[发明专利]包括链环式变换器的电气组件

说明书

一种电气组件(50)包括：链环式变换器(24)，其包括多个链环式子模块(28)。链环式子模块(28)的每一个是可操作的以提供电压源。而且，链环式子模块(28)的每一个设置有可视指示符(52)。电气组件(50)包括控制器(56)，其配置为选择性地操作可视指示符(52)的每一个以呈现各个映射可视信号。电气组件(50)额外地包括图像接收装置(60)，其配置为接收各个映射可视信号。电气组件(50)还包括处理器(64)，其操作性地耦接至图像接收装置(60)。处理器(64)配置为接收并处理图像接收装置(60)接收的各个映射可视信号，以创建链环式子模块(28)的空间排列的映射。

技术领域

本发明涉及一种包括链环式变换器(chain-link converter)的电气组件和一种识别链环式变换器内链环式子模块位置的方法。

背景技术

一个或更多链环式变换器常用于电压源变换器(VSC)中，诸如用来传输直流(DC)电力的那些电压源变换器，或者常用于静止同步补偿器(STATCOM)中。

图1示意性地示出了典型的电压源变换器。电压源变换器10包括第一DC端子12和第二DC端子14，变换器臂16在第一DC端子12与第二DC端子14之间延伸。其它电压源变换器可以包括一个以上的变换器臂16，具体地说，可以包括三个变换器臂，每一个变换器臂对应于三相电力系统的给定相。

变换器臂16包括由交流(AC)端子隔开的第一臂部18和第二臂部20。

在使用中，第一DC端子12和第二DC端子14分别连接至DC网络的正端子和负端子，并且AC端子连接至AC网络。

每一个臂部18、20包括在AC端子与第一DC端子12或第二DC端子14中相应一个之间延伸的链环式变换器24。每一个链环式变换器24包括多个串联连接的链环式模块26，并且每一个链环式模块26进而包括多个(例如，八个)串联连接的链环式子模块28。

每一个链环式子模块28包括与呈电容器32形式的能量储存器件并联连接的大量开关元件30。在示出的排列中，每一个开关元件30包括与反并联二极管36并联连接的例如呈绝缘栅双极型晶体管(IGBT)形式的半导体器件34。然而，可以使用其它半导体器件。

图2(a)示出示例第一链环式子模块28，其中开关元件30的第一对和第二对38、40与电容器32以已知的全桥结构连接以限定4象限双极模块。开关元件30的切换选择性地引导电流通过电容器32或者使电流旁路(绕过)电容器32，使得第一链环式子模块28能够提供零电压、正电压或负电压，并且能够在两个方向上传导电流。

图2(b)示出示例第二链环式子模块28，其中仅第一对38开关元件30以已知的半桥结构与电容器32并联连接以限定2象限单极模块。以类似于第一链环式子模块28的方式，开关元件30的切换同样选择性地引导电流通过电容器32或者使电流旁路电容器32，使得第二链环式子模块28能够提供零电压或正电压，并且能够在两个方向上传导电流。

以此方式，通过将电容器32插入多个链环式子模块28(每一个子模块28提供其自身电压)，可以在每一个链环式模块26两端建立组合电压，该组合电压高于从每一个单独的链环式子模块28可获得的电压。

而且，类似地，可以通过结合从每一个链环式模块26可获得的单个电压而在每一个链环式变换器24两端建立组合电压。

因此，链环式模块26的每一个与其相关联的链环式子模块28一起工作，以允许链环式变换器24提供步阶式可变电压源。这允许使用步进式近似在每一个链环式变换器24两端产生电压波形。以此方式操作每一个链环式变换器24可用于在AC端子处产生AC电压波形，从而使电压源变换器10在AC网络与DC网络之间提供上述电力传输功能。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电气组件，包括：