[发明专利]变流器装置

权利要求书

1.一种变流器装置(300，301)，被配置为将交流AC电力系统(102，302)与直流DC电力系统(103)耦合，所述变流器装置包括DC侧和AC侧，所述DC侧用于将所述变流器装置耦合到所述DC电力系统，所述AC侧用于将所述变流器装置耦合到所述AC电力系统，所述变流器装置包括：

多个变流器模块(100)，串联电连接在DC极(T1，T2，T7，T8)处；

每个变流器模块包括：

多个相模块(104，105，106)，用于将DC电力转换为AC电力、或者将AC电力转换为DC电力，每个相模块被配置为提供AC波形的至少一部分，并且每个相模块包括：

多个多电平变流器单元(141-1，......，141-N，142-1，......，142-N，143-1，......，143-N，144-1，......，144-N，145-1，......，145-N，146-1，......，146-N)，电连接在多电平变流器单元臂(161，162，163)中，每个多电平变流器单元被配置为基于所述AC电力系统的电压向所述AC波形提供电压贡献；以及

多个变流器阀(151-1，......，151-N，152-1，......，152-N，153-1，......，153-N，154-1，......，154-N，155-1，......，155-N，156-1，......，156-N)，电连接在电连接到所述多个多电平变流器单元的变流器阀臂(171，172，173)中；

相变压器，所述相变压器具有耦合到AC电力系统的初级侧以及耦合到对应的变流器阀臂的中点和对应的多电平变流器单元臂的中点之间的次级侧；

其中至少一个变流器模块被配置为使得所述至少一个变流器模块的所述多个变流器阀在具有选定电流导通方向的导通状态与非导通状态之间可控制地切换，以便选择性地控制由所述变流器模块的所述多个多电平变流器单元提供的任何电压贡献的极性；

所述变流器装置还包括控制单元(101)，所述控制单元(101)被配置为至少关于所述至少一个变流器模块的所述多个变流器阀的切换来控制所述多个变流器阀的操作；

其中当所述变流器模块作为电压源变流器来操作时，其中DC侧的电压建立所述AC侧的电压，通过每个多电平变流器单元被配置为基于所述AC电力系统的电压向所述AC波形提供电压贡献，所述变流器模块的所述多个多电平变流器单元合成期望的AC电压波形，以满足所述AC电力系统的要求；以及

其中，在所述变流器装置中发生故障的情况下，其中在所述变流器装置中存在故障电流，所述控制单元被配置为响应于接收到指示所述变流器装置中存在故障电流的指示，控制所述至少一个变流器模块的所述多个变流器阀的切换，以便将所述故障电流路由通过所述至少一个变流器模块的所述多个变流器阀、并且旁路所述至少一个变流器模块的所述多个多电平变流器单元的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的变流器装置，其中所述多个变流器模块串联电连接在DC极(T1，T2，T7，T8)与地之间、或者在第一DC极(T1，T7)与第二DC极(T2，T8)之间。

3.根据权利要求1或2所述的变流器装置，其中所述至少一个变流器模块的所述多个变流器阀包括至少一个双向开关(194，195)。

4.根据权利要求3所述的变流器装置，其中所述至少一个双向开关包括至少两个反并联晶闸管(194，195)。

5.根据权利要求1或2所述的变流器装置，其中：

所述多个变流器模块串联电连接在第一DC极与第二DC极之间，其中所述至少一个变流器模块是所述多个变流器模块中电气上最靠近所述第一DC极或所述第二DC极的一个或一些变流器模块；或者

所述多个变流器模块串联电连接在DC极与地之间，其中所述至少一个变流器模块是电气上最靠近所述DC极的变流器模块。