CN102282751A - 具有冗余开关单元的电压源换流器的经由烟火式闭合的机械开关的故障防护 - Google Patents

具有冗余开关单元的电压源换流器的经由烟火式闭合的机械开关的故障防护 Download PDF

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Abstract

一种电压源换流器，该电压源换流器具有开关组件的串联连接，其中，每个开关组件(7)具有承载多个半导体芯片(31)的导电板部件(30)，每个半导体芯片(31)至少具有关断型半导体器件以及与关断型半导体器件并联连接的续流二极管。所述芯片通过如下方式彼此并联连接：每个所述芯片由至少一个独立的导体部件(35，36)连接到所述串联连接的相邻开关组件的所述板部件。每个开关组件具有如下的机械开关(39)：该机械开关(39)被配置为在开关组件正常工作的情况下是断开的，并且该机械开关(39)被配置为能够使开关组件的所述板部件连接到相邻开关组件的板部件，以用于在通过开关组件的半导体芯片的短路电流出现的情况下对机械开关所属的开关组件的所述半导体芯片进行旁路。

Description

具有冗余开关单元的电压源换流器的经由烟火式闭合的机械开关的故障防护
技术领域和背景技术
本发明涉及如下的电压源换流器，该电压源换流器具有至少一个相臂，该至少一个相臂连接到换流器的直流电压侧的相对极并且包括开关组件的串联连接，每个开关组件具有承载多个半导体芯片的导电板部件，每个半导体芯片至少具有关断型半导体器件以及与关断型半导体器件并联连接的续流二极管，所述芯片通过如下方式彼此并联连接：每个所述芯片由独立的导体部件连接到开关组件的所述串联连接的相邻开关组件的所述板部件，所述串联连接的中点形成如下的相输出：该相输出被配置为连接到换流器的交流电压侧，并且该相输出被配置为将相臂分为上阀分支(valve branch)和下阀分支。
这样的换流器包括有任意数量的所述相臂，但是这些换流器通常具有三个这样的相臂以用于在换流器的交流电压侧具有三相交流电压。
此外，要指出的是，本发明并不局限于任何类型的电压源换流器，但是本发明包括例如通过例如DE 101 03 031 A1和WO 2007/023064 A1而已知的类型的电压源换流器，上述已知类型的电压源换流器通常被称为模块化多电平换流器(M2LC)的多单元换流器、以及具有电流阀的二电平换流器，其中，电流阀被控制用于将所述极中之一可替换地连接到所述相输出和NPC(中性点钳位式)换流器。
这种类型的电压源换流器可以使用于如下各种情况中，在这些情况中直流电压要被转换为交流电压和交流电压要被转换为直流电压，其中，这种使用的示例是在HVDC(高压直流)设施(plant)的站(station)中，其中直流电压通常被转换为三相交流电压或者三相交流电压被转换为直流电压；或者在所谓的背靠背站中，其中交流电压首先被转换为直流电压然后该直流电压又被转换为交流电压；以及在SVC(静止无功补偿器)中，其中直流电压侧包括自由悬挂的电容器。然而，本发明并不局限于这些应用，其他的应用(诸如应用于机器、车辆等的不同类型的驱动系统)也是可想到的。
由此，本发明并不局限于换流器的直流电压侧的所述相对极之间的任何特定的电压电平，但是，这些电平应该是非常高以使得相当大数量的开关组件要被串联连接以用于使得这些开关组件可以在所述半导体器件的阻塞状态下一起保持所述电压。
这些半导体器件大部分是IGBT(绝缘栅双极晶体管)，但是任何类型的相似的关断型半导体器件是可以想到的。然而，为了阐明本发明但不以任何方式限制本发明，以下将主要讨论以IGBT作为所述半导体芯片中的半导体器件的情况。
这种电压源换流器中的开关组件具有多个并联连接的所述半导体芯片，所述半导体芯片的IGBT被同时控制以处于传导状态或者阻塞状态并当IGBT处于传导状态时共享通过开关组件的电流。如果一个IGBT发生故障，必须要确保电压源换流器的连续工作。在这种类型的电压源换流器中，额外的开关组件——即比在所述两极之间用于保持要被保持的电压从而用于承受该电压所需的开关组件多的开关组件——设置在所述开关组件的串联连接中，以使得即使开关组件中的一个停止起作用，只要这不阻碍穿过换流器的电流，这就不会构成任何问题。
一种类型的电压源换流器具有如下的独立导体部件，所述独立导体部件以粘合漆包线的形式将相应半导体芯片连接到所述板部件，在这种芯片的一个IGBT中发生短路的情况下，通过开关组件的所有电流将流过该芯片且连接到该芯片的粘合漆包线将烧穿，然后电流将跳转至与该半导体芯片并联的另一个半导体芯片。当开关组件的所有的半导体芯片都以这种方式被毁坏时，就需要停止电压源换流器的工作，并且需要对发生故障的开关组件进行替换。
还已知的是：通过所谓的压接式封装技术(press pack technique)来确保串联连接的开关组件之间的连接，这意味着在所述板部件和每个独立的半导体芯片之间设置压缩弹簧，并且在该情况下所述至少一个独立的导体部件由相对细的软导体所构成，然而，这些软导体被设计用于耐受流过发生故障的IGBT的短路电流。然而，在一段时间之后，通过IGBT的电流通路将由于其上的温度限制而被中断并且转移到与之并联连接的另一个半导体芯片。在这种类型的开关组件的串联连接的情况下，会需要可接受的长时间才会出现以下情况：开关组件的所有半导体芯片都被破坏并且换流器的工作必须停止，这是因为对允许通过换流器的电流的大小进行了选择以使得上述情况将需要许多年才会出现。
然而，会希望将电流明显增大以用于增加通过电压源换流器可传递的功率，开关组件在一个IGBT短路之后直到需要停止换流器的工作为止的寿命会显著地缩短，并且在该情况下会有非常强的期望来在该开关组件上可靠地产生永久的短路以用于避免出现所述的停止工作的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种在介绍中所定义的类型的电压源换流器，与已经已知的那种电压源换流器相比，该类型的电压源换流器至少在与处理其半导体芯片的故障的能力有关的一些方面有所改进。
根据本发明，该目的是通过提供这样的电压源换流器来获得的，该电压源换流器的特征在于：
·每个所述开关组件具有如下的机械开关：该机械开关被配置为在所述开关组件的正常工作状态下是断开的，并且该机械开关被配置为能够使该开关组件的所述板部件连接到相邻开关组件的板部件，以用于对该机械开关所属的开关组件的所述半导体芯片进行旁路，
·释放机构与每个所述机械开关相关联，并且该释放机构被配置为在被触发时移动所述机械开关的可移动接触器，以用于将开关从断开状态转换为闭合状态，
·每个开关组件的至少一个所述导体部件被设计用于在通过与该导体部件相连的半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧，以及
·每个开关组件包括与所述至少一个导体部件相关联的保险丝部件，保险丝部件被配置为由所述电弧点燃并被配置为延伸至所述释放机构，用于在所述保险丝部件被点燃时触发释放机构，从而用于建立在相邻的两个所述板部件之间的旁路所述开关组件的所述半导体芯片的电流通路。
通过以此方式设置机械开关使得机械开关在其闭合状态下将使所述问题开关组件短路，只要将机械开关转换为闭合状态是可靠的，那么在任何时候电压源换流器的工作都无需因为通过该电压源换流器的电流通路的中断而停止。这里，可靠性是通过对所述至少一个如下的导体部件的设计来确保的，该导体部件在短路电流流过导体部件时产生电弧并利用该电弧来点燃所述保险丝部件并由此来触发与机械开关相关联的释放机构。由此，无需特别的控制电路来控制机械开关，这使得机械开关的工作非常的鲁棒和可靠。
由此，通过具有发生故障的半导体芯片的开关组件的短路电流的电平将不再构成任何问题，以使得这种类型的电压源换流器可以被设计用于传导非常大的——诸如大约是其他情况下的两倍或者更多的——直流电流，而无需换流器过早的停止工作。更确切地，在选择在每个开关组件中并联连接的半导体器件的数目时，不需要考虑半导体器件可以承受特定短路电流多长时间，而是仅通过考虑在正常工作期间通过半导体器件传导的电流就可以确定该数目。
根据本发明的实施例，每个半导体组件的多个所述导体部件被设计用于在通过相关的半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧，并且，所述保险丝部件与多个被设计用于烧穿的这些导体部件相关联。虽然从原理上讲仅必需的是：每个半导体组件具有一个被设计用于在通过相关的半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧的所述导体部件，但是在每个开关组件中具有更多这样的导体部件是有利的，并且，根据本发明的另一个实施例，这些这样的导体部件可以是所述导体部件的至少90％或者全部，这是因为在所有的半导体芯片都具有同样的这种导体部件时，每个开关组件的生产通常会更加高效。然而，为此，该类型的所有导体部件无需都连接到所述保险丝部件，而仅必需的是：在通过开关组件的电流的中断发生之前将所述机械开关可靠地转换到闭合状态。
根据本发明的另一个实施例，被设计用于烧穿的所述至少一个导体部件是导线，优选地是软导线，诸如细的粘合漆包线。由此，可以使用被适当地设计用来在短路电流通过这种导线时形成电弧的这种导线，并且有利地是可以使用在介绍中所讨论的粘合漆包线的类型。
根据本发明的另一个实施例，所述释放机构包括爆炸性介质，诸如火药，所述爆炸性介质被配置为由所述保险丝部件点燃，使得将所述可移动接触器移动到与机械开关的闭合状态相对应的位置。这构成了获得如下的非常强的力的可靠方法，该非常强的力可靠地将可移动接触器推到用于将机械开关转换到闭合状态的位置中。
根据本发明的另一个实施例，所述释放机构包括存储势能的部件和使该部件保持在预紧状态的装置，并且，所述保持装置被配置为通过燃烧与所述保持装置相关联的所述保险丝部件来被释放，同时允许所述势能存储部件释放势能，而将所述可移动的接触器推到与所述机械开关的闭合状态相对应的位置。这是获得对所述问题开关组件进行旁路的永久电流通路的另一个可靠的选择，并且，所述势能存储部件优选地是弹簧部件，诸如机械压缩弹簧。
根据本发明的另一个实施例，每个开关组件包括至少一个与该开关组件的所述半导体芯片并联连接的储能电容器，并且，所述开关组件被配置为通过对每个半导体芯片的所述半导体器件的控制来获得两个开关状态，即第一开关状态和第二开关状态，其中，所述至少一个储能电容器上的电压和零电压分别被施加在所述开关组件的所述板部件上和属于该开关组件的半导体芯片所连接到的板部件上，用于在所述相输出上获得确定的交流电压。在要通过这种电压源换流器传输高功率的时候——这意味着串联连接在所述相臂中的开关组件的数目相当大——这种电压源换流器特别引起关注。串联连接的大数目的这种开关组件意味着将可以控制这些开关组件在所述第一开关状态和第二开关状态之间进行变化，并由此已经在所述相输出处获得非常接近于正弦电压的交流电压。该交流电压已经可以通过基本上比在已知电压源换流器中典型使用的切换频率低的切换频率来获得，其中，该电压源换流器使较少可能电平(诸如仅仅两个或三个)的电压脉冲递送到换流器的所述相输出。这使得可以获得明显更低的损失，并且还显著地减少了滤波、谐波电流和无线电干扰所引起的问题，使得装备的成本因此可以更低。
然而，本发明还涉及具有如下开关组件的换流器，该开关组件属于同一所述阀分支并被配置为同时受控，使得将所述相对极中的一个可替换地连接到所述相输出，这构成了本发明的另一个实施例。
根据本发明的另一个实施例，半导体芯片的所述半导体器件是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)、IGBT(Integrated Gate Commutated Thyristor，集成栅换向晶闸管)或者GTO(栅关断晶闸管)，其中，本发明特别涉及IGBT(Insulated GateBipolarTransistor，绝缘栅双极晶体管)的情况。
根据本发明的另一个实施例，所述换流器被配置为使所述直流电压侧连接到用于传输高压直流(HVDC)的直流电压网络，并且，使交流电压侧连接到属于交流电压网络的交流电压相线。这是由于通常期望通过这种换流器来传输高功率，这是这种类型的换流器特别引起关注的应用。
根据本发明的另一个实施例，换流器是如下的SVC(静止无功补偿器)的一部分，所述SVC(静止无功补偿器)具有由储能电容器形成的直流电压侧和连接到交流电压网络的交流电压相输出。
根据本发明的另一个实施例，换流器被配置为使两个所述极之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或者100kV-1200kV。直流电压越高，本发明越引起关注。
根据本发明的另一个实施例，换流器被配置为在换流器的直流电压侧上传导200A至10kA、或者1kA至7kA、或者2kA至5kA的电流。特别地，在大多数这种类型电压源换流器中，高于2kA的电流并不符合工作无需停止的现有要求，但是，在根据本发明的电压源换流器中这些电流电平是完全可以允许的。
因此，本发明还涉及一种根据所附的权利要求的用于传输电力的设施。可以给予这种设施的站相对于有竞争力的低成本的高可靠性。
本发明的另外的优点以及有利的特征将从以下描述中变得明显。
附图说明
参照附图，以下是对所引用的作为示例的本发明实施例的描述。
在附图中：
图1是根据本发明的类型的电压源换流器的非常简化的图；
图2是非常示意性地示出了可以应用本发明的这种类型的电压源换流器的简化图；
图3是非常示意性地示出了可以应用本发明的另一种类型的电压源换流器的简化图；
图4是示出了在电压源换流器中将开关组件串联连接的原理的非常简化的图；
图5是从电压源换流器中的开关组件的上方观察的非常简化的图；
图6是根据本发明的第一实施例的电压源换流器中的开关组件的一部分的与图4相对应的图，其中，此开关组件处在其正常工作状态下；
图7是处在对所述开关组件进行旁路的状态下的与图6相对应的图；以及
图8是根据本发明的第二实施例的电压源换流器中的开关组件的与图6相对应的图。
具体实施方式
图1非常示意性地示出了本发明所涉及的类型的电压源换流器1的总体结构。该换流器具有连接到换流器的直流电压侧的相对极5，6(诸如用于传输高压直流的直流电压网络)的三个相臂2-4。每个相臂包括由方框表示的开关组件7的串联连接，在该情况下开关组件7的数目是16个，但是该数目可以更大，诸如50，并且，在所述极之间有比保持由开关组件必须一起保持的电压所需的开关组件多的开关组件。该串联连接分为两个相等的部分——上阀分支8和下阀分支9，这两个相等的部分由中点10-12所分离，中点10-12形成被配置为连接到换流器的交流电压侧的相输出。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。在所述交流电压侧还设置滤波装备，用于改善所述交流电压侧的交流电压的形状。
为了控制开关组件7并由此控制换流器将直流电压转换为交流电压和将交流电压转换为直流电压，设置了控制装置13。
电压源换流器具有如下类型的开关组件7，该类型的开关组件7具有多个半导体芯片，每个半导体芯片具有关断型半导体器件和与关断型半导体器件并联连接的续流二极管。这些芯片相互并联连接。在图2所示的类型的VSC(电压源换流器)中，至少一个储能电容器与半导体芯片并联连接。开关组件的端子14、15适于连接到形成相臂的开关组件的串联连接中的相邻开关组件。在该情况下，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与半导体器件和二极管的相应串联连接相并联连接。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。另一个端子15连接到储能电容器20。
可以对图2所示的开关组件进行控制来获得以下状态中的一种：a)第一开关状态和b)第二开关状态，其中，对于a)来说电容器20上的电压被施加在端子14、端子15之间，而对于b)来说零电压被施加在端子14、端子15之间。
图2示出了根据图1的换流器，其中，为了简化该图，总共省略了十个开关组件。控制装置13适于通过控制开关组件的半导体器件来控制开关组件，以使得开关组件将递送零电压或者电容器上的电压来与所述串联连接中的其他开关组件的电压相加。这里还显示出了变压器21和过滤装备22。图中示出了每个阀分支如何通过相电抗器50、相电抗器51连接到相输出10，并且，这种相电抗器还应该存在于图1中用于相输出10、相输出11和相输出12，但是为了简化说明而将这种相电抗器省略了。
图3示意性地示出了可以应用本发明的另一种类型的电压源换流器，该电压源换流器是所谓的二电平类型的，并且，为了简单起见，这里将属于同一阀分支的开关组件7’通过单一的电流阀来概括。这里，属于同一所述阀分支的开关组件配置成被同时控制，使得将所述相对极5、6中的一个可替换地连接到各个相输出10’、11’和12’。
现在同时参照图4和图5以用于阐明应用本发明的这种类型的电压源换流器中的开关组件的串联连接的原理。每个开关组件7包括承载多个半导体芯片31的导电板部件30，每个半导体芯片31至少具有关断型半导体器件和与关断型半导体器件并联连接的续流二极管，如图2和图3所示。通过由独立的导体部件32将每个芯片31连接到开关组件的所述串联连接的相邻开关组件的所述板部件，所述芯片31相互并联连接。本发明的关键问题是如何实现该连接以用于当开关组件的半导体芯片(诸如半导体芯片的IGBT)发生故障并短路时确保获得所述开关组件的永久短路，且现在将首先参照示出了针对本发明的第一实施例的电压源换流器如何实现该连接的图6，说明如何实现该连接。这里，通过所谓的压接式封装技术来实现串联连接，其中，压缩弹簧33迫使金属板34接触在每个芯片31上，并且软导体35和软导体36将相应芯片连接到相邻开关组件的板部件30。在根据本发明的实施例中，这些导体35、36被设计用于在通过与相应导体部件相连的半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧。这可以通过用细的粘合漆包线制作这些导体来实现。因为在这种短路出现时电流将会增加成百倍，而导线中的功率将会增加成万倍，然后就会形成电弧。此外，保险丝部件37(诸如高温保险丝部件)与导体部件35、36相关联，被配置为由所述电弧点燃，并且延伸至用于机械开关39的释放机构38。该机械开关39被配置为在开关组件的正常工作状态下是断开的，并且该机械开关39被配置为能够使该开关组件的板部件30连接到相邻开关组件的板部件，以用于对机械开关所属的开关组件的半导体芯片31进行旁路。
为了该目的，释放机构38被配置为在被触发时移动所述机械开关的可移动接触器40，以用于将开关从断开状态转换为闭合状态。这是通过在所述释放机构的空间中设置爆炸性介质41(诸如火药)并将该空间连接到保险丝部件37来确保的。在图6中，42表示在开关组件的正常工作状态下用于保持机械开关处于断开状态的绝缘部件。
现在将参照图6和图7来说明在根据本发明的第一实施例的电压源换流器中的开关组件的半导体芯片发生故障时对该转换组件进行旁路的永久电流通路的产生是如何获得的。我们现在假设半导体芯片31’的IGBT发生故障，这会导致短路电流通过该半导体芯片并由此通过连接到该半导体芯片的导线35’、36’，该短路电流将会是正常情况下流过这些导线的电流的成百倍，因此将产生电弧。该电弧将会点燃保险丝部件37，保险丝部件37将燃烧并顺序点燃火药41，从而施加非常强的力在该开关的可移动接触器40上，将接触器推到限定机械开关闭合状态的位置，如图7所示。通过以此方式在两个相邻的板部件30之间产生电流通路，具有至少一个故障半导体芯片的开关组件以此方式被永久地短路。高温保险丝部件37的点燃和稳定的短路之间的时间通常会是五至十毫秒。
图8示出了本发明是如何在如下的电压源换流器中实现的，该电压源换流器是介绍中所描述的类型且具有粘合漆包线32形式的所述导体部件。还示出了实现释放机构的可替换方式，在该情况下，释放机构具有压缩弹簧43，该压缩弹簧43被包在机械接触器的空间44中并通过采用导线45形式的保持装置被保持在预紧状态下同时存储势能。保险丝部件37与导体32中的至少一些关联或者与所有导体32关联，并且，保险丝部件37延伸至释放构件38’的导线45。在多个半导体芯片31中的一个出现故障时，该开关组件的性能是明显的并如下。通过该半导体芯片的短路电流将在所述导线32中产生电弧，电弧将点燃保险丝部件37，该保险丝部件37将顺序燃烧并烧穿保持压缩弹簧44的导线45。然后，这将迫使可移动接触器40进入机械开关的闭合状态同时释放势能，并将可移动接触器稳固地保持在该状态下，并由此产生对该半导体组件进行旁路的永久电流通路。
当然，本发明并不以任何方式受限于以上所描述的实施例，而是，在不背离如所附权利要求中所限定的发明范围的情况下，对本发明进行修改的许多可能性对于本领域技术人员而言将是明显的。

Claims (15)

1.一种电压源换流器，所述电压源换流器具有至少一个相臂(2-4)，所述至少一个相臂(2-4)连接到所述换流器的直流电压侧的相对极(5，6)并且包括开关组件(7，7’)的串联连接，每个所述开关组件具有承载多个半导体芯片(31)的导电板部件(30)，每个所述半导体芯片(31)至少具有关断型半导体器件(16，17)以及与所述关断型半导体器件(16，17)并联连接的续流二极管(18，19)，所述芯片通过如下方式彼此并联连接：每个所述芯片由至少一个独立的导体部件(32，35，36)连接到所述开关组件的串联连接中的相邻开关组件的所述板部件，所述串联连接的中点形成如下的相输出(10-12)：所述相输出被配置为连接到所述换流器的交流电压侧，并且所述相输出被配置为将所述相臂分为上阀分支(8)和下阀分支(9)，其特征在于，
·每个所述开关组件具有如下的机械开关(39)：所述机械开关(39)被配置为在所述开关组件(7)的正常工作状态下是断开的，并且所述机械开关(39)被配置为能够使所述开关组件的所述板部件(30)连接到相邻开关组件的板部件，以用于对所述机械开关所属的开关组件的所述半导体芯片(31)进行旁路，
·释放机构(38)与每个所述机械开关相关联，并且所述释放机构(38)被配置为在被触发时移动所述机械开关的可移动接触器(40)，以用于将所述开关从断开状态转换为闭合状态，
·每个所述开关组件(7)的至少一个所述导体部件(32，35，36)被设计用于在通过与所述导体部件相连的所述半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧，以及
·每个所述开关组件包括与所述至少一个导体部件(32，35，36)相关联的保险丝部件(37)，所述保险丝部件(37)被配置为由所述电弧点燃并被配置为延伸至所述释放机构(38)，用于在所述保险丝部件(37)被点燃时触发所述释放机构(38)，从而建立在相邻的两个所述板部件之间的用于旁路所述开关组件的所述半导体芯片的电流通路。
2.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，每个半导体组件(7)的多个所述导体部件(32，35，36)被设计用于在通过相关的所述半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧，并且，所述保险丝部件(37)与多个设计用于烧穿的导体部件相关联。
3.根据权利要求2所述的换流器，其特征在于，每个半导体组件(7)的所述导体部件(32，35，36)中的至少90％或者全部被设计用于在通过相关的所述半导体芯片的短路电流出现时烧穿并同时产生电弧。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，被设计用于烧穿的所述至少一个导体部件(32，35，36)是导线，优选地是软导线，诸如细的粘合漆包线。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述释放机构(38)包括爆炸性介质(41)，诸如火药，所述爆炸性介质(41)被配置为由所述保险丝部件点燃，使得将所述可移动接触器(40)移动到与所述机械开关(39)的闭合状态相对应的位置。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述释放机构(38)包括存储势能的部件(44)和使所述部件(44)保持在预紧状态的装置(45)，并且，所述保持装置被配置为通过燃烧与所述保持装置相关联的所述保险丝部件(37)来被释放，同时允许所述势能存储部件(44)释放势能，而将所述可移动接触器(40)推到与所述机械开关(39)的闭合状态相对应的位置。
7.根据权利要求6所述的换流器，其特征在于，所述势能存储部件(44)是弹簧部件，诸如机械压缩弹簧。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，每个开关组件(7)包括至少一个与所述开关组件的所述半导体芯片(31)并联连接的储能电容器(20)，并且，所述开关组件被配置为通过对每个所述半导体芯片的所述半导体器件(16，17)的控制来获得两个开关状态，即第一开关状态和第二开关状态，其中，所述至少一个储能电容器上的电压和零电压分别被施加在所述开关组件的所述板部件上和属于所述开关组件的所述半导体芯片所连接到的所述板部件上，用于在所述相输出上获得确定的交流电压。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的换流器，其特征在于，属于同一所述阀分支的所述开关组件(7’)被配置为同时受控，使得将所述相对极中的一个可替换地连接到所述相输出。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述半导体芯片的所述半导体器件(16，17)是IGBT(绝缘栅双极晶体管)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述换流器被配置为使所述直流电压侧连接到用于传输高压直流(HVDC)的直流电压网络(5，6)，并且，使交流电压侧连接到属于交流电压网络的交流电压相线。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述换流器是如下的SVC(静止无功补偿器)的一部分，所述SVC(静止无功补偿器)具有由储能电容器(20)形成的直流电压侧和连接到交流电压网络的所述交流电压相输出(10-12)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述换流器被配置为使两个所述极(5，6)之间的直流电压为1kV-1200kV、10kV-1200kV或者100kV-1200kV。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的换流器，其特征在于，所述换流器被配置为在所述换流器的直流电压侧传导200A至10kA、或者1kA至7kA、或者2kA至5kA的电流。
15.一种用于传输电力的设施，所述设施包括直流电压网络和通过站与所述直流电压网络相连的至少一个交流电压网络，所述站适于执行所述直流电压网络和所述交流电压网络之间的电力传输，并且所述站包括至少一个电压源换流器，所述至少一个电压源换流器适于将交流电压转换为直流电压和将直流电压转换为交流电压，其特征在于，所述设施的所述站包括根据权利要求1-14中的任一项所述的电压源换流器。
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