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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116961078B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310955597.4，技术领域涉及：H02J3/36；该发明授权一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器是由教煐宗;丁连政;李彬彬;孙则衡;张逸伦;郑旭辉设计研发完成，并于2023-07-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器在说明书摘要公布了：本发明公开了一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器，其拓扑结构由全桥子模块桥臂、桥臂电感和反并联晶闸管阀组组成，桥臂A0一端通过T11T12与端子1相连、通过T21T22与端子2相连，另一端通过第一桥臂电感与端子3相连；桥臂A1一端与端子1相连，另一端通过第二桥臂电感分别与T31T32和T41T42相连，T31T32与端子2相连，T41T42与端子3相连；桥臂A2一端与端子2相连，另一端通过第三桥臂电感分别与T51T52和T61T62相连，T51T52与端子3相连，T61T62与端子1相连。该线间直流潮流控制器可以实现故障容错运行，提高了直流潮流控制器的可靠性。

本发明授权一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器在权利要求书中公布了：1.一种具备故障容错能力的线间直流潮流控制器，其特征在于所述线间直流潮流控制器的拓扑结构由全桥子模块桥臂、桥臂电感和反并联晶闸管阀组组成，其中： 所述全桥子模块桥臂包括桥臂A0、桥臂A1、桥臂A2； 所述桥臂电感包括第一桥臂电感、第二桥臂电感和第三桥臂电感； 所述反并联晶闸管阀组包括反并联晶闸管阀组T11T12、反并联晶闸管阀组T21T22、反并联晶闸管阀组T31T32、反并联晶闸管阀组T41T42、反并联晶闸管阀组T51T52和反并联晶闸管阀组T61T62； 所述桥臂A0的一端通过反并联晶闸管阀组T11T12与端子1相连、通过反并联晶闸管阀组T21T22与端子2相连，桥臂A0的另一端通过第一桥臂电感与端子3相连； 所述桥臂A1的一端与端子1相连，桥臂A1的另一端通过第二桥臂电感分别与反并联晶闸管阀组T31T32和反并联晶闸管阀组T41T42相连，反并联晶闸管阀组T31T32与端子2相连，反并联晶闸管阀组T41T42与端子3相连； 所述桥臂A2的一端与端子2相连，桥臂A2的另一端通过第三桥臂电感分别与反并联晶闸管阀组T51T52和反并联晶闸管阀组T61T62相连，反并联晶闸管阀组T51T52与端子3相连，反并联晶闸管阀组T61T62与端子1相连； 所述线间直流潮流控制器具有三种运行模式，其在每种运行模式下都有两个桥臂作为储能桥臂，始终串联接入到两个直流线路中，用于提供潮流调节所需的电压差，另外一个桥臂为换流桥臂，其电流被控制为两个梯形波，用于维持储能桥臂的能量平衡，其中：在运行模式Ⅰ下，换流桥臂为桥臂A0，储能桥臂为桥臂A1和桥臂A2；在运行模式Ⅱ下，换流桥臂为桥臂A2，储能桥臂为桥臂A0和桥臂A1；在运行模式Ⅲ下，换流桥臂为桥臂A1，储能桥臂为桥臂A0和桥臂A2； 所述线间直流潮流控制器的运行模式转换方法包括如下步骤： 1T11T12发生短路故障 假设线间DCPFC正常工作在运行模式I下，如果此时晶闸管换流阀T11T12发生短路故障，控制器将控制线间DCPFC转换为运行模式Ⅲ，中间需要经过过渡过程I和过渡过程Ⅱ，在过渡过程I，控制桥臂A1与桥臂A0换流，实现晶闸管换流阀T42可靠关断，在过渡过程Ⅱ，控制晶闸管换流阀T51与T62换流，实现T51的可靠关断，最后，线间DCPFC转换为运行模式Ⅲ运行，继续起到相同的潮流调节效果，具体控制步骤如下： 如果晶闸管换流阀T11T12在桥臂A0与桥臂A1换流时发生短路故障，在换流结束后，桥臂A0将输出晶闸管关断电压U RE使T12可靠关断，此时T12已经发生短路，故桥臂A0将在U RE的作用下产生反向电流，若检测到桥臂A0出现了较大的反向电流，则认为晶闸管换流阀T12已发生短路故障，这时将按如下短路故障模式转换方案进行控制： 首先进入过渡过程I，该过程的目标为控制桥臂A1与桥臂A0换流，实现晶闸管换流阀T42可靠关断，其具体实现方法为：控制储能桥臂A1的电压保持在运行模式I下的电压U 1,Ⅰ，储能桥臂A2的电压保持在运行模式I下的电压U 2,Ⅰ；控制换流桥臂A0的电压为U 1,Ⅰ-U RE，这时，由于I 1方向为正，且桥臂A0小于桥臂A1的电压，故桥臂A1换流给桥臂A0，桥臂A0的电流以U RE2L的上升速率由反向电流上升至I 1，桥臂A1的电流以U RE2L的下降速率由I 1降为0，在桥臂A1与桥臂A0换流结束即桥臂A0的电流上升至I 1之后，在晶闸管换流阀T42两端施加长于晶闸管关断时间t q的U RE，使T42得以可靠关断，在这一阶段，桥臂A2不参与任何换流，其桥臂电流保持I 2不变； 在晶闸管换流阀T42可靠关断之后，进入过渡过程Ⅱ，该过程的目标为控制晶闸管换流阀T51与T62换流，实现T51的可靠关断，其具体实现方法为：控制桥臂A0的电压为-U RE，控制桥臂A1的电压为运行模式Ⅲ下的电压-U 1,Ⅲ，桥臂A2的电压为端口电压U 1,Ⅲ，在此期间控制触发晶闸管换流阀T62，由于I 2方向为正，且T62两端电压为U RE，故T62成功触发导通，在桥臂A0电压-U RE的作用下，晶闸管换流阀T51与T62换流，流经T51的电流以U REL的下降速率由I 2降为0，桥臂A0的电流以U REL的上升速率由I 1上升到I 1+I 2，当晶闸管换流阀T51与T62换流结束即晶闸管换流阀T51的电流降为0后，继续控制桥臂A0的电压为-U RE一段时间，这段时间要长于晶闸管的关断时间t q，从而使晶闸管换流阀T51可靠关断，在这一阶段，桥臂A1和桥臂A2不参与任何换流，其桥臂电流保持上一阶段的电流值不变，在晶闸管换流阀T51可靠关断之后，线间潮流控制器转换为运行模式Ⅲ，桥臂A1代替运行模式I下的桥臂A0成为新的换流桥臂；通过交替导通晶闸管换流阀T32和T42，实现换流桥臂A1与储能桥臂A0和储能桥臂A2的并联换流，控制储能桥臂A0的桥臂电压前馈为U 2,Ⅲ，储能桥臂A2的桥臂电压前馈为U 1,Ⅲ，按照三个桥臂的控制方案，维持与运行模式I相同的潮流调节效果； 2T11T12发生断路故障 假设线间DCPFC正常工作在运行模式I下，如果此时晶闸管换流阀T11T12发生断路故障，控制器将控制线间DCPFC转换为运行模式Ⅱ，中间需要经过过渡过程I和过渡过程Ⅱ，在过渡过程I，控制桥臂A2与桥臂A0换流，实现晶闸管换流阀T51可靠关断，在过渡过程Ⅱ，控制晶闸管换流阀T42与T31换流，实现T42的可靠关断，最后，线间DCPFC转换为运行模式Ⅱ运行，继续起到相同的潮流调节效果，具体控制步骤如下： 如果晶闸管换流阀T11T12在桥臂A0与桥臂A2换流时发生断路故障，在换流结束后，换流桥臂A0电压将由U 2,Ⅰ逐级切换至U 1,Ⅰ，同时晶闸管换流阀T11T12接收到触发信号，此时T12已经发生断路故障，其无法触发导通，换流桥臂A0不会出现正向电流，其电流应始终为0，若检测到桥臂A0出现了超过了所设置的死区时间的零电流，则认为晶闸管换流阀T12已发生断路故障，这时将如下断路故障模式转换方案进行控制： 首先进入过渡过程I，该过程的目标为控制桥臂A2与桥臂A0换流，实现晶闸管换流阀T51可靠关断，具体实现方法为：首先触发晶闸管换流阀T21，由于I 2方向为正，故晶闸管换流阀T21顺利触发导通，之后，控制储能桥臂A1的电压保持在运行模式I下的电压U 1,Ⅰ，储能桥臂A2的电压保持在运行模式I下的电压U 2,Ⅰ，控制换流桥臂A0的电压为U 2,Ⅰ-U RE，这时，由于I 2方向为正，且桥臂A0小于桥臂A2的电压，故桥臂A2换流给桥臂A0，桥臂A0的电流以U RE2L的上升速率由0上升至I 2，桥臂A2的电流以U RE2L的下降速率由I 2降为0，在桥臂A2与桥臂A0换流结束即桥臂A0的电流上升至I 2之后，在T51两端施加长于晶闸管关断时间t q的U RE，使T51得以可靠关断，在这一阶段，桥臂A1不参与任何换流，其桥臂电流保持I 1不变； 在晶闸管换流阀T51可靠关断后，进入过渡过程Ⅱ，该过程的目标为控制晶闸管换流阀T42与T31换流，实现T42的可靠关断，其具体实现方法为：控制桥臂A0的电压为-U RE，控制桥臂A1的电压为运行模式Ⅱ下的电压U 1,Ⅱ，桥臂A2的电压为运行模式Ⅱ下的电压U 2,Ⅱ，在此期间控制触发晶闸管换流阀T31，由于I 2方向为正，且T31两端电压为U RE，故T31成功触发导通，在桥臂A0电压-U RE的作用下，晶闸管换流阀T42与T31换流，流经T42的电流以U REL的下降速率由I 1降为0，桥臂A0的电流以U REL的上升速率由I 2上升到I 1+I 2，当晶闸管换流阀T42与T31换流结束即晶闸管换流阀T42的电流降为0后，继续控制桥臂A0的电压为-U RE一段时间，这段时间要长于晶闸管的关断时间t q，从而使晶闸管换流阀T42可靠关断，在这一阶段，桥臂A1和桥臂A2不参与任何换流，其桥臂电流保持上一阶段的电流值不变，在晶闸管T42可靠关断之后，线间潮流控制器转换为运行模式Ⅱ，桥臂A2代替运行模式I下的桥臂A0成为新的换流桥臂，通过交替导通晶闸管换流阀T51和T61，实现换流桥臂A2与储能桥臂A0和储能桥臂A1的并联换流，控制储能桥臂A0的桥臂电压前馈为U 2,Ⅱ，储能桥臂A1的桥臂电压前馈为U 1,Ⅱ，按照三个桥臂的控制方案，维持与运行模式I相同的潮流调节效果。

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