[发明专利]变换器

权利要求书

1.一种电压源型变换器(30)，包括：

变换器臂(36)，在第一DC端子与第二DC端子(32，34)之间延伸且具有由AC端子(42)分隔开的第一臂部和第二臂部(38，40)，所述第一DC端子和所述第二DC端子(32，34)能够连接至DC电网(44)并且所述AC端子(42)能够连接至AC电网(46)，每个臂部(38，40)包括主开关元件(48)，每个臂部(38，40)的主开关元件(48)能够切换为将对应臂部(38，40)切换进和切换出对应DC端子(32，34)与所述AC端子(42)之间的电路，以控制所述AC端子(42)处AC电压的形态；

辅助臂(50)，包括辅助变换器，所述辅助变换器包括至少一个辅助开关元件，所述辅助臂(50)连接至所述AC端子(42)，每个臂部(38，40)的主开关元件(48)能够切换为将所述辅助臂(50)切换进和切换出带有对应臂部(38，40)的电路并且从而将所述辅助臂(50)切换进和切换出带有对应DC端子(32，34)的电路；以及

控制单元(64)，选择性地控制所述辅助变换器的所述辅助开关元件或每个辅助开关元件的切换，以在初级运行模式中将所述辅助臂(50)控制为电流源，以在所述第一臂部和所述第二臂部(38，40)的一个臂部中注入在一个方向上流动的环电流(68)，以使得在该臂部(38，40)中在相反方向上流动的臂部电流(66)最小化，

其中在从所述第一臂部和所述第二臂部(38，40)的所述一个臂部到所述第一臂部和所述第二臂部(38，40)的另一个臂部的电流换向过程中，当最小电流或零电流通过对应主开关元件(48)时，在通过环电流(68)使得臂部电流(66)最小化之后，所述主开关元件(48)被配置为将所述第一臂部和所述第二臂部(38，40)中的所述一个臂部切换出对应DC端子(32，34)与所述AC端子(42)之间的电路并且将所述第一臂部和所述第二臂部(38，40)中的所述另一个臂部切换进对应DC端子(32，34)与所述AC端子(42)之间的电路。

2.根据权利要求1所述的电压源型变换器(30)，其中环电流和臂部电流(68，66)的幅值相等。

3.根据权利要求1所述的电压源型变换器(30)，其中所述控制单元(64)被配置为选择性地控制所述辅助变换器的所述辅助开关元件或每个辅助开关元件的切换，以在所述AC电网(46)的每个基频周期上一次或多次地在初级运行模式中将所述辅助臂(50)控制为电流源。

4.根据权利要求1所述的电压源型变换器(30)，其中所述控制单元(64)被配置为选择性地控制所述辅助变换器的所述辅助开关元件或每个辅助开关元件的切换以在次级运行模式中将所述辅助臂(50)控制为电流源，以将电流(70)注入所述AC端子(42)，以：

从提供给所述AC电网(46)的交流电和/或提供给所述DC电网(44)的直流电中滤除一个或多个电流分量；和/或

将提供给所述AC电网(46)的交流电修改为超前交流电或滞后交流电。

5.根据权利要求4所述的电压源型变换器(30)，其中所述控制单元(64)被配置为选择性地控制所述辅助变换器的所述辅助开关元件或每个辅助开关元件的切换，以交替地在初级运行模式和次级运行模式中将所述辅助臂(50)控制为电流源。

6.根据权利要求1-5之一所述的电压源型变换器(30)，其中所述辅助臂(50)还包括至少一个阻抗元件(62)，并且所述控制单元(64)被配置为选择性地控制所述辅助变换器的所述辅助开关元件或每个辅助开关元件的切换，以修改所述或每个阻抗元件(62)两端的电压，以在所述或每个运行模式中将所述辅助臂(50)控制为电流源。

7.根据权利要求1-5之一所述的电压源型变换器，其中所述辅助臂的第一端连接至所述AC端子并且所述辅助臂的第二端能够连接至地。

8.根据权利要求4或5所述的电压源型变换器(30)，其中所述辅助臂(50)的第一端(52)连接至所述AC端子(42)并且所述辅助臂(50)的第二端(54)连接至第三DC端子(56)，所述第三DC端子(56)连接在所述第一DC端子与第二DC端子(32，34)之间。