CN101911463A - 用于控制电压源转换器的方法和电压转换设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制电压源转换器的方法，该电压源转换器具有至少一个相臂，该相臂包括开关元件(7)的串联连接，其中每个所述元件具有至少两个关断类型的半导体器件(16，17)、与半导体器件并联连接的至少两个续流二极管(18，19)和至少一个储能电容器(20)，根据脉宽调制模式控制每个所述开关元件，使得在每次针对该开关元件的锯齿电压波与属于该开关元件的基准交流电压交叉时，开关每个开关元件以在对开关元件的端子之间施加零电压和对开关元件的端子之间施加开关元件的电容器两端之间的电压之间进行改变。

Description

用于控制电压源转换器的方法和电压转换设备
本发明的技术领域和背景技术
本发明涉及一种用于控制电压源转换器的方法，该电压源转换器被配置成将直流电压转换成交流电压以及将交流电压转换成直流电压，并且具有连接转换器的直流电压侧的两个相对极的至少一个相臂(phase leg)，该相臂包括开关元件的串联连接，每个所述元件具有至少两个关断类型的半导体器件、与半导体器件并联连接的至少两个续流二极管和至少一个储能电容器，形成相输出的所述串联连接的中点被配置成连接到该转换器的交流电压侧并将相臂划分成上部阀分支(valve branch)和下部阀分支，每个开关元件的所述半导体器件被控制成对该开关元件获得a)第一开关状态和b)第二开关状态中的一个，其中对于a)，所述至少一个储能电容器两端之间的电压被施加到开关元件的端子之间，而对于b)，零电压被施加到开关元件的端子之间，以在所述相输出上获得确定的所述交流电压，本发明还涉及一种根据所附的设备独立权利要求的前序的用于将交流电压转换成直流电压以及将直流电压转换成交流电压的设备。
要控制的转换器可以具有任何数目的所述相臂，然而一般具有三个这样的相臂以在转换器的交流电压侧上具有三个相交流电压。
该类型的电压源转换器可用在所有的要将直流电压转换成交流电压或要将交流电压转换成直流电压的情况中，其中这种使用的例子是在HVDC厂(高压直流电流)的站中，其中直流电压一般被转换成三相交流电压以及将交流电压转换成直流电压；或用在所谓的背靠背(back-to-back)站中，其中交流电压首先被转换成直流电压、然后直流电压被转换成交流电压。然而，本发明不限于这些应用，也可以构思其他应用，例如在用于机器、车辆等的不同类型的驱动系统中。
通过例如DE 101 03 031A1和WO 2007/023064A1已知要由所述方法控制的类型的电压源转换器，并且一般将其称为多单元转换器或M2LC。参考针对该类型的转换器的功能的这些公开。转换器的所述开关元件可以具有与所述公开中所示不同的其他外观，并且例如每个开关元件可能具有多于一个所述储能电容器，只要可以控制开关元件在导言中所述的两个状态之间切换。
本发明主要但是不唯一涉及电压源转换器的控制，该电压源转换器被配置成传输高功率，并且下文中为此讨论传输高功率的情况以进行阐释但是不以任何方式限制本发明。当这样的电压源转换器用来传输高功率时，这还意味着处理高电压，并且通过开关元件的所述储能电容器两端之间的电压确定转换器的直流电压侧的电压且一般将其设置为这些电压总和的一半。这意味着要串联连接相对高数目的这样的开关元件，或在每个所述开关元件中要串联连接高数目的半导体器件，且当开关元件的数目比较高时(例如至少8个，并且也可能是约20个)，该类型的电压源转换器尤其令人感兴趣。在所述相臂中串联连接高数目的这样的开关元件意味着：将有可能控制这些开关元件在所述第一开关状态和第二开关状态之间改变，并且已在所述相输出处获得非常接近正弦电压的交流电压。这可能已经通过比在DE 101 03 031A1的图1所示类型的已知电压源转换器中一般使用的基本上更低的开关频率来获得，该电压源转换器具有包括至少一个关断类型的半导体器件和与其反并联连接的至少一个续流二极管的开关元件。这使得有可能获得基本上更低的开关损耗，并且还较大地减少了过滤谐波电流和无线电干扰的问题，因此针对其的装备可以不那么昂贵。
通过上述DE 101 03 031A1和WO 2007/033852A1已知导言中限定的类型的方法。后者描述了一种控制方法，该控制方法是对根据前者的控制方法的进一步的发展。该控制方法从对上部和下部的阀分支中开关元件的开关的同步控制开始，以在直流电压极之间的开关元件的所述串联连接中在每个所述开关状态下保持相同数目的开关元件，并且执行从其偏离以控制阀分支电流，目的是避免转换器的相臂之间的平衡电流。这些已知的控制方法在一些情况下可能具有例如关于复杂度和成本的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供导言中限定的类型的方法，通过良好地发挥功能和具有特定优点，例如稳健且对转换器的工作状况的变化快速进行反应，该方法成为已知且在以上描述的这样的方法的替代。
通过提供进一步包括以下步骤的这种方法实现该目的：
·对于所述控制，一方面对每个开关元件给予单独的锯齿电压，开关元件的锯齿电压相同然而在时间上均匀地分布，在相邻的这样的锯齿电压之间相对于彼此有2π/(pN)的相移，其中p是被限定为基准交流电压的周期(period)除以锯齿电压的周期的脉冲数，并且N是所述相臂中开关元件的数目，而另一方面对每个开关元件给予单独的所述基准交流电压，所述基准交流电压具有与其它所述开关元件相同的频率和相位，
·根据脉宽调制模式控制所述开关元件，使得在每次针对该开关元件的锯齿电压波与属于该开关元件的基准交流电压交叉时，开关每个开关元件以将所述开关状态从第一开关状态改变到第二开关状态以及从第二开关状态改变到第一开关状态，
·在转换器的控制期间测量每个开关元件的所述储能电容器两端之间的电压，并与基准直流电压比较，以及
·该比较的结果被用作反馈制信号，用于基于所述比较的结果设置所述单独的基准交流电压的幅度。
已证明使分布的单独的锯齿电压和单独的基准交流电压适合于各个开关元件的所述储能电容器两端之间的实际电压、根据脉宽调制模式控制开关元件的该方法导致非常稳健和极其快速的控制，使得可以获得连接到转换器的交流电压侧的交流电压网络上对谐波和其他干扰(例如接地故障)敏感度低的极其平滑的交流电压曲线。关键问题是使开关元件的储能电容器两端之间的电压保持在基本上相同的水平，这通过测量这些电压并根据该测量的结果调整单独的基准交流电压来实现。
应注意，使所有锯齿电压具有相同的相位与在时间上均匀地分布所述单独的基准交流电压且基准交流电压相对于彼此有所述相移被认为是等同的，且这也被权利要求1中限定的本发明覆盖。
根据本发明实施例，通过测量转换器的直流电压侧的所述极之间的直流电压来获得所述基准直流电压。然后每个开关元件的所述储能电容器测量的电压可以与2×UD/N比较，其中UD是所述极之间测量的直流电压。使所述极之间的直流电压是开关元件的端子之间的直流电压的总和的一半是合适的。
还可以通过计算开关元件的所述储能电容器两端之间测量的电压的平均值来获得所述基准直流电压。
根据本发明另一实施例，根据测量的直流电压和平均电压的差，控制所述单独的基准交流电压的幅度相对于中间基准交流电压的幅度降低或升高，所述中间基准交流电压的幅度对应于针对该开关元件的所述储能电容器两端之间测量的以下直流电压的所述单独的基准交流电压的幅度：该开关元件的所述储能电容器两端之间测量的直流电压是针对所有所述开关元件测量的这样的电压的平均值。
根据本发明另一实施例，在设置所述单独的基准交流电压的幅度时使用比例控制，使得两个这种单独的基准交流电压的幅度之差与这些开关元件的所述储能电容器两端之间测量的电压之差成比例，这构成了执行控制的简单方式，产生以上所述优点：将储能电容器两端之间的电压保持在基本上相同的水平处，同时获得平滑的交流电压曲线形状。
根据本发明的另一实施例，在所述转换器的控制期间测量所述转换器的所述交流电压侧上的交流电压，并且在设置所述单独的基准交流电压的幅度时使用该交流电压的幅度。这改进了当转换器的所述交流电压侧上交流电压的波动时所述控制的反应。
根据本发明另一实施例，所述脉冲数p被设置为非整数。这意味着在基准交流电压的每个周期(cycle)每个开关元件将具有不同的锯齿电压的相位，这给出了开关元件的储能电容器两端之间的电压的平衡效果。已证明通过将脉冲数p设置为非整数，可以选择非常低的脉冲数，并且仍确保串联连接的不同开关元件两端之间的电压基本上相同，且获得平滑的交流电压曲线形状。脉冲数越低转换器的开关损耗越低，这使得很明显该特征是非常有利的。
根据本发明另一实施例，在所述控制期间连续地或间断地改变作为非整数的所述脉冲数，这对于开关元件两端之间的所述电压可以具有进一步的平衡效果，使得可以选择更低的脉冲数。然后可以在转换器的控制期间在脉冲数间隔内控制脉冲数升高和降低。应指出“将脉冲数设置为非整数”应被解释为覆盖如下情况：在脉冲数的所述改变期间该数目暂时是整数。
根据本发明另一实施例，该方法是对N≥8、N是12至32或N是16至24的转换器执行的。这些是在对滤波装备要求低的情况下、用于获得平滑的交流电压曲线形状的所述相臂中的开关元件的适当数目。
根据本发明另一实施例，所述脉冲数p被设置为＜10、＜8或＜5，且≥2。虽然可想到其他频率，然而所述交流电压的频率一般是50Hz或60Hz，因此例如脉冲数为5意味着所述脉宽调制中的开关频率为500Hz或600Hz，这比已知的二级(two level)电压源转换器低约5-10倍，并且因此导致相当低的开关损耗。
根据本发明另一实施例，该方法是对N＝16的转换器执行的，并且脉冲数p被设置为3＜p＜4，如3.4。这样的低脉冲数结合这样数目的串联连接的开关元件已被证明导致如上所述本发明的优点。
根据本发明的另一实施例，所述脉冲数被设置为10以上的整数。已证明根据本发明的控制方法对于作为整数的脉冲数也能良好地发挥作用，然而脉冲数应大于10以导致不同开关元件两端之间的直流电压被可接受地保持在基本上相同的水平上，这意味着相比通过将脉冲数设置为非整数而使脉冲数较低的情况更高的开关损耗。
根据本发明另一实施例，在时间上分布用于所述控制的所述单独的锯齿电压，使得每隔一个属于所述上部阀分支且每隔一个属于所述下部阀分支，这有助于简化根据本发明的控制方法。
根据本发明的另一实施例，所述开关元件中的半导体器件是IGBT或GTO，然而也可能是其他关断类型的半导体器件。
根据本发明另一实施例，控制的是如下电压源转换器，该电压源转换器具有连接到用于传输高压直流电流(HVDC)的直流电压网络的所述直流电压侧、以及连接到属于交流电压网络的交流电压相线的所述交流电压侧。这构成了本发明的特别令人关注的应用，其中具有高开关损耗的问题以及稳健和快速的需求被特别地强调。
根据本发明另一实施例，控制的是如下电压源转换器，该电压源转换器被配置成所述两极之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或100kV-1200kV。
本发明还涉及根据所附的设备独立权利要求的用于转换交流电压的设备。从对根据本发明的方法的以上讨论清楚地看到该设备及其在所附从属设备权利要求中限定的实施例的优点和有利特征。
本发明还涉及根据所附权利要求的用于传输电功率的工厂设备。
本发明进一步涉及根据对应的所附权利要求的计算机程序和计算机可读介质。容易理解在所附方法权利要求组中限定的根据本发明的方法非常适于通过来自处理器的程序指令来执行，可以通过被提供有感兴趣的程序步骤的计算机程序来影响该处理器。
从以下说明可以看出本发明的进一步优点以及有利特征。
附图说明
以下参考附图说明作为例子列举的本发明的实施例。
在附图中：
图1是要由根据本发明的方法控制的类型的电压源转换器的非常简化的图，
图2和图3示出了两种不同的已知开关元件，其可以是要由根据本发明的方法控制的电压源转换器的一部分，
图4是非常示意性地示出根据本发明的用于转换电压的设备的简化的图，
图5是针对电压源转换器的一个开关元件、根据图4的设备的一部分的更详细图，
图6是示出针对根据图1和图4的电压源转换器的相臂中的十六个开关元件中的六个的单独的锯齿电压和用于根据脉宽调制模式执行控制的基准交流电压的图，
图7示意性示出一个开关元件的锯齿电压、以及针对该具有相对于中间基准交流电压的幅度而降低的幅度的开关元件的单独的基准交流电压，
图8-11示出对用于控制根据图1的电压源转换器的一个相臂的方法执行的仿真，其中，
图8a是转换器的交流电压侧的交流电压相对于时间，图8b是八个上部开关元件的电容器的电压，且图8c是八个下部开关元件的电容器的电压，
图9a是当根据图1的电压源转换器中的上部开关元件的一个电容器存在干扰时、该转换器的交流电压侧的交流电压相对于时间，图9b是八个上部开关元件的电容器的电压，且图9c是八个下部开关元件的电容器的电压，
图10a是中间基准交流电压相对于时间，在其中出现阶跃，图10b是根据图1的电压源转换器中的十六个开关元件的电容器两端之间的电压，且图10c示出转换器的交流电压侧上的交流电压，
图11a是中间基准交流电压相对于时间，其中对基准交流电压添加谐波信号，图11b是根据图1的电压源转换器中的十六个开关元件的电容器两端之间的电压，且图11c示出了转换器的交流电压侧上的交流电压。
具体实施方式
图1非常示意性地示出了可以应用根据本发明的控制方法的电压源转换器1的一般构造。该转换器具有连接到转换器的直流电压侧(如用于传输高压直流电流的直流电压网络)的相对极(pole)5、6的三个相臂2-4。每个相臂包括以方框表示的在本示例中数目为16的开关元件7的串联连接，且该串联连接被划分成两个相等的部分，即，上部阀分支8和下部阀分支9，通过形成相输出的中点10-12分离该两个相等的部分，该相输出被配置成连接到转换器的交流电压侧。相输出10-12可能通过变压器连接到三相交流电压网络、负载等。还在所述交流电压侧上布置滤波装备用于改进所述交流电压侧上交流电压的形状。
控制布置13被布置成控制开关元件7并且由此控制转换器将直流电压转换成交流电压以及将交流电压转换成直流电压，如何构造和配置该控制布置以控制转换器是本发明的内容，并且以下将进一步详细地说明。
根据本发明的方法针对具有如下类型的开关元件7的电压源转换器的控制，该类型的开关元件7具有至少两个关断类型的半导体器件、与半导体器件并联连接的至少两个续流二极管以及至少一个储能电容器，且这种开关元件的两个例子在图2和图3中示出。开关元件的端子14、15适用于在形成相臂的开关元件的串联连接中连接到相邻的开关元件。在这种情况下，半导体器件16、17是与二极管18、19并联连接的IGBT。储能电容器20与二极管的串联连接以及半导体器件的串联连接分别并联连接。一个端子14连接到两个半导体器件之间的中点以及两个二极管之间的中点。另一端子15连接到储能电容器20，在图2的实施例中连接到储能电容器20的一侧而在根据图3的实施例中连接到储能电容器20的另一侧。应指出图2和图3所示的每个半导体器件和每个二极管可以是多于一个的串联连接，以便能够处理要处理的电压，然后可以同时控制如此串联连接的半导体器件，以用作一个单个的半导体装置。
可以控制图2和图3所示的开关元件以获得a)第一开关状态和b)第二开关状态中的一个，其中对于a)电容器20两端之间的电压被施加到端子14、15之间，而对于b)零电压被施加到端子14、15之间。为了获得图2中的第一状态，半导体器件16被接通而半导体器件17被关断，且在根据图3的实施例中半导体器件17被接通而半导体16被关断。通过改变半导体器件的状态将开关元件切换到第二状态，使得在根据图2的实施例中半导体器件16被关断而17被接通，且在图3中半导体器件17被关断而16被接通。
图4更详细地示出了如何通过图3所示类型的开关元件形成根据图1的转换器的相臂，其中省去总共十个开关元件以简化附图。控制布置13适用于通过控制开关元件的半导体器件来控制开关元件，使得开关元件将递送要添加到所述串联连接中其他开关元件的电压的零电压或电容器两端之间的电压。在此还指示了变压器21和滤波装备22。示出了每个阀分支如何通过相反应器(phase reactor)50、51连接到相输出10，并且对于相输出10、11和12在图1中也应有这样的相反应器，然而为了简化图示已经省去。
现在还参考图5和图6说明根据本发明的方法。在图5中更详细示出了控制布置13的一部分。该控制布置包括第一装置23，第一装置23被配置成递送单独的锯齿电压24以控制相臂的每个开关元件。开关元件的这些锯齿电压相同然而在时间上均匀地分布，在相邻的这样的锯齿电压之间相对于彼此有2π/(pN)的相移，其中p是被限定为基准交流电压25的周期除以锯齿电压24的周期的脉冲数，且N是相臂中开关元件的数目。为了简化图示，在图6中示出了根据图1的电压源转换器的相臂的十六个开关元件中的仅六个的锯齿电压。
控制布置还包括第二装置26，第二装置26被配置成对每个所述开关元件递送单独的所述基准交流电压25，所述基准交流电压具有与其它所述开关元件相同的频率和相位。控制布置还包括控制装置27，控制装置27被配置成根据脉宽调制模式控制开关元件，使得在每次针对该开关元件的锯齿电压波与属于该开关元件的基准交流电压交叉时，开关每个开关元件以将所述开关状态从第一开关状态改变到第二开关状态以及从第二开关状态改变到第一开关状态。这意味着：例如当我们假定图6所示的基准交流电压25属于锯齿电压24’时，在交叉点28半导体器件16可以被接通而半导体器件17被关断以递送端子15、14之间的零电压，直到下一交叉点29，在该交叉点29半导体器件16被关断而半导体器件17被接通以在两个端子15、14之间施加电容器20两端之间的电压UC，直到下一交叉点30，依此类推。
基准交流电压25具有等于转换器的交流电压侧上的电压频率的频率，如50Hz或60Hz。第二装置26包括第一构件31，适用于测量每个开关元件的电容器20两端之间的电压；第二构件32，适用于比较该直流电压和基准直流电压，基准直流电压可以通过构件40递送，构件40计算所有开关元件中的电容器两端之间测量的电压的平均值；以及第三构件33，被配置成基于所述比较的结果、对每个所述开关元件计算和设置所述单独的基准交流电压的幅度。第四构件34在图5中标示并且被配置成测量转换器的直流电压侧的极5、6之间的直流电压并将该测量的结果递送到第二构件32以进行所述比较。这意味着在实际中，在属于单个开关元件的电容器20两端之间的电压偏离于相臂的所有开关元件电容器的平均电压时，针对该开关元件的单独的基准交流电压的幅度被升高或降低。图7示出了对于开关元件如何改变了单独的基准交流电压25的幅度，其中在该图中仅示出了该开关元件的单独的锯齿电压。因此，该开关元件的脉宽调制模式将通过图7所示的曲线25和24”的交叉点确定。已证明这种单独地调整针对每个开关元件的基准交流电压的方式将对开关元件的电容器两端之间的直流电压具有平衡效果，因此如果开关元件的电容器的电压降低到所述平均直流电压以下，基准交流电压的幅度的调整将趋向于升高该电容器两端之间的电压，且如果该电压高于所述平均直流电压则趋向于降低该电容器两端之间的电压。
控制布置还包括主控制单元35，主控制单元35适于根据功耗等的需求、对用于PWM的控制构件27提供所述基准交流电压相对于转换器的交流电压侧上的交流电流的脉冲数p和相位位置。控制单元35还可根据通过转换器的交流电压侧上目前存在的交流电压的装置41的测量，来影响基准交流电压的幅度。
已针对脉冲数为3.37和频率为50Hz的交流电压，对上述根据本发明的方法控制的根据图1的转换器的相臂进行了仿真。该仿真已示出选择非整数作为脉冲数具有对不同开关元件的电容器两端之间的电压进行平衡的效果，因此可选择那么低的脉冲数。脉冲数为3的仿真已示出这些电容器电压在这种情况下不恒定并且输出的交流电压非常失真。
图8a示出对于脉冲数为3.37、在转换器的交流电压侧上的通过所述仿真计算的交流电压相对于时间。图8b和图8c分别示出上部阀分支和下部阀分支的电容器的电压。看起来这些电压保持在基本上恒定的水平，且由控制方案产生的交流电压在尽管是低脉冲数的情况下具有相对平滑且规则的形状，这需要低的滤波能力。
图9a-c对应于图8a-c，并针对上部阀分支中的第一开关元件的电容器中存在干扰的情况。观察到该干扰不影响根据本发明的控制方案产生的交流电压。在此不执行脉宽调制模式的改变。
图10示出根据本发明的控制方法对基准交流电压变化的响应有多快，其中这种变化可以来源于例如连接到转换器的交流电压侧的交流电压网络中的接地故障。图10a示出了基准交流电压以及如何在其中产生阶跃S，图10b示出了所有十六个开关元件电容器两端之间的电压，且图10c示出了在转换器的交流电压侧上产生的交流电压。可以观察到响应非常快并且电容器的电压非常快地返回到正常。
最后，图11用来示出根据本发明的控制方法对出现在转换器的交流电压侧上的谐波信号的低敏感度。在所述仿真中对图11a所示的基准交流电压添加10％的第十一谐波电压。图11b示出了所有十六个开关元件电容器的电压，且图11c示出了转换器的输出交流电压，从该电压可看出根据本发明的控制方法对于谐波的发生也非常稳健(robust)。
可以优选地然而不是必然地执行控制，使得在时间上分布用于控制的单独的锯齿电压，使得每隔一个属于上部阀分支且每隔一个属于下部阀分支。
当然本发明不以任何方式限制于上述实施例，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的基本观点的情况下，对本领域普通技术人员来说许多可能的修改是明显的。

Claims (33)

1.一种用于控制电压源转换器的方法，所述电压源转换器被配置成将直流电压转换成交流电压以及将交流电压转换成直流电压，并且具有连接所述转换器的直流电压侧的两个相对极(5，6)的至少一个相臂(2-4)，所述相臂(2-4)包括开关元件(7)的串联连接，每个所述元件具有至少两个关断类型的半导体器件(16，17)、与所述半导体器件并联连接的至少两个续流二极管(18，19)、和至少一个储能电容器(20)，形成相输出的所述串联连接的中点(10-12)被配置成连接到所述转换器的交流电压侧并且将所述相臂划分成上部阀分支(8)和下部阀分支(9)，
每个开关元件的所述半导体器件被控制成对该开关元件获得a)第一开关状态和b)第二开关状态中的一个，其中对于a)，所述至少一个储能电容器两端之间的电压被施加到所述开关元件的端子之间，而对于b)，零电压被施加到所述开关元件的端子之间，以在所述相输出上获得确定的所述交流电压，
其特征在于，对于所述控制，一方面对每个开关元件(7)给予单独的锯齿电压(24)，所述开关元件的所述锯齿电压相同然而在时间上均匀地分布，在相邻的这样的锯齿电压之间相对于彼此有2π/(pN)的相移，其中p是被限定为基准交流电压的周期除以锯齿电压的周期的脉冲数，并且N是所述相臂中开关元件的数目，而另一方面对每个开关元件(7)给予单独的所述基准交流电压(25)，所述基准交流电压具有与其它所述开关元件的频率和相位相同的频率和相位，
根据脉宽调制模式控制所述开关元件，使得在每次针对该开关元件的锯齿电压波与属于该开关元件的基准交流电压交叉(28-30)时，开关每个开关元件以将所述开关状态从第一开关状态改变到第二开关状态以及从第二开关状态改变到第一开关状态，
在所述转换器的控制期间测量每个开关元件的所述储能电容器(20)两端之间的电压，并与基准直流电压比较，
该比较的结果被用作反馈控制信号，用于基于所述比较的结果设置所述单独的基准交流电压的幅度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量所述转换器的所述直流电压侧的所述极之间的直流电压来获得所述基准直流电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过计算所述开关元件的所述储能电容器两端之间测量的电压的平均值来获得所述基准直流电压。
4.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，根据测量的直流电压和所述平均电压的差，控制所述单独的基准交流电压(25)的幅度相对于中间基准交流电压的幅度而被降低或升高，所述中间基准交流电压的幅度对应于针对该开关元件的所述储能电容器两端之间测量的以下直流电压的所述单独的基准交流电压的幅度：该开关元件的所述储能电容器两端之间测量的直流电压是针对所有所述开关元件测量的这样的电压的平均值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将每个开关元件的所述储能电容器(20)两端之间测量的所述电压与2×UD/N比较，其中UD是所述极之间测量的直流电压。
6.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在设置所述单独的基准交流电压(25)的幅度时使用比例控制，使得两个这种单独的基准交流电压的幅度之差与这些开关元件的所述储能电容器两端之间测量的电压之差成比例。
7.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述转换器的控制期间测量所述转换器的所述交流电压侧上的交流电压，并且在设置所述单独的基准交流电压的幅度时使用该交流电压的幅度。
8.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述脉冲数p被设置为非整数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述控制期间连续地或间断地改变所述脉冲数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述转换器的所述控制期间在脉冲数间隔内控制所述脉冲数上升或下降。
11.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，该方法是对N≥8、N是12至32或N是16至24的转换器执行的。
12.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述脉冲数p被设置为＜10、＜8或＜5，且≥2。
13.根据权利要求11和12所述的方法，其特征在于，该方法是对N＝16的转换器执行的，并且脉冲数p被设置为3＜p＜4，如3.4。
14.根据权利要求1-7和11中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述脉冲数被设置为10以上的整数。
15.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在时间上分布用于所述控制的所述单独的锯齿电压(24)，使得每隔一个属于所述上部阀分支，且每隔一个属于所述下部阀分支。
16.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，控制的是具有IGBT(绝缘栅双极晶体管)或GTO(栅极关断晶闸管)作为所述半导体器件(16，17)的转换器。
17.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，控制的是如下电压源转换器，该电压源转换器具有连接到用于传输高压直流电流(HVDC)的直流电压网络的所述直流电压侧、以及连接到属于交流电压网络的交流电压相线的所述交流电压侧。
18.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，控制的是如下电压源转换器，该电压源转换器被配置成所述两极之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或100kV-1200kV。
19.一种用于将交流电压转换成直流电压以及将直流电压转换成交流电压的设备，所述设备包括电压源转换器，所述电压源转换器具有连接到所述转换器的直流电压侧的相对极(5，6)的至少一个相臂(2-4)，并且所述相臂(2-4)包括开关元件(7)的串联连接，每个所述开关元件具有至少两个关断类型的半导体器件(16，17)、与所述半导体器件并联连接的至少两个续流二极管(18，19)、和至少一个储能电容器(20)，形成相输出的所述串联连接的中点(10-12)被配置成连接到所述转换器的交流电压侧并且将所述相臂划分成上部阀分支(8)和下部阀分支(9)，所述设备包括控制布置(13)，所述控制布置(13)被配置成控制每个开关元件的所述半导体器件，从而对该开关元件获得a)第一开关状态和b)第二开关状态中的一个，其中对于a)，所述至少一个储能电容器两端之间的电压被施加到所述开关元件的端子之间，而对于b)，零电压被施加到所述开关元件的端子之间，以在所述相输出上获得确定的所述交流电压，
其特征在于，所述控制布置包括第一装置(23)，被配置成递送单独的锯齿电压(24)以控制每个所述开关元件，所述开关元件的所述锯齿电压相同然而在时间上均匀地分布，在相邻的这样的锯齿电压之间相对于彼此有2π/(pN)的相移，其中p是被限定为基准交流电压的周期除以所述锯齿电压的周期的脉冲数，并且N是所述相臂中开关元件的数目；第二装置(26)，被配置成对每个所述开关元件递送单独的所述基准交流电压(25)，所述基准交流电压具有与其它所述开关元件的频率和相位相同的频率和相位；以及控制装置(27)，被配置成根据脉宽调制模式控制所述开关元件，使得在每次针对该开关元件的锯齿电压波与属于该开关元件的基准交流电压交叉时，开关所述开关元件以将所述开关状态从第一开关状态改变到第二开关状态以及从第二开关状态改变到第一开关状态，以及
所述第二装置(26)包括第一构件(31)，适用于测量每个开关元件(7)的所述储能电容器(20)两端之间的电压；第二构件(32)，适用于比较该直流电压和基准直流电压；以及第三构件(33)，被配置成基于所述比较的结果、对每个所述开关元件计算和设置所述单独的基准交流电压的幅度。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，该设备包括第四构件(34)，所述第四构件被配置成测量所述转换器的所述直流电压侧的所述极(5，6)之间的直流电压，并将该测量的结果递送给所述第二构件(32)以进行所述比较。
21.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述控制布置包括构件(40)，该构件(40)被配置成计算所述开关元件的所述储能电容器(20)两端之间测量的电压的平均值并递送该平均值作为所述基准直流电压。
22.根据权利要求19-21中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括装置(41)，所述装置(41)被配置成在所述转换器的控制期间测量所述转换器的所述交流电压侧上的交流电压，并且所述第二装置(26)被配置成在设置所述单独的基准交流电压(25)的幅度时使用该交流电压的幅度。
23.根据权利要求19-22中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述第一装置(23)适用于递送具有非整数的脉冲数p的单独的锯齿电压。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一装置(23)被配置成递送单独的锯齿电压，所述锯齿电压具有在所述控制期间连续地或间断地改变的脉冲数。
25.根据权利要求19-24中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述相臂的开关元件的数目N为≥8，12至32或16至24。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，所述相臂的所述开关元件的数目N是16，并且所述第一装置适用于使用3＜p＜4的脉冲数p，如3.4。
27.根据权利要求19-26中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述开关元件的所述半导体器件(16，17)是IGBT(绝缘栅双极晶体管)或GTO(栅极关断晶闸管)。
28.根据权利要求19-27中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述电压源转换器被配置成具有连接到用于传输高电压直流电流(HVDC)的直流电压网络的所述直流电压侧和连接到属于交流电压网络的交流电压相线的所述交流电压侧。
29.根据权利要求19-28中的任意一项所述的设备，其特征在于，所述电压源转换器被配置成所述两极之间的直流电压为1kV-1200kV，10kV-1200kV或100kV-1200kV。
30.一种用于传输电功率的工厂设备，包括直流电压网络和通过站连接到所述直流电压网络的至少一个交流电压网络，所述站适用于进行所述直流电压网络和所述交流电压网络之间电功率的传输，并且包括至少一个电压源转换器，所述电压源转换器适用于将直流电压转换成交流电压以及将交流电压转换成直流电压，
其特征在于，所述工厂设备的所述站包括根据权利要求19-29中的任一项所述的设备。
31.一种计算机程序，可被直接加载入数字计算机的内部存储器中，并且包括用于在计算机上运行该程序时执行根据权利要求1-18中的任一项所述的方法的软件代码部分。
32.根据权利要求31所述的计算机程序，至少部分地通过作为因特网的网络提供。
33.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上记录有程序，其中所述程序适用于使计算机执行根据权利要求1-18中的任一项所述的方法。
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