[发明专利]具有导向开关的模块化多电平换流器

权利要求书

1.一种用于高电压DC电力传输的电压源换流器，包括：

至少一个换流器分支，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，所述至少一个或每一个换流器分支包括被在使用中连接到AC网络的AC端子分离的第一分支部分和第二分支部分，每一分支部分包括与链节式换流器串联连接的主开关元件，所述链节式换流器能操作以提供阶梯式可变电压；以及

控制单元，被编程以：

使所述第一分支部分和所述第二分支部分中的每一个中的所述主开关元件在导电配置与非导电配置之间切换，以使对应的所述链节式换流器选择性地在加入电路与退出电路之间切换，其中每一个所述主开关元件在处于其非导电配置时在非电压支持状态与电压支持状态之间转变；以及

在每一个链节式换流器切换为退出电路时操作所述每一个链节式换流器以产生变化的电压波形，从而减小对应的所述主开关元件在处于其电压支持状态时所承受的电压范围。

2.根据权利要求1所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元被编程以在每一个所述链节式换流器切换为退出电路时操作每一个所述链节式换流器以产生变化的电压波形，从而将对应的所述主开关元件在处于其电压支持状态时所承受的电压维持在上限与下限之间的偏差不超过20％的电压范围内。

3.根据权利要求2所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元被编程以在每一个所述链节式换流器切换为退出电路时操作每一个所述链节式换流器以产生变化的电压波形，从而将对应的所述主开关元件在处于其电压支持状态时所承受的电压维持在上限与下限之间的偏差不超过10％的电压范围内。

4.根据前述的任一权利要求所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元被编程以在每一个所述链节式换流器切换为退出电路时操作每一个所述链节式换流器以产生变化的电压波形，从而将对应的所述主开关元件在处于其电压支持状态时所承受的电压维持在恒定电平。

5.根据权利要求4所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元被编程以操作每一个所述链节式换流器以产生变化的电压波形，所述变化的电压波形的形状与，在所述链节式换流器在切换为退出电路时替代地产生恒定最大电压的情况下，对应的所述主开关元件在处于其电压支持状态时将要承受的电压波形相同。

6.根据前述的任一权利要求所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元被编程以在每一个所述链节式换流器切换为退出电路时操作每一个所述链节式换流器以产生变化的电压波形，所述变化的电压波形包含相应的所述链节式换流器能够提供的最大电压。

7.根据前述的任一权利要求所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元进一步被编程以在对应的所述主开关元件处于其非导电配置且在所述非电压支持状态与所述电压支持状态之间转变时操作每一个所述链节式换流器以产生过渡电压波形，从而控制所述主开关元件在所述非电压支持状态与所述电压支持状态之间转变时所承受的电压的变化率。

8.根据权利要求7所述的电压源换流器，其特征在于：所述控制单元进一步被编程以在对应的所述主开关元件在其非电压支持状态与电压支持状态之间转变时操作每一个所述所述链节式换流器以产生过渡电压波形，从而将所述主开关元件所承受的电压的变化率限制于预定水平。