[发明专利]转换器装置

说明书

一种转换器装置(10A)包括至少一个第一串电互连模块(12A，14A，16A，18A，20A，22A)以及第一屏蔽件和第二屏蔽件(24A，26A)，其中，第一屏蔽件(24A)连接到第一限定电势并且放置成与所述第一串中的包括至少一个第一模块(14A)的第一组模块(G1A)相邻，并且第二屏蔽件(26A)连接到第二限定电势并且放置成与所述第一串中的包括至少一个第二模块(18A)的第二组模块(G2A)相邻，其中，在操作中，产生从第一模块(14A)经由第一屏蔽件和第二屏蔽件(24A，26A)以及第二模块(18A)回到第一模块(14A)的谐振回路，并且转换器装置进一步包括谐振回路中的阻尼单元(32A)，所述阻尼单元被设置成阻尼电磁噪声。

技术领域

本发明涉及一种包括至少一串电互连模块的转换器装置。

背景技术

如今，用于高压直流(HVDC)和柔性交流输电系统(FACTS)应用的换流站通常基于包括许多串联连接的开关单元的电压源转换器(VSC)。包括半导体开关的开关单元可以布置在所谓的PEBB(功率电子构建块)或所谓的阀结构(也称为阀塔)中，通常放置在所谓的阀厅中。出于多种原因，PEBB或单元堆叠可以被导电结构包围，连接到与开关单元相同或相似的电压电势。这些周围结构具有以下可能的功能：

在高压转换器中，周围结构充当电场整形元件或电晕屏蔽。在电场整形不太重要的中压转换器中，PEBB封壳主要具有机械支撑功能。

已知在阀结构与电晕屏蔽之间已连接了电阻器，例如参见WO2018/177515和US2009/0266605，在这两种情况下，它们的使用都与电晕放电有关。

这些单元内功率半导体的开关事件产生高频电流，从而导致相当大的宽带电磁噪声。该噪声可能会传播到阀厅之外，并且可能会干扰换流站附近的二次电子系统，从而导致电磁兼容性(EMC)问题。

通过在换流站的AC或DC场引入过滤器电路，或者通过在主转换器电流路径中引入高频阻尼装置，由开关产生的电磁噪声通常在系统级被过滤。

这种电磁干扰(EMI)过滤部件通常体积庞大、笨重、昂贵，并且通常需要附加空间。在这种过滤器中使用的部件需经过专门设计以符合给定要求；这些部件不是现成的。因此，材料和工程的成本也可能很高。

主电流路径中的阻尼装置必须设计为在承载全低频电流的同时提供高频过滤。因此，磁性材料的使用需要非常精心的设计，并且通常需要较大的芯，以避免在全电流负载下饱和。

因此需要提供关于EMI阻尼的改进。

发明内容

因此，本发明的一个目的是在转换器装置中提供电磁噪声的阻尼，而不需要转换器装置之外的附加阻尼或过滤设备。

根据第一方面，该目的是通过一种转换器装置实现的，所述转换器装置包括至少一个第一串电互连模块以及第一屏蔽件和第二屏蔽件，其中，所述第一屏蔽件连接到第一限定电势并且放置成与第一串中的包括至少一个第一模块的第一组模块相邻，并且第二屏蔽件连接到第二限定电势并且放置成与第一串中的包括至少一个第二模块的第二组模块相邻，其中，在转换器装置的操作中，产生从所述第一模块经由所述第一屏蔽件和第二屏蔽件以及第二模块回到所述第一模块的谐振回路，并且所述转换器装置进一步包括谐振回路中的阻尼单元，所述阻尼单元被设置成阻尼电磁噪声。

每个模块包括包含开关和至少一个电容器的部件。此外，可以通过第一模块与第一屏蔽件之间的第一电连接提供第一限定电势，并且可以通过第二模块与第二屏蔽件之间的第二电连接提供第二限定电势。此外，第一屏蔽件和第二屏蔽件可以彼此相邻放置并且由限定第一屏蔽件与第二屏蔽件之间的杂散电容的间隙隔开。

显而易见的是，谐振回路包括杂散电容和杂散电感。因此，阻尼单元可以例如通过过滤来阻尼9kHz-6GHz范围内的电磁噪声。因此，阻尼单元可以被设置为阻尼或过滤在由谐振回路的杂散电容和杂散电感所限定的频率下的电磁噪声。