CN110571782A - 一种能量控制电路及方法 - Google Patents

Abstract

一种能量控制电路及方法，与受端换流站并联后接入直流输电线路，所述电路包括：主电阻和多个能量控制模块；所述主电阻以及多个能量控制模块依次串联；所述主电阻用于提供能量控制电路耗能的主要功率；所述能量控制模块用于控制所述电路能量消耗功率的投退，其中每个能量控制模块用于电路分压以及提供控制电路耗能的辅助功率。本方案中提供的能量控制电路包括能量控制模块，当直流系统正常运行或发生扰动和故障时，能量控制模块可控制电路中的能量消耗功率，从而控制整条电路是否投入运行状态，从而维持整个直流输电系统的平衡运作。

Description

一种能量控制电路及方法

技术领域

本发明涉及直流输电能量转移领域，具体涉及一种能量控制电路及方法。

背景技术

直流输电线路能够高效便捷地把大量电能从能源基地传输到负荷中心，直流输电线路的结构图如图2所示，对于运行中直流输电工程来说，受端消纳的电能与送端发出的电能相平衡，送端的电网的电压和工作频率维持恒定。当受端电力系统发生扰动或故障，无法消纳送端送出的电能时，送端电网的电压和频率将发生扰动，可以通过快速调节发电机的出力来减少这种扰动；若送端的电源是火力发电机或水力发电机，发电机的出力可以调节，但是调节过程需要一定的时延，无法做到即时响应，电网的电压和频率仍会出现扰动；若送端电源是风力发电机组，由于自然界的风力无法控制，无法根据运行需要调节风力发电机组的出力，送端电网的电压和频率将出现严重扰动，严重时可能造成发电机组解裂，引起严重电网事故。

特高压直流输电技术的发展使直流输电的输电容量提升至8000～12000MW，送端电网传统火力和水力发电机装机容量随之水涨船高，发电机出力的快速调节日趋困难，风、光、水、火电打捆外送更加重了这种困难；柔性直流输电技术的发展使得风力发电并网规模的日益扩大，受端电网故障引起送受端功率不匹配而导致风力发电机组解裂的风险日益增大。

为解决上述问题，提高直流输电的运行可靠性，需要设计一种能量控制电路维持整个直流输电系统送受端功率平衡。

目前已有三种能量控制电路。其中，电路1使用开关与电阻串联的型式，如图3所示，开关是由电力电子器件串联组成的阀，通过脉宽调制方式(PWM)控制阀的开断来实现电阻消耗功率的调节，该电路具有结构简单、易于控制的特点；但是当直流电压升高到一定程度之后，电力电子器件数量的增加将使得器件均压变得困难，由于采用脉宽调制方式，所有的电力电子器件动作一致性也无法保证；所以，该控制电路适用于低电压的领域。电路2在电路1的基础上进行了模块化设计，如图4所示，把开关和电阻分散布置在每一个模块中，模块的均压由模块电容实现，通过控制导通的模块开关的数量来控制电路消耗的功率；该电路具有控制方式简单、不受直流电压限制的优点，缺点在于消耗能量的电阻放置于模块之内，将增大模块体积和阀厅建筑面积，对冷却系统要求高。电路3与电路1相比，改进之处在于开关阀采用了模块化多电平换流器(MMC)模块串联，如图5所示，模块化多电平换流器模块可采用全桥或半桥结构，可以通过模块化多电平换流器模块电容的充放电实现模块均压，当控制电路动作时模块化多电平换流器模块无须同时开关，因此该电路不受直流电压限制，可以应用于高电压工程；该电路的缺点在于控制方式复杂，设备成本高昂。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺少一种规模小、控制方式简单的能量控制电路问题，本发明提供了一种能量控制电路及方法。

本发明提供的技术方案是：

一种能量控制电路，所述电路与受端换流站并联后接入直流输电线路，所述电路包括：

主电阻和多个能量控制模块；

所述主电阻以及多个能量控制模块依次串联；

所述主电阻用于提供能量控制电路耗能的主要功率；

所述能量控制模块用于控制所述电路能量消耗功率的投退，其中每个能量控制模块用于电路分压以及提供控制电路耗能的辅助功率。

优选的，所述电路非对称或对称并接于直流输电线路上。

优选的，所述主电阻的阻值由所述电路的预设最大消耗功率值和所述直流输电线路的电压决定，所述主电阻的阻值按下式计算：

其中，R_{m_usy}为主电阻的阻值，P_max为所述电路的预设最大消耗功率值，U_dc为所述直流输电线路的电压。

优选的，所述能量控制模块，包括：

主开关、辅助开关和辅助电阻；

所述辅助开关与所述辅助电阻串联后与所述主开关并联，且将所述辅助开关的初始状态设为闭合状态；

所述能量控制模块包括三种工作状态：

其中，第一工作状态为：主开关断开、辅助开关闭合，此时所述能控制电路投入，所述辅助电阻参与分压并提供所述电路耗能的辅助功率；

第二工作状态为：主开关闭合，此时能量控制模块被短接，所述辅助电阻不参与分压且不提供电路耗能的辅助功率；

第三工作状态为：主开关断开、辅助开关断开，此时所述能控制电路退出。

优选的，所述电路中布置的能量控制模块的最小个数由所述主开关的耐压能力和所述直流输电线路的电压决定，计算式如下：

其中，N_{m_min_usy}为非对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，N_{m_min_sy}为对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，U_{m_e}为所述主开关的耐压能力。

优选的，所述辅助电阻的阻值由所述电路消耗能量的最大值和能量控制模块数共同确定，计算式如下：

其中，R_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻的阻值，R_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻的阻值，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_min为所述电路吸收能量的最小值，R_{m_usy}为所述主电阻的阻值，N_{m_usy}为所述能量控制模块的数量。

优选的，所述电路中投入使用的辅助电阻数量，由所述电路的实际耗能需求功率和所述电阻的阻值确定；计算式如下：

其中，N_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，N_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻投入使用的的个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_s为实际电路能量消耗功率，R_{m_usy}为所主电阻的阻值，R_{a_usy}每个辅助电阻的阻值。

优选的，所述主开关和所述辅助开关为可控开通和可控阻断的电力电子器件。

优选的，所述能量控制模块，还包括：第一二极管、第二二极管和第三二极管；

所述第一二级管与所述主开关反向并联后与所述第二二极管串联；

所述第三二极管与所述辅助开关反向并接。

优选的，当所述电路非对称并接于所述直流输电线路上时，所述主电阻与所述直流输电线路的负端连接，所述电感与所述直流输电线路的正端连接；

当所述电路对称并接于所述直流电路上时，两个所述电路的主电阻连接后接地，所述电路的两端并接于所述直流输电线路的正负端。

优选的，还包括：电感；

所述电感与能量控制模块串联；

所述电感的最小值由所述直流输电线路的电压和所述主开关的开通电流耐受能力决定。

优选的，所述电路中的主电阻室外集中布置，所述多个能量控制模块设置于阀厅内。

一种能量控制方法，包括：

基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入；

当不需要投入时，控制能量控制模块断开；

当需要投入时，根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，将剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中。

优选的，所述控制能量控制模块断开，包括：

将所述能量控制模块中的主开关和辅助开关断开。

优选的，所述基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入，之前还包括：

根据所述主开关的耐压能力和预先获取的直流线路电压确定所述能量控制模块的最小数量；

基于所述能量控制模块的最小数量和所述能量控制电路的最大能耗功率，确定所述能量控制模块中辅助电阻的阻值，并将所述辅助电阻的初始状态设为闭合状态。

优选的，所述能量控制模块的最小数量由下式确定：

其中，N_{m_min_usy}为非对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，N_{m_min_sy}为对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，U_dc为所述直流输电线路电压，U_{m_e}为所述主开关的耐压能力。

所述辅助电阻的阻值由下式确定：

其中，R_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻的阻值，R_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻的阻值，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_min为所述电路吸收能量的最小值，R_{m_usy}为所述主电阻的阻值，N_{m_usy}为所述能量控制模块的最小数量。

优选的，所述根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，包括：

根据所述能耗需求和所述辅助电阻的阻值，确定需要投入的辅助电阻的数量，进而确定所述能量控制模块的投入量；

将需要投入的能量控制模块中的辅助开关保持闭合状态，断开所述能量控制模块中的主开关，此时，所述辅助电阻分压并与所述主电阻共同耗能。

优选的，所述需要投入的辅助电阻的数量，由下式确定：

其中，N_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，N_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻投入使用的的个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_s为实际电路能量消耗功率，R_{m_usy}为所主电阻的阻值，R_{a_usy}每个辅助电阻的阻值。

优选的，所述剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中，包括：

将剩余的所述能量控制模块中的主开关闭合，此时，所述能量控制模块短接到所述电路中。与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的技术方案为一种能量控制电路及方法，本方案中所述电路与受端换流站并联后接入直流输电线路，所述电路包括：主电阻和多个能量控制模块；

所述主电阻以及多个能量控制模块依次串联；所述主电阻用于提供能量控制电路耗能的主要功率；所述能量控制模块用于控制所述电路能量消耗功率的投退，其中每个能量控制模块用于电路分压以及提供控制电路耗能的辅助功率。本方案中提供的能量控制电路包括能量控制模块，当直流系统正常运行或发生扰动和故障时，能量控制模块可控制电路中的能量消耗功率，从而控制整条电路是否投入运行状态，从而维持整个直流输电系统的平衡运作。

本方案中的能量控制模块仅包括主开关、辅助开关、主电阻、辅助电阻和二极管，成本较低，电路连接简单且占地小。

此外，本方案中的能量控制模块能够实现在直流线路电压高的情况下，增加能量控制模块的数量进行分压，不受直流电压限制的特点。

本方案提供的电路中，辅助电阻可安装在室内，主电阻可以采取户外集中布置，通过自然冷风冷却，节省了制冷成本。

附图说明

图1为本发明的能量控制电路结构图；

图2为现有技术中的直流输电线路结构图；

图3为现有技术中的电路1结构图；

图4为现有技术中的电路2结构图；

图5为现有技术中的电路3结构图；

图6为本发明的能量控制电路对称连接图；

图7为本发明的能量控制模块结构图；

其中，1-换流变压器；2-换流器；3-交流滤波器；4-平波电抗器；5-直流滤波器；6-换流站外冷却系统。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1：

本发明提供能量控制电路，电路结构如图1所示，电路接入的系统为直流输电电力系统，能量控制电路与逆变换流站并联；其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

(1)能量控制电路由主电阻R_m、能量控制模块和电感L_m串联组成；

(2)能量控制电路消耗的最大功率由主电阻R_m决定；

(3)能量控制模块的最小个数由主开关耐压能力和直流线路电压决定；

(4)辅助电阻阻值R_a由能量控制电路吸收能量的最大值以及能量控制模块数共同确定；

(5)通过改变接入主电路的辅助电阻R_a的个数来调节能量控制电路消耗的功率；

(6)当能量控制电路从热备用向满功率运行切换时，L_m用来限制电流变化率，保护开关元件。

所述能量控制模块，如图7所示，包括：主开关、辅助开关、辅助电阻、第一二极管、第一二极管和第三二极管；

主开关、辅助开关和辅助电阻；

所述辅助开关与所述辅助电阻串联后与所述主开关并联，且将所述辅助开关的初始状态设为闭合状态；

所述第一二级管与所述主开关反向并联后与所述第二二极管串联；

所述第三二极管与所述辅助开关反向并接。

所述能量控制模块包括三种工作状态：

其中，第一工作状态为：主开关断开、辅助开关闭合，此时所述能控制电路投入，所述辅助电阻参与分压并提供所述电路耗能的辅助功率；

第二工作状态为：主开关闭合，此时能量控制模块被短接，所述辅助电阻不参与分压且不提供电路耗能的辅助功率；

第三工作状态为：主开关断开、辅助开关断开，此时所述能控制电路退出。

进一步地，所述直流输电电力系统包括：整流换流站、逆变换流站、直流输电线路、整流侧交流系统和逆变侧交流系统，其中，整流站和逆变站由若干个换流器组成，换流器的主要作用是实现电能形式的交直流转换；换流器可以常规半控换流器，也可以是全控换流器。

进一步地，所述步骤(1)，能量控制电路可以直接接在直流输电线路极线之间(非对称布置)；也可以对称布置，如图6所示，在中点处设置接地点。

能量控制模块中的主开关K_m和辅助开关K_a可以是IGBT，门极关断晶闸管，场效应管，门极注入增强管，集成门极换相晶闸管，或其他具备可控开通和可控阻断的电力电子器件。

通过能量控制模块主开关K_m控制支路电阻的投切(K_a常通)，实现能量控制模块等效电阻值从0到R_a的切换，通过辅助开关K_a实现能量控制模块等效电阻值从R_a至无穷大的切换；

进一步地，所述步骤(2)，设能量控制电路消耗的最大功率为P_max，直流输电线路额定直流电压为U_dc，对于非对称布置方式主电阻值为：

对于对称布置方式主电阻值为：

对称布置方式下，R_{m_sy}为每极中的电阻值。

电路消耗的最大功率为P_max可以根据工程需要进行设置。

进一步地，所述步骤(3)，设能量控制模块主开关耐压能力为U_{m_e}，对于非对称布置方式能量控制模块的最小个数为：

对于对称布置方式能量控制模块的最小个数为：

对称布置方式下，N_{m_min_sy}为每极中能量控制模块最小个数。

在工程应用中能量控制模块数应大于最小个数。

进一步地，所述步骤(4)，设能量控制电路吸收的最小功率为P_min，能量控制模块的设计值为N_m，则对于非对称布置方式辅助电阻为：

对于对称布置方式辅助电阻为：

对称布置方式下，R_{a_sy}为每极中能量控制模块电阻值。

进一步地，所述步骤(5)，若需要能量控制电路消耗的功率为P_s，当采用非对称布置方式时，需要投入的辅助电阻个数为：

对于对称布置方式，需要投入的辅助电阻个数为：

对称布置方式下，N_{a_sy}为每极中投入的能量控制模块个数。

进一步地，所述步骤(6)中，设能量控制模块主开关器件K_m的开通电流耐受能力为当能量控制电路从热备用向满功率运行切换瞬间，直流电压将由电感L_m承担，非对称布置形式下，电感最小值为：

对称布置形式下，电感最小值为：

令实际电感值大于电感最小值，可以对设能量控制模块主开关器件K_m起到保护作用。

实施例2：

以某直流工程为例，工程额定直流电压U_dc＝±320kV，能量控制电路采用非对称布置方式，需要能量控制电路消耗的最大功率为P_max＝900MW，可以得出主电阻值R_{m_usy}＝455Ω；能量控制模块主开关耐压能力为U_{m_e}＝3kV，能量控制模块的最小个数N_{m_min_usy}＝213.33，能量控制模块的实际设计值N_m＝240；能量控制电路吸收的最小功率为P_min＝200MW，辅助电阻R_{a_usy}＝6.64Ω；能量控制模块主开关器件K_m的开通电流耐受能力为可以得出点最小值L_{m_min_usy}＝0.32mH，电感的设计值L_m＝1mH；若需要能量控制电路消耗的功率为300MW时，需要投入的辅助电阻个数为137个，若需要能量控制电路消耗的功率为500MW时，需要投入的辅助电阻个数为55个。

实施例3：

本实施例提供了一种能量控制方法，包括：

基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入；

当不需要投入时，控制能量控制模块断开；

当需要投入时，根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，将剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中。

所述控制能量控制模块断开，包括：

将所述能量控制模块中的主开关和辅助开关断开。

所述基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入，之前还包括：

根据所述主开关的耐压能力和预先获取的直流线路电压确定所述能量控制模块的最小数量；

基于所述能量控制模块的最小数量和所述能量控制电路的最大能耗功率，确定所述能量控制模块中辅助电阻的阻值，并将所述辅助电阻的初始状态设为闭合状态。

所述能量控制模块的最小数量由下式确定：

其中，N_{m_min_usy}为非对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，N_{m_min_sy}为对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，U_dc为所述直流输电线路电压，U_{m_e}为所述主开关的耐压能力。

所述辅助电阻的阻值由下式确定：

其中，R_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻的阻值，R_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻的阻值，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_min为所述电路吸收能量的最小值，R_{m_usy}为所述主电阻的阻值，N_{m_usy}为所述能量控制模块的最小数量。

所述根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，包括：

根据所述能耗需求和所述辅助电阻的阻值，确定需要投入的辅助电阻的数量，进而确定所述能量控制模块的投入量；

将需要投入的能量控制模块中的辅助开关保持闭合状态，断开所述能量控制模块中的主开关，此时，所述辅助电阻分压并与所述主电阻共同耗能。

所述需要投入的辅助电阻的数量，由下式确定：

其中，N_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，N_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_s为实际电路能量消耗功率，R_{m_usy}为所主电阻的阻值，R_{a_usy}每个辅助电阻的阻值。

所述剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中，包括：

将剩余的所述能量控制模块中的主开关闭合，此时，所述能量控制模块短接到所述电路中。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (19)

1.一种能量控制电路，其特征在于，所述电路与受端换流站并联后接入直流输电线路，所述电路包括：

主电阻和多个能量控制模块；

所述主电阻以及多个能量控制模块依次串联；

所述主电阻用于提供能量控制电路耗能的主要功率；

所述能量控制模块用于控制所述电路能量消耗功率的投退，其中每个能量控制模块用于电路分压以及提供控制电路耗能的辅助功率。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述电路非对称或对称并接于直流输电线路上。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，

所述主电阻的阻值由所述电路的预设最大消耗功率值和所述直流输电线路的电压决定，所述主电阻的阻值按下式计算：

其中，R_{m_usy}为主电阻的阻值，P_max为所述电路的预设最大消耗功率值，U_dc为所述直流输电线路的电压。

4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述能量控制模块，包括：

主开关、辅助开关和辅助电阻；

所述辅助开关与所述辅助电阻串联后与所述主开关并联，且将所述辅助开关的初始状态设为闭合状态；

所述能量控制模块包括三种工作状态：

其中，第一工作状态为：主开关断开、辅助开关闭合，此时所述能控制电路投入，所述辅助电阻参与分压并提供所述电路耗能的辅助功率；

第二工作状态为：主开关闭合，此时能量控制模块被短接，所述辅助电阻不参与分压且不提供电路耗能的辅助功率；

第三工作状态为：主开关断开、辅助开关断开，此时所述能控制电路退出。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，

所述电路中布置的能量控制模块的最小个数由所述主开关的耐压能力和所述直流输电线路的电压决定，计算式如下：

其中，N_{m_min_usy}为非对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，N_{m_min_sy}为对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，U_{m_e}为所述主开关的耐压能力。

6.如权利要求4所述的电路，其特征在于，

所述辅助电阻的阻值由所述电路消耗能量的最大值和能量控制模块数共同确定，计算式如下：

其中，R_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻的阻值，R_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻的阻值，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_min为所述电路吸收能量的最小值，R_{m_usy}为所述主电阻的阻值，N_{m_usy}为所述能量控制模块的数量。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述电路中投入使用的辅助电阻数量，由所述电路的实际耗能需求功率和所述电阻的阻值确定；计算式如下：

其中，N_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，N_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻投入使用的的个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_s为实际电路能量消耗功率，R_{m_usy}为所主电阻的阻值，R_{a_usy}每个辅助电阻的阻值。

8.如权利要求4所述的电路，其特征在于，

所述主开关和所述辅助开关为可控开通和可控阻断的电力电子器件。

9.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述能量控制模块，还包括：第一二极管、第二二极管和第三二极管；

所述第一二级管与所述主开关反向并联后与所述第二二极管串联；

所述第三二极管与所述辅助开关反向并接。

10.如权利要去2所述的电路，其特征在于，

当所述电路非对称并接于所述直流输电线路上时，所述主电阻与所述直流输电线路的负端连接，所述电感与所述直流输电线路的正端连接；

当所述电路对称并接于所述直流电路上时，两个所述电路的主电阻连接后接地，所述电路的两端并接于所述直流输电线路的正负端。

11.如权利要求2所述的电路，其特征在于，还包括：电感；

所述电感与能量控制模块串联；

所述电感的最小值由所述直流输电线路的电压和所述主开关的开通电流耐受能力决定。

12.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述电路中的主电阻室外集中布置，所述多个能量控制模块设置于阀厅内。

13.一种能量控制方法，其特征在于，包括：

基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入；

当不需要投入时，控制能量控制模块断开；

当需要投入时，根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，将剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制能量控制模块断开，包括：

将所述能量控制模块中的主开关和辅助开关断开。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于耗能需求功率确定能量控制电路是否投入，之前还包括：

根据所述主开关的耐压能力和预先获取的直流线路电压确定所述能量控制模块的最小数量；

基于所述能量控制模块的最小数量和所述能量控制电路的最大能耗功率，确定所述能量控制模块中辅助电阻的阻值，并将所述辅助电阻的初始状态设为闭合状态。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述能量控制模块的最小数量由下式确定：

其中，N_{m_min_usy}为非对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，N_{m_min_sy}为对称布置时，所述能量控制模块的最小个数，U_dc为所述直流输电线路电压，U_{m_e}为所述主开关的耐压能力。

所述辅助电阻的阻值由下式确定：

其中，R_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻的阻值，R_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻的阻值，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_min为所述电路吸收能量的最小值，R_{m_usy}为所述主电阻的阻值，N_{m_usy}为所述能量控制模块的最小数量。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述根据所述耗能需求确定需要投入的能量控制电路数量并投入到所述电路中进行分压，与主电阻共同耗能，包括：

根据所述能耗需求和所述辅助电阻的阻值，确定需要投入的辅助电阻的数量，进而确定所述能量控制模块的投入量；

将需要投入的能量控制模块中的辅助开关保持闭合状态，断开所述能量控制模块中的主开关，此时，所述辅助电阻分压并与所述主电阻共同耗能。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述需要投入的辅助电阻的数量，由下式确定：

其中，N_{a_usy}为非对称布置时，辅助电阻投入使用的个数，N_{a_sy}为对称布置时，辅助电阻投入使用的的个数，U_dc为所述直流输电线路的电压，P_s为实际电路能量消耗功率，R_{m_usy}为所主电阻的阻值，R_{a_usy}每个辅助电阻的阻值。

19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述剩余的所述能量控制模块短接到所述电路中，包括：

将剩余的所述能量控制模块中的主开关闭合，此时，所述能量控制模块短接到所述电路中。