转换器方案制造技术

转换器方案（30）包括多个极和多个转换器（32），多个极（60、62、64）包括至少一个正极（60）、至少一个负极（62）和中性极（64），多个转换器（32）包括至少一个第一转换器（32a）和至少一个第二转换器（32b），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）连接到中性极（64）和所述正极（60）或相应的正极（60），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）可操作以控制跨中性极（64）和对应的正极（60）的转换器电压，所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）连接到中性极（64）和所述负极（62）或相应的负极（62），所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）可操作以控制跨中性极（64）和对应的负极（62）的转换器电压，其中转换器方案（30）包括控制器（36），该控制器（36）被编程以当正极（60）和负极（62）的功率或电流水平之间存在不平衡时以及当中性极（64）处于非零电位时执行电压控制模式，控制器（36）被编程以执行电压控制模式，从而操作每个转换器（32a、32b）来控制对应的转换器电压，使得对应的正极或负极（60、62）的极到地电压等于或低于对应的正极或负极（60、62）的额定电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转换器方案
本专利技术涉及包括多个转换器的转换器方案，特别地，涉及在中性极和地之间具有高阻抗导体的转换器方案，优选地供高压直流传输和分配使用。
技术介绍
已知的是，操作包括多个转换器的转换器方案。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种转换器方案，所述转换器方案包括多个极和多个转换器，所述多个极包括至少一个正极、至少一个负极和中性极，所述多个转换器包括至少一个第一转换器和至少一个第二转换器，所述第一转换器或每个第一转换器连接到所述中性极和所述正极或相应的正极，所述第一转换器或每个第一转换器可操作以控制跨所述中性极和对应的正极的转换器电压，所述第二转换器或每个第二转换器连接到所述中性极和所述负极或相应的负极，所述第二转换器或每个第二转换器可操作以控制跨所述中性极和对应的负极的转换器电压，其中所述转换器方案包括控制器，所述控制器被编程以当所述正极和负极的功率或电流水平之间存在不平衡时以及当所述中性极处于非零电位时执行电压控制模式，所述控制器被编程以执行所述电压控制模式，从而操作每个转换器来控制对应的转换器电压，使得对应的正极或负极的极到地电压等于或低于对应的正极或负极的额定电压。本专利技术的转换器方案可以包括但不限于供双极电力传输方案中使用的双极转换器布置。备选地或附加地，本专利技术的转换器方案可以包括但不限于多端子转换器布置，所述多端子转换器布置包括并联连接的多个第一转换器和/或并联连接的多个第二转换器。正极和负极中的每一个的额定电压都可以由与电力传输设备连接或与电力传输设备相关联的电力传输设备的额定电压来定义。在使用中，第一转换器和第二转换器中的每一个都被操作以控制跨中性极和对应的正极或负极的相应转换器电压，以便促进在平衡操作状况下的电力传输，在所述平衡操作状况下，正极和负极的功率或电流水平被平衡，并且其中中性极处于零电位。由第一转换器和第二转换器提供的转换器电压通常由用户要求来定义，用户要求包括在整个电力传输过程中维持转换器电压的恒定水平。在本专利技术的转换器方案中包括控制器，通过使转换器方案能够在不平衡操作状况下促进电力传输，改进了转换器方案的可靠性和可用性，在不平衡操作状况下，正极和负极的功率或电流水平不平衡，并且其中中性极处于非零电位。这是因为，尽管不平衡操作状况造成了超过至少一个正极或负极的额定电压的风险，但是控制器能够在不平衡操作状况期间自动执行电压控制模式，以确保不超过正极和负极的额定电压。否则，从转换器方案中省略控制器将要求关闭转换器方案，直到平衡操作状况恢复为止，因为转换器方案在不平衡操作状况下的操作由于超过至少一个正极或负极的额定电压的风险而不能被允许，或将要求以较高功率水平操作的极的功率降低到与以较低功率水平操作的极的功率相同，从而不利地影响转换器方案的总体功率能力。此外，电压控制模式的性能使得转换器方案能够采用具有如下效果的转换器电压：当与转换器方案在不平衡操作状况下继续采用在平衡操作状况期间也使用的转换器电压的未优化场景相比时，优化了由不平衡操作状况出现的转换器方案的操作损耗。正极和负极的功率或电流水平之间的不平衡的改变可能作为例如一个或多个操作参数的改变或转换器方案的配置的改变的结果而出现。可能是在先前的不平衡操作状况下在电压控制模式中使用的转换器电压可能导致在新的不平衡操作状况下转换器方案的次优性能（诸如，更高的损耗、更高的电压应力和减少的寿命）。转换器方案的配置改变可能是作为与中性极相关联的服务中的导体的数量改变（这改变了中性极的阻抗）和/或并联连接的转换器的数量改变的结果而出现。在本专利技术的实施例中，控制器可以被编程以执行电压控制模式，从而操作每个转换器来响应于正极和负极的功率或电流水平之间的不平衡的改变而实时更新对应的转换器电压，使得对应的正极或负极的极到地电压等于或低于对应的正极或负极的额定电压。以上述方式对控制器编程使得控制器能够操作每个转换器，从而动态地控制对应的转换器电压，来将对应的正极或负极的极到地电压维持在等于或低于对应的正极或负极的额定电压的水平，甚至在转换器方案的不平衡操作状况改变期间也如此。在本专利技术的另外实施例中，控制器可以被编程以执行电压控制模式，从而操作转换器中的至少一个来降低对应的转换器电压并且增加对应的正极或负极的电流，使得对应的正极或负极的极到地电压等于或低于对应的正极或负极的额定电压。这确保了转换器方案经由对应的正极或负极递送所需功率的能力不受对应的转换器电压降低的影响。电压控制模式可以取决于第一转换器的数量和第二转换器的数量而变化。将理解，第一转换器的数量范围从一个到许多，并且第二转换器的数量范围从一个到许多。在本专利技术的实施例中，第一转换器的数量可以等于第二转换器的数量。在这样的实施例中，控制器可以被编程以当在以下项之间存在不平衡时执行电压控制模式：当存在单个正极和单个负极时，正极的功率或电流水平与负极的功率或电流水平；或当存在多个正极和多个负极时，正极的功率或电流水平的总和与负极的功率或电流水平的总和。当有必要在例如转换器方案的测试/调试和/或维护期间将正极和负极以不同功率水平操作一段时间时，可能会出现上述不平衡操作状况。当第一转换器和第二转换器中至少一个的功率能力例如由于关联的冷却系统中的断电或因为部分断电导致关联的设备降额等引起而降低时，也可能出现上述不平衡操作状况。在本专利技术的其它实施例中，第一转换器的数量可以不等于第二转换器的数量。在这样的实施例中，控制器可以被编程以当在以下项之间存在不平衡时执行电压控制模式：当存在多个正极和单个负极时，正极的功率或电流水平的总和与负极的功率或电流水平；当存在单个正极和多个负极时，负极的功率或电流水平的总和与正极的功率或电流水平；或当存在多个正极和多个负极时，正极的功率或电流水平的总和与负极的功率或电流水平的总和。当一个或多个极由于故障或由于维护而引起停止服务时，可能会出现上述不平衡操作状况。当转换器方案的要求包括（一个或多个）第一转换器和（一个或多个）第二转换器之间不同的功率需求时，上述不平衡操作状况也可能出现。控制器可以被编程以执行电压控制模式，从而操作转换器中的至少一个来在正极和负极中的至少一个的功率或电流水平改变期间，以及当正极和负极中的至少一个的功率或电流水平改变期间，在正极和负极的功率或电流水平之间存在不平衡时，改变对应的转换器电压。当正极和负极中的至少一个正在经历功率或电流水平的改变（这在正极和负极的功率或电流水平之间产生了暂时的不平衡）时，上述不平衡操作状况可能出现。正极和负极中的至少一个的功率或电流水平的改变可以采取在对应的转换器被解阻塞（deblocked）之后正极和负极中的至少一个的功率或电流水平增加的形式，或在对应的转换器被阻塞（blocked）之前正极和负极中的至少一个的功率或电流水平降低的形式。因此，本专利技术的转换器方案能够执行电压控制模式，从而促进跨宽范围的不平衡操作状况下的电力传输。在本专利技术的优选实施例中，控制器可以被编本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转换器方案（30、130），包括多个极和多个转换器（32），所述多个极包括至少一个正极（60、60a、60b）、至少一个负极（62）和中性极（64），所述多个转换器（32）包括至少一个第一转换器（32a）和至少一个第二转换器（32b），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）连接到所述中性极（64）和所述正极（60、60a、60b）或相应的正极（60、60a、60b），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）可操作以控制跨所述中性极（64）和对应的正极（60、60a、60b）的转换器电压，所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）连接到所述中性极（64）和所述负极（62）或相应的负极（62），所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）可操作以控制跨所述中性极（64）和对应的负极（62）的转换器电压，其中所述转换器方案（30、130）包括控制器（36），所述控制器（36）被编程以当所述正极和负极（60、60a、60b、62）的功率或电流水平之间存在不平衡时以及当所述中性极（64）处于非零电位（Vn）时执行电压控制模式，所述控制器（36）被编程以执行所述电压控制模式，从而操作每个转换器（32a、32b）来控制对应的转换器电压，使得对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的极到地电压等于或低于所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的额定电压。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 IN 2017410355401.一种转换器方案（30、130），包括多个极和多个转换器（32），所述多个极包括至少一个正极（60、60a、60b）、至少一个负极（62）和中性极（64），所述多个转换器（32）包括至少一个第一转换器（32a）和至少一个第二转换器（32b），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）连接到所述中性极（64）和所述正极（60、60a、60b）或相应的正极（60、60a、60b），所述第一转换器（32a）或每个第一转换器（32a）可操作以控制跨所述中性极（64）和对应的正极（60、60a、60b）的转换器电压，所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）连接到所述中性极（64）和所述负极（62）或相应的负极（62），所述第二转换器（32b）或每个第二转换器（32b）可操作以控制跨所述中性极（64）和对应的负极（62）的转换器电压，其中所述转换器方案（30、130）包括控制器（36），所述控制器（36）被编程以当所述正极和负极（60、60a、60b、62）的功率或电流水平之间存在不平衡时以及当所述中性极（64）处于非零电位（Vn）时执行电压控制模式，所述控制器（36）被编程以执行所述电压控制模式，从而操作每个转换器（32a、32b）来控制对应的转换器电压，使得对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的极到地电压等于或低于所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的额定电压。


2.如权利要求1所述的转换器方案（30、130），其中所述控制器（36）被编程以执行所述电压控制模式，从而操作每个转换器（32a、32b）来响应于所述正极和负极（60、60a、60b、62）的所述功率或电流水平之间的所述不平衡的改变而实时更新所述对应的转换器电压，使得所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的所述极到地电压等于或低于所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的所述额定电压。


3.如权利要求1所述的转换器方案（30、130），其中所述控制器（36）被编程以执行所述电压控制模式，从而操作所述转换器（32a、32b、34）中的至少一个来降低所述对应的转换器电压，并且可选地增加所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的电流，使得：
所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的所述极到地电压等于或低于所述对应的正极或负极（60、60a、60b、62）的所述额定电压；和/或
所述中性极（66）中的电流等于或低于所述中性极（66）的导体的额定电流。


4.如权利要求1所述的转换器方案（30），其中第一转换器（32a）的数量等于第二转换器（32b）的数量，并且其中所述控制器（36）被编程以当在以下项之间存在不平衡时执行所述电压控制模式：
所述正极（60）的功率或电流水平与所述负极（62）的功率或电流水平；或
所述正极（60）的功率或电流水平的总和与所述负极（62）的功率或电流水平的总和。


5.如权利要求13所述的转换器方案（30、130），其中第一转换器（32a）的所述数量不等于第二转换器（32b）的所述数量，并且其中所述控制器（36）被编程以当在以下项之间存在不平衡时执行所述电压控制模式：
所述正极（60a、60b）的功率或电流水平的总和与所述负极（62）的功率或电流水平；
所述负极的功率或电流水平的总和与所述正极的功率或电流水平；或
所述正极的功率或电流水平的总和与所述负极的功率或电流水平的总和。


6.如权利要求1所述的转换器方案（30、130），其中所述控制器（36）被编程以执行所述电压控制模式，从而操作所述转换器（32a、32b）中的至少一个来在所述正极和负极（60、62）中的至少一个的功率或电流水平改变期间，以及当所述正极和负极（6...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA穆克德卡尔，GS奥海丁，A库马尔，
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