电压源转换器及其控制制造技术

本申请涉及用于控制电压源转换器VSC（100）的方法和设备，其中所述VSC的每个相分支（101a‑c）具有用于连接到AC网络的二极管整流器DR（105），并且所述二极管整流器DR（105）可以以在公共耦合点（PCC）处的控制的功率因数操作。在这种操作中，所述DR（105）的AC端子（106‑1、106‑2）处的电压和电流可能异相。每个相分支（101a‑c）还包括多个串联连接的单元（110、112）中的至少一个链接链路电路（109、11），所述多个串联连接的单元（110、112）可被可控地开关以跨所述链接链路电路生成控制的电压，其中所述链接链路电路耦合到所述DR的至少一个端子。控制器（113）控制（一个或多个）链接链路电路，以便基于用于AC端子（106‑1、106‑2）的目标AC波形跨所述DR生成电压。控制器被配置成识别第一时段，在所述第一时段期间，所述目标AC波形将具有与在AC端子处的AC电流相反的极性，并且在所述第一时段期间，所述控制器被配置成控制（一个或多个）链接链路电路以便将电压施加到所述第一整流器端子和所述第二整流器端子，以便不反向偏置用来导通AC电流所要求的二极管。

Voltage source converter and its control

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压源转换器及其控制本申请涉及电压源转换器以及涉及用于控制电压源转换器的方法和设备，且尤其涉及一种供在高压功率分配中使用的电压源转换器，并且特别涉及以可控功率因数的电压源转换器的操作。高压直流（HVDC）电功率传输将直流用于电功率的传输。这是更普遍的交流电功率传输的备选方案。存在使用HVDC电功率的多个益处。为了使用HVDC电功率传输，通常必要的是，将交流（AC）电功率转换为直流（DC）并再转换回来。功率电子学领域中的最新发展已经引起用于AC-DC和DC-AC转换的电压源转换器（VSC）的增加的使用。VSC利用开关元件，通常是与相应的反并行二极管连接的绝缘栅极双极晶体管（IGBT），所述开关元件可以可控地导通和截止。VSC的各种设计是已知的。一个提出的布置提供了用于将AC网络的每个AC相连接到DC网络的相分支（phaselimb），其中每个相分支包括用于将用于那个相的AC端子分别连接到高侧DC端子和低侧DC端子的两个转换器臂。每个转换器臂包括被一起开关的串联连接的IGBT。相分支的转换器臂通常以脉冲宽度调制方式被反相开关。通常存在三个AC相并且因此存在三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压源转换器（100），包括：/n至少一个相分支（101a），包括：/n高侧相端子（103）和低侧相端子（104）；/n二极管桥式整流器（105），所述二极管桥式整流器（105）具有用于将所述相分支连接到AC网络的第一AC端子和第二AC端子（106-1、106-2），所述第一AC端子和所述第二AC端子中的每个经由一个或多个二极管（108）连接到第一整流器端子和第二整流器端子（107-1、107-2）中的每个；/n至少一个链接链路电路（109、111），所述至少一个链接链路电路（109、111）包括多个串联连接的单元（110、112），所述多个串联连接的单元（110、112）可被可控地开...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170811 EP 17186029.91.一种电压源转换器（100），包括：
至少一个相分支（101a），包括：
高侧相端子（103）和低侧相端子（104）；
二极管桥式整流器（105），所述二极管桥式整流器（105）具有用于将所述相分支连接到AC网络的第一AC端子和第二AC端子（106-1、106-2），所述第一AC端子和所述第二AC端子中的每个经由一个或多个二极管（108）连接到第一整流器端子和第二整流器端子（107-1、107-2）中的每个；
至少一个链接链路电路（109、111），所述至少一个链接链路电路（109、111）包括多个串联连接的单元（110、112），所述多个串联连接的单元（110、112）可被可控地开关以跨所述链接链路电路生成控制的电压，所述链接链路电路耦合至所述第一整流器端子和所述第二整流器端子中的至少一个；
其中所述电压源转换器可操作，使得在使用中，所述第一AC端子和所述第二AC端子（107-1、107-2）处的AC电压可与所述第一AC端子和所述第二AC端子（107-1、107-2）处的AC电流异相；以及
其中所述电压源转换器还包括控制器（113），所述控制器（113）用于控制所述至少一个链接链路电路，以便跨所述第一整流器端子和所述第二整流器端子（107-1、107-2）生成电压，以便基于目标AC波形在所述第一AC端子和所述第二AC端子（107-1、107-2）处生成AC波形；以及
其中所述控制器（113）被配置成识别第一时段，在所述第一时段期间，所述目标AC波形将具有与所述第一AC端子和所述第二AC端子（107-1、107-2）处的所述AC电流相反的极性，并且在所述第一时段期间，所述控制器（113）被配置成控制所述至少一个链接链路电路（109、111）以便将电压施加到所述第一整流器端子和所述第二整流器端子（107-1、107-2），以便不反向偏置用来导通AC电流所要求的二极管。


2.根据权利要求1所述的电压源转换器，其中所述控制器（113）被配置成控制所述至少一个链接链路电路（109、111），以便在所述第一时段期间跨所述第一整流器端子和所述第二整流器端子（107-1、107-2）基本上不施加电压差。


3.根据权利要求1或2所述的电压源转换器，其中所述至少一个链接链路电路包括连接在所述高侧相端子（103）和所述低侧相端子（104）之间的第一链接链路电路（109）以及与所述二极管桥式整流器（105）串联连接在所述高侧相端子（103）和所述低侧相端子（104）之间的第二链接链路电路（111）。


4.根据权利要求3所述的电压源转换器，其中在所述第一时段期间，所述控制器（113）被配置成控制所述第二链接电路（111）以基本上抵消由所述第一链接链路电路（109）引起的跨所述第一整流器端子和所述第二整流器端子（107-1、107-2）的任何电压差。


5.根据权利要求3或4所述的电压源转换器，其中在当所述目标AC电压具有与所述AC电流相同的极性的时段期间，所述控制器被配置成控制所述第一链接链路电路（109）和所述第二链接电路（111），以便共同跨所述第一整流器端子和所述第二整流器端子（107-1、107-2）提供电压，所述电压是所述目标AC波形的整流版本。


6.根据权利要求3至5中的任一项所述的电压源转换器，其中所述第一链接链路电路（109）包括具有能量存储元件和半桥开关布置的单元，并且所述第二链接链路电路包括具有能量存储元件和全桥开关装置的单元。


7.根据任何前述权利要求所述的电压源转换器，包括多个相分支（101a），其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：DR特赖纳，A科斯塔贝伯，J克拉尔，E阿曼克瓦，M延科维奇，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH