CN103563202B

CN103563202B - 具有单元-连接的电池储存装置的模块化多级转换器

Info

Publication number: CN103563202B
Application number: CN201180071401.0A
Authority: CN
Inventors: G.德梅特里阿德斯
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: Hitachi Energy Co ltd
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: US8760122B2; US20140028266A1; WO2012136252A1; EP2695273B1; EP2695273A1; CN103563202A

Abstract

本发明关于用于支持关联的AC系统的方法、电压源转换器和计算机程序产品，包括：若干单元（CA1，CA2，CA3，CA4，CA5，CA6，CB1，CB2，CB3，CB4，CB5，CB6，CC1，CC2，CC3，CC4，CC5，CC6），每个单元包括与单元电容器并联的一串开关元件，至少一些单元进一步包括电池模块组，其包括与单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，以及控制器（20），该控制器（20）配置成选择性地使若干单元的电池模块组与对应的单元电容器并联连接用于与关联的AC系统交换电力。

Description

具有单元- 连接的电池储存装置的模块化多级转换器

技术领域

本发明大体上涉及电压源转换器。更特定地，本发明涉及用于支持交流电系统的方法、电压源转换器和计算机程序产品。

背景技术

直流（DC）系统或电网和DC互连通常连接到交流（AC）传输系统。近来看到了AC和DC系统两者重要的变化。AC系统现今越来越多地连接到非线性源或发电机，例如风电场。这些从环境角度有兴趣用作源。然而，因为使用这样的能量源，系统是不稳定的。这意指为了使稳定性增加，它们必须得到支持。支持系统的一个方式是通过提供能量储存系统，其能够从AC系统接收能量并且将能量输送到AC系统。该支持在这里可能牵涉许多不同类型的应用，例如传输增强、功率振荡阻尼、动态电压稳定性、联络线控制、短期旋转储备、负载调平、欠频减载降低、次同步共振阻尼和电力质量提高。

提供该能量储存系统的一个方式是通过使用一组电池模块。通常这样的电池模块经由独立AC/DC转换器连接到AC电网。

然而，随着DC系统对于与AC系统有关的使用正变得更令人感兴趣，将有兴趣还将这些DC系统用于支持AC系统。

之前提到在DC系统中也已经有重要的变化。一个这样的变化是引入基于单元的电压源转换器。该转换器（例如在DE 10103031中描述的）由若干单元组成，每个包括若干开关元件和单元电容器（cell capacitor）。这些单元在这里可以被控制以使用单元电容器来提供电压贡献，其中来自各个单元的电压贡献形成AC电压。

为了使DC线上的DC电压平滑，这些单元还可以包括与单元电容器并联的另外的能量储存部件，其中该另外的能量储存部件可以是电池。具有该类型的另外的能量储存部件的单元简要地在US 2008/0205093和US 2008/0252142中提到。

鉴于已经在上文所描述的，需要有可以用于使用包括电池模块的能量储存系统来使AC系统稳定的DC系统。

发明内容

本发明针对使用在基于单元的电压源转换器的单元中提供的电池模块组来支持AC系统。

本发明的一个目标是提供用于支持AC系统的新的方法。

该目标根据本发明的第一方面通过经由基于单元的电压源转换器来支持AC系统的方法来实现，每个单元包括与单元电容器并联的一串开关元件并且至少一些单元中的每个进一步包括电池模块组，其包括与单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，该方法包括以下步骤：

获得关于AC系统的电力要求的数据，

选择若干单元的电池模块组用于满足电力要求，以及

使选择的电池模块组与对应的单元电容器并联，以用于与AC系统交换电力。

本发明的另一个目标是提供用于支持关联的AC系统的基于单元的电压源转换器。

该目标根据本发明的第二方面通过用于支持关联的AC系统的电压源转换器来实现，所述电压源转换器包括：

若干单元，每个单元包括与单元电容器并联的一串开关元件，至少一些单元进一步包括电池模块组，其包括与单元电容器能并联连接的至少一个电池，以及

控制器，其配置成选择性地使若干单元的电池模块组与对应的单元电容器并联连接，以用于与关联的AC系统交换电力。

本发明的另一个目标是提供用于使用基于单元的电压源转换器来支持AC系统的计算机程序产品。该目标根据本发明的第三方面通过用于支持与基于单元的电压源转换器关联的AC系统的计算机程序产品来实现，其中每个单元包括与单元电容器并联的一串开关元件并且至少一些单元进一步包括电池模块组，其包括与单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，该计算机程序产品包括数据载体，其具有能装载到电压源转换器的控制器内的计算机程序代码，该计算机程序代码在装载到控制器中时促使控制器：

获得关于关联的AC系统的电力要求的数据，

选择若干单元的电池模块组用于满足该电力要求，以及

使选择的电池模块组与对应的单元电容器并联连接，以用于与关联的AC系统交换电力。

本发明具有许多优势。可以在无需用于能量储存系统的功率电子器件接口的情况下提供它。此外，能量储存系统不再需要在中/高频变压器方面的与DC系统的任何电流隔离。所有单元或若干单元可以根据系统要求来使用。在单元级上进行能量储存系统的控制并且因此在某一时刻仅连接采用电池模块组的若干单元。能量储存系统以低压（即，以单元电压）连接。与独立功率电子器件接口的使用相比，能量储存系统还具有低的占用空间。此外，成本与复杂程度一样是低的。

附图说明

本发明将在下面参照附图描述，其中

图1示意地示出在两个AC电力系统的两个AC电力线之间连接的DC电力传输系统，

图2示意地示出基于单元的电压源转换器，

图3示意地示出配备有第一电池模块组的第一类型的电压源转换器单元的结构，

图4示意地示出也配备有第一电池模块组的第二类型的电压源转换器单元的结构，

图5示出电压源转换器的控制器的方框示意概况，

图6示意地示出包括用于支持AC系统并且由控制器进行的方法中的若干方法步骤的流程图，

图7示意地示出可以在单元中使用的第二组电池模块，以及

图8示意地示出携有用于实现控制器的程序代码的数据载体。

具体实施方式

在下面，将给出本发明的优选实施例的详细描述。

图1示出经由两个电压源转换器12和16而在两个交流（AC）电力线10和18之间连接的简化直流（DC）电力线14的单线图。该DC电力线14可作为DC电力传输系统的一部分而提供并且可具有是高压直流（HVDC）系统的一部分的优势。从而，这里存在第一电压源转换器12，其具有连接到第一AC电力线10的AC侧和连接到DC电力线14的第一端的DC侧。还存在第二电压源转换器16，其具有连接到第二AC电力线18的AC侧和连接到DC电力线14的第二端的DC侧。AC电力线10和18在这里可在不同的AC电力传输和/或配电系统中提供，其中这些AC系统中的至少一个可以是需要支持的系统，像弱AC系统。系统例如可因为它使用风电场作为发电机而需要支持。DC电力传输系统20也可称作DC电网并且AC系统中的一个或两个可称作AC电网。在这里应该认识到DC电力传输系统可以更复杂并且包括若干更多的DC电力线。

图2示出概述电压源转换器12的示例的方框示意图。该电压源转换器12在这里包括采用在两个DC端子DC+和DC-之间并联连接以连接到DC电力传输系统的相脚形式的一组支路。在这里给出的示例中，存在三个这样的支路或相脚PL1、PL2、PL3以便实现到三相AC传输系统的连接。然而应该认识到作为备选，例如可仅存在两个相脚。每个相脚PL1、PL2、PL3具有第一和第二端点。在每个这样的端点处提供有相脚电抗器LA1、LA2、LB1、LB2、LC1和LC2。在图2中描绘的那类转换器中，所有相脚PL1、PL2和PL3的第一端点连接到第一DC端子DC+而第二端点连接到第二DC端子DC-。每个相脚从而经由相脚电抗器LA1、LB1和LC1以及LA2、LB2和LC2连接到对应的DC极。每个相脚还包括上下相脚半部，有时也表示为相臂，并且在相脚半部相遇的结处，提供三相AC连接端子AC1、AC2和AC3。AC连接端子从而在两个极之间的相脚中的点处提供并且在该示例中在两个极之间的中点处提供。每个三相连接端子AC1、AC2、AC3在这里经由相应的电感器LAC1、LAC2、LAC3连接到对应的相脚。

两个DC端子DC+和DC-在这里组成电压源转换器12的DC侧，而AC端子AC1、AC2和AC3组成电压源转换器的AC侧。

电压源转换器根据本发明通过在相脚中互相级联连接并且在两个DCD极之间延伸的若干电压源转换器单元来实现。电压源转换器从而是基于单元的电压源转换器。这些单元包括开关元件和电容器（单元电容器）。

在本示例中，在每个相脚半部中存在三个单元。从而，第一相脚PL1的上半部包括三个单元CA1、CA2和CA3，而第一相脚PL1的下半部包括三个单元CA4、CA5和CA6。采用相似的方式，第二相脚PL2的上半部包括三个单元CB1、CB2和CB3，而第二相脚PL2的下半部包括三个单元CB4、CB5和CB6。最后，第三相脚PL3的上半部包括三个单元CC1、CC2和CC3，而第三相脚PL3的下半部包括三个单元CC4、CC5和CC6。在这里仅为了例示本发明的原理来选择数量。尤其在HVDC应用中，在每个相脚中具有多得多的单元，这通常是优选的。

在图2中，还存在控制转换器的单元的控制器20。该控制器20控制所述单元的开关元件用于将AC电力转换成DC电力或反之亦然。稍后将更详细地描述该控制。

图3示意地示出可在图2中示出的电压源转换器中使用的第一类型的转换器单元CCA。该单元CCA是半桥转换器单元并且包括能量储存元件，在这里采用电容器C的形式，该电容器C与第一串开关元件T2和T1并联连接。该第一串中的开关元件互相串联连接。该第一串在这里包括第一开关元件T1和第二开关元件T2，其中每个开关元件可采用IGBT（绝缘栅双极晶体管）晶体管的形式实现。还存在与开关元件反并联连接的整流元件，其中整流元件典型地可以是二极管。从而存在与第一整流元件D1反并联的第一开关元件T1和与第二整流元件D2反并联的第二开关元件T2。在图3中，第二开关元件T2连接成其中集电极与单元电容器C 的第一端连接而发射极与第一开关元件T1的集电极连接，该第一开关元件T1的发射极连接到单元电容器C的第二端。第二整流元件D2在第二晶体管T2的发射极与集电极之间连接并且在从第二开关元件T2的发射极朝其集电极的方向上传导电流。第一整流元件D1采用相同的方式在第一开关元件T1的发射极与集电极之间连接。

该单元具有第一连接端子TE1A和第二连接端子TE2A，每个对单元提供到电压源转换器的相脚的连接。在该第一类型的单元中，第一连接端子TE1A更特定地提供从相脚到第一与第二开关元件T1和T2之间的结的连接，而第二连接端子TE2A提供从相脚到第一开关元件T1与单元电容器C之间的结的连接。这些连接端子TE1A和TE2A从而提供可以将单元连接到相脚所在的点。第一连接端子TE1A从而使相脚与第一串的串联连接的开关元件中的两个（在这里是第一和第二开关元件T1和T2）之间的连接点或结联接，而第二连接端子TE2A使相脚与第一串串联连接的开关元件与单元电容器C之间的连接点（其在这里是第一开关元件T1与单元电容器C的第二端之间的连接点）联接。单元电容器C也示出为具有电压V_C。

可以看到该单元还包括电池模块组BG1，其在本发明的第一实施例中仅包括一个电池模块或电池单元。该电池模块组BG1在这里处于与单元电容器C并联并且该电池模块组BG1的第一端经由第一隔断器或开关SW1连接到单元电容器C的第一端，而电池组BG1的第二端经由第二隔断器或开关SW2连接到单元电容器的第二端。这些隔断器或开关可以被选择性地控制来使电池模块组BG1与单元电容器C并联连接。电池模块组BG1从而与单元电容器C能并联连接，即它可以变成与单元电容器C并联连接。电池模块组BG1在这里示出为具有电压V_BG1。

图4示意地示出第二类型的半桥转换器单元CCB，其具有与第一类型相同类型的元件，这些元件采用相同的方式互连，即包括采用与图3中的相同的方式的单元电容器C和电池模块组BG1。然而，在这里具有反并联的第一整流元件D1的第一开关元件T1后跟具有反并联的整流元件D2的第二开关元件T2。在该第二类型的单元CCB中还存在连接端子TE2B（第二连接端子）以及连接端子（第一连接端子TE1B），该连接端子TE2B在支路与第一和第二开关元件T1和T2之间的连接点之间提供连接，该第一连接端子TE1B在支路与第一开关元件T1和单元电容器C的第一端之间的结之间提供连接。

作为另外的备选，这些单元是全桥单元，其中存在具有开关元件以及反并联整流元件（与单元电容器和电池模块组并联）的两个串，这是可能的。在这样的单元中，一个单元端子在一个串的中点处提供并且另一个在另一串开关元件与反并联整流元件的中点处提供。

单元的电池模块组在这里共同提供用于支持AC系统的能量储存系统。每个单元可提供有电池模块组。作为备选，仅一些单元配备有电池模块组，这是可能的。

在单元的正常控制中，即如果电池模块组BG1片刻被忽略，图2中的转换器控制器20将单元的开关元件控制成以便将AC电力转换成DC电力或反之亦然。这典型地通过控制这些单元的开关元件来促使这些单元做出电压贡献（其是单元上的电压V_C或零电压）而实行。这样，使相脚在转换器的AC端子处提供正弦波，这是可能的。

根据本发明，控制器具有另外的控制功能。它具有支持AC系统的功能。现在还将参照图5描述这可怎样实行，图5示出电压源转换器的控制器20的方框示意图。

控制器20包括开关元件控制块21，其是为进行普通单元控制（即，为了控制这些单元以在转换器的AC端子AC1、AC2和AC3处形成AC电压）而提供的控制块。该块21决定要控制哪些开关元件并且然后提供控制信号T_CTRL用于根据已知原理控制开关元件。控制器20还提供成用于控制能量储存系统。其更特定地提供成用于选择性地使若干单元的电池模块组与对应的单元电容器并联连接以用于与关联的AC系统交换电力。为了控制能量储存系统，控制器20此外包括电力要求确定块22，其接收AC系统状况的指示AC_SC并且确定AC系统中的电力要求。它还包括连接到电力要求确定块22的电池模块控制块24。电池模块控制块24从电力要求确定块22接收电力要求数据PR以及从开关元件控制块21接收有源单元数据AC_D并且对单元中的电池模块隔断器或开关提供控制信号SW_CTRL。电池模块控制块24从而配置成将单元的开关控制成用于使电池模块组与对应的单元电容器并联连接。它还向开关元件控制块21提供电压修改信号V_M以便该块关于一些被选单元的电池模块组使用它们的开关元件来控制电力传递的方向。

本发明还参照图6来描述，图6示出由在图5中示出的AC系统稳定元件21所进行的若干方法步骤的流程图。

现在将关于第一转换器12描述本发明，因为第一转换器12包括具有电池模块组的单元。然而，应该认识到第二转换器16还可或替代地包括这样的单元并且除第一转换器外还可采用与第一转换器相同的方式操作，或可采用与第一转换器相同的方式操作来代替第一转换器。

与第一转换器关联的AC系统（其可以是包括第一AC导体10并且直接连接到第一转换器12的AC系统）可以是需要支持的AC系统，例如弱系统。然而应该认识到需要支持的系统也可以是第二AC系统，其包括第二AC电力线18。通过第一转换器接收这样的支持的AC系统在这里是关联的AC系统，即与具有单元（其配备有电池模块组）的转换器关联的系统。

该支持可以牵涉与关联的AC系统的电力交换，例如关联的AC系统所产生的电力的接收和储存以及向关联的AC系统提供电力。

存在可能需要的若干支持活动，其中一个例示是电力修整。如果关联的AC电力系统应该提供某一电力水平，则过多的电力在该情况下可被暂时储存在能量储存系统中并且如果关联的AC系统不能提供电力水平，则电力从能量储存系统的电池模块供应给它。

例如使用电池模块的能量储存装置等能量储存装置可以集成到DC系统内。将提供它们的正常方式则将是使电池模块经由功率电子器件接口连接到DC电力线14。因为DC系统的高压以及电池模块所使用的相对低的电压，该连接通常将需要DC-DC转换器。此外，它将可能需要电流隔离。这使得能量储存系统连接昂贵且复杂并且此外在使电池模块经由独立AC/DC转换器连接到AC线的情形（如在本发明的背景中描述的）上没有实际改善。

根据本发明的原理，这样的额外DC/DC转换器在DC系统中或额外的AC/DC转换器在DC系统外部的使用通过将能量储存系统的电池模块组放置在第一电压源转换器的单元中而避免。然而，则关于如何控制或操作这些单元可必须进行一些考虑。

为了支持关联的AC系统，知道所需要的支持，这是必须的。

本发明的方法因此以控制器20的电力要求确定块22获得需要支持的AC系统中的电力要求的数据开始。这在第一实施例中通过检测AC系统状况而实行（步骤26）。这可通过获得AC电力系统的测量（例如电压和电流）的电力要求确定块24而实行，并且块22然后基于这些测量确定电力要求（步骤28）。电力要求典型地可以是将电力馈送到AC系统或从AC系统接收电力的要求。从而存在在到能量储存系统（由单元的电池模块组组成）或从其方向上传递电力的要求。关于需要的电力的数据PR然后从电力要求确定块22传递到电池模块控制块24。在这里应该认识到作为备选，电力要求可以在转换器中的别处确定。电力确定块例如可以是需要支持的AC系统的一部分，从其处将电力要求数据发送到电池模块控制块24。电力要求确定块因此可以在本发明的一些变化形式中从控制器20略去。

电池模块控制块24还从开关元件控制块21接收哪些单元是有源的数据AC_D。这些有源单元是使它们的单元电容器连接到相脚内以用于向AC端子AC1、AC2和AC3提供单元电压贡献V_C的单元。这意指不可能使用提供零电压贡献的单元。电池模块控制块34更特定地基于电力要求以及哪些单元是有源的来选择单元。它从而根据电力要求选择有源单元（步骤30）。它从而选择用于满足电力要求的单元。这在这里可牵涉基于它们是否有源以及这些单元的电池模块组可以做出的可能贡献的大小来选择单元以满足电力要求。此外，单元典型地是有源的，即根据在转换中使用的开关方案而被接通和切断以提供单元电压贡献。在选择哪些电池模块组有助于满足电力要求方面还考虑单元的该开关方案，这是可能的。

典型地存在在形成AC电压的时期中使用的开关方案使得单元尽可能少地接通和切断，这可作为典型示例而提到。从而可以在单元选择中考虑该事实。这意指如果需要有在给定时间间隔中接收电力并且暂时储存它的电池模块组，电池模块控制块24可有利地选择在不久将处于有源的单元之前时间间隔中最长久地处于有源的单元。这可进一步与考虑这些电池模块组所能够吸收或输送的电力的量结合。

基于这些确定，电池模块控制块24然后将一个或多个控制信号SW_CTRL发送到选择的有源单元的开关或隔断器SW1和SW2。选择的有源单元的电池模块组然后连接到单元电容器（步骤32），即与单元电容器C并联连接。

之后或同时基于确定的电力要求来控制这些单元以接收或输送电力。如果例如电池模块组要将电力传送到关联的AC系统（步骤34），则单元的开关元件T1和T2被控制成使得跨单元电容器C的电压V_C下降到电池模块组电压V_BG1以下（步骤36）。在电力相反要由电池模块组接收（步骤34）的情况下，则控制选择的单元的开关元件T1和T2使得跨单元电容器C的电压V_C提升到电池组电压V_BG1以上（步骤38）。这在该实施例中通过电池模块控制块24将电压修改信号V_M（其指示已经选择哪些有源单元的哪些电池模块组以及要使用选择的电池模块组的电力传递的方向，即电力是传递到选择的电池模块组还是从选择的电池模块组传递）发送到开关元件控制器21而实行。开关元件控制器21然后控制包含选择的电池模块组的单元的开关元件以用于采用上文的方式使跨对应单元电容器的电压提升或下降。

这样可以看到使电力输送到选择的有源单元中以及输送出选择的有源单元以便支持关联的AC系统，这是可能的。这样，通过与关联的AC系统交换电力（即通过从它接收电力或将电力馈送到它）来支持它，这是可能的。

这样可以看到电池模块组可以用于支持关联的AC系统。

这然后可用于采用许多不同的方式来支持AC系统。该支持例如可涉及传输增强、功率振荡阻尼、动态电压稳定性、联络线控制、短期旋转储备、负载调平、欠频减载降低、次同步共振阻尼和电力质量提高、峰值修整、黑启动、弱电网连接加强、可再生能源的集成以及功率补偿。

在上文的示例中，电池模块组仅包括一个电池模块。然而，它可以包括电池模块的并联串或互相串联连接的电池模块。

在本发明的实施例中，电池模块组BG2包括可互相既串联又并联连接以有助于与关联的AC系统交换电力的电池模块。这在图7中示出。在这里存在如之前在单元电容器（未示出）的两端与电池模块组BG2之间连接的第一和第二开关SW1和SW2。存在连接到第一开关SW1的电池模块B1、B2和B3的三个并联支路，其中连接到第一开关SW1的第一电池模块B1的一端经由第三开关SW3而联接到第二电池模块的端部并且第二电池模块B2的第一端经由第四开关SW4而联接到第三电池模块的端部。第一、第二和第三电池模块的另一端联接在一起并且导致电池模块B4、B5和B6的三个另外的并联支路，其使端部采用与最先提到的支路的电池模块相同的方式经由开关SW5和SW6而联接到第二开关SW2。在这里还存在从第一开关SW1引导到不同并联支路组之间的结的第七开关SW7以及从第二开关引导到不同并联支路组之间的结的第八开关SW8。

利用该类型的电池模块组，使电池模块并联和/或串联连接，这是可能的。因为此，根据电力要求更精细地调谐与AC系统交换的电力，这是可能的。

在单元中使用的开关元件已经描述为采用晶体管。这些有利地是IGBT。应该认识到可使用其他类型的开关元件，例如基于晶闸管的元件、MOSFET晶体管、GTO（门极关断晶闸管）或IGCT（集成门极换向晶闸管）。还可提供可控整流元件作为GTO或IGCT。

电池模块的连接已经描述为经由开关或隔断器而进行。在这里应该认识到有其他类型的机械接口是可能的。

控制器不必作为电压源转换器的一部分而提供。它可以作为向电压源转换器提供控制信号的独立装置而提供。该控制器可采用如在图7中指示的分立元件的形式而实现。然而，它以及它所包括的块也可采用具有随附的程序存储器的处理器的形式来实现，该随附程序存储器包括计算机程序代码，当它在处理器上运行时进行期望的控制功能性。该计算机程序产品可以作为数据载体而提供，例如携有计算机程序代码的一个或多个CD ROM盘或一个或多个存储卡，该计算机程序代码在装载到电压源转换器的控制器内时执行上文描述的电流限制控制功能性。采用具有计算机程序48（其携有这样的计算机程序代码）的CD ROM盘形式的一个这样的数据载体示意地在图8中示出。

本发明可以采用许多方式改变，这从前面的论述中显而易见。因此应该认识到本发明仅由下面的权利要求限制。

Claims

1.一种用于经由基于单元的电压源转换器（12）来支持AC系统的方法，所述转换器具有连接到所述AC系统的AC电力线（10）的AC侧以及连接到DC电力传输系统的DC电力线（14）的DC侧以及在两个DC极之间并联连接以连接到所述DC电力传输系统的一组相脚，

所述相脚进一步包括互相级联连接的单元，其中每个单元包括与单元电容器（C）并联的一串开关元件并且至少一些单元中的每个进一步包括电池模块组，其包括与所述单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，

所述方法包括以下步骤：

－控制所述单元的开关元件以便将AC电力转换成DC电力或反之亦然，

－经由所述AC系统的测量获得关于所述AC系统的电力要求的数据，

－选择若干有源单元的电池模块组以便满足所述电力要求，电池模块组的选择依靠满足所述电力要求所需要的电力以及在所述转换器中使用的单元开关方案来进行并且包括选择在不久处于有源的单元之前给定时间间隔中最长久地处于有源的单元，以及

－使选择的电池模块组与对应的单元电容器并联连接以便与所述AC系统交换电力。

2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括将单元的开关元件控制成以便控制关于对应的电池模块组的电力传递的方向的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其中将单元的开关元件控制的步骤包括在将电力馈送到所述AC系统时将单元的开关元件控制成使所述单元电容器上的电压（V_C）下降到对应的电池模块组的电压（V_BG1）以下。

4.如权利要求2所述的方法，其中将单元的开关元件控制的步骤包括将单元的开关元件控制成将所述单元电容器上的电压（V_C）提升到对应的电池模块组的电压（V_BG1）以上以便从所述AC系统接收电力。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中获得关于所述AC系统的电力要求的数据的步骤包括检测AC系统状况并且基于检测的AC系统状况确定所述电力要求的步骤。

6.一种电压源转换器（12），其用于支持AC系统并且包括：

－连接到所述AC系统的AC电力线（10）的AC侧以及连接到DC电力传输系统的DC电力线（14）的DC侧，

－一组相脚，其在两个DC极（DC+，DC-）之间并联连接以连接到所述DC电力传输系统，

－所述相脚进一步包括互相级联连接的单元，每个单元包括与单元电容器（C）并联的一串开关元件，

－至少一些单元进一步包括电池模块组，其包括与所述单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，以及

－控制器（20），其配置成控制所述单元的开关元件以便将AC电力转换成DC电力或反之亦然并且经由AC系统的测量选择性地使若干单元的电池模块组与对应的单元电容器并联连接以便与所述AC系统交换电力，

其中所述控制器包括电力要求控制块（22），其配置成基于所述AC系统的测量而从系统状况确定电力要求，

其中所述控制器配置成选择若干有源单元的电池模块组以便满足所述电力要求以及在所述转换器中使用的单元开关方案，

所述选择包括选择在不久处于有源的单元之前给定时间间隔中最长久地处于有源的单元。

7.如权利要求6所述的电压源转换器，其中每个电池模块组经由第一开关（SW1）连接到所述单元电容器的一端。

8.如权利要求7所述的电压源转换器，其中每个电池模块组经由第二开关（SW2）连接到所述单元电容器的另一端。

9.如权利要求7所述的电压源转换器（12），其中所述控制器包括电池模块控制块（24），其配置成将单元的开关控制成以便使电池模块组与对应的单元电容器并联连接。

10.如权利要求6-9中任一项所述的电压源转换器（12），其中至少一个单元的电池模块组包括能串联连接以有助于与所述AC系统交换电力的若干电池模块（B1，B4）。

11.如权利要求6-9中任一项所述的电压源转换器（12），其中至少一个单元的电池模块组包括互相能并联连接以有助于与所述AC系统交换电力的若干电池模块（B1，B2，B3）。

12.如权利要求6-9中任一项所述的电压源转换器（12），其中所述控制器包括开关元件控制块（21），其配置成将单元的开关元件控制成以便控制关于对应的电池模块组的电力传递的方向。

13.如权利要求12所述的电压源转换器（12），其中所述开关元件控制块配置成在将电力馈送到所述AC系统时将单元的开关元件控制成使所述单元电容器上的电压（V_C）下降到对应的电池模块组的电压（V_BG1）以下。

14.如权利要求12所述的电压源转换器（12），其中所述开关元件控制块配置成将单元的开关元件控制成将所述单元电容器上的电压（V_C）提升到对应的电池模块组的电压（V_BG1）以上以便从所述AC系统接收电力。

15.一种用于支持与基于单元的电压源转换器（12）关联的AC系统的设备，所述转换器具有连接到所述AC系统的AC电力线（10）的AC侧以及连接到DC电力传输系统的DC电力线（14）的DC侧以及在两个DC极之间并联连接以连接到所述DC电力传输系统的一组相脚，

所述相脚进一步包括互相级联连接的单元，其中每个单元包括与单元电容器（C）并联的一串开关元件并且至少一些单元进一步包括电池模块组，其包括与所述单元电容器能并联连接的至少一个电池模块，

所述设备包括：

－用于控制所述单元的开关元件以便将AC电力转换成DC电力或反之亦然的部件，

－用于经由所述AC系统的测量获得关于所述AC系统的电力要求的数据的部件，

－用于选择若干有源单元的电池模块组以便满足所述电力要求的部件，电池模块组的选择依靠满足所述电力要求所需要的电力以及在所述转换器中使用的单元开关方案来进行并且包括选择在不久处于有源的单元之前给定时间间隔中最长久地处于有源的单元，以及

－用于使选择的电池模块组与对应的单元电容器并联连接以便与所述AC系统交换电力的部件。