[发明专利]用于HVDC应用的模块化多电平DC/DC转换器

权利要求书

1.一种用于连接具有不同的电压的高压直流电网的直流电压转换器(15)，包括第一部分变流器(8)和第二部分变流器(11)，其彼此串联连接，以形成变流器串联电路(16)，其中，所述变流器串联电路(16)在直流电压接线端(1)的直流电压端子(2，3)之间延伸，并且第二部分变流器(11)在第二直流电压接线端(4)的直流电压端子(5，6)之间延伸，

其特征在于，

第一部分变流器(8)和第二部分变流器(11)经由功率交换部件(14)彼此连接，从而使得能够经由功率交换部件(14)在第一部分变流器(8)和第二部分变流器(11)之间交换电功率。

2.根据权利要求1所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

每个部分变流器(8，11)形成交流电压接线端(13)，其中，第一部分变流器(8)的交流电压接线端(13)经由功率交换部件(14)与第二部分变流器(11)的交流电压接线端(13)相连。

3.根据权利要求2所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

所述功率交换部件被构造为变压器(14)。

4.根据权利要求3所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

所述变压器(14)具有与第一部分变流器(8)的交流电压接线端(13)相连的初级绕组(18)和与第二部分变流器(11)的交流电压接线端(12)相连的次级绕组(19)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

每个部分变流器(8，11)具有至少一个相模块(7)，其形成两个串联连接的变流器(9)，其中，在每个相模块(7)的变流器臂(9)之间的电势点形成交流电压接线端(13)的交流电压相(12)。

6.根据权利要求5所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

每个部分变流器(8，11)形成三个相模块(7)，其交流电压接线端(12)经由三相变压器(14)彼此耦合。

7.根据权利要求5所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

至少一个部分变流器(8，11)形成两个相模块(7)，其交流电压接线端(13)经由单相变压器(4)与另一个部分变流器(8，11)的交流电压接线端(13)耦合。

8.根据权利要求5或7所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

所述部分变流器(8，11)中的每一个或至少一个仅具有一个相模块(7)，其交流电压相(12)与电容器辅助相(37)相关联，所述电容器辅助相经由电容器(36)与第一或第二直流电压接线端(1，4)的直流电压端子(2，3，5，6)相连，其中，所述交流电压相(12)和与其相关联的电容器辅助相(37)经由单相变压器(14)的绕组(18，19)彼此连接。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

至少一个部分变流器(8，11)是具有能导通和关断的功率半导体开关(26)的自换向变流器。

10.根据权利要求9所述的直流电压转换器，

其特征在于，

第一部分变流器(8)和/或第二部分变流器(11)分别是模块化多级变流器，其包括具有两极子模块的串联电路的变流器臂(9)，其中，每个子模块(21，22，23)配备有至少一个储能器(24)和功率半导体开关(26)。

11.根据权利要求10所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

每个子模块形成全桥电路、双模块电路和/或半桥电路。

12.根据权利要求10或11所述的直流电压转换器(15)，

其特征在于，

在第一部分变流器(8)的每个变流器臂(9)中，不仅设置有具有能够双向截止的子模块(22，23)，还设置有具有半桥电路的子模块。