CN110062949A - 开关设备 - Google Patents

Abstract

一种开关设备（30），包括：多个并联连接的导电支路（32），每个导电支路（32）包含至少一个相应的气管开关（34）；以及配置成按开关顺序控制气管开关（34）的开启使得开关设备（30）中的电流的流动被控制成在导电支路（32）之间切换的开关控制单元（100），其中安排气管开关（34）的开启的开关顺序使得在开关设备（30）的每个开启循环期间，导电支路（32）中的仅一个正在承载电流。

Description

开关设备

技术领域

本发明涉及一种开关设备并且涉及一种操作开关设备的方法，优选地用于在高压直流（HVDC）应用中使用。

背景技术

已知的是，使用包括并联连接的多个开关的开关设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种开关设备，包括：多个并联连接的导电支路，每个导电支路包含至少一个相应的气管（gas tube）开关；以及开关控制单元，其配置成按开关顺序控制气管开关的开启使得开关设备中的电流的流动被控制成在导电支路之间开关，其中安排气管开关的开启的开关顺序使得在开关设备的每个开启循环期间只有一个导电支路正在承载电流。

将理解的是，在本发明的开关设备中，每个导电支路可包含单个气管开关或多个气管开关（例如，多个串联连接的气管开关）。

本发明的开关设备中的导电支路的并联连接通过提供代替单个气管开关的多个气管开关来改进基于“气管开关”的开关设备的可靠性。

另外，因为以下原因，根据本发明按开关顺序开启气管开关以防止在开关设备的每个开启循环期间多个导电支路中的同时流动是有利的。

在基于并联连接的功率半导体开关的常规开关设备中，一次一个地开启每个功率半导体开关比同时开启所有功率半导体开关会导致更高的损耗。因此，为了降低损耗，采用同时开启所有功率半导体开关的后者开关手段是合乎期望的。

另外，与比同时开启所有功率半导体开关相比，每次一个地开启每个功率半导体开关会增大功率半导体开关的温度波动和峰值温度。图1示出当一次一个地开启并联连接的功率半导体开关时，温度波动和峰值温度的变化（如由曲线（graph line）20所指示），以及当同时都开启相同的并联连接的功率半导体开关时，温度波动和峰值温度的变化（如由曲线22所指示）。对于诸如IGBT的功率半导体开关，更高的峰值温度和更高的温度波动都将是不可接受的，因为功率半导体开关被装在小并且由脆弱的引线结合（wire bond）连接的芯片中，当受到热循环时，引线结合容易疲劳（fatigue）。因此，这提供了控制并联连接的功率半导体开关同时都开启而不是一次开启一个的另一原因。

另一方面，发明人已发现（由于气管开关的负斜率电阻）一次一个地开启多个并联连接的气管开关比同时开启所有气管开关会导致更低的损耗。因此，为了降低损耗，采用一次一个地开启并联连接的气管开关的前者的开关手段是合乎期望的，鉴于由同时开启所有并联连接的半导体功率开关的常规开关手段实现的损耗的已知降低，这是反常的。

尽管当与同时开启所有气体开关相比时，一次一个地开启多个并联连接的气管开关增大气管开关的温度波动和峰值温度，但气管开关的配置（例如，它们相对大的、金属的阴极）使得它们容易经受住此类温度条件。由此，产生的气管开关的温度波动和峰值温度的增大不能阻止采用一次一个地开启并联连接的气管开关的开关手段。

此外，将开关控制单元配置成同时开启气管开关以在导电电流支路中提供电流的同时流动将通常要求在并联连接的导电支路之间的电流的共享以便提供可靠的开关设备。

在基于并联连接的功率半导体开关的常规开关设备中，功率半导体开关的正斜率电阻使得在并联连接的功率半导体开关之间共享的电流在一定程度上自然发生，特别是当温度系数为正时。图2示出在并联连接的功率半导体开关（其分别被称作器件1和器件2）之间共享的稳定电流，其中在其电压-电流特性之间存在稳定的交叉点。另外，对于某些类型的功率半导体开关，可采用栅极控制来控制并联连接的功率半导体开关的状态，以便重新平衡流过并联连接的功率半导体开关的电流。

在另一方面，在基于并联连接的气管开关的开关设备中，在并联连接的气管开关之间获得稳定共享的电流是不可能的。这是因为，如示出在并联连接的气管开关之间共享的不稳定电流的图3中所示，稳定的操作点是当所有的电流流过气管开关之一而零电流流过另一个气管开关。这是因为气管开关的负斜率电阻使得存在在它们的电压-电流特性之间不稳定交叉点的任一侧上的气管开关中的仅一个或另一个流过电流的趋势。而且，由于气管开关仅具有全开和全关状态的事实，通过开关控制重新平衡流过并联连接的气管开关的电流将是不可能的。

因此，根据本发明按开关顺序开启气管开关的开关控制单元的配置导致具有降低损耗的可靠的基于“气管开关”的开关设备，而同时消除控制在并联连接的导电支路之间的电流共享的要求。

在本发明的实施例中，开关顺序可以是以下项的任意一项：

固定开关顺序；

固定连续开关顺序；

可变开关顺序；

随机开关顺序；

准随机开关顺序。

当气管开关的状态不改变或保持在公差限度内的预定范围内或当气管开关的状态的任何改变可预测时，可优选气管开关的开启的固定开关顺序、固定连续开关顺序或随机开关顺序。

如果要求开关控制单元对气管开关的状态的改变、特别是气管开关的状态的不可预测的改变作出响应，可优选气管开关的开启的可变或准随机的开关顺序。

在以下实施例中描述对气管开关的状态的改变作出响应的开关控制单元的配置的非限制示例。

在本发明的一个此类实施例中，开关设备可进一步包含配置成监测指示每个气管开关的相应状态的相应参数的监测单元，其中开关控制单元可被配置成响应于至少一个监测参数与目标值或范围的偏差来安排气管开关的开启的开关顺序。每个气管开关的状态可包含但不限于，其健康（health）、其在安全限度内操作的能力、其开关性能或以上的组合。监测参数可以是但不限于：气管开关的温度，特别是气管开关的阴极温度；或气管开关内部离子化气体的等离子体的条件，其可使用例如光谱分析仪来监测。

开关控制单元可被配置成响应于所述或每个对应监测参数与目标值或范围的偏差安排气管开关的开启的开关顺序以按开关顺序来调整至少一个气管开关的占空比（dutycycle）。这允许开关控制单元安排开关顺序以便补偿所述或每个对应监测参数与目标值或范围的偏差。

目标值可以是气管开关的对应参数的平均值。目标范围可在气管开关的相应参数的平均值的预定公差限度之间扩展。

开关控制单元可被配置成安排气管开关的开启的开关顺序使得，当至少一个监测参数与目标值或范围的偏差超过预定的阈值时，所述或每个对应气管开关的开启从开关顺序中排除。此类开关控制单元的配置不仅可用于维持气管开关的健康，而且可以确保气管开关在安全限度内操作。

在本发明的进一步实施例中，开关设备可进一步包含配置成检测每个气管开关是否已经故障的检测单元，其中开关控制单元可被配置成按开关顺序控制气管开关的开启使得，响应于由开关控制单元命令开启的给定气管开关的故障的检测，开关控制单元命令开关顺序中的下一个气管开关开启。

以这种方式配置开关设备确保如果给定气管开关故障，开关设备能够继续它的操作。否则，一旦给定气管开关的故障发生，开关设备就将只会停止它的操作。

在本发明的此类实施例中，开关控制单元可被配置成按开关顺序控制气管开关的开启使得，响应于由开关控制单元命令开启的给定气管开关的故障的检测，当给定气管开关根据开关顺序被要求再次开启时，开关控制单元命令给定的气管开关开启。

由于给定气管开关的故障可以是暂时的，因此以这种方式配置开关设备将允许开关设备恢复到它的通常开关操作，而不是在开关顺序中跳过给定气管开关的下一次开启，这可能会不利地影响开关设备的总体性能。

如果给定气管开关的永久性故障发生，在每次开关控制单元试图开启故障的气管开关之后，开关控制单元将然后继续命令开关顺序中的下一个气管开关开启。

在本发明的实施例中，检测单元可包含电流检测子单元，其中电流检测子单元包含至少一个电流传感器。由于气管开关典型地被配置成不能开路， 因此电流传感器将能够从流过故障气管开关位于其中的导电路径的电流的缺乏或从流过开关设备的电流的缺乏来检测气管开关的故障。

可选地，电流检测子单元可由用于测量流过开关设备的电流的单个电流传感器组成。由于以安排的开关顺序开启气管开关使得在开关设备的每个开启循环期间，导电支路中的仅一个正在承载所述电流，将流过整个开关设备的电流的缺乏与被命令开启的给定气管开关的故障相关联将是直截了当的。由此，依靠单个电流传感器探测由开关控制单元命令开启的给定气管开关的故障可以是优选的，以便降低开关设备中电流传感器的数量。

在本发明的进一步实施例中，检测单元可包含电压检测子单元，其中电压检测子单元包含至少一个电压传感器。可使用被配置成监测在给定气管开关两端的电压和在开启命令之后预定的时间段（例如，几μs）内检查电压是否崩溃（collapse）到低值（例如，＜500V）的电压传感器来检测给定气管开关的故障。如果在气管开关两端的电压在预定的时间段内崩溃，则气管开关被成功开启。如果在气管开关两端的电压没有崩溃，则气管开关被检测为已故障。

将领会的是，本发明的开关设备可用在开关应用的广泛范围中。

在本发明的优选实施例中，开关设备可被配置用于在HVDC应用中使用。在此类实施例中，开关设备可被配置成具有适合于HVDC应用的电流额定值。

根据本发明的第二方面，提供了一种操作开关设备的方法，开关设备包括：多个并联连接的导电支路，每个导电支路包含至少一个相应的气管开关，其中方法包括以下步骤：按开关顺序控制气管开关的开启使得开关设备中的电流的流动被控制成在导电支路之间切换；以及安排气管开关的开启的开关顺序使得在开关设备的每个开启循环期间，导电支路中的仅一个正在承载电流。

在本发明的第二方面的方法中，开关顺序可以是以下中的一项：

固定开关顺序；

固定连续开关顺序；

可变开关顺序；

随机开关顺序；

准随机开关顺序。

本发明的第二方面的方法可进一步包含以下步骤：监测指示每个气管开关的相应状态的相应参数；以及

响应于至少一个监测参数与目标值或范围的偏差来安排气管开关的开启的开关顺序。

本发明的第二方面的方法可包含安排气管开关的开启的开关顺序的步骤，以响应于所述或每个对应监测参数与目标值或范围的偏差而调整开关顺序中至少一个气管开关的占空比。

在本发明的第二方面的方法中，目标值可以是气管开关的相应参数的平均值，或目标范围可在气管开关的相应参数的平均值的预定公差限度之间扩展。

本发明的第二方面的方法可包含安排气管开关的开启的开关顺序的步骤使得，当至少一个监测参数与目标值或范围的偏差超过预定的阈值时，所述或每个对应气管开关的开启从开关顺序中排除。

本发明的第二方面的方法可包含以下步骤：

命令开关顺序中的给定气管开关开启；

探测给定气管开关已经故障；

响应于给定气管开关的故障的检测，命令开关顺序中的下一个气管开关开启。

本发明的第二方面的方法可进一步包含以下步骤：

命令开关顺序中的给定气管开关开启；

探测给定气管开关已经故障；

响应于给定气管开关的故障的检测，当给定气管开关根据开关顺序被要求再次开启时，命令给定的气管开关开启。

本发明的第二方面的方法可包含使用检测单元检测给定气管开关已经故障的步骤，其中检测单元包含：包含至少一个电流传感器的电流检测子单元；和/或包含至少一个电压传感器的电压检测子单元。

在本发明的第二方面的方法中，电流检测子单元可由用于测量流过开关设备的电流以便探测给定气管开关已经故障的单个电流传感器组成。

在本发明的第二方面的方法中，开关设备可被配置成具有适合于高压直流应用的电流额定值。

本发明的第一方面的开关设备和它的实施例的优点经适当修改后适用于本发明的第二方面的方法和它的实施例。

附图说明

现在将作为非限制示例参考随附附图描述本发明的优选实施例，其中：

图1示出并联连接的功率半导体开关的开关特性；

图2示出并联连接的半导体开关的电流共享特性；

图3示出并联连接的气管开关的电流共享特性；

图4示意性地示出根据本发明的实施例的开关设备；

图5示出图4的开关设备的多个气管开关的连续开关顺序；

图6示意性地示出配置成测量在图4的开关设备的气管开关两端的电压的电压传感器；以及

图7示意性地示出配置成测量图4的开关设备的气管开关的阴极温度的温度传感器。

具体实施方式

本发明的以下实施例主要用在HVDC应用中，但将领会的是，本发明的以下实施例经适当修改后适用于其它开关应用。

根据本发明的实施例的开关设备被示出在图4中并且一般由参考数字30来指定。

开关设备30包括多个并联连接的导电支路32。每个导电支路32包含相应的气管开关34。每个气管开关34包含封闭电离气体的腔并且被配置成生成离子化气体的等离子体以促使受控电流流过气管开关34。在所示的实施例中，存在五个导电支路32，但将领会的是，开关设备30的导电支路32的数量可变化。

开关设备进一步包含开关控制单元100和单个电流传感器102。

开关控制单元100被配置成在多个开关循环过程中控制气管开关34的开关。特别地，开关控制单元100被配置成按固定连续开关顺序控制气管开关34的开启使得开关设备30中的电流I的流动被控制成在导电支路32之间连续地开关。气管开关34的开启的连续开关顺序被进一步安排使得在开关设备30的每个开启循环期间气管开关34中的仅一个被开启，这意味着在开关设备30的每个开启循环期间，导电支路32的仅一个正在承载电流。换句话说，在开关设备30的每个开启循环期间，防止多个导电支路32中的同时流动。

电流传感器102（诸如Rogowski线圈）被配置成通过测量从并联连接的导电支路32扩展的共同电流路径中的电流来监测和测量在整个开关设备30中流动的电流I。电流传感器102被配置成与开关控制单元100通信。

图5示出气管开关34的连续开关顺序（其分别被指示为‘1’、‘2’、‘3’、‘4’和‘5’）。按连续开关顺序开启气管开关34导致在开关设备30的每个开启循环中开启气管开关34之一而剩余气管开关34被关断。由此，在开关设备30的每个开启循环中，流过开关设备30的电流I流过开启的气管开关34位于其中的导电支路32，但不流过关断的气管开关位于其中的剩余的导电支路32。

在开关设备30的通常操作期间，在开关设备30的多个开关循环过程中，开关控制单元100使用从‘1’到‘2’到‘3’到‘4’到‘5’的开启气管开关34的循环序列命令气管开关34按连续开关顺序开启。

将领会的是，固定连续开关顺序可由另一固定连续开关顺序替换，其中气管开关34的开启不同地排序，例如，使用从‘5’到‘4’到‘3’到‘2’到‘1’或从‘1’到‘4’到‘3’到‘5’到‘2’的开启气管开关34的循环序列。

如上文提到的，一次一个地开启多个并联连接的气管开关34比同时开启所有气管开关34是有利的，因为由于气管开关34的负斜率电阻，并且因为气管开关34的配置使它们更容易经受住更高的温度波动和峰值温度，前者的开关手段导致比后者的开关手段更低的损耗。

按连续开关顺序开启气管开关34的开关控制单元100的配置还导致具有降低损耗的可靠的基于“气管开关”的开关设备30，而同时消除控制在并联连接的导电支路32之间的电流共享的要求。

给定气管开关34可能不能开路，因此导致开关设备30的异常操作。开关设备30的异常操作将参考第三气管开关‘3’的故障被描述，但将领会的是，开关设备30的描述的异常操作经适当修改后适用于剩余的气管开关‘1’、‘2’、‘4’和‘5’。

在开关设备30的异常操作期间，开关控制单元100命令气管开关34按从‘1’到‘2’到‘3’到‘4’到‘5’的连续开关顺序开启，使得在开关设备30的每个开启循环期间气管开关34中的仅一个被开启。当故障的第三气管开关‘3’被命令开启时，电流传感器102检测流过开关设备30的电流的缺乏并且因此能够检测第三气管开关‘3’的故障。此后，电流传感器102将这个信息传递到开关控制单元100。响应于第三气管开关‘3’的故障的检测，开关控制单元100命令第四气管开关‘4’（其是连续开关顺序中的下一个）开启以便继续开关设备30的操作。

在从‘1’到‘2’到‘3’到‘4’到‘5’开启气管开关34的序列完成之后，开关控制单元100再次命令气管开关34按连续开关顺序开启以重复从‘1’到‘2’到‘3’到‘4’到‘5’开启气管开关34的序列。特别地，当第三气管开关‘3’根据连续开关顺序要被再次开启时，开关控制单元100再次命令第三气管开关‘3’开启。这是以防第三气管开关‘3’的故障是暂时的，在这种情况下，开关设备30能够恢复到它的通常开关操作，而不是跳过第三气管开关‘3’的开启。如果第三气管开关‘3’的永久性故障发生，开关控制单元100将然后继续命令气管开关‘4’（其是连续开关顺序中的下一个）开启。

以这种方式，即使在给定气管开关34的故障期间，基于“气管开关”的开关设备30的可靠性仍被确保。

附加地或除了电流传感器102的使用之外，可使用多个电压传感器104来实行气管开关34的故障的检测，每个电压传感器104被配置成测量在如图6中所示的相应气管开关34两端的电压。给定气管开关34的故障能够通过检查在开启命令之后在预定的时间段（例如，几μs）内在气管开关34两端的电压是否崩溃（collapse）到低值（例如，＜500V）来检测。如果在气管开关34两端的电压在预定的时间段内崩溃，则气管开关34被成功开启。如果在气管开关34两端的电压没有崩溃，则气管开关34被检测为有故障。

将领会的是，开关设备30可被配置成使用其它类型的传感器检测气管开关34的故障。

每个气管开关34的状态可在开关设备30的操作期间变化。例如，一个或多个气管开关34的阴极温度可变化，其可使用温度传感器来监测，或每个气管开关34内部离子化气体的等离子体的条件可变化，其可使用光谱分析仪来监测。每个气管开关34的状态中的变化可与其健康、其在安全限度内操作的能力、其开关性能或它们组合有关。

开关控制单元100可被配置成对气管开关34的状态中的改变作出响应，其在某些情境（circumstance）下可以是不可预测的。当开关控制单元100被如此配置时，开关设备30进一步包含配置成监测指示每个气管开关34的相应状态的相应参数的监测单元，并且开关控制单元100被配置成响应于至少一个监测参数与目标值或范围的偏差来安排气管开关34的开启的开关顺序。

将参考气管开关34的阴极温度中的改变来描述对气管开关34的状态中的改变作出响应的开关控制单元100的配置，但将领会的是对气管开关34的状态中的改变作出响应的开关控制单元100的描述的配置经适当修改后适用于指示气管开关34的状态的其它参数。

开关设备30进一步包含配置成持续监测气管开关34的相应阴极温度以便检测气管开关34的阴极温度中的改变的温度传感器（未示出）。图7示意性地示出如此配置的温度传感器106。温度传感器106被配置成将测量的阴极信息传递到开关控制单元100。

最初，在气管开关34的阴极温度被平衡（或基本平衡）时，开关控制单元100使用上述固定连续开关顺序（或随机开关顺序）控制气管开关34的开启。然而，当气管开关34的阴极温度变得不平衡使得一个或多个气管开关34的阴极温度高于一个或多个其它气管开关的阴极温度时，开关控制单元100安排气管开关34的开启的开关顺序以如下补偿更高的（一个或多个）阴极温度。

如果气管开关34的阴极温度之间不平衡发生，测量的阴极温度信息包含多个气管开关的阴极温度与目标值的检测偏差，其在这种情况下是气管开关34的相应阴极温度的平均值。备选地，目标值可由在气管开关34的相应阴极温度的平均值的预定公差限度之间扩展的目标范围替换。

响应于多个气管开关34的阴极温度与目标值的检测偏差，开关控制单元100然后安排气管开关34的开启的开关顺序以按开关顺序调整气管开关34中的一个或多个的占空比。更特别地，开关顺序被安排成增大具有较冷阴极温度的所述或每个气管开关34的开启频率（因此按开关顺序增大所述或每个此类气管开关34的占空比），并且被安排成减小具有较热阴极温度的所述或每个气管开关34的开启频率（因此按开关顺序减小所述或每个此类气管开关34的占空比）。这允许具有较热阴极的（一个或多个）气管开关34（或视情况而定，最热的阴极）冷却，而流过开关设备30的电流I流过具有较冷阴极的气管开关34（或视情况而定，最冷的阴极）。

如果给定气管开关34的阴极温度与目标值的偏差超过预定的温度阈值，则可从开关顺序中排除给定气管开关34的开启。预定温度阈值可根据确保气管开关34的健康或保持在安全限度内进行设置。

以这种方式，开关控制单元100被配置成安排对气管开关34的状态中的改变作出响应的气管开关34的开启的准随机开关顺序。

Claims (15)

1.一种开关设备（30），包括：多个并联连接的导电支路（32），每个导电支路（32）包含至少一个相应的气管开关（34）；以及配置成按开关顺序控制所述气管开关（34）的开启使得所述开关设备（30）中的电流的流动被控制成在所述导电支路（32）之间切换的开关控制单元（100），其中安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序使得在所述开关设备（30）的每个开启循环期间，所述导电支路（32）中的仅一个正在承载所述电流。

2.根据权利要求1所述的开关设备（30），其中所述开关顺序是以下中的任意一项：

固定开关顺序；

固定连续开关顺序；

可变开关顺序；

随机开关顺序；

准随机开关顺序。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的开关设备（30），进一步包含配置成监测指示每个气管开关（34）的相应状态的相应参数的监测单元，其中所述开关控制单元（100）被配置成响应于至少一个监测参数与目标值或范围的偏差来安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序。

4.根据权利要求3的所述开关设备（30），其中所述开关控制单元（100）被配置成安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序以响应于所述或每个对应监测参数与目标值或范围的偏差来按所述开关顺序调整至少一个气管开关（34）的占空比。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的开关设备（30），其中所述目标值是所述气管开关（34）的所述相应参数的平均值，或所述目标范围在所述气管开关（34）的所述相应参数的平均值的预定公差限度之间扩展。

6.根据权利要求3到5的任一项所述的开关设备（30），其中所述开关控制单元（100）被配置成安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序使得当所述至少一个监测参数与所述目标值或范围的所述偏差超过预定的阈值时，所述或每个对应气管开关（34）的所述开启从所述开关顺序中排除。

7.根据前述权利要求的任一项所述的开关设备（30），进一步包含配置成检测每个气管开关（34）是否已经故障的检测单元，其中所述开关控制单元（100）被配置成按所述开关顺序控制所述气管开关（34）的所述开启使得响应于由所述开关控制单元（100）命令开启的给定气管开关（34）的故障的所述检测，所述开关控制单元（100）命令所述开关顺序中的所述下一个气管开关（34）开启。

8.根据权利要求7所述的开关设备（30），其中所述开关控制单元（100）被配置成按所述开关顺序控制所述气管开关（34）的所述开启使得响应于由所述开关控制单元（100）命令开启的给定气管开关（34）的故障的所述检测，当所述给定气管开关（34）根据所述开关顺序被要求再次开启时，所述开关控制单元（100）命令所述给定的气管开关开启。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的开关设备（30），其中所述检测单元包含：包含至少一个电流传感器（102）的电流检测子单元；和/或包含至少一个电压传感器（104）的电压检测子单元。

10.根据权利要求9的开关设备（30），其中所述电流检测子单元由用于测量流过所述开关设备（30）的所述电流（I）的单个电流传感器（102）组成。

11.根据前述权利要求的任一项所述的开关设备（30），其中所述开关设备（30）被配置成具有适合于高压直流应用的电流额定值。

12.一种操作开关设备（30）的方法，所述开关设备（30）包括：多个并联连接的导电支路（32），每个导电支路（32）包含至少一个相应的气管开关（34），其中所述方法包括以下中的步骤：按开关顺序控制所述气管开关（340）的开启使得所述开关设备（30）中的电流的流动被控制成在所述导电支路（32）之间切换；以及安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序使得在所述开关设备（30）的每个开启循环期间，所述导电支路（32）中的仅一个正在承载所述电流。

13.根据权利要求12所述的操作开关设备（30）的方法，其中所述开关顺序是以下中的任一项：

固定开关顺序；

固定连续开关顺序；

可变开关顺序；

随机开关顺序；

准随机开关顺序。

14. 根据权利要求12或权利要求13所述的方法，进一步包含以下的所述步骤：

监测指示每个气管开关（34）的相应状态的相应参数；以及

响应于至少一个监测参数与目标值或范围的偏差来安排所述气管开关（34）的所述开启的所述开关顺序。

15.根据权利要求12到14的任一项所述的方法，其中所述开关设备（30）被配置成具有适合于高压直流应用的电流额定值。