[发明专利]具有晶闸管阀的模块化多电平变换器

摘要

公开一种接口装置(100)，被配置成将交流AC电力系统(102)与直流DC电力系统(103)耦合，或反之亦然。接口装置(100)包括多个串联连接的变换器模块(104，105，106)。各变换器模块(104，105，106)包括被配置成例如基于DC电力系统的电压向AC波形的至少一部分提供电压贡献的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)。各变换器模块(104，105，106)包括被电连接至多电平变换器单元(141‑1,…,141‑N，142‑1,…,142‑N，143‑1,…,143‑N，144‑1,…,144‑N，145‑1,…,145‑N，146‑1,…,146‑N)且包括至少两个反并联晶闸管的至少一个换流阀(151‑1,…,151‑N，152‑1,…,152‑N，153‑1,…,153‑N，154‑1,…,154‑N，155‑1,…,155‑N，156‑1,…,156‑N)。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)可在具有选定电流传导方向的导通状态与非导通状态之间可控地切换以便选择性地控制由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)提供的任何电压贡献的极性。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)也可以用作故障保护例如以使过电流转移。

主权项

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。