CN212392806U - 一种含极间电容的直流耗能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含极间电容C_d的直流耗能装置，所述直流耗能装置包括：极间电容C_d、电力电子开关模块S_P、电阻R，S_P和电阻R串联构成S_P‑R串联结构，S_P的一端连接至所述电阻R一端；所述极间电容C_d与所述S_P‑R串联结构并联，所述电力电子开关模块S_P的另一端连接至所述极间电容C_d的一端，所述电阻R的另一端连接至所述极间电容C_d的另一端，所述S_P‑R串联结构构成所述极间电容C_d的稳压电路；S_P包括一个开关子模块或多个串联的开关子模块。本实用新型的直流耗能装置可在直流耗能装置进行投切时，平抑直流母线电压，保证直流耗能装置总体的故障穿越性能，进一步地稳定了电压波动，提高电力电子器件的可靠性和安全性。

Description

一种含极间电容的直流耗能装置

技术领域

本实用新型属于本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种含极间电容的直流耗能装置。

背景技术

近年来，高压直流输电技术得到高速发展，海上风电场并网柔性直流输电系统(VSC-HVDC)的应用越来越广泛。直流耗能装置是其中的关键装备。

VSC-HVDC在正常运行时，风电机组以孤岛方式接入时所发出的能量与受端交流电网消耗的能量保持平衡。而当受端交流电网发生故障时，其所消耗的能量减小，使得受端交流电网的接纳功率的能力受限。而送端风电场由于无法直接获得受端交流电网的频率和电压信息，短时间内电压和频率不会变化，导致能量在直流线路上积累，盈余功率流入换流器，换流器子模块中电容被充电，电容电压上升，导致所述直流线路电压上升。若受端换流站对直流线路的控制失效，严重时将导致所述直流线路跳开。为避免故障，需要通过应用直流耗能装置来消耗能量的方式消耗所述盈余功率，以提升故障穿越能力。

目前已有的直流耗能装置方案均为通过斩波电路或模块化多电平电路的方式，来控制功率或者说能量的消耗。然而，这些已有的方案均会因为在斩波过程中、在限流电抗和桥臂电抗上的电压降落所导致的直流电压波动过大，且存在着直流耗能装置的电流断续甚至反向的问题，这些问题严重的会导致直流系统闭锁故障。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种含极间电容的直流耗能装置。

本实用新型提供的含极间电容的直流耗能装置包括：极间电容C_d、电力电子开关模块S_P、电阻R，

其中，

所述电力电子开关模块S_P和电阻R串联构成S_P-R串联结构，所述电力电子开关模块S_P的一端连接至所述电阻R一端；

所述极间电容C_d与所述S_P-R串联结构并联，所述电力电子开关模块S_P的另一端连接至所述极间电容C_d的一端，所述电阻R的另一端连接至所述极间电容C_d的另一端，所述S_P-R串联结构构成所述极间电容C_d的稳压电路；

所述电力电子开关模块S_P包括一个开关子模块或多个串联的开关子模块。

进一步，

所述极间电容C_d的一端连接至一条直流母线；

所述极间电容C_d的另一端连接至另一条直流母线。

进一步，

所述开关子模块包括：全控开关器件T₁，功率器件D₁，辅助稳压电路，其中，

所述全控开关器件T₁和所述功率器件D₁构成反并联结构，即所述全控开关器件T₁的第一电极与所述功率器件D₁的第二电极连接，且所述全控开关器件T₁的第二电极与所述功率器件D₁的第一电极连接；

所述辅助稳压电路与所述全控开关器件T₁并联，所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极，所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极；

所述全控开关器件T₁的第一电极作为所述开关子模块的一端，所述全控开关器件T₁的第二电极作为所述开关子模块的另一端。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：全控开关器件T₂，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述全控开关器件T₂与所述功率器件D₂构成反并联结构，即所述全控开关器件T₂的第一电极与所述功率器件D₂的第二电极连接，且所述全控开关器件T₂的第二电极与所述功率器件D₂的第一电极连接；

所述全控开关器件T₂的第二电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联，且所述缓冲电容C_s的一端连接至所述全控开关器件T₂的第一电极，所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：全控或半控开关器件T_D，子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述全控或半控开关器件T_D与所述子模块耗能电阻R_D构成T_D-R_D串联结构，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极连接至所述子模块耗能电阻R_D的一端；

所述T_D-R_D串联结构与所述功率器件D₂并联，所述子模块耗能电阻R_D的另一端连接至所述功率器件D₂的第二电极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极连接至所述功率器件D₂的第一电极；

所述全控或半控开关器件T_D的第二电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联，且所述缓冲电容C_s的一端连接至所述子模块耗能电阻R_D的另一端，所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：全控或半控开关器件T_D，子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述功率器件D₂的第一电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述全控或半控开关器件T_D与所述子模块耗能电阻R_D构成T_D-R_D串联结构，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极连接至所述子模块耗能电阻R_D的一端；

所述缓冲电容C_s、所述T_D-R_D串联结构、所述静态均压电阻R_s三者并联，所述缓冲电容C_s的一端与所述子模块耗能电阻R_D的另一端及所述功率器件D₂的第二电极连接；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述功率器件D₂的第一电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极，所述功率器件D₂的第二电极连接至所述缓冲电容C_s的一端；

所述功率器件D₂与所述子模块耗能电阻R_D并联；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：子模块耗能电阻R_D，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，

其中，

所述子模块耗能电阻R_D和所述缓冲电容C_s构成R_D-C_s串联结构，所述子模块耗能电阻R_D的一端连接至所述缓冲电容C_s的一端；

所述R_D-C_s串联结构、所述静态均压电阻R_s、所述金属氧化物避雷器MOV三者并联；

所述子模块耗能电阻R_D的另一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，

其中，

所述缓冲电容C_s、所述静态均压电阻R_s、所述金属氧化物避雷器MOV三者并联；

所述缓冲电容C_s的一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述辅助稳压电路包括：静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，其中，

所述静态均压电阻R_s和所述金属氧化物避雷器MOV并联；

所述静态均压电阻R_s的一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述静态均压电阻R_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

进一步，

所述极间电容C_d为滤波电容。

进一步，

所述全控开关器件T₁和T₂为下列器件之一：绝缘栅双极型晶体管、注入增强门极晶体管、集成门极换流晶闸管、门级可关断晶闸管，

所述全控开关器件T₁和T₂为绝缘栅双极型晶体管或注入增强门极晶体管时，所述全控开关器件T₁和T₂的第一电极为集电极，所述全控开关器件T₁和T₂的第二电极为发射极；

所述全控开关器件T₁和T₂为集成门极换流晶闸管或门级可关断晶闸管时，所述全控开关器件T₁和T₂的第一电极为阳极，所述全控开关器件T₁和T₂的第二电极为阴极。

进一步，

所述功率器件D₁和D₂均为功率二极管；

所述功率器件D₁和D₂的第一电极为阳极；

所述功率器件D₁和D₂的第二电极为阴极。

进一步，

所述全控或半控开关器件T_D为下列器件之一：晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、注入增强门极晶体管、集成门极换流晶闸管、门级可关断晶闸管，

所述全控或半控开关器件T_D为绝缘栅双极型晶体管或注入增强门极晶体管时，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极为集电极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极为发射极；

所述全控或半控开关器件T_D为晶闸管、集成门极换流晶闸管或门级可关断晶闸管时，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极为阳极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极为阴极。

本实用新型的直流耗能装置采用极间的滤波电容，可以在直流耗能装置进行投切时，将其电流保持连续，减小电流变化率，从而减小在电抗器上的电势降落，进而消除电压毛刺，从而平抑直流母线电压；可保证直流耗能装置总体的故障穿越性能，尽可能减小直流电压的变化，进一步地稳定了电压波动；极间滤波电容可以减小直流耗能装置的电力电子器件们在关断时的电压上升率，从而减小电力电子器件在开断时的电应力，从而进一步提高电力电子器件的可靠性和安全性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构一；

图2示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构二；

图3示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构三；

图4示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构四；

图5示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构五；

图6示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构六；

图7示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构七；

图8示出了根据本实用新型实施例的含极间电容的直流耗能装置的拓扑结构八。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提供的含极间电容的直流耗能装置可能包含多种电路拓扑结构，图1至图8展示了其中一部分的电路拓扑结构。除各附图所示出的电路拓扑结构之外，其它具有相同工作原理的电路拓扑结构同样适用，也均在本专利保护范围之内。

在图1至图8中，C_dc和C_dc1为所述极间电容，所述极间电容连接于两条直流母线之间，各附图中两条直流母线与所述极间电容之间的电感为连接线带来的杂散电感。S_P和S_P1为电力电子开关模块，R和R1为电阻，SM₁-SM_n为串联构成所述电力电子开关模块的各串联子模块，所述各串联子模块均为开关子模块，其中，T₁和T₂为全控开关器件，包括但不限于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、注入增强门极晶体管(IEGT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)、门级可关断晶闸管(GTO)等全控开关器件；D₁和D₂为功率二极管，包括但不限于普通型二极管和快恢复二极管；T_D为全控或半控开关器件，包括但不限于晶闸管(SCR)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、注入增强门极晶体管(IEGT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)、门级可关断晶闸管(GTO)等；C_s和R_s分别为缓冲电容和静态均压电阻；MOV为吸收能量用的金属氧化物避雷器；R_D为子模块耗能电阻。下面以IGBT作为图1-图4中全控开关器件T₁和T₂，以GTO作为图2和图3中全控或半控开关器件T_D、并以GTO作为图5-图7中全控开关器件T₁为例，说明本实用新型的具体实施方式。

由图1至图7可知，电力电子开关模块S_P与电阻R构成S_P-R串联结构，极间电容C_dc与S_P-R串联结构并联并连接于两条直流母线之间。而在图8中，电力电子开关模块S_P1与电阻R1构成S_P1-R1串联结构，电力电子开关模块S_P与电阻R构成图1中的S_P-R串联结构，S_P1-R1串联结构与S_P-R串联结构串联连接于两条直流母线之间，其中，R1、S_P1、S_P、R顺序串联；极间电容C_dc1与S_P1-R1串联结构并联，极间电容C_dc与S_P-R串联结构并联。

在图1至图7中，T₁与D₁构成反并联结构，即T₁的集电极与D₁的阴极连接且T₁的发射极与D₁的阳极连接；T₁的集电极(T₁为IGBT时)或阳极(T₁为GTO时)作为所述开关子模块的一端，T₁的发射极(T₁为IGBT时)或阴极(T₁为GTO时)作为所述开关子模块的另一端。所述开关子模块中还包括辅助稳压电路。下面详述图1至图7中的各辅助稳压电路。

图1所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第一种电路拓扑结构。第一种电路拓扑结构中，IGBT T₂，功率二极管D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s构成了辅助稳压电路。其中，T₂与D₂构成反并联结构，即T₂的集电极与D₂的阴极连接且T₂的发射极与D₂的阳极连接；C_s和R_s并联，且C_s的一端连接至T₂的集电极，C_s的另一端连接至T₁的发射极；T₂的发射极连接至T₁的集电极。

图2所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第二种电路拓扑结构。第二种电路拓扑结构中，GTO T_D，子模块耗能电阻R_D，功率二极管D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s构成了辅助稳压电路。其中，T_D与R_D构成T_D-R_D串联结构，T_D的阳极与R_D的一端连接，且T_D的阴极与IGBT T₁的集电极连接；T_D-R_D串联结构与D₂并联，R_D的另一端与D₂的阴极连接，且T_D的阴极与D₂的阳极连接；C_s和R_s并联，且C_s的一端连接至D₂的阴极，C_s的另一端连接至T₁的发射极。

图3所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第三种电路拓扑结构。第三种电路拓扑结构中，功率二极管D₂，缓冲电容C_s，子模块耗能电阻R_D，GTO T_D，静态均压电阻R_s构成了辅助稳压电路。其中，D₂的阳极连接至IGBT T₁的集电极；C_s的一端连接至D₂的阴极，C_s的另一端连接至T₁的发射极；T_D与R_D构成T_D-R_D串联结构，T_D的阳极与R_D的一端连接；C_s、T_D-R_D串联结构、R_s三者并联，R_D的另一端连接至D₂的阴极，T_D的阴极连接至T₁的发射极。

图4所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第四种电路拓扑结构。第四种电路拓扑结构中，功率二极管D₂，子模块耗能电阻R_D，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s构成了辅助稳压电路。其中，D₂的阳极连接至IGBT T₁的集电极；R_D和D₂并联；C_s的一端连接至D₂的阴极，C_s的另一端连接至T₁的发射极；C_s和R_s并联。

图5所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第五种电路拓扑结构。第五种电路拓扑结构中，子模块耗能电阻R_D，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV构成了辅助稳压电路。其中，R_D和C_s构成R_D-C_s串联结构，R_D的一端连接至C_s的一端；R_D的另一端连接至GTO T₁的阳极；C_s的另一端连接至GTO T₁的阴极；R_D-C_s串联结构、R_s、MOV三者并联。

图6所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第六种电路拓扑结构。第六种电路拓扑结构中，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV构成了辅助稳压电路。其中，GTO T₁、C_s、R_s、MOV四者并联。

图7所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第七种电路拓扑结构。第七种电路拓扑结构中，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV构成了辅助稳压电路。其中，GTO T₁、R_s、MOV三者并联。

本实用新型所提供的含极间电容的直流耗能装置中，还可包括1个以上的极间电容，如图8所示为本实用新型的含极间电容的直流耗能装置的第八种电路拓扑结构，这是包括2个极间电容的直流耗能装置的电路拓扑结构，是在两条直流母线中间设有串联的两个极间电容C_dc和C_dc1。如前所述，电力电子开关模块S_P和电阻R构成S_P-R串联结构作为电力电子开关模块S_P的稳压电路，极间电容C_dc与S_P-R串联结构并联；电力电子开关模块S_P1和电阻R1构成S_P1-R1串联结构作为电力电子开关模块S_P1的稳压电路，极间电容C_dc1与S_P1-R1串联结构并联；R的一端连接至一条直流母线，R的另一端连接至S_P的一端，S_P的另一端连接至S_P1的一端，S_P1的另一端连接至R1的一端，R1的另一端连接至另一条直流母线。图8中只给出了S_P的稳压电路的具体结构(与图1中S_P的稳压电路的结构相同)，S_P1的稳压电路可具有与S_P的稳压电路相同的结构。当直流耗能装置包括至少两个串联的极间电容时，相邻的两个极间电容各自对应的稳压电路中的电力电子开关模块可以相邻设置(如图8中的S_P和S_P1)也可以不相邻。

由于极间电容可以分为集中式极间电容或分布式极间电容，区别在于是否分组，可分组的极间电容为分布式极间电容，不能分组的极间电容为集中式极间电容。图1至图7为含集中式极间电容的直流耗能装置的电路拓扑结构，其中极间电容C_dc为集中式极间电容。对于分布式极间电容，分的组数或者说个数不限，含极间电容的直流耗能装置可包括多组或者说多个极间电容，每个极间电容均可设置有上述图1至图7中所述的稳压电路。图8所示仅为直流耗能装置中分布式极间电容分组为两组C_dc和C_dc1时的示意图，但在实际使用中，直流耗能装置中分布式极间电容也可分为多于两组，其中，每组分布式极间电容的稳压电路均与集中式极间电容的稳压电路具有相同的结构，含所述集中式极间电容或分布式极间电容的直流耗能装置均在本专利保护范围之内。

本实用新型提出的一种含极间电容的直流耗能装置，具有以下几点的特点和优势：1.采用极间的滤波电容，可以在直流耗能装置进行投切时，将其电流保持连续，减小电流变化率，从而减小在电抗器上的电势降落，进而消除电压毛刺，从而平抑直流母线电压；2.为保证直流耗能装置总体的故障穿越性能，尽可能减小直流电压的变化，加入极间电容可以起到这一作用，进一步稳定电压波动；3.极间滤波电容可以减小直流耗能装置的电力电子器件们在关断时的电压上升率，从而减小电力电子器件在开断时的电应力，从而进一步提高电力电子器件的可靠性和安全性。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，所述直流耗能装置包括：极间电容C_d、电力电子开关模块S_P、电阻R，

其中，

所述电力电子开关模块S_P和电阻R串联构成S_P-R串联结构，所述电力电子开关模块S_P的一端连接至所述电阻R一端；

所述极间电容C_d与所述S_P-R串联结构并联，所述电力电子开关模块S_P的另一端连接至所述极间电容C_d的一端，所述电阻R的另一端连接至所述极间电容C_d的另一端，所述S_P-R串联结构构成所述极间电容C_d的稳压电路；

所述电力电子开关模块S_P包括一个开关子模块或多个串联的开关子模块。

2.根据权利要求1所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述极间电容C_d的一端连接至一条直流母线；

所述极间电容C_d的另一端连接至另一条直流母线。

3.根据权利要求1所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述开关子模块包括：全控开关器件T₁，功率器件D₁，辅助稳压电路，

其中，

所述全控开关器件T₁和所述功率器件D₁构成反并联结构，即所述全控开关器件T₁的第一电极与所述功率器件D₁的第二电极连接，且所述全控开关器件T₁的第二电极与所述功率器件D₁的第一电极连接；

所述辅助稳压电路与所述全控开关器件T₁并联，所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极，所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极；

所述全控开关器件T₁的第一电极作为所述开关子模块的一端，所述全控开关器件T₁的第二电极作为所述开关子模块的另一端。

4.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：全控开关器件T₂，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述全控开关器件T₂与所述功率器件D₂构成反并联结构，即所述全控开关器件T₂的第一电极与所述功率器件D₂的第二电极连接，且所述全控开关器件T₂的第二电极与所述功率器件D₂的第一电极连接；

所述全控开关器件T₂的第二电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联，且所述缓冲电容C_s的一端连接至所述全控开关器件T₂的第一电极，所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

5.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：全控或半控开关器件T_D，子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述全控或半控开关器件T_D与所述子模块耗能电阻R_D构成T_D-R_D串联结构，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极连接至所述子模块耗能电阻R_D的一端；

所述T_D-R_D串联结构与所述功率器件D₂并联，所述子模块耗能电阻R_D的另一端连接至所述功率器件D₂的第二电极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极连接至所述功率器件D₂的第一电极；

所述全控或半控开关器件T_D的第二电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联，且所述缓冲电容C_s的一端连接至所述子模块耗能电阻R_D的另一端，所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

6.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：全控或半控开关器件T_D，子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述功率器件D₂的第一电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述全控或半控开关器件T_D与所述子模块耗能电阻R_D构成T_D-R_D串联结构，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极连接至所述子模块耗能电阻R_D的一端；

所述缓冲电容C_s、所述T_D-R_D串联结构、所述静态均压电阻R_s三者并联，所述缓冲电容C_s的一端与所述子模块耗能电阻R_D的另一端及所述功率器件D₂的第二电极连接；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

7.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：子模块耗能电阻R_D，功率器件D₂，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，

其中，

所述功率器件D₂的第一电极作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极，所述功率器件D₂的第二电极连接至所述缓冲电容C_s的一端；

所述功率器件D₂与所述子模块耗能电阻R_D并联；

所述缓冲电容C_s和所述静态均压电阻R_s并联；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

8.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：子模块耗能电阻R_D，缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，

其中，

所述子模块耗能电阻R_D和所述缓冲电容C_s构成R_D-C_s串联结构，所述子模块耗能电阻R_D的一端连接至所述缓冲电容C_s的一端；

所述R_D-C_s串联结构、所述静态均压电阻R_s、所述金属氧化物避雷器MOV三者并联；

所述子模块耗能电阻R_D的另一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

9.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：缓冲电容C_s，静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，

其中，

所述缓冲电容C_s、所述静态均压电阻R_s、所述金属氧化物避雷器MOV三者并联；

所述缓冲电容C_s的一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述缓冲电容C_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

10.根据权利要求3所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述辅助稳压电路包括：静态均压电阻R_s，金属氧化物避雷器MOV，

其中，

所述静态均压电阻R_s和所述金属氧化物避雷器MOV并联；

所述静态均压电阻R_s的一端作为所述辅助稳压电路的一端连接至所述全控开关器件T₁的第一电极；

所述静态均压电阻R_s的另一端作为所述辅助稳压电路的另一端连接至所述全控开关器件T₁的第二电极。

11.根据权利要求3-10任一所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述极间电容C_d为滤波电容。

12.根据权利要求3-10任一所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述全控开关器件T₁和T₂为下列器件之一：绝缘栅双极型晶体管、注入增强门极晶体管、集成门极换流晶闸管、门级可关断晶闸管，

所述全控开关器件T₁和T₂为绝缘栅双极型晶体管或注入增强门极晶体管时，所述全控开关器件T₁和T₂的第一电极为集电极，所述全控开关器件T₁和T₂的第二电极为发射极；

所述全控开关器件T₁和T₂为集成门极换流晶闸管或门级可关断晶闸管时，所述全控开关器件T₁和T₂的第一电极为阳极，所述全控开关器件T₁和T₂的第二电极为阴极。

13.根据权利要求3-10任一所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述功率器件D₁和D₂均为功率二极管；

所述功率器件D₁和D₂的第一电极为阳极；

所述功率器件D₁和D₂的第二电极为阴极。

14.根据权利要求5或6所述一种含极间电容的直流耗能装置，其特征在于，

所述全控或半控开关器件T_D为下列器件之一：晶闸管、绝缘栅双极型晶体管、注入增强门极晶体管、集成门极换流晶闸管、门级可关断晶闸管，

所述全控或半控开关器件T_D为绝缘栅双极型晶体管或注入增强门极晶体管时，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极为集电极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极为发射极；

所述全控或半控开关器件T_D为晶闸管、集成门极换流晶闸管或门级可关断晶闸管时，所述全控或半控开关器件T_D的第一电极为阳极，所述全控或半控开关器件T_D的第二电极为阴极。

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