이 변경되는 LCC HVDC 방식과 결합하여 제3 제어 회로(220)의 사용을 가능하게 한다는 점에서 유용하다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 제4 제어 회로(320)가 도 6에 도시된다. 도 6에 도시된 제4 제어 회로(320)는 구조 및 작동에 있어서 도 5에 도시된 제3 제어 회로(220)와 유사하고, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 공유한다.
제4 제어 회로(320)는, 사용 시에 보조 단자(42)가 제2 DC 전송 라인(28) 대신에 접지에 연결되고 제2 전류 전송 경로부(32)가 복수의 제2 모듈(70)과 직렬 연결된 제2 인덕터를 더 포함한다는 점에서 제3 제어 회로(220)와 상이하다.
DC 전력 전송 방식에서의 제4 제어 회로(320)의 작동이 도 7을 참조하여 다음과 같이 설명된다.
제1 DC 전력 전송 라인(26) 및 제2 DC 전력 전송 라인(28)은 대응하는 제1 AC 네트워크 및 제2 AC 네트워크(도시되지 않음)의 각각의 상에 연결된 제1 전력 변환기(48) 및 제2 전력 변환기(50)를 상호연결한다. 전력은 대응하는 전력 변환기와 제1 및 제2 DC 전력 전송 라인(26, 28)을 통해 제1 AC 네트워크로부터 제2 AC 네트워크로 전송된다.
정상 작동 동안 제4 제어 회로(320)는 제1 모듈 및 제2 모듈(70)의 커패시터가 전류 전송 경로에 연결되는 대기 구성을 채용한다. 한편 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)는, 제4 제어 회로(320)가 대기 구성인 경우 덤프 저항(44)을 통해 흐르는 전류를 차단 또는 최소화하고 이에 따라 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 최소화하기 위하여 덤프 저항(44) 양단에 영 또는 영이 아닌 전압을 유지하도록 구성된다. 이러한 방식으로 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)를 구성하는 목적은 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 통한 전력 손실을 최소화하는 것이다.
제1 전류 전송 경로부(30) 양단의 총 전압은 DC 전력 전송 라인(26, 28) 양단의 전압인 VDC와 대략 동일하다. 대기 구성에서 전류 전송 경로를 통해 영 또는 최소 전류가 흐른다.
제2 전력 변환기(50)가 예를 들어 제2 AC 네트워크에서의 장애의 결과로 전송 전력을 수신할 수 없는 이벤트에서, 제1 AC 네트워크는 전력 전달이 영으로 감소될 수 있을 때까지 DC 전송 라인으로 일시적으로 전력 전송을 계속해야 하는데, 풍력 발전 설비의 경우 통상적으로 1-2초가 걸린다. 앞서 설명된 바와 같이, 이는 DC 전력 전송 라인(26, 28)에서의 초과 에너지 축적으로 이어질 수 있다. DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터의 초과 에너지의 제거는 DC 전력 전송 라인(26, 28)을 과전압으로부터 보호하고 필요한 경우 저전압 장애 보상을 보장하기 위하여 필요하다.
제1 AC 네트워크가 제1 전력 변환기(48)를 통해 DC 전송 라인으로 전력 전송을 계속하도록 하기 위하여, 제어 유닛(46)은 각각의 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)로부터 선택적으로 제거하여 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각의 양단에 전압 파형을 생성하는데, 이러한 전압 파형은 DC 전송 라인 양단의 전압(VDC)에 유한한 전압 단계를 가산하거나 감산한다. 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 양단의 전압 파형은 덤프 저항(44) 양단에 AC 전압 파형을 생성하도록 형상화된다. 이는 전류(IAC _ dump/2)가 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32)를 통해 흐르도록 하고 전류(IAC _ dump)가 덤프 저항(44)으로 흐르도록 하며, 이에 따라 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 초과 에너지를 제거하기 위하여 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 가능하게 한다.
제4 제어 회로(320)의 시뮬레이션 모델이 Matlab-Simulink를 이용하여 구현되어 그 작동을 도시하였다. 시뮬레이션 모델의 표현(representation)은 도 8에 도시되며, 여기서 각각의 제1 커패시터 및 제2 커패시터가 DC 전압원으로서 모델링되고 제4 제어 회로(320)가 DC 전압원과 병렬 연결된다.
사각 전압 파형 수요전력(square voltage waveform demand)이 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각에 대해 설정된다. 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각에 대해 각각의 사각 전압 파형 수요전력의 양의 피크는 Vdc로 설정되고, 반면 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각에 대해 각각의 사각 전압 파형 수요전력의 음의 피크는, 복수의 제1 모듈(36)에 걸친 전력(P1) 변화와 영인(nil) 평균 전력(Pavg)에 의해 나타내어지는 영의 순 에너지 교환(zero net energy exchange)을 그래프 형태로 나타내는 도 9a에 도시된 바와 같이, 단일 사이클에 대해 순 에너지 교환이 영이 되도록 제1 커패시터 및 제2 커패시터에서 손실된 임의의 에너지를 재저장하기 위하여 비례-적분 조절기(proportional-integral regulator)에 의해 제어되는 음의 전압값이다.
실제로, 생성된 전압 파형의 음의 값은 일정한 DC 전류가 전류 전송 경로를 통해 제2 DC 전력 전송 라인(28)으로부터 제1 DC 전력 전송 라인(26)으로 흐르도록 하여 제1 커패시터 및 제2 커패시터로부터 덤프 저항(44)으로의 임의의 에너지 손실을 보상한다. 제1 전류 전송 경로부(30)에서의 순시 전류(I1) 및 영 평균 전류(I1avg)와 제2 전류 전송 경로부(32)에서의 순시 전류(I2) 및 영 평균 전류(I2avg)를 그래프 형태로 나타내는 도 9b에 도시된 바와 같이, 일정한 DC 전류는 전류 전송 경로를 통해 덤프 저항(44)으로 흐르는 AC 전류를 상쇄(offset)한다.
도 9c는 덤프 저항(44)에서 소모되는 평균 전력(PRavg) 및 순시 전력(PR)을 그래프 형태로 도시한다.
제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각의 양단에 180° 위상 변이된 사각 전압 파형을 사용함으로써 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 통하는 전류의 피크 값을 감소시킬 뿐만 아니라 복수의 제1 모듈(36) 및 복수의 제2 모듈(70) 각각에 대해 단일 사이클에서 영의 순 에너지 교환의 결과를 낳는다는 것이 시뮬레이션 모델로부터 밝혀졌다. 따라서 제1 전류 전송 경로부(30) 및 제2 전류 전송 경로부(32) 각각의 양단에 180° 위상 변이된 사각 전압 파형을 사용한 결과 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터의 에너지 제거 동안 제4 제어 회로(320)가 안정적으로 작동한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 제5 제어 회로(420)가 도 10에 도시된다. 도 10에 도시된 제5 제어 회로(420)는 도 4에 도시된 제2 제어 회로(120)와 구조에 있어서 유사하며, 유사한 구성은 동일한 도면부호를 공유한다.
제5 제어 회로(420)는, 제5 제어 회로(420)가 복수의 제1 모듈(36)을 생략하고 에너지 변환 블록이 덤프 저항(44)에 직렬로 연결된 복수의 직렬-연결된 보조 스위칭 요소(100)를 더 포함한다는 점에서 제2 제어 회로(120)와 상이하다.
DC 전력 전송 방식에서의 제5 제어 회로(420)의 작동이 다음과 같이 설명된다.
정상 작동 동안 제5 제어 회로(420)는 각각의 제2 커패시터가 전류 전송 경로에 연결되는 대기 구성을 채용한다. 한편 각각의 보조 스위칭 요소(100)는 오프-상태로 스위칭되어 덤프 저항(44)에서의 전류 흐름을 억제하여 에너지 손실을 최소화한다.
DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거하기 위하여, 각각의 스위칭 요소(100)는 온-상태로 스위칭되어 덤프 저항(44)에서의 전류 흐름을 허용한다. 이 단계에서 제어 유닛(46)은 각각의 제2 커패시터를 제2 전류 전송 경로부로부터 선택적으로 제거하여, 각각의 보조 스위칭 요소(100)가 온-상태로 스위칭되는 경우 각각의 보조 스위칭 요소(100)의 소프트-스위칭이 가능하도록 제3 단자(34)에서의 전압을 수정한다.
각각의 보조 스위칭 요소(100)의 온-상태로의 스위칭은 DC 전류가 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 전류 전송 경로를 통하여 덤프 저항(44)으로 흐르도록 한다. 이는 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터의 초과 에너지를 제거하기 위하여 덤프 저항(44)을 통한 에너지 소산을 허용한다.
DC 전력 전송 라인(26, 28)이 정상 작동을 재개하고 제5 제어 회로(420)가 더 이상 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거하도록 작동할 필요가 없어진 후에, 제5 제어 회로(420)가 그 대기 구성으로 재구성되기 전에 각각의 보조 스위칭 요소(100)는 오프-상태로 다시 스위칭되어 덤프 저항(44)에서의 전류 흐름을 억제한다. 이 단계에서 제어 유닛(46)은 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 제2 커패시터를 선택적으로 제거하여, 각각의 보조 스위칭 요소(100)가 다시 오프-상태로 스위칭되는 경우 각각의 보조 스위칭 요소(100)의 소프트-스위칭이 가능하도록 제3 단자(34)에서의 전압을 수정한다.
이러한 방식에서 제5 제어 회로(420)는 또한 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터 에너지를 제거할 수 있는 더욱 간단한 구성을 제공한다.
제2 전류 전송 경로부(32)가 손실, 비용 및 풋프린트 측면에세의 감소를 제공하기 위하여 복수의 직렬-연결된 보조 스위칭 요소(100)보다 낮은 정격을 갖도록 구성될 수 있음이 이해될 것이다. 이는 전류 전송 경로로부터 각각의 제2 커패시터를 선택적으로 제거하는 것이 DC 전력 전송 라인(26, 28)으로부터의 에너지 제거를 제어하는데 필수적이지 않기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 보조 스위칭 요소가 덤프 저항에서의 전류 흐름을 제어하기 위하여 보조 모듈로 대체될 수 있고 이러한 보조 모듈은 각각 적어도 하나의 보조 에너지 저장 디바이스를 포함할 수 있다는 것이 예상된다. 바람직하게 각각의 보조 모듈은 적어도 하나의 보조 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류를 이러한 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 선택적으로 전류가 이러한 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 한다.
각각의 보조 모듈은 양방향 전류 능력을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 보조 모듈은, 앞선 실시예에서 위에 명시된 바와 같이 전류 전송 경로의 제1 모듈 및 제2 모듈에서와 동일한 방식으로 양방향 전류 능력을 갖도록 구성될 수 있다.
각각의 보조 스위칭 요소는 또한 선택적으로 단방향 전류 능력을 갖도록 구성된, 즉, 그 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스가 단 하나의 방향으로 전류를 전도할 수 있도록 구성된, 보조 모듈에 의해 대체될 수 있다. 예를 들어, 각각의 보조 모듈은 직렬-연결된 전류 흐름 제어 요소의 제1 세트 및 제2 세트를 포함할 수 있고, 각각의 직렬-연결된 전류 흐름 제어 요소 세트는 전류를 그 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스로 향하게 하기 위한 능동 스위칭 요소와 보조 모듈을 통하는 전류 흐름을 단일 방향으로 제한하기 위한 수동 전류 체크 요소를 포함하며, 직렬-연결된 전류 흐름 제어 요소의 제1 및 제2 세트와 그 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스는 풀-브리지 구성으로 배치되어 단일 방향으로 전류를 전도하면서 영, 양 또는 음 전압을 제공할 수 있는 합리화된 2-상한 바이폴라 모듈(2-quadrant bipolar rationalised module)을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에서(도시되지 않음), 스위칭 요소 중 하나 이상은 예컨대, 게이트 턴 오프 사이리스터(gate turn-off thyristor), FET(field effect transistor), IEGT(injection-enhanced gate transistor), 통합 게이터 정류 사이리스터(integrated gate commutated thyristor)와 같은 상이한 스위칭 디바이스 또는 임의의 기타 자가-정류 반도체 디바이스(self-commutated semiconductor device)일 수 있음이 예상된다. 각각의 예에서, 스위칭 디바이스는 역-평행 다이오드와 병렬 연결된다.
본 발명의 다른 실시예에서(도시되지 않음), 각각의 모듈의 커패시터는 예컨대, 연료 전지, 배터리 또는 전기 에너지를 저장 및 방출하여 전압을 제공할 수 있는 임의의 기타 에너지 저장 디바이스와 같은 상이한 에너지 저장 디바이스로 대체될 수 있음이 예상된다.

Claims (18)

  1. 제1 전력 전송 라인 및 제2 전력 전송 라인에 각각 연결하기 위한 제1 단자 및 제2 단자;
    상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이에서 연장하고 제3 단자에 의해 분리되는 제1 전류 전송 경로부 및 제2 전류 전송 경로부를 갖는 전류 전송 경로로서, 상기 제1 전류 전송 경로부 및 상기 제2 전류 전송 경로부 중 하나 또는 양자 모두는 하나 이상의 모듈을 포함하고, 상기 모듈 또는 각각의 모듈은 하나 이상의 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 전류 전송 경로;
    접지 또는 상기 제2 전력 전송 라인에의 연결을 위한 보조 단자;
    상기 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위한 에너지 변환 블록으로서, 상기 에너지 변환 블록은, 상기 제3 단자와 상기 보조 단자 사이에서 연장하여 상기 전류 전송 경로로부터 분기하고 하나 이상의 에너지 변환 요소를 포함하는, 에너지 변환 블록; 및
    상기 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스를 상기 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하는 제어 유닛을 포함하는 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 에너지 저장 디바이스를 상기 전류 전송 경로로부터 선택적으로 제거하여, 상기 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위해 전류가 상기 전력 전송 라인으로부터 상기 전류 전송 경로를 통하여 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 흐르도록 하는, 제어 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전류 전송 경로부는, 하나 이상의 제1 모듈을 포함하고, 상기 제1 모듈 또는 각각의 제1 모듈은 하나 이상의 제1 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 제어 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 모듈은, 하나 이상의 주 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류가 상기 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 상기 제1 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제1 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 하는, 제어 회로.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제2 전류 전송 경로부는, 상기 제2 전류 전송 경로부에서의 전류 흐름을 선택적으로 허용 또는 억제하도록 스위칭 가능한 하나 이상의 주 스위칭 블록을 포함하는, 제어 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하나 이상의 주 스위칭 블록은 하나 이상의 부 스위칭 요소를 포함하는, 제어 회로.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 주 스위칭 블록은 제2 모듈을 포함하고,
    상기 제2 모듈은 하나 이상의 제2 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 제어 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 모듈은, 하나 이상의 주 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류가 상기 제2 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 상기 제2 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 하는, 제어 회로.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 선택적으로 상기 주 스위칭 블록 또는 각각의 주 스위칭 블록을 스위칭하여 상기 제2 전류 전송 경로부에서의 전류를 차단 또는 최소화함으로써 전류가 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 하는, 제어 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    제6항에 따르는 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 부 스위칭 요소 또는 각각의 부 스위칭 요소를 오프-상태로 선택적으로 스위칭하여 상기 제2 전류 전송 경로부에서의 전류를 차단함으로써 전류가 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 하는, 제어 회로.
  11. 제9항에 있어서,
    제8항에 따르는 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 제2 모듈 또는 각각의 제2 모듈의 상기 주 스위칭 요소 또는 각각의 주 스위칭 요소를 선택적으로 스위칭하여 상기 제2 전류 전송 경로부에서의 전류를 차단 또는 최소화함에 따라 전류가 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소로 향하도록 하는, 제어 회로.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    제3항 또는 제4항에 따르는 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 제1 전류 전송 경로부 및 상기 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거하여, 상기 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위해 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소 양단에 AC 전압 파형을 생성하는, 제어 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 제1 전류 전송 경로부 및 상기 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거하여, 상기 제1 전류 전송 경로부 및 상기 제2 전류 전송 경로부 각각의 양단에 사각 전압 파형을 생성함으로써 상기 전력 전송 라인으로부터 에너지를 제거하기 위해 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소 양단에 AC 전압 파형을 생성하는, 제어 회로.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 에너지 변환 블록은, 상기 에너지 변환 요소 또는 각각의 에너지 변환 요소에서의 전류 흐름을 선택적으로 허용 또는 억제하도록 스위칭 가능한 하나 이상의 보조 스위칭 블록을 더 포함하는, 제어 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보조 스위칭 블록은 하나 이상의 보조 스위칭 요소를 포함하는, 제어 회로.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보조 스위칭 블록은 보조 모듈을 포함하고,
    상기 보조 모듈은 하나 이상의 보조 에너지 저장 디바이스를 포함하는, 제어 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하나 이상의 보조 모듈은, 하나 이상의 보조 스위칭 요소를 포함하여 선택적으로 전류가 상기 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 통하도록 하거나 또는 전류가 상기 보조 에너지 저장 디바이스 또는 각각의 보조 에너지 저장 디바이스를 바이패스하도록 하는, 제어 회로.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    제7항 또는 제8항에 따르는 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 제2 전류 전송 경로부로부터 각각의 제2 에너지 저장 디바이스를 선택적으로 제거하여, 상기 보조 스위칭 블록 또는 각각의 보조 스위칭 블록이 스위칭되는 경우 상기 보조 스위칭 블록 또는 각각의 보조 스위칭 블록의 소프트-스위칭이 가능하도록 상기 제3 단자에서의 전압을 수정하는, 제어 회로.
KR1020147027004A 2012-03-01 2012-12-28 제어 회로 Expired - Fee Related KR101649248B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2012/053571 WO2013127461A1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Control circuit
EPPCT/EP2012/053571 2012-03-01
PCT/GB2012/053278 WO2013128148A1 (en) 2012-03-01 2012-12-28 Control circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140131977A true KR20140131977A (ko) 2014-11-14
KR101649248B1 KR101649248B1 (ko) 2016-08-18

Family

ID=47630401

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147023655A Expired - Fee Related KR102005104B1 (ko) 2012-03-01 2012-03-01 제어회로
KR1020147027004A Expired - Fee Related KR101649248B1 (ko) 2012-03-01 2012-12-28 제어 회로

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147023655A Expired - Fee Related KR102005104B1 (ko) 2012-03-01 2012-03-01 제어회로

Country Status (8)

Country Link
US (2) US9954358B2 (ko)
EP (1) EP2820734B1 (ko)
JP (1) JP6110884B2 (ko)
KR (2) KR102005104B1 (ko)
CN (2) CN104160572B (ko)
CA (2) CA2865447C (ko)
IN (1) IN2014MN01647A (ko)
WO (2) WO2013127461A1 (ko)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507560B1 (ko) 2009-07-31 2015-04-07 알스톰 그리드 유케이 리미티드 구성 가능한 하이브리드 컨버터 회로
WO2011113471A1 (en) 2010-03-15 2011-09-22 Areva T&D Uk Ltd Static var compensator with multilevel converter
CN103026603B (zh) 2010-06-18 2016-04-13 阿尔斯通技术有限公司 用于hvdc传输和无功功率补偿的转换器
US9350250B2 (en) 2011-06-08 2016-05-24 Alstom Technology Ltd. High voltage DC/DC converter with cascaded resonant tanks
CN103891121B (zh) 2011-08-01 2016-11-23 阿尔斯通技术有限公司 直流-直流转换器组件
CA2848325C (en) 2011-11-07 2018-03-27 General Electric Technology Gmbh Control circuit
CN103959634B (zh) 2011-11-17 2017-09-01 通用电气技术有限公司 用于hvdc应用的混合ac/dc转换器
IN2014MN01647A (ko) * 2012-03-01 2015-05-22 Alstom Technology Ltd
EP2750271A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-02 Alstom Technology Ltd Control circuit
FR3002384B1 (fr) * 2013-02-21 2016-08-19 Valeo Systemes De Controle Moteur Architecture electrique pour la conversion d'une tension continue en une tension alternative, et reciproquement
EP2773006B1 (en) * 2013-02-28 2016-06-15 General Electric Technology GmbH Control circuit
US20150102671A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-16 General Electric Company Direct current power transmission system
KR20150119750A (ko) * 2014-04-16 2015-10-26 삼성전자주식회사 디스플레이장치, 서버, 시스템 및 그 콘텐츠 시청 후 관련 정보제공 및 평가 방법
CN103986177B (zh) * 2014-05-09 2017-04-12 华北电力大学 一种串入可控子模块的lcc‑hvdc拓扑结构
EP3062413A1 (en) * 2015-02-27 2016-08-31 Alstom Technology Ltd Voltage source converter and control thereof
GB2541465A (en) * 2015-08-21 2017-02-22 General Electric Technology Gmbh Electrical assembly
WO2017044052A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-16 Ongvisetpaiboon Theerachai Electrical device regulating system
CN108432107B (zh) 2015-09-21 2020-02-28 Abb瑞士股份有限公司 具有斩波电路的多电平变流器
EP3211784B1 (de) * 2016-02-25 2021-03-31 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Doppel-submodul für einen modularen mehrpunktstromrichter und modularer mehrpunktstromrichter mit diesem
KR101864946B1 (ko) * 2016-10-26 2018-06-05 한국전력공사 단일형 컨버터의 출력전압 제어 장치 및 그 방법
WO2018098673A1 (zh) * 2016-11-30 2018-06-07 国网江苏省电力公司电力科学研究院 一种双极型vsc-hvdc和upfc混合拓扑结构及其运行方法
CN106712238B (zh) * 2017-01-16 2019-05-07 南京南瑞继保电气有限公司 一种子模块混合型换流器的充电方法
CN106712248B (zh) * 2017-01-16 2019-06-18 南京南瑞继保电气有限公司 一种子模块混合型换流器的充电方法
WO2018231810A1 (en) 2017-06-12 2018-12-20 Tae Technologies, Inc. Multi-level multi-quadrant hysteresis current controllers and methods for control thereof
EA202090065A1 (ru) 2017-06-16 2020-04-17 Таэ Текнолоджиз, Инк. Многоуровневые контроллеры напряжения гистерезиса для модуляторов напряжения и способы для их управления
EP3648331A4 (en) * 2017-06-27 2020-07-08 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE
WO2019043758A1 (ja) * 2017-08-28 2019-03-07 株式会社東芝 電力変換装置、電力変換システム、および電力変換システムの使用方法
EP3461062B1 (en) * 2017-09-22 2020-02-26 General Electric Technology GmbH Power delivery apparatus
FR3077438B1 (fr) * 2018-01-31 2020-01-10 Supergrid Institute Poste de conversion comportant un circuit d'equilibrage de tension
EP3544141A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-25 General Electric Technology GmbH Electrical assembly
MX2020009845A (es) 2018-03-22 2020-10-15 Tae Tech Inc Sistemas y metodos para gestion y control de potencia.
US10943768B2 (en) 2018-04-20 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Modular high-frequency source with integrated gas distribution
US11177662B2 (en) * 2018-05-18 2021-11-16 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Monitoring of a high-voltage DC transmission
CN109327016B (zh) * 2018-09-29 2020-10-16 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流极间分断装置及控制方法
CN109274269B (zh) * 2018-11-07 2021-08-27 王宇 一种直流斩波装置及控制方法
DE202018107232U1 (de) 2018-12-18 2019-02-07 FMW Technology Consulting GmbH Vorrichtung für das Nadelrohr einer Spritze
EP3696963B1 (en) * 2019-02-12 2022-03-30 General Electric Technology GmbH Electrical assembly
CA3134697A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 Tae Technologies, Inc. Module-based energy systems having converter-source modules and methods related thereto
US12556017B2 (en) 2019-05-30 2026-02-17 Tae Technologies, Inc. Advanced battery charging on modular levels of energy storage systems
EP3780366A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-17 Vestas Wind Systems A/S Dc chopper for mmc cell with integrated chopper resistor
ES3048485T3 (en) * 2019-08-13 2025-12-10 Vestas Wind Sys As Intelligent discharge control for modular multilevel converter
EP4340157A3 (en) * 2019-11-20 2024-05-29 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to power dissipating converters
EP3826127B1 (en) * 2019-11-20 2024-03-27 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to power dissipating converters
CN110768519A (zh) * 2019-11-27 2020-02-07 南方电网科学研究院有限责任公司 柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质
CA3191441A1 (en) 2020-04-14 2021-10-21 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for charging and discharging module-based cascaded energy systems
CA3178859A1 (en) 2020-04-14 2021-10-21 Tae Technologies, Inc. Modular cascaded energy systems with a cooling apparatus and with replaceable energy source capability
IL298081A (en) 2020-05-14 2023-01-01 Tae Tech Inc Systems, devices and methods for rail-based electric vehicles and other electric vehicles with modular cascaded energy systems
EP3920388B1 (en) * 2020-06-01 2025-03-19 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to voltage source converters
US20240359595A1 (en) * 2020-08-24 2024-10-31 Tae Technologies, Inc. Modular Cascaded Energy Systems with a Cooling Apparatus and with Replaceable Energy Source Capability
AU2021350186A1 (en) 2020-09-28 2023-05-11 Tae Technologies, Inc. Multi-phase module-based energy system frameworks and methods related thereto
WO2022072330A1 (en) 2020-09-30 2022-04-07 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for intraphase and interphase balancing in module-based cascaded energy systems
US12255549B1 (en) * 2020-10-21 2025-03-18 Smart Wires Inc. High current Voltage-Source Converter
AU2022207104A1 (en) 2021-01-13 2023-07-20 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for module-based cascaded energy systems
US12119655B2 (en) 2021-06-08 2024-10-15 Hitachi Energy Ltd Energy supporting device
EP4367770A4 (en) 2021-07-07 2025-06-18 TAE Technologies, Inc. Systems, devices and methods for modular cascaded energy systems configured for coupling with renewable energy sources
JP7028359B1 (ja) * 2021-10-01 2022-03-02 富士電機株式会社 電力変換装置
WO2024042595A1 (ja) * 2022-08-23 2024-02-29 株式会社東芝 直流送電システム、および直流送電方法
CN120016861B (zh) * 2024-03-13 2026-03-20 南京南瑞继保电气有限公司 相单元、主动换相换流器及其控制方法和装置、系统
CN119315850A (zh) * 2024-12-13 2025-01-14 国网智能电网研究院有限公司 H桥拓扑结构、主支路全控阀、可控换流器及控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148198A1 (en) * 2010-12-28 2011-06-23 Vestas Wind Systems A/S Power conversion system and method
US20110163544A1 (en) * 2010-01-04 2011-07-07 Vestas Wind Systems A/S Method for operating a power dissipating unit in a wind turbine

Family Cites Families (157)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE370297B (ko) 1973-02-02 1974-10-07 Asea Ab
US3867643A (en) 1974-01-14 1975-02-18 Massachusetts Inst Technology Electric power converter
CH586483A5 (ko) * 1975-01-16 1977-03-31 Bbc Brown Boveri & Cie
US4053820A (en) 1976-01-29 1977-10-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Active filter
US4300181A (en) 1979-11-28 1981-11-10 General Electric Company Commutation circuit for an HVDC circuit breaker
SE426002B (sv) * 1980-12-23 1982-11-29 Ellemtel Utvecklings Ab Anordning for skydd av en krets i en telekommunikationsutrustning mot overspenningar
US4663702A (en) 1984-10-12 1987-05-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Power converter apparatus and control method thereof
US4636907A (en) 1985-07-11 1987-01-13 General Electric Company Arcless circuit interrupter
US4658227A (en) 1986-03-14 1987-04-14 General Electric Company High speed magnetic contact driver
US4816736A (en) 1987-03-12 1989-03-28 Globe-Union Inc. Polyphase alternator and dual voltage battery charging system for multiple voltage loads
CA2003191A1 (en) 1988-11-21 1990-05-21 Shigeki Tezuka Electric power supply system for automobile
US5027264A (en) 1989-09-29 1991-06-25 Wisconsin Alumni Research Foundation Power conversion apparatus for DC/DC conversion using dual active bridges
US5164872A (en) 1991-06-17 1992-11-17 General Electric Company Load circuit commutation circuit
US5499178A (en) 1991-12-16 1996-03-12 Regents Of The University Of Minnesota System for reducing harmonics by harmonic current injection
US5345375A (en) 1991-12-16 1994-09-06 Regents Of The University Of Minnesota System and method for reducing harmonic currents by current injection
WO1993023913A1 (en) 1992-05-11 1993-11-25 Electric Power Research Institute Optimized high power voltage sourced inverter system
US5339210A (en) 1992-07-22 1994-08-16 General Electric Company DC circuit interrupter
DE4317965A1 (de) 1993-05-28 1994-12-01 Siemens Ag Hybrider Leistungsschalter
US5414612A (en) 1993-08-03 1995-05-09 Asea Brown Boveri Ab HVDC transmission with a converter connected between an AC voltage and a DC link common to the converters
GB2285523B (en) 1994-01-08 1997-10-15 Gec Alsthom Ltd Improvements in or relating to multilevel convertors
DE9416048U1 (de) 1994-10-06 1996-02-01 Siemens Ag Vorrichtung zur Erhöhung der Grundschwingungs-Leistungsausbeute eines selbstgeführten Wechselrichters
GB2294821A (en) 1994-11-04 1996-05-08 Gec Alsthom Ltd Multilevel converter
US5561595A (en) 1995-03-24 1996-10-01 Magl Power Inc. Power inverter with input line conditioning
JP3465454B2 (ja) 1995-04-24 2003-11-10 株式会社デンソー 発電装置
JPH08336238A (ja) 1995-06-06 1996-12-17 Nippondenso Co Ltd 車両用電源システム
SE504522C2 (sv) 1995-07-06 1997-02-24 Asea Brown Boveri Kraftöverföring med högspänd likström innefattande fler än två strömriktarstationer
DE19634905A1 (de) 1996-08-29 1998-03-05 Abb Patent Gmbh Gleichrichterschaltung
CA2184663A1 (en) 1996-09-03 1998-03-04 Mercury Electric Corporation Harmonic correction of 3-phase rectifiers and converters
SE514498C2 (sv) 1997-03-13 2001-03-05 Abb Ab Styrutrustning för ett aktivt filter samt HVDC-anläggning innefattande sådan styrutrustning
SE510597C2 (sv) 1997-03-24 1999-06-07 Asea Brown Boveri Anläggning för överföring av elektrisk effekt
SE514920C2 (sv) * 1997-03-24 2001-05-14 Abb Ab Elkraftanläggning med lik- och växelspänningsnät innefattande detektering av obalanstillstånd hos strömriktare
US5892677A (en) 1997-06-02 1999-04-06 Reliance Electric Industrial Company Adaptive overlapping communication control of modular AC-AC converter and integration with device module of multiple AC-AC switches
DE19823917A1 (de) 1997-06-03 1998-12-10 Fuji Electric Co Ltd Stromrichtervorrichtung
JP3700386B2 (ja) 1998-04-15 2005-09-28 株式会社日立製作所 エネルギー・電力融通システム
US5986909A (en) 1998-05-21 1999-11-16 Robicon Corporation Multiphase power supply with plural series connected cells and failed cell bypass
US6134126A (en) 1998-09-08 2000-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Power conversion system
US6320767B1 (en) 1998-12-18 2001-11-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter apparatus
US6236580B1 (en) 1999-04-09 2001-05-22 Robicon Corporation Modular multi-level adjustable supply with series connected active inputs
US6545887B2 (en) 1999-08-06 2003-04-08 The Regents Of The University Of California Unified constant-frequency integration control of three-phase power factor corrected rectifiers, active power filters and grid-connected inverters
US6301130B1 (en) 1999-09-01 2001-10-09 Robicon Corporation Modular multi-level adjustable supply with parallel connected active inputs
WO2001071897A1 (en) 2000-03-18 2001-09-27 Alstom An improved electrical substation
US6442051B1 (en) 2000-10-31 2002-08-27 General Electric Company Full thyristor bridge circuit with free wheeling diode for de-excitation control and stability sensing
US6392348B1 (en) 2000-11-17 2002-05-21 Johnson Controls Technology Co. Dual voltage alternator using center-tap regulation
SE518070C2 (sv) 2000-12-20 2002-08-20 Abb Ab VSC-strömriktare
US6847531B2 (en) 2001-01-02 2005-01-25 General Electric Company System and method for regenerative PWM AC power conversion
DE20122923U1 (de) 2001-01-24 2010-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichterschaltungen mit verteilten Energiespeichern
SE521243C2 (sv) 2001-02-07 2003-10-14 Abb Ab Omriktaranordning samt förfarande för styrning av en sådan
GB0103748D0 (en) 2001-02-15 2001-04-04 Univ Northumbria Newcastle A Hybrid fault current limiting and interrupting device
DE10114075B4 (de) 2001-03-22 2005-08-18 Semikron Elektronik Gmbh Stromrichterschaltungsanordnung für Generatoren mit dynamisch veränderlicher Leistungsabgabe
SE521885C2 (sv) 2001-04-11 2003-12-16 Abb Ab Strömriktare
FR2834143B1 (fr) 2001-12-20 2004-02-27 Thales Sa Hacheur serie a commutation synchrone
US6603675B1 (en) 2002-01-17 2003-08-05 Abb Ab Apparatus and a method for voltage conversion
US6850426B2 (en) * 2002-04-30 2005-02-01 Honeywell International Inc. Synchronous and bi-directional variable frequency power conversion systems
KR100654487B1 (ko) 2003-09-09 2006-12-05 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 컨버터 회로, 모터 구동 장치, 압축기, 공기 조화기,냉장고, 전기 세탁기, 송풍기, 전기 청소기 및 히트펌프급탕기
GB0325067D0 (en) 2003-10-27 2003-12-03 Goodrich Actuation Systems Ltd Multi-pulse converter circuits
US7050311B2 (en) 2003-11-25 2006-05-23 Electric Power Research Institute, Inc. Multilevel converter based intelligent universal transformer
US6969967B2 (en) 2003-12-12 2005-11-29 Ut-Battelle Llc Multi-level dc bus inverter for providing sinusoidal and PWM electrical machine voltages
FR2864372A1 (fr) 2003-12-19 2005-06-24 Hispano Suiza Sa Convertisseur 12 alternances comportant une self de filtrage integre au redresseur
EP1562279A3 (en) 2004-02-06 2005-11-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. DC/DC converter and program
GB2418079B (en) 2004-09-10 2007-12-12 Areva T & D Uk Ltd Convertible high voltage direct current installation
GB2419043A (en) 2004-09-27 2006-04-12 Areva T & D Uk Ltd DC transmission system with variable current and voltage
US7199535B2 (en) 2005-01-26 2007-04-03 General Motors Corporation Doubled-ended inverter drive system topology for a hybrid vehicle
DE102005040432A1 (de) 2005-08-25 2007-03-01 Rwth Aachen Strombegrenzender Schalter
DE102005040549B4 (de) 2005-08-26 2025-11-06 Innomotics Gmbh Pulswiderstand
DE102005042319A1 (de) 2005-09-06 2007-03-08 Siemens Ag Weitspannungs-Umrichter
EP1922803B1 (de) 2005-09-09 2018-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung für die elektroenergieübertragung
JP2009507463A (ja) 2005-09-09 2009-02-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 電気エネルギー伝送のための装置
DE102005045090B4 (de) 2005-09-21 2007-08-30 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
JP2007089358A (ja) 2005-09-26 2007-04-05 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機の制御装置
CN101390267B (zh) 2006-02-23 2011-08-10 Abb研究有限公司 输电线路中的电力潮流的控制
US7274576B1 (en) 2006-03-01 2007-09-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power converter with reduced common mode voltage
US8223517B2 (en) 2006-04-25 2012-07-17 Mitsubishi Electric Corporation Power converting apparatus with main converter and sub-converter
KR100795752B1 (ko) 2006-07-06 2008-01-21 명지대학교 산학협력단 펄스다중화 보조회로를 이용한 전압원 컨버터의 직류송전시스템
DE102007003172B4 (de) 2006-08-08 2011-06-01 Siemens Ag Dieselelektrisches Antriebssystem
CN101517854B (zh) 2006-08-25 2012-04-04 Abb技术有限公司 电压源换流器站
JP2008125310A (ja) 2006-11-15 2008-05-29 Sakae Shibazaki スイッチング電源装置
US20080137383A1 (en) 2006-11-21 2008-06-12 University Of New Brunsick Two-phase power converter apparatus and method
EP2100364B1 (de) 2006-12-08 2018-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Steuerung eines modularen stromrichters mit verteilten energiespeichern
ATE523950T1 (de) 2006-12-08 2011-09-15 Siemens Ag Vorrichtung zum umrichten eines elektrischen stromes
FR2910197B1 (fr) 2006-12-13 2009-02-06 Messier Dowty Sa Sa Alimentation a deux onduleurs en serie pour actionneur electromecanique polyphase
DE112007003408A5 (de) 2007-01-17 2009-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Ansteuerung eines Phasenmodulzweiges eines Multilevel-Stromrichters
JP5049637B2 (ja) 2007-04-12 2012-10-17 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置
US20080258661A1 (en) 2007-04-23 2008-10-23 Nagashima James M Inverter topology for an electric motor
US20090027934A1 (en) 2007-05-22 2009-01-29 Juan Pablo Robledo Bustos Electric Transformer-Rectifier
US7986535B2 (en) 2007-07-17 2011-07-26 Raytheon Company Methods and apparatus for a cascade converter using series resonant cells with zero voltage switching
US8026691B2 (en) 2007-07-30 2011-09-27 GM Global Technology Operations LLC Double ended inverter system with a cross-linked ultracapacitor network
WO2009030275A1 (en) 2007-09-05 2009-03-12 Abb Technology Ag Voltage source converter for high voltage direct current power transmission
EP2043243A1 (de) 2007-09-27 2009-04-01 ABB Schweiz AG Umrichterschaltung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Umrichterschaltung
US7710082B2 (en) 2007-10-18 2010-05-04 Instituto Potosino De Investigacion Cientifica Y Technologica (Ipicyt) Controller for the three-phase cascade multilevel converter used as shunt active filter in unbalanced operation with guaranteed capacitors voltages balance
JP5527497B2 (ja) 2008-01-11 2014-06-18 富士電機株式会社 交流電動機駆動回路及び電気車駆動回路
JP4643670B2 (ja) 2008-03-07 2011-03-02 株式会社東芝 電気車駆動装置
DE102008014898B4 (de) 2008-03-19 2018-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern bei niedrigen Ausgangsfrequenzen
US8422257B2 (en) 2008-06-09 2013-04-16 Abb Technology Ag Voltage source converter
DE102008036809A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Redundanzsteuerverfahren eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
DE102008045247A1 (de) 2008-09-01 2010-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit verteilten Bremswiderständen
CN102138264A (zh) 2008-09-05 2011-07-27 西门子公司 具有变流器的装置
WO2010040388A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 Abb Technology Ag Multilevel converter and method for compensating active and reactive power in a high voltage network
AU2008363966B2 (en) 2008-11-07 2015-08-13 Abb Power Grids Switzerland Ag Chain-link converter, method for starting chain-link converter and static compensator system
US8188720B2 (en) 2008-11-14 2012-05-29 Ford Global Technologies, Llc Multi-phase DC-DC converter control
CN102246379B (zh) 2008-12-17 2014-03-19 Abb技术有限公司 对用于传输电力的设施进行升级的方法和这样的设施
EP2202863A1 (de) 2008-12-29 2010-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Multilevelconverter als Blindleistungskompensator mit Wirkleistungssymmetrisierung
US8576593B2 (en) 2009-01-13 2013-11-05 Mitsubishi Electric Corporation AC-DC power converting apparatus having sub-converters connected in series between main converter and AC power supply
WO2010088969A1 (en) 2009-02-09 2010-08-12 Areva T&D Uk Limited Converter
US8792261B2 (en) 2009-03-30 2014-07-29 Hitachi, Ltd. Power conversion device
FR2943792B1 (fr) 2009-03-30 2011-05-06 Areva T & D Sa Capteur de courant en forme d'un cable a attacher en boucle
CA2764504C (en) 2009-06-15 2016-08-23 David Trainer Dc voltage source converter
US8704498B2 (en) 2009-06-15 2014-04-22 Alstom Technology Ltd. Converter
WO2010145688A1 (en) 2009-06-15 2010-12-23 Areva T&D Uk Limited Converter control
WO2010149200A1 (en) 2009-06-22 2010-12-29 Areva T&D Uk Limited Converter
WO2011012174A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Areva T&D Uk Limited Converter with active fault current limitation
KR101507560B1 (ko) 2009-07-31 2015-04-07 알스톰 그리드 유케이 리미티드 구성 가능한 하이브리드 컨버터 회로
US8837176B2 (en) 2009-08-03 2014-09-16 Alstom Technology, Ltd. Converter with reactive power compensation
US8385091B2 (en) 2009-08-20 2013-02-26 Electric IT Corporation 3-phase high-power UPS
WO2011029480A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Abb Research Ltd Fault current limitation in dc power transmission systems
CN101692579B (zh) * 2009-09-27 2011-07-20 荣信电力电子股份有限公司 基于全控型变流器件的发电机组次同步振荡抑制方法
FI123528B (fi) 2009-10-05 2013-06-28 Alstom Grid Oy Induktiivisen kuorman kytkeminen
JP5176006B2 (ja) 2009-10-06 2013-04-03 エー ビー ビー リサーチ リミテッド 電圧形コンバータ
CN102696087B (zh) 2009-10-13 2015-07-08 Abb研究有限公司 混合式断路器
EP2494571B1 (en) 2009-10-27 2013-12-11 ABB Technology AG An hvdc breaker and control apparatus for controlling an hvdc breaker
WO2011050847A1 (en) 2009-10-29 2011-05-05 Areva T & D Uk Limited Converter
CN201742086U (zh) 2009-11-30 2011-02-09 广东明家科技股份有限公司 远程监视机组之电性保护装置
US8363434B2 (en) 2009-12-22 2013-01-29 Logah Technology Corp. Interleaved bridgeless power factor corrector and controlling method thereof
WO2011098117A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Areva T&D Uk Limited Converter for high voltage dc dc transmission
DE102010007452A1 (de) 2010-02-10 2011-08-11 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Schaltentlastung für einen Trennschalter
CN101795072A (zh) 2010-03-03 2010-08-04 中国科学院电工研究所 一种高压直流-直流电力电子变压器
WO2011113471A1 (en) 2010-03-15 2011-09-22 Areva T&D Uk Ltd Static var compensator with multilevel converter
JP5378274B2 (ja) * 2010-03-15 2013-12-25 株式会社日立製作所 電力変換装置
BR112012023820A2 (pt) 2010-03-23 2016-08-02 Abb Technology Ag conversor de fonte de voltagem e método para manuseio de falha do mesmo
CA2793701C (en) 2010-04-08 2017-05-16 Alstom Technology Ltd Hybrid hvdc converter
KR101719393B1 (ko) * 2010-04-15 2017-03-23 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하 하이브리드 2-레벨 및 멀티레벨 ｈｖｄｃ 컨버터
ES2503557T3 (es) 2010-05-11 2014-10-07 Abb Technology Ag Disyuntor de corriente continua de alta tensión
DK2577860T3 (en) * 2010-05-27 2018-10-29 Vestas Wind Sys As HIGH VOLTAGE POWER CONVERTER
CN103026603B (zh) 2010-06-18 2016-04-13 阿尔斯通技术有限公司 用于hvdc传输和无功功率补偿的转换器
CN102906983B (zh) 2010-07-15 2015-06-03 Abb技术有限公司 基于单元的dc/dc转换器
CA2806738C (en) 2010-07-30 2018-01-02 Alstom Technology Ltd Hvdc converter comprising fullbridge cells for handling a dc side short circuit
CA2808884A1 (en) 2010-08-24 2012-03-01 Alstom Technology Ltd Hvdc converter with neutral-point connected zero-sequence dump resistor
DE102010046142A1 (de) 2010-09-15 2012-03-15 Converteam Gmbh Modularer Schalter für einen elektrischen Umrichter, elektrischer Umrichter sowie Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Umrichters
CN103283140B (zh) 2010-10-27 2015-07-29 阿尔斯通技术有限公司 模块化多电平变换器
US20120120697A1 (en) 2010-11-13 2012-05-17 Cuks, Llc. Three-phase isolated rectifer with power factor correction
US8344550B2 (en) 2010-12-21 2013-01-01 General Electric Company Power conversion control with energy storage
EP2523204B1 (en) 2011-05-12 2019-09-04 ABB Schweiz AG Circuit arrangement and method for interrupting a current flow in a DC current path
US9350250B2 (en) 2011-06-08 2016-05-24 Alstom Technology Ltd. High voltage DC/DC converter with cascaded resonant tanks
CN102231520A (zh) * 2011-06-20 2011-11-02 浙江大学 一种混合型直流输电系统
EP2727234B1 (en) 2011-06-29 2016-09-14 General Electric Technology GmbH Converter
WO2013000518A1 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Alstom Technology Ltd A control circuit
CN103891121B (zh) 2011-08-01 2016-11-23 阿尔斯通技术有限公司 直流-直流转换器组件
CN102957151A (zh) 2011-08-22 2013-03-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 一种用于可再生能源系统的功率补偿装置及其方法
CA2848325C (en) 2011-11-07 2018-03-27 General Electric Technology Gmbh Control circuit
JP2014533485A (ja) 2011-11-15 2014-12-11 アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ パワーエレクトロニクスモジュール
CN103959634B (zh) 2011-11-17 2017-09-01 通用电气技术有限公司 用于hvdc应用的混合ac/dc转换器
WO2013071980A1 (en) 2011-11-18 2013-05-23 Abb Technology Ag Hvdc hybrid circuit breaker with snubber circuit
US8687388B2 (en) 2012-01-31 2014-04-01 Delta Electronics, Inc. Three-phase soft-switched PFC rectifiers
CN104115391A (zh) 2012-02-16 2014-10-22 阿尔斯通技术有限公司 使用非对称性的模块化多电平变流器
WO2013127463A1 (en) 2012-03-01 2013-09-06 Alstom Technology Ltd High voltage dc circuit breaker apparatus
EP2820663A1 (en) 2012-03-01 2015-01-07 Alstom Technology Ltd Composite high voltage dc circuit breaker
IN2014MN01647A (ko) 2012-03-01 2015-05-22 Alstom Technology Ltd
EP2750271A1 (en) 2012-12-28 2014-07-02 Alstom Technology Ltd Control circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110163544A1 (en) * 2010-01-04 2011-07-07 Vestas Wind Systems A/S Method for operating a power dissipating unit in a wind turbine
US20110148198A1 (en) * 2010-12-28 2011-06-23 Vestas Wind Systems A/S Power conversion system and method

Also Published As

Publication number Publication date
CA2865694A1 (en) 2013-09-06
CA2865447A1 (en) 2013-09-06
KR101649248B1 (ko) 2016-08-18
CN104303384A (zh) 2015-01-21
CN104160572B (zh) 2017-03-01
CA2865447C (en) 2019-03-12
CN104303384B (zh) 2017-04-26
EP2820734B1 (en) 2016-01-13
WO2013128148A1 (en) 2013-09-06
JP6110884B2 (ja) 2017-04-05
US20150035364A1 (en) 2015-02-05
US20150009594A1 (en) 2015-01-08
WO2013127461A1 (en) 2013-09-06
CN104160572A (zh) 2014-11-19
JP2015515245A (ja) 2015-05-21
US9306392B2 (en) 2016-04-05
US9954358B2 (en) 2018-04-24
EP2820734A1 (en) 2015-01-07
KR20140135713A (ko) 2014-11-26
IN2014MN01647A (ko) 2015-05-22
KR102005104B1 (ko) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101649248B1 (ko) 제어 회로
US9209693B2 (en) Control circuit for DC network to maintain zero net change in energy level
US9748848B2 (en) Modular multilevel DC/DC converter for HVDC applications
CN105027403B (zh) 控制电路
US9847642B2 (en) Control circuit
CN103098329A (zh) 用于控制hvdc电力传输系统中的电力传输的设备
RU2649888C2 (ru) Устройство для компенсации реактивной мощности и активной мощности в сети высокого напряжения
WO2012041544A1 (en) Modular converter with reduced protection requirements that prevent damage to components by extinguishing fault currents
US20160352239A1 (en) Power electronic converter
US11777401B2 (en) Fault tolerant AC-DC chain-link converter
EP2947741B1 (en) Control circuit
Feldman et al. DC fault ride-through capability and STATCOM operation of a hybrid voltage source converter arrangement for HVDC power transmission and reactive power compensation
EP2834896B1 (en) Control circuit
WO2013000518A1 (en) A control circuit
Zhang Topology and control of transformer-less modular multilevel DC-DC converters for HVDC grid application

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

R15-X000 Change to inventor requested

St.27 status event code: A-3-3-R10-R15-oth-X000

R16-X000 Change to inventor recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R16-oth-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20190812

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20190812

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

R11 Change to the name of applicant or owner or transfer of ownership requested

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R11-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

R13 Change to the name of applicant or owner recorded

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-5-5-R10-R13-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)