CN111869034A - 电气组合件 - Google Patents

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Abstract

提供有一种用于互连第一和第二网络(40)的电气组合件(20)。该电气组合件(20)包括功率传输介质(36，38)和转换器(22)，该功率传输介质(36，38)配置用于到第一网络的连接，转换器(22)包括：第一端子(24，26)和第二端子(34)，该第一端子(24，26)连接到功率传输介质(36，38)，该第二端子(34)配置用于到第二网络(40)的连接；至少一个开关模块(44)，该至少一个开关模块(44)布置成互连第一端子(24，26)和第二端子(34)，所述或每个开关模块(44)可开关，以便控制第一与第二网络(40)之间的功率的传递；至少一个放电电路，该至少一个放电电路包括放电开关元件(50)和放电电阻器(52)，所述或每个放电开关元件(50)可开关以将对应放电电阻器(52)接入转换器(22)以及从转换器(22)断开；以及控制器(58)，该控制器(58)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50)的开关，以形成转换器(22)中的电流通路(60)，该电流通路包括所述或每个放电电阻器(22)，使得放电电流流经电流通路(60)，以排放该功率传输介质(36，38)中存储的能量。

Description

电气组合件
本发明涉及用于互连第一和第二网络、优选地供高压直流(HVDC)传输中使用的电气组合件。
在HVDC功率传输网络中，交流(AC)功率通常被转换成直流(DC)功率，以用于经由高架线、海底电缆和/或地下电缆的传输。这个转换消除对于补偿由功率传输介质(即，功率传输线或电缆)所施加的AC电容负载效应的需要，以及降低线路和/或电缆的每公里成本，并且因而在功率需要通过长距离传送时成为成本有效的。
DC功率与AC功率之间的转换用于其中必需互连DC和AC网络的功率传输网络中。在任何这种功率传输网络中，在AC与DC功率之间的每个接口处要求转换器，以实现从AC到DC或者从DC到AC的所要求转换。
按照本发明的方面，提供有一种用于互连第一和第二网络的电气组合件，该电气组合件包括功率传输介质和转换器，该功率传输介质配置用于到第一网络的连接，该转换器包括：
第一端子和第二端子，该第一端子连接到功率传输介质，该第二端子配置用于到第二网络的连接；
至少一个开关模块，该至少一个开关模块布置成互连第一端子和第二端子，所述或每个开关模块可开关以控制第一与第二网络之间的功率的传递；
至少一个放电电路，所述至少一个放电电路包括放电开关元件和放电电阻器，所述或每个放电开关元件可开关以将对应放电电阻器接入转换器以及从转换器断开（switch outof）；以及
控制器，该控制器配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关以形成转换器中的电流通路，该电流通路包括所述或每个放电电阻器，使得放电电流流经电流通路，以排放功率传输介质中存储的能量。
转换器可包括单个第一端子或者多个第一端子。转换器可包括单个第二端子或者多个第二端子。转换器可以是例如整流器、逆变器、AC-AC转换器或DC-DC转换器。
本发明的电气组合件的上述配置通过对转换器内部的所述或每个放电电路的控制来实现功率传输介质中存储的能量的快速排放。
另外，与具有专用放电电路(该专用放电电路连接到功率传输介质并且是转换器外部的)的常规电气组合件相比，本发明的电气组合件的上述配置产生具有降低的成本和占用面积的电气组合件。这是因为专用放电电路不仅被要求耐受与功率传输介质的电压和绝缘等级相当的电压和绝缘等级，而且还被要求具有能够持续耐受功率传输介质的电压的开关设备，因而增加常规电气组合件的尺寸和占用面积。此外，专用放电电路的所要求数量随常规电气组合件中的功率传输介质的数量而增加，而本发明的电气组合件中的放电电路的数量(即，一个或多个)并不取决于功率传输介质的数量。
在本发明的优选实施例中，控制器配置成响应于电气故障或干扰的发生而有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成电流通路。
在本发明的另外的优选实施例中，控制器配置成响应于功率传输介质、第一网络或第二网络中的DC过电压或AC超频而有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成电流通路。
电气故障或干扰可在例如转换器、功率传输介质、第一网络或第二网络中发生。而且，电气故障或干扰可引起：DC过电压；AC超频；过电流；功率摆动；和/或馈送到电气组合件的功率(例如由一个或多个关联源所生成的功率)与向电气组合件要求的功率(例如由一个或多个关联负载所要求的功率)之间的不平衡。按照这种方式配置控制器实现功率传输介质中存储的能量的排放，以便保护转换器和功率传输介质免受产生于故障的不良后果。
在本发明的另一个优选实施例中，控制器配置成在电气组合件的正常操作条件下有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成电流通路。按照这种方式配置控制器实现功率传输介质中存储的能量的排放，以便例如执行电气组合件的维护。
将理解，正常操作条件下的电气组合件没有遭遇任何电气故障或干扰。正常操作条件下的电气组合件的关机不是响应于电气故障或干扰而被执行的，而是响应于例如操作员判定或者对于执行电气组合件的维护的需要而被执行的。
在形成用于放电电流的电流通路之前，转换器可预先配置成允许功率传输介质中存储的能量的更有效排放。控制器可配置成在控制所述或每个放电开关元件的开关以形成电流通路之前有选择地控制所述或每个开关模块的开关以阻塞转换器。
备选地，转换器可被配置，使得当形成用于放电电流的电流通路时，电气组合件配置成穿越电气故障或干扰，以便遵守要求电气组合件保持联机（online）的电网法规。例如，控制器可配置成在控制所述或每个放电开关元件的开关以形成电流通路之前有选择地控制所述或每个开关模块的开关以对转换器进行解阻或者使转换器保持在解阻状态中。
电气组合件可包括第一电路中断装置，该第一电路中断装置连接到第一端子并且配置用于到第一网络的连接，其中电气组合件可包括第一控制单元，该第一控制单元配置成在控制所述或每个放电开关元件的开关以形成电流通路之前有选择地操作第一电路中断装置，以便将转换器与第一网络断开。这在形成电流通路以执行功率传输介质中存储的能量的排放之前实现转换器与第一网络的隔离。
而且，当电气组合件包括第二电路中断装置（该第二电路中断装置连接到第二端子并且配置用于到第二网络的连接）时，电气组合件可包括第二控制单元，该第二控制单元配置成在控制所述或每个放电开关元件的开关以形成电流通路之前有选择地操作第二电路中断装置，以便将转换器与第二网络断开。这在形成电流通路以执行功率传输介质中存储的能量的排放之前实现转换器与第二网络的隔离。
另一方面，电气组合件可配置成当所述或每个放电电路被控制成形成电流通路时保持转换器到第一和第二网络的电连接。通过电流通路的形成所提供的放电功能帮助电气组合件穿越电气故障或干扰，并且由此遵守要求电气组合件保持联机的电网法规。
为了保持转换器到第一网络的电连接，电气组合件可包括第一电路中断装置，该第一电路中断装置连接到第一端子并且配置用于到第一网络的连接，其中电气组合件可包括第一控制单元，该第一控制单元配置成当所述或每个放电电路被控制成形成电流通路时有选择地操作第一电路中断装置，以保持转换器与第一网络之间的电连接。
为了保持转换器到第二网络的电连接，电气组合件可包括第二电路中断装置，该第二电路中断装置连接到第二端子并且配置用于到第二网络的连接，其中电气组合件可包括第二控制单元，该第二控制单元配置成当所述或每个放电电路被控制成形成电流通路时有选择地操作第二电路中断装置，以保持转换器与第二网络之间的电连接。
可通过引导放电电流经过从第一端子延伸到第二端子的电流通路来排放功率传输介质中存储的能量。例如，在本发明的另外的实施例中，控制器可配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以便将电流通路连接到第二端子，使得放电电流流动到第二端子。在这类实施例中，电气组合件可包括至少一个阻抗元件，所述至少一个阻抗元件可操作连接到第二端子。所述或每个阻抗元件可以是接地阻抗元件。所述或每个阻抗元件可包括线性电阻元件、非线性电阻元件和/或电抗元件。
所述或每个开关模块在配置上可改变，只要所述或每个开关模块能够执行开关功能，以控制第一与第二网络之间的功率的传递。
在本发明的优选实施例中，所述或每个开关模块可包括至少一个模块开关元件和至少一个能量存储装置，所述或每个开关模块中的所述或每个模块开关元件和所述或每个能量存储装置布置成可组合以有选择地提供电压源，其中所述或每个放电电路可布置在开关模块或者开关模块的相应的一个开关模块中。在这类实施例中，所述或每个放电电路可与开关模块的所述或每个能量存储装置或者开关模块的相应的一个开关模块的所述或每个能量存储装置并联连接。
在本发明的另一个优选实施例中，所述或每个开关模块可包括至少一个模块开关元件和至少一个能量存储装置，所述或每个开关模块中的所述或每个模块开关元件和所述或每个能量存储装置布置成可组合以有选择地提供电压源，其中所述或每个放电电路可与开关模块或者开关模块的相应的一个开关模块并联连接。
可选地，控制器可配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以便将所述或每个放电电阻器电连接到所述或每个对应能量存储装置，以便排放所述或每个对应能量存储装置中存储的能量。
所述或每个放电电路可用来不仅有选择地排放功率传输介质中存储的能量，而且还有选择地排放对应模块的所述或每个能量存储装置中存储的能量。后面的特征可用来使所述或每个能量存储装置快速放电，以便例如准许对所述或每个开关模块的快速访问以用于维修或维护。增加所述或每个放电电路的功能性有利地改进转换器的效率。
将会理解，使所述或每个放电电路形成开关模块的组成部分不是必不可少的。
转换器中的所述或每个开关模块在配置上可改变。
在开关模块的第一示范配置中，开关模块中的所述或每个模块开关元件和所述或每个能量存储装置可布置成可组合以有选择地提供单向电压源。例如，开关模块可包括一对模块开关元件，所述一对模块开关元件按照半桥布置与能量存储装置并联连接，以定义2象限单极模块，该2象限单极模块能够提供零或正电压并且能够在两个方向上传导电流。
在开关模块的第二示范配置中，开关模块中的所述或每个模块开关元件和所述或每个能量存储装置可布置成可组合以有选择地提供双向电压源。例如，开关模块可包括两对模块开关元件，所述两对模块开关元件按照全桥布置与能量存储装置并联连接，以定义4象限双极模块，该4象限双极模块能够提供负、零或正电压并且能够在两个方向上传导电流。
多个开关模块可串联连接，以定义链式链路转换器。链式链路转换器的结构经由将各自提供其自己的电压的多个开关模块的能量存储装置插入到链式链路转换器中来准许跨链式链路转换器的组合电压的积聚，该组合电压高于从其单独开关模块中的每个可得到的电压。按照这种方式，每个开关模块中的所述或每个模块开关元件的开关使链式链路转换器提供阶跃可变电压源，该阶跃可变电压源准许使用逐步近似、跨链式链路转换器来生成电压波形。因此，链式链路转换器能够提供大范围的复合电压波形。
备选地，所述或每个开关模块可包括一个或多个开关元件，但是省略任何能量存储装置。
至少一个开关元件可包括至少一个自换向开关装置。所述或每个自换向开关装置可以是绝缘栅双极晶体管、栅关断晶闸管、场效应晶体管、注入增强栅晶体管、集成栅换向晶闸管或者任何其他自换向开关装置。每个开关元件中的开关装置的数量可根据那个开关元件的所要求的电压和电流额定值而改变。
至少一个开关元件可进一步包括无源电流校验元件，该无源电流校验元件与所述或每个开关装置反并联连接。所述或每个无源电流校验元件可包括至少一个无源电流校验装置。所述或每个无源电流校验装置可以是能够仅在一个方向上限制电流流动的任何装置，例如二极管。每个无源电流校验元件中的无源电流校验装置的数量可根据那个无源电流校验元件的所要求的电压和电流额定值而改变。
每个能量存储装置可以是能够存储和释放能量以有选择地提供电压的任何装置，例如电容器、燃料电池或蓄电池。
第一端子可以是DC端子。在这类实施例中，电气组合件可形成或包括对称单极、非对称单极、双极或同极功率传输方案或者任何其他类型的DC功率传输方案的组成部分。
第二端子可以是AC端子。
可通过引导放电电流经过从第一端子延伸到另一个第一端子的电流通路来排放功率传输介质中存储的能量。例如，在本发明的实施例中，转换器可包括定义第一和第二DC端子的一对第一端子，第一DC端子连接到功率传输介质，第二DC端子配置用于到另一个功率传输介质或地的连接，其中控制器可配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成用来连接DC端子的电流通路，使得放电电流在DC端子之间流动。
备选地，第一端子可以是AC端子。
转换器的配置可根据第一与第二网络之间的功率传递的要求而改变。
在本发明的实施例中，转换器可包括至少一个转换器分支和多个开关模块，所述或每个转换器分支在定义第一和第二DC端子的一对第一端子之间延伸，所述或每个转换器分支包括通过定义AC端子的第二端子所分隔的第一和第二分支部分，每个分支部分包括开关模块中的至少一个，其中控制器可配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成电流通路，使得放电电流流经所述或每个转换器分支的分支部分的至少一个或两个。
经过所述或每个转换器分支的电流通路的准确配置取决于功率传输介质的能量排放要求。
在本发明的优选实施例中，转换器包括三个转换器分支，其中的每个经由相应AC端子可连接到三相AC网络的相应相。将领会，转换器可包括不同数量的转换器分支，其中的每个经由相应AC端子可连接到具有对应相数的AC网络的相应相。
可选地，转换器可包括一个或多个接地连接，所述或每个接地连接包括接地开关元件，该接地开关元件可开关以有选择地将转换器连接到地，以及控制器可进一步配置成有选择地控制所述或每个接地开关元件的开关，以经由所述或每个接地连接将电流通路连接到地。转换器内部的一个或多个接地连接的包含提供将电流通路连接到地的可靠方式，以便实现功率传输介质中存储的能量的快速排放。
在这类实施例中，第一和第二端子可分别定义AC和DC端子或者DC和AC端子，以及所述或每个接地连接可布置在转换器的AC侧或DC侧处。
在采用所述或每个阻抗元件和所述或每个接地连接的使用的本发明的实施例中，所述或每个阻抗元件可包括非线性电阻元件，以及控制器可配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件和所述或每个接地开关元件的开关，以便将电流通路连接到第二端子，使得放电电流流经所述或每个阻抗元件，之后接着经由所述或每个接地连接将电流通路连接到地。
当放电电流流经非线性电阻元件时，功率传输介质中存储的能量将被排放，直到功率传输介质的电压达到非线性电阻元件的保护电平。因此有益的是，然后经由所述或每个接地连接将电流通路连接到地，以便排放功率传输介质中存储的剩余能量。
在其中馈送给电气组合件的功率(例如由一个或多个关联源所生成的功率)超过向电气组合件要求的功率(例如由一个或多个关联负载所要求的功率)的情况下，电气组合件可配置成排放馈送给电气组合件的过剩功率，所述过剩功率是馈送给电气组合件的功率与向电气组合件要求的功率之间的差。这通过下列步骤来实现：将控制器配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件的开关，以形成转换器中的电流通路，使得放电电流流经电流通路，以排放功率传输介质中存储的能量，以便耗散馈送给电气组合件的过剩功率。
在本发明的实施例中，控制器可配置成确定形成电流通路的容许时长，其中容许时长可作为电气组合件的功率传递等级、要求将由所述或每个放电电路所耗散的功率量和/或所述或每个放电电路的能量额定值的函数来确定。这允许控制器确定电流通路的放电功能能够在电气组合件需要脱机以便确保电气组合件和关联网络的安全性之前帮助电气组合件穿越电气故障或干扰多长时间。
在与电气组合件关联的电气故障或干扰的时长超过形成电流通路的容许时长的情况下，电气组合件可配置成脱机，以便确保电气组合件和关联网络的安全性。
可选地，控制器可配置成响应于与电气组合件关联的电气故障或干扰的时长超过形成电流通路的容许时长而有选择地控制所述或每个开关模块的开关以阻塞转换器。
进一步可选地，当电气组合件包括第一电路中断装置(该第一电路中断装置连接到第一端子并且配置用于到第一网络的连接)时，电气组合件可包括第一控制单元，该第一控制单元配置成响应于与电气组合件关联的电气故障或干扰的时长超过形成电流通路的容许时长而有选择地操作第一电路中断装置，以便将转换器与第一网络断开。
更进一步可选地，当电气组合件包括第二电路中断装置(该第二电路中断装置连接到第二端子并且配置用于到第二网络的连接)时，电气组合件可包括第二控制单元，该第二控制单元配置成响应于与电气组合件关联的电气故障或干扰的时长超过形成电流通路的容许时长而有选择地操作第二电路中断装置，以便将转换器与第二网络断开。
本发明的电气组合件可包括用来形成多个电流通路的多个放电电路的提供。
在本发明的实施例中，转换器可包括多个放电电路，以及控制器可配置成有选择地控制放电电路的放电开关元件的开关，以形成转换器中的相应电流通路。
在本发明的另外的实施例中，电气组合件可包括多个转换器，每个转换器包括至少一个放电电路，其中控制器可配置成有选择地控制放电电路的放电开关元件的开关，以形成相应转换器中的相应电流通路。
在这类实施例中，多个转换器的第一转换器可配置为整流器，而多个转换器的第二转换器可配置为逆变器。整流器的第一端子可以是AC端子，整流器的第二端子可以是DC端子，逆变器的第一端子可以是DC端子，以及逆变器的第二端子可以是AC端子。
在本发明的又一些实施例中，控制器可配置成通过改变相应触发等级或范围来控制放电电路的放电开关元件的开关，以形成相应电流通路，在所述相应触发等级或范围，每个放电电路被控制成形成相应电流通路。
按照这种方式来配置控制器使电气组合件能够动态修改相应触发等级或范围，在所述相应触发等级或范围，每个放电电路被控制成形成相应电流通路。这实现各种电流通路之间的放电功能的分布，以便优化能量从所述或每个功率传输介质的排放，这对于适应电气组合件、第一网络和第二网络的大范围的条件能够是有益的。
此外，当电气组合件包括多个转换器(例如至少一个整流器和至少一个逆变器)时，控制器的这种配置使电气组合件能够控制多个转换器之间的放电功能的分布，以便不仅优化能量从所述或每个功率传输介质的排放，而且还使多个转换器中的一个或多个能够易于向关联AC网络提供无功功率支持。
优选地，改变放电电路的触发等级或范围，以便协调控制放电电路以形成相应电流通路。甚至更优选地，改变放电电路的触发等级或范围，以便协调控制放电电路以形成相应电流通路的定时。
控制器可配置成在相同时间或者在不同时间有选择地控制放电电路的放电开关元件的开关，以形成相应电流通路。能够改变相应电流通路的形成的定时，以适合大范围的能量排放要求。
控制器可配置成有选择地控制放电电路的放电开关元件的开关，以便在相应电流通路的形成之间进行交替或循环。相应电流通路的形成之间的交替或循环的速率可通过放电电路的组件的热时间常数来定义。相应电流通路的形成之间的交替或循环为每个放电电路提供用来执行放电功能之后冷却的时间，这因为安全性和可靠性而是有利的。
电气组合件可以是多相电气组合件，以及多个放电电路配置成与共相或不同相关联。控制器可配置成在相同时间或者在不同时间有选择地控制与不同相关联的放电电路的放电开关元件的开关，以形成与不同相关联的相应电流通路。
还将领会，本专利说明书中的术语“第一”和“第二”等的使用只是意在帮助区分类似特征(例如，第一和第二分支部分、第一和第二电流中断装置、第一和第二控制单元等)，而不是意在指示一个特征优于另一个特征的相对重要性，除非另有指定。
现在将通过非限制性示例、参照附图来描述本发明的优选实施例，其中：
图1示意示出按照本发明的第一实施例的电气组合件；
图2图示图1的电气组合件的第一放电操作；
图3图示图1的电气组合件的第二放电操作；
图4图示图1的电气组合件的第三放电操作；
图5图示图1的电气组合件的第四放电操作；
图6图示图1的电气组合件的第五放电操作；
图7示意示出按照本发明的第二实施例的电气组合件；以及
图8图示图7的电气组合件的故障操作的流程图。
附图是不一定按比例绘制，以及附图的某些特征和某些视图为了清楚和简洁而按比例或者以示意形式放大示出。
本发明的以下实施例主要用于HVDC应用中，但是将领会，本发明的以下实施例经过必要修改可适用于工作在不同电压电平的其他应用。
按照本发明的第一实施例的电气组合件在图1中示出，并且一般通过参考数字20来指定。
电气组合件20包括电压源转换器22。
电压源转换器22包括第一和第二DC端子24、26以及多个转换器分支28。每个转换器分支28在第一与第二DC端子24、26之间延伸，并且包括通过相应的AC端子34所分隔的第一和第二分支部分30、32。在每个转换器分支28中，第一分支部分30在第一DC端子24与AC端子34之间延伸，而第二分支部分32在第二DC端子26与AC端子34之间延伸。
在使用中，电压源转换器22的第一和第二DC端子24、26分别连接到第一和第二DC功率传输介质36、38，所述第一和第二DC功率传输介质36、38连接到DC网络。在使用中，电压源转换器22的每个转换器分支28的AC端子34经由星形-三角形变压器布置42以及采取AC电路断路器形式的相应AC电路中断装置(未示出)来连接到三相AC网络40的相应AC相。电气组合件20进一步包括用于操作AC电路断路器打开或闭合的控制单元(未示出)。
星形-三角形变压器布置42可通过星形-星形变压器布置来取代。
每个分支部分30、32包括链式链路转换器，该链式链路转换器通过多个串联连接的开关模块44来定义。图1示意示出每个开关模块44的结构。
每个开关模块44包括一对模块开关元件46和电容器48。该一对模块开关元件46按照半桥布置与电容器48并联连接，以定义2象限单极模块，该2象限单极模块能够提供零或正电压并且能够在两个方向上传导电流。
每个模块开关元件46采取与反并联二极管并联连接的绝缘栅双极晶体管(IGBT)的形式。
设想在本发明的其他实施例中，每个IGBT可由栅关断晶闸管、场效应晶体管、注入增强栅晶体管、集成栅换向晶闸管或者任何其他自换向半导体装置来取代。还设想在本发明的其他实施例中，每个二极管可由多个串联连接二极管来取代。
通过改变模块开关元件46的状态，每个开关模块44的电容器48有选择地被旁路或者插入到对应链式链路转换器中。这有选择地引导电流经过电容器48或者使电流旁路电容器48，使得开关模块44提供零或正电压。
当开关模块44中的模块开关元件46配置成形成开关模块44中的短路时，旁路开关模块44的电容器48，由此短路旁路电容器48。这使对应链式链路转换器中的电流经过短路并且旁路电容器48，以及因此开关模块44提供零电压，即，开关模块44按照旁路模式来配置。
当开关模块44中的模块开关元件46配置成允许对应链式链路转换器中的电流流入和流出电容器48时，开关模块44的电容器48被插入到对应链式链路转换器中。电容器48然后充电或者排放其存储能量，以便提供正电压，即，开关模块44按照非旁路模式来配置。
按照这种方式，每个开关模块44中的模块开关元件46可开关以控制电流经过对应电容器48的流动。
有可能经由将各自提供其自己的电压的多个开关模块44的电容器插入到每个链式链路转换器中来积聚跨每个链式链路转换器的组合电压，该组合电压高于从其单独开关模块44的每个可得到的电压。按照这种方式，每个开关模块44中的模块开关元件46的开关使每个链式链路转换器提供阶跃可变电压源，该阶跃可变电压源准许使用逐步近似、跨每个链式链路转换器来生成电压波形。因此，每个分支部分30、32中的模块开关元件46可开关以有选择地准许和阻止电流经过对应电容器48的流动，以便控制跨对应分支部分30、32的电压。
设想在本发明的其他实施例中，每个开关模块44可由另一种类型的开关模块来替代，所述另一种类型的开关模块包括多个模块开关元件和至少一个能量存储装置，每个这种开关模块中的多个模块开关元件和所述或每个能量存储装置布置成可组合以有选择地提供电压源。
还设想在本发明的其他实施例中，每个开关模块44中的电容器48可由另一种类型的能量存储装置(例如蓄电池或燃料电池)来替代，所述另一种类型的能量存储装置能够存储和释放能量以提供电压。
每个开关模块44进一步包括采取放电开关元件50和放电电阻器52的串联连接的形式的放电电路。在每个开关模块44中，放电开关元件50和放电电阻器52的串联连接与电容器48并联连接，使得放电开关元件50可开关以将放电电阻器52接入开关模块44以及从开关模块44断开。在使用中，每个放电电阻器52可被接入到对应开关模块44，以有选择地排放电容器48中存储的能量。这可用来对电容器48快速放电，以便例如提供对开关模块44的快速访问以用于维修或维护。
设想在本发明的其他实施例中，放电开关元件和放电电阻器可按不同方式布置在放电电路中。还设想在本发明的又一些实施例中，放电电路可包括不同数量的放电开关元件和/或不同数量的放电电阻器。
电压源转换器22还包括接地连接，所述接地连接布置在电压源转换器22的AC侧和DC侧。更特别地，相应DC侧接地连接54连接在每个DC端子24、26与多个转换器分支28之间，以及每个分支部分30、32包括AC侧接地连接56，该AC侧接地连接56连接在开关模块44与AC端子34之间。每个接地连接54、56包括接地开关元件，该接地开关元件可开关以有选择地将电压源转换器22连接到地。
电压源转换器22进一步包括控制器58，该控制器58编程为控制模块开关元件46、放电开关元件50和接地开关元件的开关。
为了在DC与AC网络40之间传递功率，控制器58控制开关模块44的模块开关元件46的开关，以便将相应分支部分30、32接入相应DC与AC端子24、26、34之间的电路以及将相应分支部分30、32从所述电路断开，以便互连DC和AC网络40。当给定分支部分30、32被接入到相应DC与AC端子24、26、34之间的电路时，控制器58开关给定分支部分30、32的开关模块44的模块开关元件46，以提供阶跃可变电压源，并且由此生成电压波形，以便控制对应的AC端子34处的AC电压波形的配置，以促进DC与AC网络40之间的功率的传递。
为了生成给定转换器分支28的AC端子34处的AC电压波形的正AC电压分量，第一分支部分30连接到第一DC端子24与对应的AC端子34之间的电路中，而第二分支部分40从第二DC端子26与对应的AC端子34之间的电路断开。
为了生成给定转换器分支28的AC端子34处的AC电压波形的负AC电压分量，第一分支部分30从第一DC端子24与对应的AC端子34之间的电路断开，而第二分支部分32连接到第二DC端子26与对应的AC端子34之间的电路中。
故障可能在电压源转换器22或DC功率传输介质36、38中发生，这使DC功率传输介质36、38中的一个遭遇两倍于其正常工作电压的值的电压的增加。为了便于参考，遭遇两倍于其正常工作电压的值的电压的增加的DC功率传输介质36、38在此将称作有故障的DC功率传输介质。在检测到故障的发生时，发起保护序列。参照图2至图6对保护序列描述如下。
最初，模块开关元件46被开关，以便阻塞电压源转换器22，以及AC电路断路器被打开，以便将电压源转换器22与AC网络40隔离。开关模块44的放电开关元件50然后被开关，以便形成电压源转换器22中的电流通路60，其中电流通路60包括多个放电电阻器52，所述放电电阻器52被接入到电压源转换器22中。电流通路60的目的是要提供一种通路，所述通路使放电电流从有故障的DC功率传输介质36、38流动到更低电位，使得放电电阻器52能够耗散有故障的DC功率传输介质36、38中存储的能量，并且由此使DC功率传输介质36、38的电压能够下降到目标值，优选地下降到零。使DC功率传输介质36、38的电压下降到目标值所花费的时间取决于电流通路60的时间常数。
电流通路60的准确配置取决于有故障的DC功率传输介质36、38的放电要求。参照作为有故障的DC功率传输介质的第一DC功率传输介质36来描述下列放电操作，但是将领会，下列放电操作经过适当修改适用于作为有故障的DC功率传输介质的第二DC功率传输介质38。
图2图示电气组合件20的第一放电操作。在图2中，电流通路60经过转换器分支28中的一个的第一分支部分30并且经过接地电抗器和接地电阻器的串联连接62(该串联连接62可操作连接到转换器分支28的AC端子34)从第一DC端子24延伸。这允许放电电流流经被接入的放电电阻器52，以便耗散有故障的DC功率传输介质36中存储的能量。
图3图示电气组合件20的第二放电操作。在图3中，电流通路60经过转换器分支28中的一个的第一分支部分30并且经过接地电涌放电器64(该接地电涌放电器64可操作连接到转换器分支28的AC端子34)从第一DC端子24延伸。当放电电流流经接地电涌放电器64时，有故障的DC功率传输介质36中存储的能量将被排放，直到有故障的DC功率传输介质36的电压达到接地电涌放电器64的保护电平。
图4图示电气组合件20的第三放电操作。在图4中，接地开关元件被开关，以便经由转换器分支28中的一个的第一分支部分30和对应AC侧接地连接56将电流通路60连接到地。这允许放电电流流经被接入的放电电阻器52，以便耗散有故障的DC功率传输介质36中存储的能量。第三放电操作优选地在第二放电操作之后发生，使得第三放电操作使有故障的DC功率传输介质36中存储的剩余能量能够下降为零。
将会理解，接地连接54、56中的任何接地连接可用来将电流通路60连接到地，这将取决于电压源转换器22内的电流通路60的配置。
图5图示电气组合件20的第四放电操作。在图5中，电流通路60经过转换器分支28中的一个的第一和第二分支部分30、32两者从第一DC端子24延伸，并且延伸到第二DC端子26。这允许放电电流流经第一和第二分支部分30、32两者中的被接入的放电电阻器52，以便耗散有故障的DC功率传输介质36中存储的能量。这对于与对称单极DC网络的配合使用是特别相关的。
图6示出电气组合件20的第五放电操作。图6中，电流通路60经过转换器分支之一的第一和第二分支部分30、32两者从第一DC端子24延伸，并且延伸到第二DC端子26。这允许放电电流流经第一和第二分支部分30、32两者中的被接入的放电电阻器52，以便耗散有故障的DC功率传输介质36中存储的能量。这对于与对称单极DC网络一起使用是特别相关的。
因此，图1的电气组合件20的配置通过对电压源转换器22内部的放电电路的控制来实现有故障的DC功率传输介质36中存储的能量的快速排放。另外，与具有专用放电电路(所述专用放电电路连接到DC功率传输介质并且是电压源转换器外部的)的常规电气组合件相比，图1的电气组合件20的配置还提供成本和尺寸节省。
按照本发明的第二实施例的电气组合件在图7中示出，并且一般通过参考数字120来指定。
电气组合件120包括电压源转换器，所述电压源转换器采取整流器122a和逆变器122b的形式。
第二实施例的每个电压源转换器122a、122b在结构和配置上与第一实施例的电压源转换器22类似，只不过（except that）在第二实施例的每个电压源转换器122a、122b中，每个放电电路与对应的开关模块144并联连接，使得在使用中，放电开关元件150可开关，以将放电电阻器152接入到电压源转换器122a、122b中，以便形成并联电流通路，转换器电流可流经所述电流通路。另外，在使用中，每个放电电阻器152可被接入到具有对应的开关模块144的电路中，以实现电容器中存储的能量的选择性排放。
为了说明的简洁性，图7将每个转换器分支中的多个串联连接的开关模块描绘为单个开关模块144。
在使用中，整流器122a和逆变器122b的每个的第一和第二DC端子124、126分别连接到第一和第二DC功率传输介质136、138，使得整流器122a和逆变器122b的DC端子124、126经由DC功率传输介质136、138来互连。在使用中，整流器122a的每个转换器分支的AC端子134a经由第一AC功率传输介质、星形-星形变压器布置142a以及采取AC电路断路器形式的相应第一AC电路中断装置(未示出)来连接到第一三相AC网络140a的相应AC相。在使用中，逆变器122b的每个转换器分支的AC端子134b经由第二AC功率传输介质、星形-星形变压器布置142b以及采取AC电路断路器形式的相应第二AC电路中断装置(未示出)来连接到第二三相AC网络140b的相应AC相。电气组合件120进一步包括：第一控制单元(未示出)，所述第一控制单元用于操作第一AC电路断路器以便打开或闭合；以及第二控制单元(未示出)，所述第二控制单元用于操作第二AC电路断路器以便打开或闭合。
为了从第一AC网络140a向第二AC网络140b传递功率，控制器158控制每个电压源转换器122a、122b的开关模块144的模块开关元件的开关，以便将相应分支部分接入相应DC与AC端子24、26、134a、134b之间的电路以及将相应分支部分从所述电路断开，以互连每个电压源转换器122a、122b的DC和AC侧。
故障或干扰可在第一和第二AC网络140a、140b的任一个或两者中发生。故障或干扰可引起：DC功率传输介质136、138的任一个或两者中的DC过电压；第一和第二AC网络140a、140b中的AC超频、过电流和/或功率摆动；和/或由第一AC网络140a馈送到电气组合件120的功率与由第二AC网络140b向电气组合件120要求的功率之间的不平衡。
在某些情况下，期望电气组合件120尽可能长时间地穿越故障或干扰，以便遵守要求电气组合件120保持联机的电网法规。例如，当第一AC网络140a包括一个或多个可再生能源(例如风和太阳能)时，所述或每个可再生能源未被准许跳闸，而是被要求保持联机，并且提供故障穿越支持，甚至当第二AC网络140b中存在显著电压降时也是如此。
为了非限制性说明的目的，参照故障或干扰来描述保护序列，所述故障或干扰在第二AC网络140b中发生，使由第一AC网络140a馈送给电气组合件120的功率超过由第二AC网络140b向电气组合件120要求的功率。所馈送的功率与所要求的功率之间的这种不平衡引起DC功率传输介质136、138的任一个或两者中的DC过电压。在检测到故障或干扰的发生时，发起保护序列以执行放电操作，以便耗散馈送给电气组合件120的过剩功率。
参照图8对保护序列描述如下。
响应于DC过电压的检测，整流器122a和逆变器122b的放电电路被控制成形成相应电压源转换器122a、122b中的相应并行电流通路，其中每个并行电流通路包括多个放电电阻器152，所述放电电阻器152被接入到相应电压源转换器122a、122b中。同时，允许转换器电流继续流经开关模块144。
每个并行电流通路的目的是要提供一种通路，所述通路使放电电流流经被接入的放电电阻器152，使得被接入的放电电阻器152能够耗散关联功率传输介质136、138中存储的能量，以便耗散馈送给电气组合件120的过剩功率。
同时，电气组合件120配置成通过开关模块开关元件以便将电压源转换器122a、122b保持在解阻状态中，并且通过将第一和第二AC电路断路器保持闭合以保持电压源转换器122a、122b到第一和第二AC网络140a、140b的电连接来保持联机。
整流器122a和逆变器122b的放电电路被控制成在整流器122a中的并行电流通路的形成与逆变器122b中的并行电流通路的形成之间进行交替。整流器122a中的并行电流通路的形成与逆变器122b中的并行电流通路的形成之间交替的速率通过放电电路的组件的热时间常数来定义。
在图8中所示的保护序列中，并行电流通路的形成在整流器122a与逆变器122b之间进行交替，其中整流器122a和逆变器122b的每个被控制成在50 ms的相应示范周期内形成相应并行电流通路。这在重新形成并行电流通路以耗散更多能量之前为每个电压源转换器122a、122b的放电电路提供50 ms的周期进行冷却。
如果故障或干扰在形成并行电流通路的容许时长经过之前清除，则准许电气组合件120继续其正常功率传递操作。
如果故障或干扰的时长超过形成并行电流通路的容许时长，则模块开关元件被开关，以便阻塞电压源转换器122a、122b，以及第一和第二AC电路断路器被打开，以便将电压源转换器122a、122b与第一和第二AC网络140a、140b隔离。
在保护序列的发起之前，控制器158评估放电电路的数量和能量额定值，以便确定可用来执行放电操作的能量排放容量的量。控制器通过利用电气组合件120的功率传递等级划分可用来执行放电操作的能量排放容量的量来确定形成并行电流通路的容许时长。
可选地，控制器158可配置成通过改变相应DC电压触发等级来控制放电电路的放电开关元件150的开关以形成相应并行电流通路，以便协调控制放电电路以形成整流器122a和逆变器122b中的相应并行电流通路的定时，在所述相应DC电压触发等级，每个放电电路被控制成形成相应并行电流通路。这使电气组合件120能够控制整流器122a与逆变器122b之间的放电功能的分布，并且使逆变器122b能够易于向第二AC网络140b提供无功功率支持。优选地通过DC功率传输介质136和138的电阻、可用来执行放电操作的能量排放容量的量以及被允许流入第二AC网络140中并且被要求提供无功功率支持的能量的量来定义每个DC电压触发等级。
进一步可选地，控制器158可配置成在相同时间或者在不同时间有选择地控制与不同相关联的放电电路的放电开关元件150的开关，以形成与不同相关联的相应并行电流通路。
在本发明的其他实施例中，电气组合件120可被修改，使得由整流器122a和逆变器122b中的任一个(但不是两者)的放电电路来执行放电操作。
因此，图7的电气组合件120的配置通过对电压源转换器122a、122b内部的放电电路的控制来实现产生于AC网络140a、140b中的故障或干扰、馈送给电气组合件120的过剩功率的耗散。另外，与具有专用放电电路(例如常规动态制动电阻器)的常规电气组合件相比，图7的电气组合件120的配置提供成本和尺寸节省，该专用放电电路连接到DC功率传输介质并且是电压源转换器外部的。
在本发明的其他实施例中，可响应于检测电气故障或干扰的发生的另一种方式(例如第一和第二AC网络140a、140b中的AC超频、过电流和/或功率摆动的检测)而发起保护序列。
将领会，本说明书中描述的开关模块44、144和放电电路的各种配置是可互换的，并且由此可适用于本说明书中描述的本发明的不同实施例。另外，如上所述，将会理解，使所述或每个放电电路形成开关模块44、144的组成部分不是必不可少的。

Claims (41)

1.一种用于互连第一和第二网络(40，140a，140b)的电气组合件(20，120)，所述电气组合件(20，120)包括功率传输介质(36，38，136，138)和转换器(22，122a，122b)，所述功率传输介质(36，38，136，138)配置用于到所述第一网络(140a)的连接，所述转换器(22，122a，122b)包括：
第一端子(24，26，134a)和第二端子(34，134b)，所述第一端子(24，26)连接到所述功率传输介质(36，38，136，138)，所述第二端子(34，134b)配置用于到所述第二网络(40，140b)的连接；
至少一个开关模块(44，144)，所述至少一个开关模块(44，144)布置成互连所述第一端子(24，26，134a)和所述第二端子(34，134b)，所述或每个开关模块(44，144)可开关，以控制所述第一与第二网络(40，140a，140b)之间的功率的传递；
至少一个放电电路，所述至少一个放电电路包括放电开关元件(50，150)和放电电阻器(52，152)，所述或每个放电开关元件(50，150)可开关，以将对应放电电阻器(52，152)接入所述转换器(22)以及从所述转换器(22)断开；以及
控制器(58，158)，所述控制器(58，158)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50，150)的开关以形成所述转换器(22，122a，122b)中的电流通路(60)，所述电流通路(60)包括所述或每个放电电阻器(52，152)，使得放电电流流经所述电流通路(60)，以排放所述功率传输介质(36，38，136，138)中存储的能量。
2.如权利要求1所述的电气组合件(20，120)，其中所述控制器(58，158)配置成响应于电气故障或干扰的发生和/或在所述电气组合件(20)的正常操作条件下有选择地控制所述或每个放电开关元件(50，150)的所述开关，以形成所述电流通路(60)。
3.如权利要求1或2所述的电气组合件（120），其中所述控制器(158)配置成响应于所述功率传输介质(136，138)、所述第一网络(140a)或所述第二网络(40，140b)中的DC过电压或AC超频而有选择地控制所述或每个放电开关元件(150)的所述开关，以形成所述电流通路。
4.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，其中所述控制器(58)配置成在控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关以形成所述电流通路(60)之前有选择地控制所述或每个开关模块(44)的开关以阻塞所述转换器(22)。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成在控制所述或每个放电开关元件(150)的所述开关以形成所述电流通路之前有选择地控制所述或每个开关模块(144)的开关以对所述转换器(122a，122b)进行解阻或者将所述转换器(122a，122b)保持在解阻状态中。
6.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，包括第一电路中断装置，所述第一电路中断装置连接到所述第一端子(24，26)并且配置用于到所述第一网络的连接，其中所述电气组合件(20)包括第一控制单元，所述第一控制单元配置成在控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关以形成所述电流通路(60)之前有选择地操作所述第一电路中断装置，以便将所述转换器(22)与所述第一网络断开。
7.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，包括第二电路中断装置，所述第二电路中断装置连接到所述第二端子(34)并且配置用于到所述第二网络(40)的连接，其中所述电气组合件(20)包括第二控制单元，所述第二控制单元配置成在控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关以形成所述电流通路(60)之前有选择地操作所述第二电路中断装置，以便将所述转换器(22)与所述第二网络(40)断开。
8.如权利要求1至5中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述电气组合件(120)配置成当所述或每个放电电路被控制成形成所述电流通路时保持所述转换器(122a，122b)到所述第一和第二网络(140a，140b)的电连接。
9.如权利要求8所述的电气组合件(120)，包括第一电路中断装置，所述第一电路中断装置连接到所述第一端子(134a)并且配置用于到所述第一网络(140a)的连接，其中所述电气组合件(120)包括第一控制单元，所述第一控制单元配置成当所述或每个放电电路被控制成形成所述电流通路时有选择地操作所述第一电路中断装置，以保持所述转换器(122a)与所述第一网络(140a)之间的所述电连接。
10.如权利要求8或9所述的电气组合件(120)，包括第二电路中断装置，所述第二电路中断装置连接到所述第二端子(134b)并且配置用于到所述第二网络(140b)的连接，其中所述电气组合件(120)包括第二控制单元，所述第二控制单元配置成当所述或每个放电电路被控制成形成所述电流通路时有选择地操作所述第二电路中断装置，以保持所述转换器(122b)与所述第二网络(140b)之间的所述电连接。
11.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，其中所述控制器（58）配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关，以便将所述电流通路(60)连接到所述第二端子(34)，使得所述放电电流流动到所述第二端子(34)。
12.如权利要求11所述的电气组合件(20)，包括至少一个阻抗元件，所述至少一个阻抗元件可操作连接到所述第二端子(34)。
13.如权利要求12所述的电气组合件(20)，其中所述或每个阻抗元件是接地阻抗元件。
14.如权利要求12或13所述的电气组合件(20)，其中所述或每个阻抗元件包括线性电阻元件(62)、非线性电阻元件(64)和/或电抗元件(62)。
15.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，其中所述或每个开关模块(44)包括至少一个模块开关元件(46)和至少一个能量存储装置(48)，所述或每个开关模块(44)中的所述或每个模块开关元件(46)和所述或每个能量存储装置(48)布置成可组合以有选择地提供电压源，其中所述或每个放电电路布置在所述开关模块(44)或者所述开关模块(44)的相应的一个开关模块中。
16.如权利要求15所述的电气组合件(20)，其中所述或每个放电电路与所述开关模块(44)的所述或每个能量存储装置(48)或者所述开关模块(44)的所述相应的一个开关模块的所述或每个能量存储装置(48)并联连接。
17.如权利要求1至14中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述或每个开关模块(144)包括至少一个模块开关元件和至少一个能量存储装置，所述或每个开关模块(144)中的所述或每个模块开关元件和所述或每个能量存储装置布置成可组合以有选择地提供电压源，其中所述或每个放电电路与所述开关模块(144)或者所述开关模块(144)的相应的一个开关模块并联连接。
18.如权利要求15至17中的任一项所述的电气组合件(20，120)，其中所述控制器(58，158)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50，150)的所述开关，以便将所述或每个放电电阻器(52，152)电连接到所述或每个对应能量存储装置(48)，以便排放所述或每个对应能量存储装置(48)中存储的能量。
19.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，其中所述第一端子是DC端子(24，26)。
20.如权利要求19所述的电气组合件(20)，其中所述转换器(22)包括定义第一和第二DC端子(24，26)的一对第一端子，所述第一DC端子(24)连接到所述功率传输介质(36)，所述第二DC端子(26)配置用于到另一个功率传输介质(38)或地的连接，其中所述控制器(58)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关，以形成用来连接所述DC端子(24，26)的所述电流通路(60)，使得所述放电电流在所述DC端子(24，26)之间流动。
21.如权利要求19或20所述的电气组合件(20)，其中所述转换器(22)包括至少一个转换器分支(28)和多个开关模块(44)，所述或每个转换器分支(28)在定义第一和第二DC端子(24，26)的一对第一端子之间延伸，所述或每个转换器分支(28)包括通过定义AC端子(34)的第二端子所分隔的第一和第二分支部分(30，32)，每个分支部分(30，32)包括所述开关模块(44)中的至少一个，其中所述控制器(58)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50)的所述开关，以形成所述电流通路(60)，使得所述放电电流流经所述或每个转换器分支(28)的所述分支部分(30，32)中的至少一个或两个。
22.如权利要求1至18中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述第一端子(134a)是AC端子。
23.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20)，其中所述转换器(22)包括一个或多个接地连接(54，56)，所述或每个接地连接(54，56)包括接地开关元件，所述接地开关元件可开关，以有选择地将所述转换器(22)连接到地，以及所述控制器(58)进一步配置成有选择地控制所述或每个接地开关元件(54，56)的开关，以经由所述或每个接地连接(54，56)将所述电流通路(60)连接到地。
24.如从属于权利要求1至18中的任一项时的权利要求23所述的电气组合件(20)，其中所述第一和第二端子分别定义AC和DC端子(34，24，26)或者DC和AC端子(24，26，34)，以及所述或每个接地连接(54，56)布置在所述转换器(22)的AC侧或DC侧处。
25.如从属于权利要求14时的权利要求23或24所述的电气组合件(20)，其中所述或每个阻抗元件包括非线性电阻元件(64)，以及所述控制器(58)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(50)和所述或每个接地开关元件的所述开关，以便将所述电流通路(60)连接到所述第二端子(34)，使得所述放电电流流经所述或每个阻抗元件，之后接着经由所述或每个接地连接(54，56)将所述电流通路(60)连接到地。
26.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成有选择地控制所述或每个放电开关元件(150)的所述开关，以形成所述转换器(122a，122b)中的所述电流通路，使得放电电流流经所述电流通路，以排放所述功率传输介质(136，138)中存储的能量，以便排放馈送给所述电气组合件(120)的过剩功率。
27.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器（158）配置成确定形成所述电流通路的容许时长，其中所述容许时长作为所述电气组合件(120)的功率传递等级、要求将由所述或每个放电电路所耗散的功率量和/或所述或每个放电电路的能量额定值的函数来确定。
28.如权利要求27所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成响应于与所述电气组合件(120)关联的电气故障或干扰的时长超过形成所述电流通路的所述容许时长而有选择地控制所述或每个开关模块(144)的所述开关以阻塞所述转换器(122a，122b)。
29.如权利要求27或28所述的电气组合件(120)，包括第一电路中断装置，所述第一电路中断装置连接到所述第一端子(134a)并且配置用于到所述第一网络(140a)的连接，其中所述电气组合件(120)包括第一控制单元，所述第一控制单元配置成响应于与所述电气组合件(120)关联的电气故障或干扰的时长超过形成所述电流通路的所述容许时长而有选择地操作所述第一电路中断装置，以便将所述转换器(122a)与所述第一网络(140a)断开。
30.如权利要求27至29中的任一项所述的电气组合件(120)，包括第二电路中断装置，所述第二电路中断装置连接到所述第二端子(134b)并且配置用于到所述第二网络(140b)的连接，其中所述电气组合件(120)包括第二控制单元，所述第二控制单元配置成响应于与所述电气组合件(120)关联的电气故障或干扰的时长超过形成所述电流通路的所述容许时长而有选择地操作所述第二电路中断装置，以便将所述转换器(122b)与所述第二网络(140b)断开。
31.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(20，120)，其中所述转换器(22，122a，122b)包括多个放电电路，以及所述控制器(58，158)配置成有选择地控制所述放电电路的所述放电开关元件(50，150)的所述开关，以形成所述转换器(22，122a，122b)中的相应电流通路(60)。
32.如前述权利要求中的任一项所述的电气组合件(120)，包括多个转换器(122a，122b)，每个转换器(122a，122b)包括至少一个放电电路，其中所述控制器(158)配置成有选择地控制所述放电电路的所述放电开关元件(150)的所述开关，以形成所述相应转换器(122a，122b)中的相应电流通路。
33.如权利要求32所述的电气组合件(120)，其中所述多个转换器的第一转换器配置为整流器(122a)，而所述多个转换器的第二转换器配置为逆变器(122b)。
34.如权利要求33所述的电气组合件(120)，其中所述整流器(122a)的所述第一端子(134a)是AC端子，所述整流器(122a)的所述第二端子(124，126)是DC端子，所述逆变器(122b)的所述第一端子(124，126)是DC端子，以及所述逆变器(122b)的所述第二端子(134b)是AC端子。
35.如权利要求31至34中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成通过改变相应触发等级或范围来控制所述放电电路的所述放电开关元件(150)的所述开关，以形成所述相应电流通路，在所述相应触发等级或范围，每个放电电路被控制成形成所述相应电流通路。
36.如权利要求35所述的电气组合件，其中改变所述放电电路的所述触发等级或范围，以便协调控制所述放电电路以形成所述相应电流通路。
37.如权利要求36所述的电气组合件，其中改变所述放电电路的所述触发等级或范围，以便协调控制所述放电电路以形成所述相应电流通路的定时。
38.如权利要求31至37中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成在相同时间或者在不同时间有选择地控制所述放电电路的所述放电开关元件(150)的所述开关，以形成所述相应电流通路。
39.如权利要求31至37中的任一项所述的电气组合件(120)，其中所述控制器(158)配置成有选择地控制所述放电电路的所述放电开关元件(150)的所述开关，以便在所述相应电流通路的形成之间进行交替或循环。
40.如权利要求31至39中的任一项所述的电气组合件(20，120)，其中所述电气组合件(20，120)是多相电气组合件，并且所述多个放电电路配置成与共相或不同相关联。
41.如权利要求40所述的电气组合件(20,120)，其中当所述多个放电电路配置成与不同相关联时，所述控制器(58,158)配置成在相同时间或者在不同时间有选择地控制与不同相关联的所述放电电路的所述放电开关元件(50,150)的所述开关，以形成与不同相关联的所述相应电流通路(60)。
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