CN110880879A - 对每个开关功能用并联模块的人工稳定短路故障模式功能 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及对每个开关功能用并联模块的人工稳定短路故障模式功能。本申请公开了一种用于电压源变换器单元的开关装置，该电压源变换器单元具有两个AC端子，其中开关装置形成多个并联的串联电路(分支、电流路径)，其中串联电路路径中的每个串联电路路径中的开关由外部信号控制，以在“接通”状态和“关断”状态之间改变开关的导电状态。外部信号由一个或多个控制单元生成，并且两个AC端子各自连接到开关的串联电路的子集。控制单元包括故障检测装置，故障检测装置适于通过预定条件确定串联电路中的有缺陷的开关。控制单元还被配置为：如果根据预定条件确定开关中的一个开关是有缺陷的，则输出控制信号以改变串联电路中的开关中的每个开关的导电状态，使得两个AC端子之间的短路被创建。

Description

对每个开关功能用并联模块的人工稳定短路故障模式功能
技术领域
本申请涉及中压或高压区域中的电压转换系统领域。特别地，本申请涉及模块化多电平变换器(MMC)单元的构造和操作的领域。本申请提供了在高功率半导体故障的情况下用于改进的MMC单元的故障容差的方法和设备。
背景技术
半导体模块通常包括根据开关功能的若干并联芯片，每个芯片经由接合线连接到相关的电极。这种模块的典型故障模式是，并联布置的芯片中的一个芯片发生故障并且可能短路模块端子。这还可以包括控制端子，控制端子例如是IGBT的栅极和发射极。
由此，并联布置中的健康芯片不再通过标准栅极驱动器来控制。在类似于两电平电压源变换器的变换器中，这可能不是有问题的，因为开关功能可以是唯一的，并且一旦不再能够按需要在导通与关断之间切换，则变换器无论如何必须被关闭。
但是在被称为链式链路变换器或模块化多电平变换器(MMC)的变换器中，模块正在为单元(用于链式链路变换器的全桥单元或用于模块化多电平变换器的半桥单元)提供开关功能。
这些变换器包括串联连接的单元，并且期望这些变换器在单个半导体故障之后不停止操作。这可以通过使相关的单元的AC端子短路来实现。由于包括损坏芯片的模块不能与操作电流连续安全地加载，所以基于模块的链式链路和MMC包括附接在AC端子之间的专用AC端子短路设备。这些可以是机械开关，由弹簧、电机械力或热机械力或甚至附加的半导体开关移动。这些开关或设备增加成本而没有贡献任何附加的操作优点。
有几种方式来至少改善开关的过载情况。一个是用具有较高功率容量的模块来替换模块。但是通过用更大的模块替换较小的模块而增加变换器中的允许的操作电流，可能不会改善故障状况下的情况。因此，非常需要用于功率模块的改进控制的解决方案。
发明内容
为了解决上述和其他潜在问题，在第一方面，本公开的实施例提出了用于电压变换器单元的开关装置。
电压变换器单元可以具有两个AC端子。开关装置可以形成2N个并联电流路径。作为电流路径的替代，可以备选地使用术语“分支”或“串联电路”或“串联连接”。数目N可以大于或等于“2”，并且其中2N个串联连接中的每个串联连接中的开关由外部信号控制以在“接通”状态与“关断”状态之间改变开关的导电状态。外部信号可以由一个或多个控制单元生成，并且两个AC端子可以各自通过开关与2N个电流路径的子集连接。控制单元可以包括故障检测装置，故障检测装置可以适于通过预定条件确定有缺陷的开关。控制单元还可以被配置为：如果根据预定条件可以确定开关中的一个开关是有缺陷的，则输出控制信号以改变2N个电流路径中的每个电流路径的导电状态，使得可以创建两个AC端子之间的短路。
在另一方面，可以公开一种用于电压变换器单元的开关装置，该电压变换器单元具有两个AC端子。开关装置可以形成N+1、两个并联电流路径或分支。数目N可以大于或等于“1”，并且其中N+1个电流路径中的每个电流路径中的开关由外部信号控制，以在“接通”状态和“关断”状态之间改变开关的导电状态，外部信号由一个或多个控制单元生成，并且其中两个AC端子通过开关连接到N+1个电流路径，其中，控制单元包括故障检测装置，故障检测装置适于通过预定条件确定有缺陷的开关，并且其中控制单元还被配置为：如果根据预定条件可以确定开关中的一个开关有缺陷，则输出控制信号以改变所述N+1个电流路径/分支/串联连接中的每个电流路径/分支/串联连接的导电状态，使得可以创建两个AC端子之间的短路。
在又一方面，可以公开一种模块化多电平变换器单元。模块化多电平变换器单元可以包括根据本发明的方面或实施例的开关装置，其中开关装置可以适用于具有半桥拓扑的模块化多电平变换器单元或适用于具有全桥拓扑的模块化多电平变换器单元。
另一方面公开了一种用于使模块化多电平变换器单元的AC端子短路的方法。该方法可以特别地包括通过预定条件来确定有缺陷的开关，并且特别地激活以基于半导体的短路设备形成的电流路径或激活电流路径中的开关，使得可以产生AC端子之间的短路。
附图说明
参考附图，本公开的实施例将以示例的形式呈现，并且在下文中更详细地解释它们优点，在中：
图1示出了根据本公开的实施例的全桥单元的示例，其中闪电符号指示作为示例的故障半导体开关；
图2示出了根据本公开的实施例的半桥单元的示例，其中闪电符号指示作为示例的故障半导体开关；
图3示出了根据本公开的实施例的具有短路器的半桥单元的示例，其中闪电符号指示作为示例的故障半导体开关；
图4示出了根据本公开的实施例的具有短路器的全桥单元的示例，其中闪电符号指示作为示例的故障半导体开关；
图5示出了当前使用的没有短路器的半桥和全桥；
图6a示出了在没有短路器并且没有并联开关模块的情况下具有串联连接的链式链路单元(全桥)的变换器相链路的一部分；
图6b示出了在没有短路器/并联开关模块但具有AC短路设备的情况下，具有串联连接的链式链路单元(全桥)的变换器相链路的一部分。
具体实施方式
在下文中，将参考说明性实施例描述本公开的原理和精神。应当理解，所有这些实施例仅为本领域技术人员给出，以更好地理解和进一步实施本公开，而不是用于限制本公开的范围。例如，作为一个实施例的部分被示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。为了清楚起见，在本说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。当然，应当理解，在任何这样的实际实施例的开发中，应做出许多特定于实施的决策以实现开发者特定目标，例如符合系统相关及业务相关约束，这些约束将随一个实施方案到另一实施方案而变化。此外，应当理解，这样的开发工作量可能是复杂且耗时的，然而对于受益于本公开的本领域的普通技术人员来说仍然是常规的任务。
现在将参照附图来描述所公开的主题。在附图中示意性地描绘了各种结构、系统和设备，仅仅是为了解释的目的，以免混淆本领域技术人员所公知的细节描述。然而，附图被包括以描述和解释所公开的主题的说明性示例。本文使用的词语和短语应当被理解和解释为具有与相关领域的技术人员对那些词语和短语的理解一致的含义。本文中的术语或短语的一致使用并不旨在暗示术语或短语的特殊定义，即，定义可以不同于本领域技术人员所理解的普通和习惯含义。就术语或短语可以旨在具有特殊含义而言(即，不同于本领域技术人员所理解的含义)，这样的特殊定义将以明确的方式在说明书中明确地阐述，在阐述中直接和明确地提供针对术语或短语的特殊定义。
在下文中，术语“电流路径”特别地是两个开关的串联连接或串联电路。特别地，这是指两个半导体的串联电路。半导体优选地可以是能满足变换器单元的技术需要的任何种类的晶体管。已知的晶体管类型例如是IGBT或SiC晶体管。
接头(其中第一晶体管的发射极可以被连接到第二晶体管的集电极或第一晶体管的漏极可以被连接到第二晶体管的源极)可以被称为“中点连接”或“中间连接”。
如果并联模块的控制信道可以以使得一个信道的输出的短路不会干扰剩余信道的操作的方式来操作，则可以实现对链式链路变换器的改进。
在模块中的一个模块中的芯片发生故障的情况下，并联的“健康”开关(意指仍然可以由它的驱动器GD激活或去激活的开关)可以永久地与另一H桥开关一起被接通，该另一H桥开关被连接到与发生故障的开关相同的DC链路电位。
由此，AC端子被短路(“零向量”)，而连接到DC链路的另一端子的开关保持关断并且阻断DC链路电压。通过这样，可以避免额外的AC短路设备的安装。当利用健康开关结合DC短路设备时，通过在提供的每个电流路径中具有至少一个并联路径，可以避免额外成本和AC短路设备所需的空间。图6b示出了具有串联连接的链式链路单元的功率变换器相支路的示例。在AC1端子与AC2端子之间，可以布置AC短路设备。
图1和图4中的全桥拓扑示出了每个开关功能具有两个并联半导体器件的示例。路径120中的121的半导体T3a可能遭受短路。图1和图4中的全桥单元可能无法再被操作。在大链式链路变换器中，可能期望保持变换器可操作。这意味着必须建立AC1和AC2连接之间的短路。
变换器的总输出电压形式可以通过缺少单元而稍微变形，但变换器仍可操作，因为此类链式链路变换器中的单元的数目可以非常高，并且缺乏(但短路)不会致使变换器不可用。为了实现变换器的可操作性并且对单元去激活，图1和图4的分支100和110中的半导体T1a(以及优选地T1b)从驱动器GD1被激活。T3a可以被假定为具有“短路”(当前为“接通”)。AC1与AC2之间的电流可以由于与半导体(晶体管)并联布置的“续流”二极管而在两个方向上流动。
根据实际的变换器设计，可以利用被添加以提供并联路径的模块的部分或全部容量来增加链式链路或MMC单元的电流承载能力。所实现的最小优势可以是能够利用被添加以提供并联路径的模块的附加容量来增加单元的短期负载能力。即，附加的电流路径的额外成本通过额外的性能而被回报。
将DC短路器(一旦DC电容器能量可以经由DC短路器部分地放电，DC短路器将变成永久短路)添加到具有并联电流路径的单元，允许在没有单元的开关101、102、111、112、121、122、131、132的主动控制的情况下实现半桥和全桥单元的稳定AC短路。图3(具有由同一栅极驱动器160(GD)控制的两个并联分支100、110的半桥)和图4(在每个信道中具有两个并联分支的全桥)示出了使用附加的短路器141的该实施例，该短路器141可以在AC1与AC2之间提供稳定的短路。续流二极管能够使电流在两个方向上流动。
因此，在第一实施例中，可以公开用于电压变换器单元的开关101、102、111、112、121、122、131、132的装置。电压变换器单元可以具有两个AC端子AC1和AC2。AC端子被配置为输出由电压变换器单元从DC电压(连接在DC+和DC-，参见附图)转换的AC电流。开关101、102、111、112、121、122、131、132的装置形成2N个并联电流路径或分支100、110、120、130。
对于开关的全桥布置，所使用的并联分支/电流路径100、110、120、130的总数目(参见图1和图4)可以优选地为偶数。数目N可以大于或等于“2”。
2N个电流路径100、110、120、130中的每个电流路径中的开关101、102、111、112、121、122、131、132由信号来控制，以改变开关101、102、111、112、121、122、131、132在“接通”状态和“关断”状态之间的导电状态，其中信号由一个或多个控制单元160、170来生成。控制开关的控制单元160、170可以优选地在MMC单元内。
两个AC端子(AC1、AC2)各自与具有开关101、102、111、112、121、122、131、132的2N个电流路径100、110、120、130的子集连接，其中控制单元160、170包括故障检测装置，故障检测装置适于通过预定条件确定有缺陷的开关，并且其中控制单元160、170还被配置为如果开关101、102、111、112、121、122、131、132中的一个开关可以根据预定条件被确定为有缺陷，则输出控制信号以改变2N个电流路径100、110、120、130中的每个电流路径的导电状态，使得可以创建两个AC端子(AC1、AC2)之间的短路回路。
半导体(晶体管)的“接通”状态可以表示当半导体具有最低可能电阻(数据表)时的状态。“关断”状态表示具有最高可能电阻的半导体状态。这些最大/最小值之间的值可以致使半导体有缺陷，因为如果在“接通”和“关断”之间的开关过程花费太长时间，则根据P＝R×I2将在半导体中生成的功率，将立即过热并且破坏半导体。
当前路径的子集或使用另一表达的“分支”可以优选地是偶数。图1和图4中的全桥中的子集具有两个电流路径100、110、120、130或分支。每个子集可以连接到控制单元160或170。
在另一方面，可以公开用于电压变换器单元的开关(101、102、111、112)的装置。具有两个AC端子(AC1、AC2)的电压变换器单元，其中开关101、102、111、112的装置形成N+1数目的两个并联电流路径100、110，其中数目N可以大于等于“1”，并且其中N+1个电流路径100、110中的每个电流路径中的开关101、102、111、112由信号来控制以改变开关101、102、111、112在“接通”状态与“关断”状态之间的导电状态。信号可以由一个或多个控制单元160生成。控制开关的控制单元160、170可以优选地在MMC单元内。两个AC端子AC1、AC2可以用开关101、102、111、112连接到N+1个电流路径100、110。控制单元160可以包括故障检测装置，故障检测装置适于通过预定条件来确定有缺陷的开关(半导体/晶体管)，并且其中控制单元160还被配置为如果开关101、102、111、112中的一个开关可以根据预定条件被确定为有缺陷的，则输出控制信号以改变N+1个电流路径100、110中的每个电流路径的导电状态，使得可以创建两个AC端子(AC1、AC2)之间的短路。
根据权利要求1或2中任一项所述的用于变换器单元的开关101、102、111、112、121、122、131、132的装置，其中开关包括半导体。
根据本申请的实施例，用于变换器单元的开关101、102、111、112、121、122、131、132的装置，半导体可以优选地是晶体管。特别地，晶体管可以优选地是IGBT(绝缘栅双极晶体管)，该IGBT可以布置在特定模块中。根据它们的电流和电压额定值，其它类型的晶体管(例如SiC MOS FET)也是可能的。
根据前述权利要求中任一项所述的用于变换器单元的开关101、102、111、112、121、122、131、132的装置，其中开关141可以形成电流路径140。电流路径或分支140可以优选地与2N个电流路径或N+1个电流路径电并联地切换。
对于MMC单元(半桥)，损坏开关的主动短路不会有助于所有故障模式。因此，它不能作为一般解决方案来应用。半桥单元具有连接到它的DC电容器的一个AC端子(参见图2)。在未连接在两个端子之间的开关发生故障的情况下，可以在AC端子之间连续地施加DC电压。
因此，同时使AC端子短路会使DC电容器150短路。在许多情况下，这将导致半导体101、102、111、112、121、122、131、132(IGBT)的爆炸，这些半导体可以在放电电流的路径中。能量太高以至于不能在晶体管路径上耗散。特别地，半导体101、102、111、112、121、122、131、132不能瞬间耗散可以存储在电容器150中的能量。实际上，电流路径或分支140可以被放置作为DC电容器端子之间的DC电容器放电设备(也被称为“短路器”)。
通过激活(触发)半导体(也被称为“短路器”)，电容器150可以在针对该事件设计的专用路径中被放电。在这种情况下，如果短路器提供了连续的短路，则可能避免必须使用用于并联模块的解耦控制信道。在这种情况下，针对通过短路器的一个电流方向，续流二极管为两个电流方向提供短路路径。只有在并联模块的情况下，可以保证该功能，因为不能保证具有损坏芯片的模块中的二极管芯片的导通状态。
配备由每个信道中的至少两个并联模块组成的全桥单元(具有DC短路器，参见图4)还允许永久地短路AC端子，而不需要能够主动地控制半导体的状态。
并联布置在全桥中的开关中的晶体管的集电极/发射极(或漏极/源极)触头之间的续流二极管，连同可能永久地短路DC电容器的DC短路器，可以能够有利地永久地短路AC端子，而无需半导体(IGBT)的任何主动控制。
在本申请的另一实施例中，根据其他实施例，形成分支140的开关141包括基于半导体的短路设备。优选地，用于短路设备的半导体可以是晶闸管。可以使用能够为MMC单元提供这种短路功能的任何其它半导体。半导体不仅限于晶闸管。
在另一实施例中，在根据任何实施例的开关装置中，电容器150可以并联电连接到2N个电流路径或N+1个电流路径。电容器可以被认为是存储用于单元的能量的DC电容器。
在又一实施例中，在根据任何实施例的开关装置中，2N个或N+1个电流路径或分支100、110、120、130中的每个电流路径或分支可以包括两个开关101、102、111、112、121、122、131、132的串联连接。两个开关101、102、111、112、121、122、131、132的每个串联连接具有位于该位置处的电连接点，其中电流路径的两个开关是连接的。优选地，连接点或“中点”可以表示其中连接晶体管的源极和发射极的位置。2N个分支(全桥布置)的每个子集中的中点被电连接并形成AC1和AC2端子。优选地，对于全桥，子集的数目可以是“2”。类似地，半桥布置(N+1个分支)中的中点被电连接。
在另一实施例中，在根据实施例的开关装置中，在2N个电流路径的每个子集中的两个开关101、102、111、112、121、122、131、132的串联连接的连接点与AC端子AC1、AC2中的一个AC端子电连接。
在另一实施例中，在根据实施例的开关装置中，N+1个电流路径的两个开关101、102、111、112、121、122、131、132的串联连接的连接点可以连接到AC端子AC1、AC2中的第一个AC端子，并且AC端子AC1、AC2中的第二个AC端子可以连接到DC线路的“-”电位。
在本公开的另一方面，可以公开根据本发明的实施例的包括开关101、102、111、112、121、122、131、132、141的装置的模块化多电平变换器单元。开关装置可以适用于具有半桥拓扑的模块化多电平变换器单元或适用于具有全桥拓扑的模块化多电平变换器单元。
根据一个方面，根据实施例的包括开关101、102、111、112、121、122、131、132、141的装置的模块化多电平变换器单元还可以包括用于将模块化多电平变换器单元连接到数据网络(特别是像互联网的全球数据网络)的网络接口
特别地，变换器或者模块化多电平变换器的单元可以连接到内部网络，内部网络被分配给变换器或者单元作为中间变换器控制。该内部网络可以连接到互联网。
换句话说，变换器或它的单元与网络通信(优选地在变换器的现场)，并且专用于控制变换器的功能。它可以用作中间控制层。
数据网络可以是诸如互联网的TCP/IP网络，模块化多电平变换器单元或变换器单元内的控制器可以可操作地连接到网络接口，用于执行经由内部网络从数据网络接收的命令，该内部网络作为中间变换器控制被分配给变换器。变换器或变换器单元可以总是经由中间网络连接到互联网，优选地，网络与变换器或变换器单元直接连接(现场)。
命令可以包括控制命令，以用于控制变换器单元以执行诸如询问状态数据或询问操作数据或测量的传感器数据的任务。在这种情况下，变换器单元或变换器单元的控制器(布置在单元内部或外部)可以适于响应于控制命令执行任务。
命令可以包括状态请求。响应于状态请求，或者在没有先前状态请求的情况下，设备/控制器可以适于向网络接口发送状态信息，然后网络接口可以适于通过网络发送状态信息。命令可以包括更新命令，该更新命令包括更新数据。在这种情况下，设备/控制器可以适于响应于更新命令来发起更新并且使用更新后的数据。
数据网络可以是使用TCP/IP(诸如LAN、WAN或互联网)的以太网。数据网络可以包括分布式存储单元，诸如云。取决于应用，云可以是公共云、私有云、混合云或社区云的形式。
在另一实施例中，变换器单元还可以包括处理单元，该处理单元可以被配置为将测量的信号转换为数字信号。网络接口可以被配置为在单元或控制器与数据网络之间收发数字信号/数据，其中数字信号/数据包括关于单元或网络的操作命令和/或信息。
在另一方面，可以公开一种用于使模块化多电平变换器单元的AC端子短路的方法。所述方法包括：通过预定条件确定有缺陷的开关。
有缺陷的半导体(晶体管)也可以意味着，控制单元可能不能够以“接通”状态或“关断”状态来切换半导体，但是开关仍然可以是可操作的，并且发送控制命令到开关的控制单元可能是有缺陷的。在这方面，不仅可以控制开关，而且可以控制输出用于开关的控制信号的控制单元。因此，还可以根据预定条件来确定控制单元。这样的条件可以是例如看门狗定时器，该看门狗定时器可以根据特定的时间表来确定控制器的输出是否被激活。
在这两种情况下，开关状态不再是可变的，并且应当短路AC端子以实现功率变换器的可操作性。
根据本申请的另一方面，该方法可以包括激活以基于半导体的短路设备(例如，短路器)为形式的电流路径或激活电流路径(分支)中的开关(半导体，特别是晶体管)，使得可以生成AC端子之间的短路回路。为了激活开关，可以使用控制设备。
根据本申请的另一个方面，该方法还可以包括以这样的方式激活开关，即：根据预定条件被认为是健康的和可操作的、并且与被确定为有缺陷的开关并联布置的开关可以与另一个开关一起设置为永久“接通”状态，该另一个开关可以被连接到与故障的开关相同的DC电位。在另一实施例中，可以公开根据本申请的实施例的包括一个或多个单元的功率变换器。此外，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可以在其它实施例上使用或与其它实施例结合使用以产生又一实施例。可以预期的是，该描述包括这样的修改和变化。
虽然前述内容可以指向本公开的实施例，但是在不脱离本公开基本范围的情况下，可以设计出本公开的其他的和进一步的实施例，并且它们的范围可以由所附权利要求来确定。

Claims (9)

1.一种用于电压变换器单元的开关(101、102、111、112)装置，所述电压变换器单元具有两个AC端子(AC1、AC2)，其中
所述开关(101、102、111、112)装置形成N+1个并联电流路径(100、110)，其中N大于或等于“1”，并且其中
所述N+1个电流路径(100、110)中的每个电流路径中的所述开关(101、102、111、112)由外部信号来控制，以在“接通”状态与“关断”状态之间改变所述开关(101、102、111、112)的导电状态，
所述外部信号由一个或多个控制单元(160)生成，并且其中：
所述两个AC端子(AC1、AC2)被连接到具有所述开关(101、102、111、112)的所述N+1个电流路径(100、110)，其中
所述控制单元(160、170)包括故障检测装置，所述故障检测装置适于通过预定条件来确定有缺陷的开关，并且其中
所述控制单元(160)还被配置为：如果所述开关(101、102、111、112)中的一个开关根据所述预定条件被确定为有缺陷，则输出控制信号，以改变所述N+1个电流路径(100、110)中的每个电流路径的导电状态，使得所述两个AC端子(AC1、AC2)之间的短路被创建，并且其中
基于半导体的短路设备(141)形成与所述N+1个电流路径电并联地切换的电流路径(140)，并且被配置为：在开关(101、102、111、112)被确定为有缺陷的情况下，对DC链路电容器(150)进行放电，并且使所述AC端子永久地短路。
2.根据权利要求1所述的用于变换器单元的开关(101、102、111、112、121、122、131、132)装置，其中所述开关是半导体。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于变换器单元的开关(101、102、111、112、121、122、131、132)装置，其中所述半导体是IGBT。
4.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其中所述开关(141)包括基于半导体的短路设备。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其中电容器(150)与所述N+1个电流路径电并联地连接。
6.一种模块化多电平变换器单元，包括根据权利要求1到5中的任一项所述的开关(101、102、111、112、121、122、131、132、141)装置，其中所述开关装置适用于具有半桥拓扑的模块化多电平变换器单元或适用于具有全桥拓扑的模块化多电平变换器单元。
7.根据权利要求6所述的模块化多电平变换器单元，还包括用于将所述变换器单元连接到数据网络的网络接口，其中所述变换器单元或所述变换器单元的控制器可操作地连接到所述网络接口，以用于执行从所述数据网络接收的命令以及将设备状态信息发送到所述数据网络中的至少一种，并且其中所述网络接口被配置为在所述变换器单元和所述数据网络之间收发数字信号/数据，其中
所述数字信号/数据包括与所述设备或所述网络有关的操作命令和/或信息。
8.一种用于使模块化多电平单元的AC端子短路的方法，包括
通过预定条件来确定有缺陷的开关(101、102、111、112、121、122、131、132)；
激活以基于半导体的短路设备(141)为形式的电流路径(140)或激活多个电流路径(110、100)中的开关(101、102、111、112、121、122、131、132)，使得所述AC端子之间的短路被生成。
9.根据权利要求8所述的用于使AC端子短路的方法，包括：
以这样的方式激活所述开关(101、102、111、112、121、122、131、132)，即：根据预定条件被认为是健康的、并且与被确定为有缺陷的开关并联布置的开关，与另一开关一起被设置为永久“接通”状态，所述另一开关被连接到与故障的开关相同的DC电位，或者
激活所述基于半导体的短路设备(141)，形成与所述多个电流路径电并联地切换的电流路径(140)，以在开关(101、102、111、112)已发生故障的情况下对DC链路电容器(150)进行放电并且使所述AC端子永久地短路。
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