[发明专利]电压源转换器

权利要求书

1.一种电压源转换器，包括：

用于连接到直流网络的第一直流端子和第二直流端子；以及

多个转换器支路，每个转换器支路在所述第一直流端子与所述第二直流端子之间延伸，每个转换器支路包括由对应交流端子分隔的第一支路部分和第二支路部分，每个转换器支路的交流端子用于连接到多相交流网络的对应交流相，每个第一支路部分在相应第一直流端子与交流端子之间延伸，每个第二支路部分在相应第二直流端子与交流端子之间延伸，每个支路部分包括对应阀，每个阀包括至少一个开关元件和至少一个储能装置，每个阀的所述或每个开关元件可切换以选择性地将所述或每个相应储能装置插入相应支路部分和旁路所述或每个相应储能装置，以便控制跨所述阀的电压；以及

控制器，所述控制器编程成控制所述多个转换器支路中一个转换器支路的选定阀和所述多个转换器支路中另一个转换器支路的另一选定阀的切换，以形成通过所述选定阀的电流循环路径，所述电流循环路径包括：与所述选定阀相对应的所述支路部分，连接到与所述选定阀相对应的所述支路部分的所述交流相以及直流网络，

其中所述控制器在形成所述电流循环路径期间切换所述选定阀以迫使循环交流电流流动通过所述电流循环路径，所述循环交流电流包括至少一个交流分量，并且所述控制器编程成控制所述选定阀的所述切换，以控制所述循环交流电流的所述或每个交流分量的相位角和幅度，从而控制由于所述循环交流电流流动通过每个选定阀而传输到或传输自每个选定阀的能量。

2.根据权利要求1所述的电压源转换器，其中所述选定阀包括：所述多个转换器支路中的一个转换器支路的所述第一支路部分的所述阀；以及所述多个转换器支路中的另一个转换器支路的所述第二支路部分的所述阀。

3.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中所述循环交流电流包括基频交流电流分量和/或至少一个非基频交流电流分量。

4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中控制由于所述循环交流电流流动通过每个选定阀而传输到或传输自每个选定阀的能量包括增加、减少或维持每个选定阀的能量级。

5.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中控制由于所述循环交流电流流动通过每个选定阀而传输到或传输自每个选定阀的能量包括控制每个选定阀的能量级向目标能量级移动或达到目标能量级。

6.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中所述控制器编程成控制所述选定阀的所述切换以改变所述或每个交流分量的所述相位角和/或改变所述或每个交流分量的幅度，从而改变由于所述循环交流电流流动通过每个选定阀而传输到或传输自每个选定阀的所述能量。

7.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中所述控制器编程成控制所述阀的所述切换以在所述电压源转换器的整个操作周期内形成多条电流循环路径，其中所述多个电流循环路径分别穿过不同组的选定阀。

8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中所述控制器编程成在形成所述电流循环路径期间控制所述阀的所述切换，以选择性地将所述或每个相应储能装置插入所述相应支路部分和旁路所述或每个相应储能装置，以便控制对所述对应交流端子处的交流电压波形的配置，以促使所述直流网络与所述交流网络之间的电力输送。

9.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中每个阀包括多个模块，每个模块包括至少一个开关元件和至少一个储能装置，其中每个模块中的所述或每个开关元件以及所述或每个储能装置布置成可组合以选择性地提供电压源。

10.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的电压源转换器，其中每个支路部分包括与所述对应直流端子与所述对应交流端子之间的所述相应阀串联的导向器开关，并且所述第一支路部分和所述第二支路部分的所述导向器开关可切换以将所述对应支路部分接入到所述对应直流端子与交流端子之间的电路之中以及与所述电路断开。

11.一种操作电压源转换器的方法，所述电压源转换器包括：

用于连接到直流网络的第一直流端子和第二直流端子；以及

多个转换器支路，每个转换器支路在所述第一直流端子与所述第二直流端子之间延伸，每个转换器支路包括由对应交流端子分隔的第一支路部分和第二支路部分，每个转换器支路的交流端子用于连接到多相交流网络的对应交流相，每个第一支路部分在相应第一直流端子与交流端子之间延伸，每个第二支路部分在相应第二直流端子与交流端子之间延伸，每个支路部分包括对应阀，每个阀包括至少一个开关元件和至少一个储能装置，每个阀的所述或每个开关元件可切换以选择性地将所述或每个相应储能装置插入相应支路部分和旁路所述或每个相应储能装置，以便控制跨所述阀的电压，

其中所述方法包括以下步骤：

切换所述多个转换器支路中的一个转换器支路的选定阀以及所述多个转换器支路中的另一个转换器支路的另一选定阀，以形成通过所述选定阀的电流循环路径，所述电流循环路径包括：与所述选定阀相对应的所述支路部分，连接到与所述选定阀相对应的所述支路部分的所述交流相；以及直流网络；以及

在形成所述电流循环路径期间，切换所述选定阀以迫使循环交流电流流动通过所述电流循环路径，所述循环交流电流包括至少一个交流分量；以及

切换所述选定阀以控制所述循环交流电流的所述或每个交流分量的相位角和幅度，以控制由于所述循环交流电流流动通过每个选定阀而传输到或传输自每个选定阀的能量。