[发明专利]电压源转换器

权利要求书

1.一种电压源转换器(30)，所述电压源转换器(30)包括用于连接到DC网络(58)的第一和第二DC端子(32，34)，所述电压源转换器(30)包括连接在所述第一和第二DC端子(32，34)之间的多个支路，每个支路包括：

相元件(36)，所述相元件(36)具有多个开关元件(40)和用于连接到多相AC网络(50)的相应相的至少一个AC端子，所述多个开关元件(40)被配置成是可开关的以选择性地互连在所述相元件(36)的DC侧处的DC侧电压和在所述相元件(36)的AC侧(42)处的AC侧电压；

第一子转换器(38)，所述第一子转换器(38)被配置成是可控制的以充当波形合成器来修改提供给所述DC网络(58 )的第一DC电压，所述第一子转换器(38)包括能够存储和释放能量以选择性地提供电压的至少一个能量存储装置（56）；以及

第二子转换器(39)，所述第二子转换器(39)与所述相元件(36)在电气块中串联连接，所述第一子转换器(38)与所述电气块并联连接，所述第二子转换器(39)被配置成是可控制的以充当波形合成器来修改提供给所述相元件(36)的所述DC侧的第二DC电压，所述第二子转换器(39)包括能够存储和释放能量以选择性地提供电压的至少一个能量存储装置（56），

其中所述电压源转换器(30)进一步包括控制器(60)，所述控制器（60）被配置成当在所述相元件(36)的所述AC侧(42)处的所述AC侧电压(V_Ca,V_Cb,V_Cc)之间存在不平衡时，选择性地在能量管理模式下操作，所述控制器(60)在所述能量管理模式下被配置成操作每个支路以便：

控制在每个相元件(36)的所述AC侧(42)处的相应相电流(I_a，I_b，I_c)的至少一个顺序电流分量，以控制所述电压源转换器(30)和所述AC网络(50)之间的功率交换；以及

平衡由每个支路分别与所述AC和DC网络(50，58)交换的所述AC和DC侧功率，使得存储在每个支路的所述能量存储装置(56)中的能量的相应净改变被控制为零或基本为零。

2.如权利要求1所述的电压源转换器（30），其中在所述控制器(60)的所述能量管理模式下控制的所述相应相电流(I_a，I_b，I_c)的所述至少一个顺序电流分量包括：

只有正序电流分量；

只有正序和负序电流分量；

只有正序和零序电流分量；或者

正序、负序和零序电流分量。

3.如权利要求1所述的电压源转换器（30），其中所述控制器(60)在所述能量管理模式下被配置成操作每个支路，以便控制在每个相元件(36)的所述AC侧(42)处的所述相应相电流(I_a，I_b，I_c)的所述至少一个顺序电流分量，以控制由所述相应支路与所述AC网络(50)交换的所述AC侧有功功率的比率。

4.如权利要求3所述的电压源转换器（30），其中所述AC侧有功功率的所述比率被控制为相等或基本相等。

5.如权利要求1所述的电压源转换器（30），其中所述控制器(60)在所述能量管理模式下被配置成操作每个支路，以便控制在每个相元件(36)的所述AC侧(42)处的所述相应相电流(I_a，I_b，I_c)的所述至少一个顺序电流分量，以控制由所述相应支路与所述AC网络(50)交换的AC侧无功功率的比率。

6.如权利要求1所述的电压源转换器（30），其中所述控制器(60)在所述能量管理模式下被配置成操作每个支路，以便控制在每个相元件(36)的所述AC侧(42)处的所述相应相电流(I_a，I_b，I_c)的所述至少一个顺序电流分量，以最小化或消除由所述电压源转换器(30)与所述AC网络(50)交换的瞬时功率的功率振荡分量。