[发明专利]电压源转换器

权利要求书

1.一种电压源转换器，所述电压源转换器具有至少一个相臂(2-4)，所述至少一个相臂(2-4)连接到所述转换器的直流电压侧的彼此相反的极(5、6)，所述至少一个相臂(2-4)包括开关单元(7、7’)的串联连接，每个所述开关单元一方面具有串联连接的至少两个半导体组件，每个半导体组件具有关断型半导体器件(16、17)和与之并联连接的续流二极管(18、19)，每个所述开关单元另一方面具有至少一个储能电容器(20)以及将所述单元连接到开关单元的所述串联连接中的相邻单元的两个端子(14、15)，开关单元的所述串联连接的中点(10-12)形成相输出，所述相输出被配置成连接到所述转换器的交流电压侧，每个所述开关单元被配置成通过对每个开关单元的所述半导体器件的控制来获得两个开关状态，即，第一开关状态和第二开关状态，其中所述至少一个储能电容器上的电压和零电压被分别提供在所述开关单元的所述两个端子之间，以便在所述相输出上获得确定的交流电压，其中开关单元的所述串联连接包括电感装置，

其特征在于，电感装置包括多个电感器(23)，所述多个电感器(23)内置在开关单元(7、7’)的所述串联连接中、并通过连接到这些单元的所述端子来与这些单元串联连接。

2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，基本上相同数目的所述电感器(23)被布置在开关单元(7、7’)的所述串联连接中、所述串联连接的所述中点(10-12)的两侧。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述电感器(23)基本上均匀地分布在开关单元(7、7’)的所述串联连接中。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，开关单元(7、7’)的所述串联连接由串联连接的两个或更多开关单元(7、7’)的模块(30)形成，且每个这种模块设有至少一个所述电感器(23)。

5.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，开关单元的所述串联连接中的仅一些所述开关单元具有连接到其端子的电感器(23)。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的转换器，其特征在于，开关单元的所述串联连接中的每个所述开关单元(7、7’)具有连接到该开关单元的端子的所述电感器(23)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述转换器包括所述电感器(23)，所述电感器(23)是由将开关单元的所述串联连接中的相邻开关单元(7、7’)电互连的细长形导体(26)在通过使至少基本上一匝(27)围绕所述开关单元的至少多个部分来包围所述至少多个部分、以便围绕这种开关单元产生介电屏蔽的同时形成的。

8.根据权利要求7所述的转换器，其特征在于，所述导体(26)在将所述相邻开关单元电互连的同时使多个匝(27)围绕开关单元(7、7’)的多个部分。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，每个开关单元(7、7’)具有串联连接的多于两个的所述半导体组件(24)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述相臂中的所述开关单元(7、7’)的数目≥4、≥12、≥30或≥50。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述开关单元组件的所述半导体器件(16、17)是IGBT(绝缘栅双极晶体管)、IGCT(集成栅换向晶闸管)或GTO(栅关断晶闸管)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述转换器被配置成使所述直流电压侧连接到用于传输高压直流电流(HVDC)的直流电压网络(5、6)，并使所述交流电压侧(10-12)连接到属于交流电压网络的交流电压相线。

13.根据权利要求1-11中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述转换器是SVC(静态无功补偿器)的一部分，所述静态无功补偿器的直流电压侧由所述开关单元的所述储能电容器(20)形成，且所述静态无功补偿器的交流电压相输出(10-12)连接到交流电压网络。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的转换器，其特征在于，所述转换器被配置成使所述两极之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或100kV-1200kV。

15.一种用于传输电力的电厂，包括直流电压网络和通过电站与其相连的至少一个交流电压网络，所述电站适于在所述直流电压网络和所述交流电压网络之间进行电力传输，所述电站包括适于将直流电压转换成交流电压以及将交流电压转换成直流电压的至少一个电压源转换器，其特征在于，所述电厂的所述电站包括根据权利要求1-14中的任一项所述的电压源转换器。