[发明专利]转换器设备以及相应的方法

权利要求书

1.一种被布置为在第一高压直流HVDC连接(DC₁)、第二HVDC连接(DC₂)和交流AC连接(U、V、W)之间转换功率的转换器设备(9)，所述转换器设备(9)包括：

第一功率转换器(1、1a-d)，所述第一功率转换器(1、1a-d)包括设置在所述第一HVDC连接(DC₁)的端子之间的至少一个相位分支(3a-c)，所述至少一个相位分支的每一个相位分支包括被串联布置在所述第一HVDC连接(DC₁)的所述端子之间的正向臂(7a-c)、电感器(6)、AC连接(U、V、W)以及负向臂(8a-c)，其中所述正向臂(7a-c)和所述负向臂(8a-c)中的每一个包括转换器单元(10)，并且所有所述转换器单元(10)中的一个是第一主转换器单元，每个转换器单元(10)包括至少两个主要开关元件(14a-d)以及存储元件(16)，所述至少两个开关元件(14a-d)中的两个开关元件被串联布置在转换器开关元件串中，所述转换器开关元件串与所述能量存储元件(16)并联连接；以及

包括第一转换器单元(11a)的功率转换器部分(4、4a-b)，所述第一转换器单元(11a)包括至少两个开关元件(15a-d)，所述至少两个开关元件中的两个开关元件被串联连接在第一开关元件串中，所述第一开关元件串与所述第一主转换器单元的所述能量存储元件(16)并联连接，其中所述第一转换器单元(11a)的所述两个开关元件之间的点被连接至所述第二HVDC连接(DC₂)的第一端子；

其中所述转换器设备(9)被布置为基于所述第一主转换器单元的所述主要开关元件(14a-d)的状态控制所述第一开关元件串的所述开关元件。

2.根据权利要求1所述的转换器设备(9)，其中所述功率转换器部分(4、4a-b)进一步包括第二转换器单元(11b)，所述第二转换器单元(11b)包括串联连接在第二开关元件串中的至少两个开关元件(15a-d)，所述第二开关元件串与第二主转换器单元(10)的所述能量存储元件(16)并联连接，所述第二主转换器单元(10)为包括所述第一主转换器单元的所述相位分支的所述转换器单元中的一个，其中所述第二转换器单元(11b)的所述两个开关元件之间的点连接所述第二HVDC连接(DC₂)的第二端子，并且所述第一主转换器单元和所述第二主转换器单元被设置在包括所述第一主转换器单元和所述第二主转换器单元的所述相位分支的所述AC连接(U、V、W)的任一侧上。

3.根据权利要求1或2所述的转换器设备(9)，其中所述转换器设备被布置以控制所述第一开关元件串的所述开关元件，使得所述第一开关元件串的所述开关元件和所述第一主转换器单元的所述主要开关元件(14a-d)一起操作为全桥转换器单元。

4.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中在所述转换器开关元件串中的所述两个开关元件(14a-b)之间的点连接至所述第一HVDC连接(DC₁)的端子。

5.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中所述第一功率转换器(1、1a-d)是AC/DC转换器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中所述转换器单元(10)的至少部分是半桥转换器单元。

7.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中所述转换器单元(10)的至少部分是全桥转换器单元。

8.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中所述功率转换器部分(4)包括被布置在两个并联串中的四个开关元件(15a-d)，每个串包括两个开关元件，其中两个并联串与所述第一主转换器单元的所述能量存储元件(16)并联连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，进一步包括连接至所述功率转换器部分的滤波器(13)，所述滤波器(13)被布置为降低所述第二HVDC连接(DC₂)上的任何纹波。

10.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(9)，其中所述功率转换器部分(4、4a-b)形成DC直流到DC转换器的部分。