在本发明专利技术的范围内，提供一种用于连接高压直流电网(59,67)的直流电压转换器(20)。直流电压转换器(20)具有串联连接的子变流器(21,22,23,24)。借助功率交换部件(31,35)和附加功率交换部件(37)，可连接到直流电压转换器(20)的高压直流电网可以具有不同的传输对称性。因此，借助本发明专利技术，也可以将对称的单极电网与非对称的双极电网连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于连接具有不同的电压的高压直流电网的直流电压转换器。
技术介绍
例如在图1中示出了从现有技术中已知的、用于连接处于不同的电压等级的高压直流电网的直流电压转换器。在那里示出的直流电压转换器具有形成正直流电压端子2以及负直流电压端子3的第一直流电压连接端1，用于连接第一高压直流电网。为了连接具有较低的标称直流电压的第二高压直流电网，设置第二直流电压连接端4，其又具有正直流电压端子5以及负直流电压端子6。子变流器8的3个相模块7在第一直流电压连接端1的正直流电压端子2和负直流电压端子3之间延伸。在此，一个相模块7由两个彼此串联连接的变流器臂9以及一个线圈形式的电感10构成。此外，设置第二子变流器11，其同样具有3个相模块7，相模块7分别由两个串联连接的变流器臂9和一个电感10组成。每个相模块7形成两个直流电压连接端，其分别形成第二直流电压连接端4的正连接端子5以及负连接端子6。变流器臂9之间的电势点形成相应的变流器8或11的交流电压连接端12的交流电压相。两个交流电压连接端12经由三相变压器14彼此连接。在此，所述变压器14的绕组可以以任意方式、即例如以三角形或星形电路彼此连接。根据该已知装置，第一直流电网的直流电压首先经由第一子变流器8转换为交流电压，经由变压器14变换到相应地需要的电压水平，随后又通过子变流器11转换为希望的直流电压。用于小至中功率的直流电压转换器同样是充分已知的。在这种情境中，应当提到配备有线圈和电容的升压或降压转换器，其中，功率半导体开关用于短时中断电流流动。然而，已知升压或降压转换器的功率半导体在高压范围内被加以很大的负载，使得在很短的时间之后就已经可能出现不能修复的损坏。从尚未公开的国际专利申请PCT/EP2012/070203中已知一种装置，其例如在图2中描述。在那里示出的直流电压转换器15包括具有正直流电压端子2和负直流电压端子3的第一直流电压连接端1。此外，设置有具有正直流电压端子5以及负直流电压端子6的第二直流电压连接端4。直流电压端子6处于与第一直流电压连接端1的直流电压端子3相同的电势。所示出的直流电压转换器15还包括彼此串联连接并且形成变流器串联电路16的第一子变流器8和第二子变流器11，其中，第一子变流器8在直流电压侧经由电感10与第一直流电压连接端1的正直流电压端子2并且与第二直流电压连接端4的正直流电压端子5连接。第二子变流器11在直流电压侧同样经由电感10与第二直流电压连接端4的正直流电压端子5并且与第一直流电压连接端1的负直流电压端子3连接。变流器串联电路16在第一直流电压连接端1的直流电压端子2、3之间延伸。第二子变流器11以其相模块7在第二直流电压连接端4的直流电压端子5、6之间延伸。第一直流电压连接端1用于连接具有标称直流电压UD?的第一直流电网。第二直流电压连接端用于连接具有标称电压UDe2的第二直流电网。这里，第一直流电网的标称直流电压UDa是第二直流电网的标称直流电压UDC2的三倍高(UD?= 3*UDC2)。因此，直流电压转换器15的变换比U等于3。因此，在直流电压转换器15工作期间，第二直流电网的电压UDC2在第二子变流器11处下降。第二直流电压连接端4的正直流电压端子5处于第一子变流器8和第二子变流器11之间的直流电压电势点。第一子变流器8的拓扑基本上可以对应于第二子变流器11的拓扑。然而，为了能够阻隔第一直流电网中的短路并且同时尽可能无损耗地工作，子变流器的结构可以不同。第一子变流器8的交流电压连接端12与作为功率交换部件的三相变压器14的初级绕组18电连接。第二子变流器11的交流电压连接端12与变压器的次级绕组连接。通过变压器绕组的感性耦合，实现第一子变流器8和第二子变流器11之间的功率交换。在此，对子变流器8、11进行控制，使得产生从第一子变流器8到第二子变流器11的功率流，其于是将功率引向位于第二直流电压连接端4处的直流电网中。相对于在图1中示出的直流电压转换器，在图2中示出的这种直流电压转换器具有其价格明显更低廉的优点。然而，在图2中示出的直流电压转换器不适合用于将具有彼此不同的对称性或者希望进行电势分离时的高压直流电网彼此连接。然而，当例如要连接所谓的对称高压直流电网与不对称的双极高压直流电网传输网络时，遇到这种不同的对称性。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种直流电压转换器，其价格低廉并且同时使得能够连接可能具有彼此不同的对称性的高压直流电网。本专利技术通过具有如下部件的直流电压转换器来解决上述技术问题:-由串联连接的子变流器形成的变流器串联电路，其布置在第一直流电压连接端的正连接端子和负连接端子之间，-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为正极子变流器串联地布置在中间连接端子和所述第一直流电压连接端的所述正连接端子之间，以及-所述正极子变流器经由正极功率交换部件彼此连接，使得能够在所述正极子变流器之间进行电功率的交换，-其中，所述正极子变流器之间的电势点形成第二直流电压连接端的正连接端子，-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为负极子变流器串联地布置在所述中间连接端子和所述第一直流电压连接端的所述负连接端子之间，以及-所述负极子变流器经由负极功率交换部件彼此连接，使得能够在所述负极子变流器之间进行电功率的交换，-其中，所述负极子变流器之间的电势点形成所述第二直流电压连接端的负连接端子，以及-其中，设置附加功率交换部件，其与所述正极子变流器和所述负极子变流器连接，使得能够经由所述附加功率交换部件在所述正极子变流器和所述负极子变流器之间进行功率交换。根据本专利技术，提供一种直流电压转换器，利用其能够将不仅具有不同的标称直流电压、而且具有不同的对称性的两个高压直流电网彼此连接。因此，根据本专利技术的直流电压转换器配备有两个直流电压连接端，其分别形成两个连接端子。具有彼此串联连接的子变流器的变流器串联电路，在被设计用于较大的直流电压的第一直流电压连接端的连接端子之间延伸。子变流器能够划分为正极子变流器和负极子变流器，其中，正极子变流器又与负极子变流器串联连接。正极子变流器和负极子变流器之间的电势点形成中间连接端子，其中，正极子变流器在第一直流电压连接端的正连接端子和中间连接端子之间延伸。换句话说，正极子变流器串联连接在中间连接端子和第一直流电压连接端的正连接端子之间。在此，正极子变流器经由正极功率交换部件彼此连接，使得其彼此能够交换功率。在直流电压侧彼此连接的正极子变流器之间的电势点形成第二直流电压连接端的正连接端子。对应地，设置同样串联连接的负极子变流器，其中，该串联电路布置在中间连接端子和第一直流电压连接端的负连接端子之间。负极功率交换部件使得能够在彼此串联连接的负极子变流器之间交换功率当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流电压转换器(20)，用于连接具有不同的电压的高压直流电网(59,67)，所述直流电压转换器具有‑由串联连接的子变流器(21,22,23,24)形成的变流器串联电路(25)，其布置在第一直流电压连接端(1)的正连接端子(2)和负连接端子(3)之间，‑其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为正极子变流器(21,22)串联地布置在中间连接端子(26)和所述第一直流电压连接端(1)的所述正连接端子(2)之间，以及‑所述正极子变流器(21,22)经由正极功率交换部件(31)彼此连接，使得能够在所述正极子变流器(21,22)之间进行电功率的交换，‑其中，所述正极子变流器(21,22)之间的电势点形成第二直流电压连接端(4)的正连接端子(5)，‑其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为负极子变流器(23,24)串联地布置在所述中间连接端子(26)和所述第一直流电压连接端(1)的所述负连接端子(3)之间，以及‑所述负极子变流器(23,24)经由负极功率交换部件(35)彼此连接，使得能够在所述负极子变流器(23,24)之间进行电功率的交换，‑其中，所述负极子变流器(23,24)之间的电势点形成所述第二直流电压连接端(4)的负连接端子(6)，以及‑其中，设置附加功率交换部件(37)，其与所述正极子变流器(21,22)和所述负极子变流器(23,24)连接，使得能够经由所述附加功率交换部件(37)在所述正极子变流器(21,22)和所述负极子变流器(23,24)之间进行功率交换。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：MM巴克兰，D埃尔金，HJ纳克，A舍恩，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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