[发明专利]用于控制转换器的内部能量的模块

权利要求书

1.一种用于将AC电压转换为DC电压并且反之亦然的模块化多电平电压转换器(10)，所述转换器包括用于连接到DC供电网络(110)的DC部分(10A)和用于连接到AC供电网络(120)的AC部分(10C)，所述转换器包括多个支路，每个支路包括上臂和下臂，每个臂包括多个子模块(SM_xij)，所述多个子模块能够由专用于每个子模块的控制构件单独控制，并且每个子模块包括电容器(C_SM)，当子模块的控制构件处于“接通”状态时，所述电容器能够在臂中串联连接；所述转换器的特征在于其包括控制模块(12)，所述控制模块(12)被配置为调节存储在所述转换器的上臂或下臂的子模块的电容器中的内部能量，所述控制模块适于通过使用在所述DC供电网络和在所述AC供电网络上测量的参数以及所述转换器的工作功率的设定点，将所述内部能量限制为低于上限和/或高于下限，所述控制模块被配置为通过使用在所述DC供电网络和在所述AC供电网络上测量的参数来确定所述内部能量的所述下限和/或所述上限，使得所述下限和所述上限随所述DC供电网络和所述AC供电网络的状态而变化。

2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，在所述DC供电网络和在所述AC供电网络上测量的所述参数包括在所述AC供电网络上测量的电压值v_g和在所述DC供电网络上测量的电压值V_dc。

3.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述转换器的工作功率的设定点包括有功AC功率设定点无功AC功率设定点和DC功率设定点

4.根据权利要求3所述的转换器，其特征在于，在所述DC供电网络和在所述AC供电网络上测量的所述参数包括在所述AC供电网络上测量的电压值v_g和在所述DC供电网络上测量的电压值V_dc，并且所述控制模块(12)被配置为根据在所述DC供电网络和在所述AC供电网络上测量的所述参数并且还根据所述转换器的工作功率的所述设定点来计算中间变量。

5.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述中间变量包括等效差动电流变量I_diff，等效差动电流变量I_diff表示在稳定条件下平衡的三相系统中的一相对所述DC供电网络的电流的贡献，其通过以下函数确定：

其中，P_dc是所述DC供电网络和所述转换器之间交换的电力。

6.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，所述中间变量包括等效差动电压变量V_diff，等效差动电压变量V_diff表示在稳定条件下所述转换器的所述DC部分的端子两端的电压，其通过以下函数确定：

其中R_arm是所述转换器的臂中的电阻。

7.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述中间变量包括表示在稳定条件下流到所述AC供电网络的电流的等效中间电流变量I_g，其通过以下函数确定：

其中V_g表示在稳定条件下所述AC供电网络的电压，P_ac是所述转换器和所述AC供电网络之间传输的有功AC功率，Q_ac是所述转换器和所述AC供电网络之间传输的无功AC功率。

8.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述中间变量还包括用于所述AC供电网络的电压向量与流向所述AC供电网络的电流的向量之间的相位差的相移变量θ。