ES2878805T3 - Sistema y método de suministro de energía - Google Patents

Abstract

Un sistema de suministro de energía de CC (122) que comprende secciones de bus de distribución de energía de CC primera y segunda (30, 31) y un conjunto de conmutación de energía de CC que comprende una pluralidad de unidades de conmutación de energía conectadas en serie (121) y un limitador de corriente; comprendiendo cada unidad de conmutación de energía un primer terminal de unidad de conmutación de energía (123) y un segundo terminal de unidad de conmutación de energía (124) y dos subunidades de conmutación de energía simétricas (146) para controlar el flujo de corriente entre el primer terminal y el segundo terminal; estando cada subunidad conectada eléctricamente por un lado a uno de los terminales de unidad de conmutación de energía primero y segundo y, por el otro lado, a la otra subunidad; en donde las subunidades de conmutación de energía comprenden cada una un dispositivo semiconductor (Q1, Q2) y en paralelo con el dispositivo semiconductor, un diodo conectado en serie (D1, D2) y un condensador (C1, C2) en donde un primer terminal del conjunto está acoplado eléctricamente a la primera sección de bus del bus de distribución de energía y el segundo terminal está acoplado eléctricamente a la segunda sección de bus del bus de distribución de energía; y en donde el voltaje en un lado del conjunto de conmutación de energía es mayor o igual a 1kV.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método de suministro de energía

Esta invención se refiere a un sistema de suministro de energía de CC que comprende un conjunto de conmutación de energía, en particular para una plataforma o un buque en alta mar.

En plataformas o embarcaciones en alta mar, sondas de perforación, aeronaves, sistemas de HVDC, redes de energía eólica o sistemas de CC similares, muchos equipos se consideran críticos y los requisitos reglamentarios especifican la disponibilidad de energía en caso de avería. En consecuencia, la práctica normal ha sido separar el equipo en la embarcación o sonda, en secciones y proporcionar energía separada a cada sección, con redundancia, de manera que, si se produce una avería en una sección, no se transfiera a la otra y no se pierda toda la capacidad operativa. Esta separación se ha logrado operando con enlaces de bus entre las secciones normalmente abiertas y solo en circunstancias limitadas cerrando esos enlaces de bus para permitir que un lado reciba energía del otro. Sin embargo, estos enlaces de bus solo están disponibles para sistemas de CC de bajo voltaje. Para sistemas de alto voltaje, deben utilizarse interruptores mecánicos.

Se pueden encontrar ejemplos de sistemas de suministro de energía de CC en los documentos WO 2006/024198 A1 y US 2003/0021131.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, un sistema de suministro de energía de CC comprende secciones de bus de distribución de energía de CC primera y segunda y un conjunto de conmutación de energía de CC que comprende una pluralidad de unidades de conmutación de energía conectadas en serie y un limitador de corriente; comprendiendo cada unidad de conmutación de energía un primer terminal de unidad de conmutación de energía y un segundo terminal de unidad de conmutación de energía y dos subunidades de conmutación de energía simétricas para controlar el flujo de corriente entre el primer terminal y el segundo terminal; estando cada subunidad conectada eléctricamente por un lado a uno de los terminales de unidad de conmutación de energía primero y segundo y, por el otro lado, a la otra subunidad; en donde las subunidades de conmutación de energía comprenden cada una un dispositivo semiconductor y en paralelo con el dispositivo semiconductor, un diodo y un condensador conectados en serie; en donde un primer terminal del conjunto está acoplado eléctricamente a la primera sección de bus del bus de distribución de energía y el segundo terminal está acoplado eléctricamente a la segunda sección de bus del bus de distribución de energía; y en donde el voltaje en un lado del conjunto de conmutación de energía es mayor o igual a 1kV.

El sistema de suministro de energía desconecta las secciones del bus de CC entre sí, si se detecta una avería, tal como un cortocircuito, para evitar que una avería en un lado del sistema se propague al otro lado.

Habitualmente, el limitador de corriente comprende una inductancia.

Preferentemente, el limitador de corriente se proporciona entre cada uno de los terminales primero y segundo y una unidad de conmutación de energía adyacente.

Esto proporciona protección a las unidades de conmutación frente a cortocircuitos que se produzcan en cualquier lado del sistema de distribución de energía de CC.

Preferentemente, una o cada una de las subunidades comprende además una resistencia en serie con el condensador. Esto ayuda a limitar oscilaciones del sistema. Es preferible que cada subunidad comprenda una resistencia.

Preferentemente, una o cada una de las subunidades comprende además un circuito de amortiguación en serie con el condensador.

Esto ayuda a limitar oscilaciones del sistema. Es preferible que cada una de las subunidades comprenda un circuito de amortiguación.

Preferentemente, el dispositivo semiconductor comprende uno de un diodo o un transistor.

Preferentemente, el dispositivo semiconductor comprende un transistor bipolar de puerta aislada.

Preferentemente, el voltaje en un lado del conjunto de conmutación de energía está dentro del rango de 1kV a 15kV. De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, un método para operar un sistema de suministro de energía de CC de acuerdo con el segundo aspecto comprende monitorizar el voltaje y la corriente del sistema durante el funcionamiento; si se detecta un cortocircuito, abrir las unidades de conmutación de energía para bloquear la corriente del lado del cortocircuito del sistema; monitorizar en cuanto a una indicación de que se ha eliminado el cortocircuito, cerrar las unidades de conmutación de energía para permitir que la corriente pase a través de las unidades de conmutación de energía; y continuar monitorizando el sistema en busca de indicaciones de un cortocircuito.

A continuación se describirá un ejemplo de un sistema de suministro de energía de CC que comprende un conjunto y un método de conmutación de energía de acuerdo con la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la Figura 1 ilustra un ejemplo de circuitería para un sistema de propulsión eléctrica diésel de bajo voltaje;

la Figura 2 ilustra un ejemplo de una unidad de conmutación de energía de un conjunto de conmutación de energía de acuerdo con la invención;

la Figura 3 muestra una topología ilustrativa de un conjunto de conmutación de energía de acuerdo con la invención;

la Figura 4 es un circuito eléctrico equivalente para el conjunto de conmutación de energía de la Figura 3;

la Figura 5a ilustra curvas de corriente y voltaje en función del tiempo, para el ejemplo de la Figura 3;

la Figura 5b ilustra el voltaje en el condensador C1 o C2 en función del tiempo, para el ejemplo de la Figura 3; la Figura 6 es un diagrama de flujo de un método de funcionamiento de un sistema de suministro de energía de CC que comprende un conjunto de conmutación de energía de acuerdo con la invención.

Los sistemas de distribución de energía de CC en embarcaciones o plataformas en alta mar o sondas de perforación lejanas, comprenden habitualmente una fuente de energía tal como un motor primario, un generador, o un acumulador de energía, junto con secciones de bus de CC que están unidas por un conmutador de enlace de bus. Con el fin de cumplir los requisitos reglamentarios para un funcionamiento seguro, el conmutador de enlace de bus tiene que ser capaz de desconectar las secciones del bus de CC entre sí para evitar que una avería en un lado del sistema se propague al otro lado y pierda potencialmente toda la energía de sistemas críticos, tales como propulsores o piezas esenciales del equipo de perforación.

Habitualmente, se proporciona una función de conmutador o interruptor de enlace de bus para soluciones de distribución de CA (alto y bajo voltaje) con interruptores mecánicos o sistemas de distribución de CC de bajo voltaje, normalmente hasta 1000 V de CC, tal como la que se muestra en la Figura 1. Actualmente, hay opciones limitadas disponibles para conmutadores de CC estáticos de alto voltaje para su uso en sistemas marítimos y en alta mar. No hay disponibles equivalentes de alto voltaje, normalmente para un funcionamiento de 10 a 15 kV o más. Cuando hacen falta dos sistemas de energía que funcionen de manera independiente para cumplir las normas de clasificación, existe la necesidad de una desconexión muy rápida de las conexiones de enlace de bus de CC para evitar que las averías se propaguen de un lado a otro. Los conmutadores de enlace de bus de bajo voltaje existentes no pueden operar a voltajes superiores a 1000 V y ciertamente no para un voltaje en la región de 10 a 15 kV o más.

El ejemplo de la Figura 1 es un sistema de propulsión eléctrica diésel basado en distribución de CC de bajo voltaje y comprende una pluralidad de motores diésel 1, cada uno conectado a un generador G1, G2, G3, G4 dentro de respectivos sistemas de protección del generador P1, P2, P3, P4. Los sistemas de protección del generador incluyen una celda de generador K1, K2, K3, K4 que incorpora un control del generador 2. Cada generador está acoplado a un cuadro de distribución principal de CC S1, S2 por medio de la línea 3 que incluye un diodo 4 y un conmutador de aislamiento 5. Los generadores G1 y G2 están acoplados al cuadro de distribución S1. Los generadores G3 y G4 están acoplados al cuadro de distribución S2. Desde cada uno de los cuadros S1, S2, se proporcionan conmutadores 6 y fusibles 7 en las líneas 8 hacia los inversores 9 entre el cuadro de distribución principal de CC y los motores 10, o hacia un generador de eje con función de motor, que está acoplado a un cuadro de distribución auxiliar de CA A1, A2 por medio de un filtro 11 y un transformador 12. Además, el cuadro de distribución principal de CC S1, S2 suministra una batería 19 a través de un convertidor de CC a CC 20. El cuadro de distribución auxiliar de CA se acopla por medio de un puente 13 y conmutadores de aislamiento 14. El cuadro de distribución principal de CC se conecta por medio de un conmutador de enlace de bus 15 que comprende un conmutador de aislamiento 16 y una disposición diodo/transistor 17 a cada lado de un reactor di/dt 18.

El ejemplo de la Figura 1 puede adaptarse para una distribución de CC de alto voltaje reemplazando el conmutador de enlace de bus 15 por un conjunto de conmutación de energía 122 como se describe a continuación.

La Figura 2 ilustra un ejemplo de una unidad de conmutación de energía para un conjunto de conmutación de energía de un sistema de suministro de energía de CC de acuerdo con la presente invención, en particular uno que es adecuado para su uso en sistemas de CC de alto voltaje. El sistema de suministro de energía de CC de la presente invención se puede representar mediante el ejemplo de la Figura 1, siendo el conmutador de enlace de bus 15 de la Figura 1 reemplazado por un conjunto de conmutación de energía 122, o disyuntor, de la Figura 3. El conjunto de conmutación de energía 122 se conecta en terminales 28, 29 por medio de interruptores mecánicos 127 en cada lado a secciones de bus de CC 30, 31 de los cuadros de distribución principales de CC S1, S2. El conjunto de conmutación de energía 122, como se ilustra en la Figura 3, comprende una pluralidad de unidades de conmutación de energía 121, como se ilustra en la Figura 2, conectadas juntas en serie con un limitador de corriente 100, normalmente una inductancia, para formar el conjunto de conmutación de energía 122 de la Figura 3.

El conjunto de conmutación de energía proporciona un conmutador de enlace de bus de CC modular de alto voltaje basado en unidades de conmutación de energía 121 que se elevan eléctricamente lejos del potencial de tierra. El conmutador de enlace de bus comprende una pluralidad de módulos de unidad de conmutación de energía, que se puede añadir o retirar fácilmente de acuerdo con la topología requerida para una aplicación particular. Cada unidad de energía comprende una entrada 123 y una salida 124 entre las cuales se encuentra un primer circuito de subunidad 146 que comprende el diodo D1, el dispositivo semiconductor Q1, habitualmente un diodo o transistor y el condensador C1 y un segundo circuito de subunidad 146 en el otro lado de la línea de simetría 125 que comprende el diodo D2, el dispositivo semiconductor Q2 y el condensador C2. Opcionalmente, uno, o cada, circuito de subunidad puede tener una resistencia R1, R2. Habitualmente, las subunidades forman parte de un único módulo de unidad de conmutación de energía, pero alternativamente, por ejemplo, en una plataforma o embarcación en alta mar, donde hay zonas de incendio separadas, las subunidades pueden disponerse para estar en zonas de incendio adyacentes, acopladas mediante una conexión de CC entre las dos subunidades.

El circuito de subunidad 146 puede tener una resistencia, un circuito de absorción de energía 126a, 126b, o un amortiguador, tal como un circuito de diodos para limitar las oscilaciones del sistema y suprimir los picos de voltaje, proporcionado en serie con el condensador C1, C2. Como alternativa, un circuito de absorción o amortiguación de energía 149a, 149b se puede proporcionar en paralelo con los condensadores. En algunas realizaciones, pueden proporcionarse tanto circuitos de amortiguación en serie como en paralelo 126a, 149a, 126b, 149b. El, o cada, amortiguador 126a, 126b, 149a, 149b puede comprender un condensador y una resistencia conectados en serie, o un inductor y una resistencia conectados en serie, que pueden conectarse en paralelo con un transistor o diodo; o un condensador y un diodo conectados en serie, con una resistencia en paralelo con el condensador. El amortiguador opcional 126a, 126b, 149a, 149b en serie o en paralelo, con los condensadores C1, C2 pueden implantarse como parte del diseño del dispositivo semiconductor. Los diodos D1, D2 se pueden implementar como diodos de rueda libre en un transistor.

Los circuitos de transistores o diodos Q1, Q2 conducen corriente cuando el disyuntor 122 está en estado ENCENDIDO. Si se produce un cortocircuito en un lado del conjunto de conmutación de energía 122, entonces el limitador de corriente externo 100 limita la derivada de cortocircuito, el ritmo de cambio de la corriente, el di/dt y, cuando se abre el interruptor, en cada una de las unidades 121 en serie en el conjunto 122, el circuito diodo/transistor Q1, Q2) se apaga. En la medida en que el cortocircuito esté fuera de la unidad de conmutación de energía, la inductancia estará siempre en serie con el cortocircuito, independientemente de qué lado esté conectado el inductor en la topología.

Aunque solo se muestra en un lado del circuito en la Figura 3, se puede proporcionar un limitador de corriente externo 100 en cualquier lado, o en ambos lados de la serie de unidades de conmutación de energía 121, entre la primera unidad y el lado 1 y entre la última unidad y el lado 2. Uno de los condensadores C1, C2 bloquea el voltaje cuando uno, o ambos, de los transistores Q1 y Q2 están apagados. La resistencia opcional R1, R2 proporciona amortiguación del circuito de oscilación LC formada tanto por inductancia interna como externa en el circuito, cuando los transistores están apagados y también limita la corriente de descarga del condensador cuando Q1, Q2 se enciende. Las resistencias opcionales se pueden implementar como resistencia serial interna en los condensadores C1, C1 o resistencias externas R1, R2. La inductancia en el circuito de oscilación suele ser la suma de la inductancia del limitador de corriente externo 100 y la inductancia parásita en toda la serie de unidades conectadas desde la fuente de voltaje o batería de condensadores más cercana, como se ilustra con más detalle en la Figura 4.

Habitualmente, una pluralidad de unidades 121 se conectan juntas en serie como en la Figura 3 y luego se conectan dentro del sistema de suministro de energía entre los buses de CC 30, 31 en los dos lados del cuadro de distribución principal de CC S1, S2 de la Figura 1. Puede utilizarse cualquier número de unidades conectadas en serie, como se indica mediante U1, U2...Un, donde Un puede ser un número de unidades infinitas. Se proporcionan conmutadores mecánicos 127 en el lado 1 y en el lado 2 de los polos positivo y negativo y estos conmutadores proporcionan separación galvánica entre los dos lados del conjunto de conmutación de energía 122 para impedir que se transmitan corrientes parásitas de un lado al otro. El limitador de corriente, la inductancia, -L, puede colocarse en cualquier lado 1 o lado 2, como se muestra, o en ambos lados. Proporcionar la inductancia fuera de las unidades de conmutación de energía reduce el coste y la complejidad en cada unidad, reemplazando múltiples componentes por solo uno o dos componentes. Esto es particularmente beneficioso cuando se conectan grandes números de unidades en serie. Las unidades pueden estar conectadas en potencial positivo o negativo, o en ambos. Se puede conectar una capacitancia opcional 148 a través de los polos del conjunto 122 en cualquier lado 1 y lado 2, o ambos, para proteger las unidades de conmutación de energía en determinadas condiciones. La capacitancia 148 puede estar antes o después del limitador de corriente 100. Se puede añadir una resistencia opcional (no mostrada) o un circuito amortiguador (no mostrado) del tipo descrito con respecto a la Figura 2 en serie con la capacitancia 148.

La Figura 4 ilustra un circuito eléctrico equivalente del conjunto de conmutación de energía de la Figura 3, para un conjunto de conmutación de energía de acuerdo con la invención que comprende unidades de conmutación de energía 121, como se ilustra en la Figura 2. En el polo negativo hay inductancia parásita 140 en el lado 1 y el lado 2, así como inductancia parásita 141 entre los conmutadores mecánicos 127. En el polo positivo hay inductancia parásita 142 en el lado 1 y el lado 2, así como inductancia parásita 143 entre los conmutadores mecánicos 127 y cada una de las unidades de energía 121 y también inductancia parásita 144 entre las dos unidades de energía. El limitador de corriente 100 se modela como inductancia. La entrada 128 del lado 1 y la entrada 129 del lado 2 se tratan como un gran condensador o fuente de voltaje. En caso de falla en el lado 1 o el lado 2 del sistema de alimentación de energía de CC, tal como un cortocircuito 130, mostrado en este ejemplo en el lado 2, no hay ninguna interrupción del voltaje estable en el otro lado del sistema, en este ejemplo, el lado 1.

En las Figuras 5a y 5b se muestra un ejemplo de corriente y voltaje de una simulación de un conjunto de conmutación de energía 122 que tiene dos unidades de energía 121 conectadas en serie y una fuente de voltaje de CC de 2 kV en el lado 1. En la Figura 5a, la curva 132 representa la variación de la corriente en el lado 2, con el tiempo, el lado con la avería o falla y la curva 131 representa la variación de voltaje de CC en el lado 2, con el tiempo. La Figura 5b muestra el voltaje en la propia unidad de energía. La curva 133 representa voltaje de CC a través del condensador C1 en la unidad de energía 21 y la curva 134 representa voltaje de CC a través del condensador C2 en la unidad de energía. El voltaje acumulado es el mismo para todas las unidades 121, ya que están en serie.

Inicialmente, el disyuntor está abierto y el voltaje 131 es alto en el lado 2 debido a la impedancia de fuga del transistor/diodo. No hay corriente 132 en el lado 2 y no hay voltaje de CC 133 en el condensador C1 de la unidad de energía U1, ya que el condensador C1 no se ha cargado. El voltaje 134 a través de C2 comienza un poco por debajo de 500 V, ya que el condensador C2 en este ejemplo, ya está cargado. En el momento 0,1 ms, se conecta una carga de 2 MW, el interruptor todavía está abierto, pero en el lado 1, cada uno de los condensadores de la unidad de energía 121 se cargan a © de toda la fuente de voltaje, a saber, 1000 V, ya que hay dos unidades en serie. El voltaje de CC 131 cae a cero, luego comienza a subir nuevamente durante un breve periodo y disminuye a cero en el momento 0,6 ms. La corriente 132 en el lado 2 aumenta inicialmente, luego disminuye a cero en el momento 0,6 ms. El voltaje 134 en el condensador C2 se eleva a casi IkV en el momento 0,6 ms, pero el voltaje 133 a través de C1 permanece a cero.

En el momento 0,6 ms, se ilustra el efecto del cierre del disyuntor, por lo que el voltaje 134 en las baterías de condensadores cae de acuerdo con la inductividad de la unidad y la resistencia en serie del condensador. El voltaje 133 permanece a cero hasta aproximadamente 0,95 ms. Tanto el voltaje 131 como la corriente 132 en el lado 2 aumentan inicialmente, luego se estabilizan. En el momento 0,80 ms, se ilustra un cortocircuito en el lado 2 que ocasiona una caída de voltaje 131 en el lado 2 a cero y ocasiona un pico en la corriente 132 en el lado 2 por encima de 3 kA. En el momento 0,82 ms, el interruptor se abre, el sistema de control detecta el cortocircuito y abre los transistores y el voltaje 134 alcanza un pico por encima de 1500 V a aproximadamente 0,9 ms, luego comienza a caer de nuevo. La corriente 132 en el lado 2 comienza a caer por debajo de cero en el momento 0,95 ms y el voltaje 131 permanece a cero. En el momento 0,95 ms, el cortocircuito se elimina y se abre el interruptor, la corriente 132 comienza a ascender de nuevo y el voltaje 131 cae instantáneamente a -1,1 kV, luego comienza a ascender de nuevo hacia cero en el momento 1,2 ms. El voltaje 134 a través del condensador C2 continúa cayendo y el voltaje 133 comienza a subir. En el momento 1,20 ms, se cierra el interruptor, la carga todavía está conectada y los condensadores de las unidades se descargan. La corriente 132 y el voltaje 131 en el lado 2 suben y se estabilizan, mientras que ambos voltajes 133, 134 caen. En el momento 1,4 ms, el interruptor se abre, el voltaje 134 asciende y los condensadores de las unidades se cargan. La corriente 132 y la tensión 131 caen hacia cero.

La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra un ejemplo de un método de funcionamiento de un conjunto de conmutación de energía de CC de acuerdo con la invención. Una carga 50 se puede conectar al circuito y los conmutadores de enlace de bus del conjunto de conmutación de energía 122 se programan para cerrarse 51, para un funcionamiento normal. Un mando del sistema (no mostrado) monitoriza 52 el voltaje y la corriente del sistema durante el funcionamiento. Con la detección 53 de un cortocircuito en un lado del conjunto de conmutación de energía 122, el mando hace que los interruptores se abran 54 y abre 55 la circuitería diodo/transistor dentro de cada subunidad para bloquear la corriente o el voltaje. Después de que la causa del cortocircuito haya sido retirada 56 y eliminada, el sistema puede cerrar 57 el interruptor de nuevo, cerrando el circuito diodo/transistor de la subunidad correspondiente para permitir la corriente o el voltaje de nuevo y que se reanude el funcionamiento normal 58, continuando el mando del sistema monitorizando 52 la corriente y el voltaje para determinar si se produce otro cortocircuito.

La circuitería de la presente invención proporciona un disyuntor de CC estático que puede usarse para cualquier nivel de voltaje de CC basado en componentes generalmente disponibles y en particular para niveles de voltaje medio y alto, a saber, por encima de 1000 V, en el rango de 1 kV a 10 kV, en el rango de 1 kV a 15 kV, o incluso por encima de 15 kV. Aunque los ejemplos se han facilitado para dos unidades de conmutación de energía conectadas en serie, para cualquier voltaje necesario, se elige un número de unidades de conmutación de energía en serie para componer el conjunto de conmutación de energía dividiendo la necesidad de voltaje total sustancialmente por igual a través de todas las unidades, teniendo en cuenta el voltaje al que esté clasificada cada unidad para funcionar. Los voltajes preferidos actualmente son de aproximadamente 10 kV a 15 kV, pero el enfoque modular permite lograr un funcionamiento de hasta 100 kV añadiendo más unidades.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de suministro de energía de CC (122) que comprende secciones de bus de distribución de energía de CC primera y segunda (30, 31) y un conjunto de conmutación de energía de CC que comprende una pluralidad de unidades de conmutación de energía conectadas en serie (121) y un limitador de corriente; comprendiendo cada unidad de conmutación de energía un primer terminal de unidad de conmutación de energía (123) y un segundo terminal de unidad de conmutación de energía (124) y dos subunidades de conmutación de energía simétricas (146) para controlar el flujo de corriente entre el primer terminal y el segundo terminal; estando cada subunidad conectada eléctricamente por un lado a uno de los terminales de unidad de conmutación de energía primero y segundo y, por el otro lado, a la otra subunidad; en donde las subunidades de conmutación de energía comprenden cada una un dispositivo semiconductor (Q1, Q2) y en paralelo con el dispositivo semiconductor, un diodo conectado en serie (D1, D2) y un condensador (C1, C2) en donde un primer terminal del conjunto está acoplado eléctricamente a la primera sección de bus del bus de distribución de energía y el segundo terminal está acoplado eléctricamente a la segunda sección de bus del bus de distribución de energía; y en donde el voltaje en un lado del conjunto de conmutación de energía es mayor o igual a 1kV.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el limitador de corriente comprende una inductancia.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el limitador de corriente se proporciona entre cada uno de los terminales primero y segundo y una unidad de conmutación de energía adyacente.

4. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde una o cada una de las subunidades comprende además una resistencia en serie con el condensador.

5. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde una o cada una de las subunidades comprende además un circuito de amortiguación en serie con el condensador.

6. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo semiconductor comprende uno de un diodo o un transistor.

7. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo semiconductor comprende un transistor bipolar de puerta aislada.

8. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el voltaje en un lado del conjunto de conmutación de energía está dentro del rango de 1 KV a 10 KV.

9. Un método de funcionamiento de un sistema de suministro de energía de CC de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8; comprendiendo el método monitorizar el voltaje y la corriente del sistema durante el funcionamiento (52); si se detecta un cortocircuito (53), abrir las unidades de conmutación de energía para bloquear la corriente del lado de cortocircuito del sistema (54, 55); monitorizar en cuanto a una indicación de que se ha eliminado el cortocircuito (56), cerrar las unidades de conmutación de energía para permitir que la corriente pase a través de las unidades de conmutación de energía (57); y continuar monitorizando el sistema en busca de indicaciones de un cortocircuito (58).