[发明专利]转换器

权利要求书

1.一种用于高压直流电力传输和无功功率补偿的多电平电压源转换器，所述电压源转换器包含至少一个包括多个半导体开关的相位元件，以互连直流电压和交流电压，以及至少一个辅助转换器，用作波形合成器以改变出现到所述相位元件的直流侧的所述直流电压。

2.如权利要求1所述的多电平电压源转换器，其中所述或者每一个相位元件包括四个半导体开关，在正常操作下，所述开关均被控制以最少的次数接通和断开。

3.如权利要求1或2所述的多电平电压源转换器，其中所述开关由串联的绝缘栅双极型晶体管构成。

4.如权利要求1或2所述的多电平电压源转换器，其中所述开关由门极可关断晶闸管或场效应晶体管构成。

5.如前面的权利要求中的任何一个所述的多电平电压源转换器，其中所述或者每一个辅助转换器合成预定的波形，以为了出现到所述或者每一个相位元件的所述直流侧。

6.如权利要求5所述的多电平电压源转换器，其中所述或者每一个辅助转换器合成近似接近于偏置的整流的正弦曲线波形，以为了出现到所述或者每一个相位元件的所述直流侧。

7.如权利要求5或6所述的多电平电压源转换器，其中所述或者每一个辅助转换器包括单相多电平转换器。

8.如权利要求5或6所述的多电平电压源转换器，其中所述单相多电平转换器是链节型转换器。

9.如权利要求7所述的多电平电压源转换器，其中所述单相多电平转换器是二极管箝位式转换器或者飞跨电容型转换器。

10.如权利要求8所述的多电平电压源转换器，其中所述链节型转换器包括串联连接的一连串模块，每一个模块包括以半桥布置的并联的一对半导体开关和一个电容，以定义可以形成零或者正电压的2-象限单极模块。

11.如权利要求8所述的多电平电压源转换器，其中所述链节型转换器包括串联连接的一连串模块，每一个模块包括以全桥布置的并联的两对半导体开关和一个电容，以定义可以形成正或者负电压的4-象限双极模块。

12.如权利要求11所述的多电平电压源转换器，其中所述链节型转换器包括能量源，以给所述转换器加偏压。

13.如权利要求12所述的多电平电压源转换器，其中所述能量源是电池、燃料电池或者充电的电容。

14.如前面的权利要求中的任何一个所述的多电平电压源转换器，其中辅助转换器与所述或者每一个相位元件并联连接，所述或者每一个相位元件和各自的辅助转换器形成单相转换器臂。

15.如权利要求14所述的多电平电压源转换器，其中三个单相转换器臂被串联连接在所述电路的所述直流侧，以定义用于三相电力传输的二端直流网络。

16.如权利要求14所述的多电平电压源转换器，其中三个单相转换器臂被并联连接在所述电路的所述直流侧，以定义用于三相电力传输的二端直流网络。

17.如权利要求16所述的多电平电压源转换器，还包括互连在每一个臂和所述或者每一个相邻的臂之间的缓冲电抗器。

18.如权利要求1到13中的任何一个所述的多电平电压源转换器，其中三个相位元件串联连接，一个辅助转换器被连接到所述相位元件之间的中间点连接点中的每一个，以将二次谐波正弦曲线波形引入到所述相位元件的所述直流侧。

19.如权利要求18所述的多电平电压源转换器，还包括三个附加的低功率填入式转换器，所述填入式转换器串联连接在所述直流电压和所述辅助转换器之间，每一个所述辅助转换器均被连接到所述填入式转换器之间的中间点连接点，以将更高次谐波电压波形引入到所述相位元件的所述直流侧。

20.如权利要求19所述的多电平电压源转换器，还包括与每一个填入式转换器相关联的能量储存器件。

21.如权利要求20所述的多电平电压源转换器，其中所述能量储存器件包括直流电容、电池或者燃料电池。