[发明专利]变桥臂转换器

权利要求书

1.一种变桥臂转换器，用于用在高压DC电力传输和无功补偿中，所述变桥臂转换器包括：

至少一个转换器分支，包括用于在使用中连接到DC网络的第一DC端子和第二DC端子以及用于在使用中连接到AC网络的AC端子，所述转换器分支或每个转换器分支限定第一分支部分和第二分支部分，第一分支部分和第二分支部分包括在各个所述第一DC端子和所述第二DC端子中的一个与所述AC端子之间与链式转换器串联连接的至少一个导向开关，所述链式转换器是可操作的，以在所述AC端子处产生电压波形，并且所述第一分支部分和所述第二分支部分的所述导向开关是可操作的，以将所述各个链式转换器接入在所述各个DC端子与所述AC端子之间的电路以及将所述各个链式转换器从在所述各个DC端子与所述AC端子之间的电路断开；以及

控制器，在变桥臂转换器的操作周期的重叠时段期间，配置为选择性地控制所述每个导向开关的切换，从而将所述第一分支部分和所述第二分支部分同时接入电路，以形成包括第一分支部分、第二分支部分和所述DC网络的电流循环路径，所述控制器在所述电流循环路径形成期间强制交流电流通过所述电流循环路径流动，以在一个分支部分的所述链式转换器与另一个分支部分的所述链式转换器之间转移能量，在重叠时段结束时，一个分支部分的所述链式转换器释放能量，以及另一分支部分的所述链式转换器吸收能量。

2.根据权利要求1所述的变桥臂转换器，其中强制通过所述电流循环路径流动的所述交流电流具有零平均波形形状。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的变桥臂转换器，其中至少一个分支部分还包括电感构件，并且所述控制器通过控制各个所述链式转换器中的一个或两个来强制所述交流电流通过所述电流循环路径流动，以在所述电感构件或每个电感构件的两端产生差分电压。

4.根据权利要求1所述的变桥臂转换器，其中所述控制器被配置为在所述变桥臂转换器的操作周期内的预定激活点处将所述分支部分中的一个接入电路，所述控制器在所述操作周期的重叠时段期间将所述第一分支部分和所述第二分支部分同时接入电路，且所述重叠时段在所述激活点的任一侧延伸。

5.根据权利要求4所述的变桥臂转换器，其中所述控制器被配置为在预定激活点处将所述一个分支部分接入电路，所述预定激活点在其中在所述AC端子处的所述电压波形的操作周期内过零的点处或者邻近其中在所述AC端子处的所述电压波形的操作周期内过零的点处。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的变桥臂转换器，其中所述重叠时段以所述激活点为中心。

7.根据权利要求1或2所述的变桥臂转换器，其中第一分支部分或第二分支部分中的所述导向开关或每个导向开关为先合后断开关或者包括先合后断开关。

8.根据权利要求1或2所述的变桥臂转换器，其中在所述电流循环路径形成期间，所述控制器还被配置为通过所述电流循环路径使直流电流循环，以在至少一个所述链式转换器与所述DC网络之间转移能量。

9.一种控制变桥臂转换器的方法，所述变桥臂转换器包括至少一个转换器分支，具有用于在使用中连接到DC网络的第一DC端子和第二DC端子以及用于在使用中连接到AC网络的AC端子，所述转换器分支或每个转换器分支限定第一分支部分和第二分支部分，第一分支部分和第二分支部分包括与在各个所述第一DC端子和所述第二DC端子中的一个与所述AC端子之间的链式转换器串联连接的至少一个导向开关，所述链式转换器是可操作的，以在所述AC端子处产生电压波形，并且所述第一分支部分和所述第二分支部分的所述导向开关是可操作的，以将所述各个链式转换器接入在所述各个DC端子与所述AC端子之间的电路以及将所述各个链式转换器从在所述各个DC端子与所述AC端子之间的电路断开，所述方法包括以下步骤：

(a)在变桥臂转换器的操作周期的重叠时段期间，将两个分支部分同时接入电路，以形成包括第一分支部分、第二分支部分和所述DC网络的电流循环路径；以及

(b)在所述电流循环路径形成期间强制交流电流通过所述电流循环路径流动，以在一个分支部分的所述链式转换器与另一个分支部分的所述链式转换器之间转移能量，在重叠时段结束时，一个分支部分的所述链式转换器释放能量，以及另一分支部分的所述链式转换器吸收能量。