[发明专利]具有晶闸管阀的模块化多电平变换器

权利要求书

1.一种接口装置(100)，被配置成将包括多个相的交流AC电力系统(102)与直流DC电力系统(103)耦合，所述接口装置包括：

多个变换器模块(104，105，106)，用于DC电力到AC电力的转换，或反之亦然，所述多个变换器模块被串联地电连接，各变换器模块与其中的一个相对应并且被配置成提供AC波形的至少一部分，并且各变换器模块包括：

至少一个多电平变换器单元(141-1,…,141-N，142-1,…,142-N，143-1,…,143-N，144-1,…,144-N，145-1,…,145-N，146-1,…,146-N)，各多电平变换器单元被配置成基于所述DC电力系统的电压向所述AC波形提供电压贡献；和

被电连接至所述至少一个多电平变换器单元的至少一个换流阀(151-1,…,151-N，152-1,…,152-N，153-1,…,153-N，

154-1,…,154-N，155-1,…,155-N，156-1,…,156-N)，

其中所述接口装置被配置成使得所述至少一个换流阀能够受控地在具有选定电流导通方向的导通状态和非导通状态之间切换，其中所述至少一个换流阀包括至少两个反并联的晶闸管(194，195)；

所述接口装置进一步包括控制单元(101)，所述控制单元(101)被配置成至少关于所述至少一个换流阀的切换控制所述至少一个换流阀的操作，关于切换的所述控制包括选择性地控制由所述至少一个多电平变换器单元提供的任何电压贡献的极性，其中所述控制单元被配置成响应于接收指示出所述接口装置中存在故障电流的指示而控制所述至少一个换流阀的切换，以便使所述故障电流按路线通过所述至少一个换流阀并绕过所述至少一个多电平变换器单元的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的接口装置，各变换器模块进一步包括至少一个换向单元(181，182，183)，其被电连接至所述至少一个换流阀并且能够切换以便选择性地引起所述至少一个换流阀进入所述非导通状态。

3.根据权利要求2所述的接口装置，其中所述至少一个换向单元包括能用来自DC电力系统的DC电力选择性地充电并选择性地放电的至少一个电能存储元件(186-1，186-2)，其中通过所述换向单元的切换，所述电能存储元件能提供跨所述晶闸管中的至少一个晶闸管的选择电压，以便使所述至少一个晶闸管切换成非导通状态。

4.根据权利要求2或3所述的接口装置，其中所述至少一个换向单元包括全桥单元。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的接口装置，各多电平变换器单元包括能用来自所述DC电力系统的DC电力选择性地充电并选择性地放电的至少一个电能存储元件(193)，各多电平变换器单元被配置成基于所述电能存储元件的电压向所述AC电压波形提供电压贡献。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的接口装置，其中所述多个变换器模块被串联地电连接在第一DC极(T1)与第二DC极(T2)之间，或在DC极与大地之间。

7.根据权利要求6所述的接口装置，其中所述控制单元被配置成响应于接收指示出由在所述第一DC极和所述第二DC极中的一个处的故障引起的在所述接口装置中的故障电流的存在的指示而控制所述至少一个换流阀的切换，以便使来自所述第一DC极和所述第二DC极中的存在有故障的一个的所述故障电流按路线通过所述至少一个换流阀到所述第一DC极和所述第二DC极中的另一个，其中所述至少一个多电平变换器单元的至少一部分被绕过。