用于交換功率的設備
專利匯可以提供用于交換功率的設備專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且一種用于與三相電 力 網(wǎng)絡交換功率的設備，包括 電壓 源轉換器(5)，其具有三個相支路(A-C)，每個相支路具有 串聯(lián) 連接的 開關 單元。三個相支路通過形成三 角 形連接而互連。該設備還包括控制單元(19)，其配置成：計算零序 電流 的幅值和 相位 的值，對于所述零序電流，當其在所述三個相支路的 三角形連接 電路 中循環(huán)時，如果存在 不平衡 ，則每個所述三個相支路(A-C)相對于其余兩個相支路的總直流電壓平衡被恢復；以及控制相支路的開關單元的 半導體 裝置，從而將這種零序電流添加到轉換器的每個相支路的電流。，下面是用于交換功率的設備專利的具體信息內(nèi)容。
1.一種用于以旁路連接與三相電力網(wǎng)絡交換功率的設備，所述設備包括：
●電壓源轉換器(5)，其具有三個相支路(A-C)，每個相支路具有串聯(lián)連接的所謂H橋形式的開關單元(7)，該H橋包括兩個開關元件(8、9)，所述兩個開關元件并聯(lián)連接并且每個開關元件具有至少兩個半導體組件(10-13)，該至少兩個半導體組件串聯(lián)連接并且每個具有關斷類型的半導體裝置(14)以及與其反向并聯(lián)連接的整流元件(15)，每個所述開關單元還包括與所述開關元件并聯(lián)連接的至少一個能量存儲電容器(16)，每個開關元件的半導體組件之間的中間點(17，17’)形成開關單元(7)的端子，以用于連接到相鄰開關單元的相應端子，從而用于形成所述串聯(lián)連接的開關單元，
其中所述電壓源轉換器的三個相支路(A-C)通過形成三角形連接而互連，●檢測裝置(18)，其配置成檢測所述三相電力網(wǎng)絡以及電壓源轉換器的所述三個相支路的電氣條件，
●控制單元(19)，其配置成控制每個開關單元的所述半導體組件的所述半導體裝置(14)，并且由此，每個開關單元依賴于從所述檢測裝置(18)接收的信息而傳遞跨過每個所述開關單元的端子的電壓，該電壓為零、+U或-U，其中U為跨過所述電容器(16)兩端的電壓，以連同相支路的其它開關單元一起傳遞電壓脈沖，該電壓脈沖為由每個開關單元如此傳遞的電壓之和，
其特征在于，所述控制單元(19)配置成，在從所述檢測裝置(18)接收每個所述三個相支路(A-C)的總直流電壓相對于其余兩個相支路不平衡的信息時，計算零序電流(I0)的幅值和相位的值，對于所述零序電流，當其在所述三個相支路的三角形連接電路中循環(huán)時，每個所述三個相支路相對于其余兩個相支路的總直流電壓的平衡被恢復；以及控制相支路的所述開關單元的半導體裝置(14)，從而將這種零序電流添加到轉換器的每個相支路的電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述控制單元(19)配置成，通過將所述三個相支路A、B、C的所述總直流電壓的差模定義為如下所述的矢量來實施所述零序電流的所述計算：
以便把將被添加到電流基準以用于控制所述開關單元(7)的所述半導體裝置(14)的零序電流基準 計算為
UDC，A，UDC，Bc，UDC，C分別為所述相支路A、B和C的所述總直流電壓。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述控制單元(19)進一步配置成：
在從所述檢測裝置(18)接收造成需要生成負序電流的信息時，在計算所述零序電流的幅值和相位的值時使用此信息，對于所述零序電流，在生成所述負序電流時當所述零序電流在所述三個相支路的三角形連接電路中循環(huán)時，每個所述相支路中的所述能量存儲電容器(16)中存儲的所得到的能量在所述平衡的情形下將是恒定的；以及控制相支路的所述開關單元(7)的半導體裝置(14)，從而將這種零序電流添加到轉換器的每個相支路的它流。
4.根據(jù)前述權利要求任何一項所述的設備，其特征在于，該電壓源轉換器的每個相支路具有與其串聯(lián)連接的無功阻抗元件(27)。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其特征在于，所述無功阻抗元件(27)包括電感器。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的設備，其特征在于，所述無功阻抗元件包括電容器。
7.根據(jù)前述權利要求任何一項所述的設備，其特征在于，所述電壓源轉換器的每個相支路(A-C)中的開關單元(7)的數(shù)目為≥4，≥8或者≥12。
8.根據(jù)前述權利要求任何一項所述的設備，其特征在于，所述半導體組件的所述半導體裝置(14)為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、IGCT(集成柵換向晶閘管)或GTO(柵極關斷晶閘管)。
9.根據(jù)前述權利要求任何一項所述的設備，其特征在于，所述電壓源轉換器(5)具有和與其串聯(lián)連接的所述無功阻抗元件一起生成具有如下基頻的電壓的能力，該基頻等于電力網(wǎng)絡的各個相的電壓的基頻，并且幅值為20kV-500kV，優(yōu)選地為30kV-200kV。
10.根據(jù)前述權利要求任何一項所述的設備，其特征在于，所述控制單元(19)配置成，當控制所述半導體裝置(14)時，將三次諧波電流添加到電流基準。
11.一種在用于以旁路連接與三相電力網(wǎng)絡交換功率的設備(4)中恢復電壓源轉換器(5)的每個三個相支路(A-C)相對于其余兩個相支路的總直流電壓的平衡的方法，其中所述設備包括：電壓源轉換器，其具有三個相支路，每個相支路具有串聯(lián)連接的所謂H橋形式的開關單元(7)，該H橋包括兩個開關元件(8、9)，所述兩個開關元件并聯(lián)連接并且每個開關元件具有至少兩個半導體組件(10-13)，該半導體組件串聯(lián)連接并且每個具有關斷類型的半導體裝置(14)以及與其反向并聯(lián)連接的整流元件(15)，每個所述開關單元還包括與所述開關元件并聯(lián)連接的至少一個能量存儲電容器(16)，每個開關元件的半導體組件之間的中間點(17，17’)形成開關單元的端子，以用于連接到相鄰開關單元的相應端子，從而形成所述串聯(lián)連接的開關單元，
其中電壓源轉換器的三個相支路通過形成三角形連接而互連，該方法包括步驟：
●檢測所述三相電力網(wǎng)絡以及電壓源轉換器(5)的所述三個相支路(A-C)的電氣條件，以及
●控制每個開關單元的所述半導體組件的所述半導體裝置(14)，并且由此，每個開關單元依賴于來自所述檢測的信息而傳遞跨過每個所述開關單元的端子的電壓，該電壓為零、+U或-U，其中U為所述電容器(16)兩端的電壓，以用于連同相支路的其它開關單元傳遞電壓脈沖，該電壓脈沖為由每個開關單元如此傳遞的電壓之和，
其特征在于，該方法包括下述另外步驟：
在檢測到每個所述三個相支路相對于其余兩個相支路的總直流電壓不平衡時，計算零序電流的幅值和相位的值，對于所述零序電流，當其在所述三個相支路的三角形連接電路中循環(huán)時，每個所述三個相支路相對于其余兩個相支路的總直流電壓的平衡被恢復；以及控制相支路的所述開關單元(7)的半導體裝置(14)，從而將計算的這種零序電流添加到轉換器的每個相支路(A-C)的電流。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，通過將所述三個相支路A、B、C的所述總直流電壓的差模定義為如下所述的矢量來實施所述計算：
以便把將被添加到電流基準以用于控制所述開關單元(7)的所述半導體裝置(14)的零序電流基準 計算為
UDC，A，UDC，Bc，UDC，C分別為所述相支路A、B和C的所述總直流電壓。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的方法，其特征在于，在所述計算步驟中，在檢測到需要生成負序電流的信息時，在計算所述零序電流的幅值和相位的值時使用此信息，對于所述零序電流，在生成所述負序電流時當所述零序電流在所述三個相支路(A-C)的三角形連接電路中循環(huán)時，每個所述相支路中的所述能量存儲電容器(16)中存儲的所得到的能量將在所述平衡的情形下將是恒定的；以及在控制相支路的開關單元的所述半導體裝置時，如此操作從而將這種零序電流添加到轉換器的每個相支路的電流。
14.根據(jù)權利要求1-10任意一項所述的設備在與三相電力網(wǎng)絡交換功率中的用途。
15.根據(jù)權利要求14所述的用途，其中所述電力網(wǎng)絡對工業(yè)電弧爐饋電并且典型地承載36kV的電壓。
16.根據(jù)權利要求14所述的用途，其用于與高壓傳輸線形式的三相電力網(wǎng)絡交換功率，該高壓傳輸線典型地承載132-500kV的電壓。
用于交換功率的設備
技術領域
背景技術
發(fā)明內(nèi)容
具體實施方式
轉換器的三個相支路A-C通過形成三角形連接而互連。
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