[发明专利]用于电压转换的装置

权利要求书

1.一种用于将直流电压转换为交流电压以及相反地将交流电压转换为直流电压的装置，一方面，所述装置包括：

电压源转换器(1)，其具有至少一个相臂(2-4)，所述至少一个相臂与所述转换器的直流电压侧的相对极(5，6)连接并且包括开关单元(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，并且所述至少两个半导体组件的每一个均具有关断型半导体器件(16，17)和与所述关断型半导体器件并联连接的续流二极管(18，19)，并且每个所述开关单元另一方面具有至少一个储能电容器(20)和在开关单元的所述串联连接中将该单元连接到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)形成被配置成连接到所述转换器的交流电压侧的相输出，每个所述开关单元被配置成通过控制每个开关单元的所述半导体器件来获得两个开关状态，即第一开关状态和第二开关状态，在所述两个开关状态下，所述至少一个储能电容器两端的电压和零电压被分别提供到所述开关单元的所述两个端子之间，以在所述相输出上获得确定的交流电压，其中对于开关单元的所述串联连接中的每个半部(8，9)，将为相位电抗器(33-38)的形式的电感装置布置为将所述半部连接到所述中点，以及另一方面，对于每个所述相臂，所述装置包括：

变压器(30，32)，其被配置成将所述相输出连接到与所述相臂相关联的交流电压相线，

其特征在于，通过形成所述变压器(30-32)中每个均被布置为与所述变压器中连接至所述交流电压相线(42-44)的次级绕组(39-41)相互作用的初级绕组(33-38)，来将所述相臂的所述相位电抗器安装于所述变压器中，并且两个所述初级绕组相对于彼此被定位成使得流过所述相输出的电流的直流分量在基本上相反的方向上通过这两个初级绕组。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两个所述初级绕组(33-38)被布置为基本上彼此并联。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在与所述初级绕组的纵向延伸基本垂直的两个共有平面之间，两个所述初级绕组(33-38)在其纵向方向上延伸。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其特征在于，每个变压器的所述次级绕组(39-41)被布置为与两个所述初级绕组(33-38)并联，并布置在两个所述初级绕组(33-38)旁边。

5.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，每个变压器的所述次级绕组(39-41)被布置为在两个所述初级绕组(33-38)中间且基本上与两个所述初级绕组(33-38)并联。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述相臂的所述开关单元(7，7’)的数量为：≥4、≥12、≥30或≥50。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，开关单元组件的所述半导体器件(16，17)是绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换向晶闸管IGCT或者门极可关断晶闸管GTO。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置被配置成使得所述转换器的所述直流电压侧连接到用于传输高压直流HVDC的直流电压网络(5，6)，并且使得交流电压侧(10-12)连接到属于交流电压网络的交流电压相线。

9.根据上述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述电压源转换器被配置成使得所述两极之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或100kV-1200kV。

10.一种用于传输电力的设施，包括：直流电压网络和通过站连接到所述直流电压网络的至少一个交流电压网络，所述站适于执行所述直流电压网络与所述交流电压网络之间的电力传输，并且包括具有电压源转换器的至少一个装置，所述电压源转换器适于将直流电压转换为交流电压以及相反地将交流电压转换为直流电压，其特征在于，所述设施的所述站包括根据权利要求1-9中的任一项所述的装置。