其中各個轉(zhuǎn)換器分支（16)包括多個串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器基元(20，20 '），各個轉(zhuǎn)換器基元 包括基元電容器(24)和用于將所述基元電容器連接到所述轉(zhuǎn)換器分支（16)的半導(dǎo)體開關(guān) (22); 其中所述第一模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a)的至少兩個轉(zhuǎn)換器分支（16)通過第一分支連接 點（18)連接，并且所述第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12b)的至少兩個轉(zhuǎn)換器分支（16)通過第二 分支連接點（18)連接； 其中所述至少第一和第二多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)通過用于將所述轉(zhuǎn)換器組件連接到負 載(34，36)或功率源(30，32)的相連接點(40)并聯(lián)連接，其中所述相連接點(40)通過第一電 感(38)與所述第一分支連接點（18)連接且/或通過第二電感(38)與所述第二分支連接點 (18)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10k)， 其中，所述第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)中的各個對于至少兩個相包括轉(zhuǎn) 換器分支（16)，并且各個相的轉(zhuǎn)換器分支通過各個相的電感與各個相的相連接點連接，或 所述第一和所述第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)的成對的兩個轉(zhuǎn)換器分支共用一個或多 個電感。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10k)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)中的各個的至少兩個轉(zhuǎn)換器分 支(16)中的各個通過分支電感(28)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器分支連接點（18)連接。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10g)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)包括子轉(zhuǎn)換器（14a，14b)，以將 AC電流轉(zhuǎn)換成DC電流。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10g)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)中的各個為間接轉(zhuǎn)換器，其包 括通過DC鏈路（17，17 '）與逆變器(14b)連接的有源整流器(14a)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10f)， 其中所述第一模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a)包括第一 DC鏈路（17)，并且所述第二模塊化多 級轉(zhuǎn)換器(12b)包括第二DC鏈路（17 )，其在電流方面與所述第一 DC鏈路分開。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)換器組件（10g)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)包括公共DC鏈路（17'）。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10h至10k)， 其中所述第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)為直接轉(zhuǎn)換器。9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10a至10d，10g至10i)， 其中所述轉(zhuǎn)換器組件包括變壓器（30)，并且所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器 (12a，12b)通過變壓器側(cè)相連接點(40)與所述變壓器連接，使得所述至少第一和第二模塊 化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)在電流方面連接； 其中所述變壓器側(cè)相連接點（40)通過第一變壓器側(cè)電感(38)與第一變壓器側(cè)分支連 接點（18)連接且通過第二變壓器側(cè)電感(38)與第二變壓器側(cè)分支連接點（18)連接。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（l〇e，10f，10 j，10k)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)在變壓器側(cè)在電流方面分開； 其中所述第一模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a)通過第一變壓器(30)連接到相連接點（40)，并 且所述第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12b)通過第二變壓器(30)連接到所述相連接點(40);或者 其中所述第一模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a)連接到變壓器(30'）的第一二級繞組而所述第 二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12b)連接到所述變壓器(30'）的第二二級繞組。11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（l〇a至10k)， 其中所述至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)通過負載側(cè)相連接點(40)在電 流方面連接到負載(34)或功率源； 其中所述負載側(cè)相連接點（40)通過第一負載側(cè)電感（38)與第一負載側(cè)分支連接點 (18)連接且通過第二負載側(cè)電感(38)與第二負載側(cè)分支連接點（18)連接。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10b至10g，10i至10k)， 其中所述第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)中的至少一個包括保護系統(tǒng)（44， 46)，其包括： 故障檢測裝置(48); 機械或?qū)ξ浑娮娱_關(guān)(50)，其用于在相關(guān)聯(lián)的模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)的分支連 接點(40)處互連至少兩個相；以及 控制器(52)，其適于在接收到來自所述故障檢測裝置(48)的故障信號時，將相關(guān)聯(lián)的 模塊化多級轉(zhuǎn)換器（12a，12b)的轉(zhuǎn)換器基元(20,20'）切換至零輸出電壓，并且閉合所述開 關(guān)(50)〇13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)換器組件（10b至10g，10i至10k)， 其中所述故障檢測裝置(48)包括電流傳感器，以在所述相連接點(40)處感測所述至少 兩個相中的過電流;和/或 其中所述電流傳感器適于在所述分支連接點（18)之前測量所述相連接點（40)和所述 第一和/或第二電感(38)之間的電流。14. 根據(jù)權(quán)利要求12和13中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10b至10g，10i至10k)， 其中所述控制器(52)適于在將所述轉(zhuǎn)換器基元（20,20'）切換至零輸出電壓之后的預(yù) 先限定的時間（AT)之后閉合所述開關(guān)(50);和/或 其中所述預(yù)先限定的時間不會相對于所述分支連接點（40)中的電流的頻率周期相差 超過10%。15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項所述的轉(zhuǎn)換器組件（10b至10g，10i至10k)， 其中所述轉(zhuǎn)換器組件包括通過公共相連接點（40)并聯(lián)連接的至少兩個模塊化多級轉(zhuǎn) 換器（12a，12b)和/或通過DC鏈路（17，17 '）串聯(lián)連接的至少兩個模塊化多級轉(zhuǎn)換器（14a， 14b); 其中所述轉(zhuǎn)換器組件包括用于所述至少兩個轉(zhuǎn)換器中的各個的保護系統(tǒng)(44,46); 其中，在接收到故障信號時，一個第一保護系統(tǒng)適于將所述故障信號傳遞至另一個第 二保護系統(tǒng)，其適于在接收到來自所述第一保護系統(tǒng)的故障信號時，將相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換器的 轉(zhuǎn)換器基元(20,20'）切換至零輸出電壓，并且閉合相關(guān)聯(lián)的開關(guān)(50)。
【專利摘要】轉(zhuǎn)換器組件(10b)包括至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)；其中至少第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器中的各個包括至少兩個轉(zhuǎn)換器分支(16)。各個轉(zhuǎn)換器分支(16)包括多個串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器基元(20，20ˊ)。各個轉(zhuǎn)換器基元包括基元電容器(24)和用于連接和脫開基元電容器與轉(zhuǎn)換器分支(16)的半導(dǎo)體開關(guān)(22)。第一模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a)的至少兩個轉(zhuǎn)換器分支(16)通過第一分支連接點(18)連接，并且第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12b)的至少兩個轉(zhuǎn)換器分支(16)通過第二分支連接點(18)連接。至少第一和第二多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)通過用于將轉(zhuǎn)換器組件連接到負載(34，36)或功率源(30，32)的相連接點(40)并聯(lián)連接，其中相連接點(40)通過第一電感(38)與第一分支連接點(18)連接且/或通過第二電感(38)與第二分支連接點(18)連接。第一和第二模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)中的至少一個可包括保護系統(tǒng)(44，46)，其包括：故障檢測裝置(48)；開關(guān)(50)，其用于在相關(guān)聯(lián)的模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)的分支連接點(40)處互連至少兩個相；以及控制器(52)，其適于在接收到來自故障檢測裝置(48)的故障信號時，將相關(guān)聯(lián)的模塊化多級轉(zhuǎn)換器(12a，12b)的轉(zhuǎn)換器基元(20，20ˊ)切換至零輸出電壓，并且閉合開關(guān)(50)。
【IPC分類】H02H7/10, H02M1/10
【公開號】CN105531916
【申請?zhí)枴緾N201480047989
【發(fā)明人】P.斯泰梅
【申請人】Abb 技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年9月1日
【公告號】CA2921793A1, EP2946466A2, EP2946466B1, US20160172991, WO2015028665A2, WO2015028665A3