本申請涉及電力設備，具體涉及換流器、控制方法及相關裝置。

背景技術：

1、目前，在電壓較高的電力系統中，使用換流器進行換流，換流器可以為雙向換流器，既可以作為逆變器使用，又可以作為整流器使用。

2、換流器的橋臂包括開關器件，但是由于開關器件的關斷能力有關，可能存在換相失敗的風險。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請提供的換流器、控制方法及相關裝置，能夠保證成功換相。

2、本申請提供一種換流器，包括：控制器、保護橋臂和三相功率橋臂；所述三相功率橋臂中每相的上半橋臂包括串聯的第一開關模組和第二開關模組；所述三相功率橋臂中每相的下半橋臂包括串聯的第三開關模組和第四開關模組；所述保護橋臂包括第五開關模組和第六開關模組；所述第一開關模組、所述第二開關模組、所述第三開關模組和所述第四開關模組均為第一類開關模組，所述第五開關模組和所述第六開關模組均為第二類開關模組；所述第一類開關模組的關斷能力小于等于所述第二類開關模組；所述第五開關模組并聯在所述第一開關模組的兩端或并聯在所述第二開關模組的兩端；所述第六開關模組并聯在所述第三開關模組的兩端或并聯在所述第四開關模組的兩端；所述控制器，用于在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流。

3、一種可能的實現方式，所述第一類開關模組為全控開關模組；所述控制器，具體用于在所述三相功率橋臂中所述第一類開關模組的熱量累積大于第一閾值時，關斷所述第一類開關模組，導通所述第一類開關模組對應的所述第二類開關模組，若所述第一類開關模組位于上半橋臂，則控制所述第五開關模組導通以完成換流；若所述第一類開關模組位于下半橋臂，則控制所述第六開關模組導通以完成換流。

4、一種可能的實現方式，所述控制器，還用于在所述第五開關模組的運行時間大于第一時間時，控制所述第五開關模組斷開，恢復所述上半橋臂關斷的所述第一類開關模組；在所述第六開關模組的運行時間大于所述第一時間時，控制所述第六開關模組斷開，恢復所述下半橋臂關斷的所述第一類開關模組。

5、一種可能的實現方式，所述第一類開關模組為集成門極換流晶閘管igct模組，所述第二類開關模組為絕緣柵雙極型晶體管igbt模組。

6、一種可能的實現方式，所述第一類開關模組為半控開關模組；所述控制器，具體用于在所述三相功率橋臂中所述第一類開關模組的失效特征值大于失效閾值時，關斷所述第一類開關模組，導通所述第一類開關模組對應的所述第二類開關模組，若所述第一類開關模組位于上半橋臂，則控制所述第五開關模組導通以完成換流；若所述第一類開關模組位于下半橋臂，則控制所述第六開關模組導通以完成換流。

7、一種可能的實現方式，所述第二類開關模組為集成門極換流晶閘管igct模組。

8、一種可能的實現方式，所述控制器，還用于在所述三相功率橋臂中第一類開關模組存在故障時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組工作，旁路掉故障的所述第一類開關模組。

9、本申請還提供一種換流器的控制方法，所述換流器包括：保護橋臂和三相功率橋臂；所述三相功率橋臂中每相的上半橋臂包括串聯的第一開關模組和第二開關模組；所述三相功率橋臂中每相的下半橋臂包括串聯的第三開關模組和第四開關模組；所述保護橋臂包括第五開關模組和第六開關模組；所述第一開關模組、所述第二開關模組、所述第三開關模組和所述第四開關模組均為第一類開關模組，所述第五開關模組和所述第六開關模組均為第二類開關模組；所述第一類開關模組的關斷能力小于等于所述第二類開關模組；所述第五開關模組并聯在所述第一開關模組的兩端或并聯在所述第二開關模組的兩端；所述第六開關模組并聯在所述第三開關模組的兩端或并聯在所述第四開關模組的兩端；該方法包括：在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流。

10、一種可能的實現方式，所述第一類開關模組為全控開關模組；在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流，包括：在所述三相功率橋臂中所述第一類開關模組的熱量累積大于第一閾值時，關斷所述第一類開關模組，導通所述第一類開關模組對應的所述第二類開關模組，若所述第一類開關模組位于上半橋臂，則控制所述第五開關模組導通以完成換流；若所述第一類開關模組位于下半橋臂，則控制所述第六開關模組導通以完成換流。

11、一種可能的實現方式，還包括：在所述第五開關模組的運行時間大于第一時間時，控制所述第五開關模組斷開，恢復所述上半橋臂關斷的所述第一類開關模組；在所述第六開關模組的運行時間大于所述第一時間時，控制所述第六開關模組斷開，恢復所述下半橋臂關斷的所述第一類開關模組。

12、一種可能的實現方式，所述第一類開關模組為半控開關模組；在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流，包括：在所述三相功率橋臂中所述第一類開關模組的失效特征值大于失效閾值時，關斷所述第一類開關模組，導通所述第一類開關模組對應的所述第二類開關模組，若所述第一類開關模組位于上半橋臂，則控制所述第五開關模組導通以完成換流；若所述第一類開關模組位于下半橋臂，則控制所述第六開關模組導通以完成換流。

13、一種可能的實現方式，還包括：在所述三相功率橋臂中第一類開關模組存在故障時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組工作，旁路掉故障的所述第一類開關模組。

14、本申請還提供一種控制裝置，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲程序、指令或代碼，所述處理器用于執行所述存儲器中的程序、指令或代碼，以完成如上介紹的方法。

15、本申請還提供一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序通過處理器進行加載來執行如上介紹的方法。

16、本申請實施例提供的換流器，在三相功率橋臂正常工作時，保護橋臂上的開關模組不工作，這樣可以降低保護橋臂的開關模組的整體工作時長，提高保護橋臂的開關模組的整體壽命。只有當三相功率橋臂的開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，保護橋臂的開關模組才工作，使保護橋臂的開關模組代替三相功率橋臂的開關模組來完成換流，這樣可以保證換流器正常換相，使換流器正常運行。

技術特征：

1.一種換流器，其特征在于，包括：控制器、保護橋臂和三相功率橋臂；

2.根據權利要求1所述的換流器，其特征在于，所述第一類開關模組為全控開關模組；

3.根據權利要求2所述的換流器，其特征在于，所述控制器，還用于在所述第五開關模組的運行時間大于第一時間時，控制所述第五開關模組斷開，恢復所述上半橋臂關斷的所述第一類開關模組；

4.根據權利要求1-3任一項所述的換流器，其特征在于，所述第一類開關模組為集成門極換流晶閘管igct模組，所述第二類開關模組為絕緣柵雙極型晶體管igbt模組。

5.根據權利要求1所述的換流器，其特征在于，所述第一類開關模組為半控開關模組；

6.根據權利要求5所述的換流器，其特征在于，所述第二類開關模組為集成門極換流晶閘管igct模組。

7.根據權利要求1-3任一項所述的換流器，其特征在于，所述控制器，還用于在所述三相功率橋臂中第一類開關模組存在故障時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組工作，旁路掉故障的所述第一類開關模組。

8.一種換流器的控制方法，其特征在于，所述換流器包括：保護橋臂和三相功率橋臂；所述三相功率橋臂中每相的上半橋臂包括串聯的第一開關模組和第二開關模組；所述三相功率橋臂中每相的下半橋臂包括串聯的第三開關模組和第四開關模組；所述保護橋臂包括第五開關模組和第六開關模組；所述第一開關模組、所述第二開關模組、所述第三開關模組和所述第四開關模組均為第一類開關模組，所述第五開關模組和所述第六開關模組均為第二類開關模組；所述第一類開關模組的關斷能力小于等于所述第二類開關模組；所述第五開關模組并聯在所述第一開關模組的兩端或并聯在所述第二開關模組的兩端；所述第六開關模組并聯在所述第三開關模組的兩端或并聯在所述第四開關模組的兩端；

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一類開關模組為全控開關模組；在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流，包括：

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括：

11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一類開關模組為半控開關模組；在所述三相功率橋臂中第一類開關模組換相經失敗或預測換相失效時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流，包括：

12.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：在所述三相功率橋臂中第一類開關模組存在故障時，控制所述第一類開關模組對應的第二類開關模組工作，旁路掉故障的所述第一類開關模組。

13.一種控制裝置，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲程序、指令或代碼，所述處理器用于執行所述存儲器中的程序、指令或代碼，以完成如權利要求8-12任一項所述的方法。

14.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，存儲有計算機程序，所述計算機程序通過處理器進行加載來執行如權利要求8-12任一項所述的方法。

技術總結
本申請公開了換流器、控制方法及相關裝置，換流器包括：控制器、保護橋臂和三相功率橋臂；三相功率橋臂中每相的上半橋臂包括串聯的第一開關模組和第二開關模組；三相功率橋臂中每相的下半橋臂包括串聯的第三開關模組和第四開關模組；保護橋臂包括第五開關模組和第六開關模組；第一開關模組、第二開關模組、第三開關模組和第四開關模組均為第一類開關模組，第五開關模組和第六開關模組均為第二類開關模組；第一類開關模組的關斷能力小于等于第二類開關模組；在三相功率橋臂中第一類開關模組換相已經失敗或預測換相失效時，控制第一類開關模組對應的第二類開關模組動作，輔助完成換流。該方案可以保證換流器正常換相，使換流器正常運行。

技術研發人員：魏曉光,江淘莎,張志祥,崔健,李松,杜蕙
受保護的技術使用者：北京懷柔實驗室
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28