CN103891121B - 直流-直流转换器组件 - Google Patents

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Abstract

一种直流‑直流转换器组件,用于连接第一和第二高压直流输电网络,包括:第一和第二模块化多电平转换器,每个转换器包括具有第一和第二支路部分的第一转换器支路,每个支路部分包括至少一个模块,所述模块为可切换的以选择性地提供电压源,因而改变对应转换器的第一和第二端子两端的直流电压(V1,V2)与第三端子处的交流电压(VAC)的幅度比,直流‑直流转换器组件进一步包括将一个转换器的第三端子与另一转换器的第三端子电连接的第一链路,并且至少一个转换器进一步包括控制器,其被配置为将所述转换器的第一转换器支路中的第一和第二支路部分切换为同时导通,以将在所述转换器内流动的电流的一部分(IDiV1)转向为远离第一链路。

Description

直流-直流转换器组件
技术领域
本发明涉及直流-直流转换器组件,并且具体涉及用于连接第一高压直流输电网络和第二高压直流输电网路的直流-直流转换器组件。
背景技术
随着可再生能源发电机(例如离岸风力发电机)越来越普遍,越来越需要将直流(DC)电力从一个高压直流输电网络传输到另一个高压直流输电网络。
目前,如图1所示,可以实现这种高压直流网路之间的传输的唯一方式是通过提供第一和第二常规电压转换器10、12,第一和第二常规电压转换器10、12通过大功率变压器14来互相连接。第一电压转换器10将来自第一电压直流网络16的输入直流电压转换为交流电压,变压器14增大或减小该交流电压以允许通过第二电压转换器12转换到所需的输出直流电压,正如第二电压直流网路18中所要求的那样。
大功率变压器通常在50或60Hz下进行操作,而通过在高得多的频率下(通常在500Hz的范围内)操作转换器10、12,可以显著降低构成第一和第二电压转换器10、12的元件以及功率变压器本身的尺寸和重量。因此,上述在50或60Hz下进行操作的方案需要非常大并且非常重的变压器及其他无源储能元件,其通常不适于安装在所需的位置。
此外,大功率高频(即大约500Hz)变压器是一种昂贵的订制元件,当前在商业规模下不可用。
因此,需要一种改进的用于连接第一和第二高压直流输电网络的装置,其能够免除对大、重且造价昂贵的大功率变压器的需要。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种直流-直流转换器组件,用于连接第一高压直流输电网络和第二高压直流输电网络,包括:第一模块化多电平转换器和第二模块化多电平转换器,每个转换器包括在使用时可连接到对应的第一高压直流输电网络或第二高压直流输电网络的第一端子和第二端子,并且每个转换器还包括第一转换器支路,所述第一转换器支路在所述第一端子与所述第二端子之间延伸,并且具有被第三端子隔开的第一支路部分和第二支路部分,每个支路部分包括至少一个模块,所述模块为可切换的以选择性地提供电压源,从而改变在对应的转换器的所述第一端子和所述第二端子两端的直流电压与在所述对应的转换器的第三端子处的交流电压的幅度比,所述直流-直流转换器组件进一步包括第一链路,所述第一链路将一个转换器的所述第三端子与另一个转换器的所述第三端子电连接,并且至少一个转换器进一步包括控制器,所述控制器被配置为将所述转换器的第一转换器支路中的第一支路部分和第二支路部分切换为同时导通,以将在所述转换器内流动的电流的一部分转向为远离所述第一链路。
在每个支路部分中提供这种模块允许一个模块化多电平转换器根据在所述模块化多电平转换器的第一端子和第二端子两端所呈现的输入直流电压合成交流电压。因此这样的转换器可控制交流电压与直流电压的幅度比。
所述第一链路因而能够将所述交流电压传导到另一模块化多电平转换器,所述另一模块化多电平转换器使用其中的模块来合成在所述另一模块化多电平转换器的第一端子和第二端子两端的输出直流电压。因此,所述另一模块化多电平转换器能够控制来自所述第一链路的交流电压与所述输出直流电压的幅度比。
因此,所述转换器组件能够改变所述输入直流电压与所述输出直流电压的比值,以便在第一和第二高压直流输电网络中容纳不同的直流电压电平。
通过将所述转换器的第一转换器支路中的第一支路部分和第二支路部分切换为同时导通来将在所述转换器中流动的电流的一部分转向为远离所述第一链路的另一性能意味着,还可以改变流经所述第一链路的电流的幅度,从而改变从一个转换器流向另一转换器的电流幅度。
改变从一个转换器通过所述第一链路传输到另一转换器的电流和电压两者的幅度的综合性能允许本发明的转换器组件维持所述第一转换器与第二转换器之间的功率平衡,因而无需在所述第一转换器与第二转换器之间使用大功率变压器。因此,这样的转换器组件比上述常规的直流-直流连接方案更小、更轻并且更便宜。
优选地,所述第一链路包括串联电感。
在所述第一链路中包括串联电感允许所述第一转换器和第二转换器选择性地产生或吸收无功功率,从而允许本发明的转换器组件容纳在所述第一链路的任一端处的不同幅度的交流电压。这种功能增大了所述转换器能够处理的输入直流电压与输出直流电压的最大比值。
任选地,每个转换器包括:第二转换器支路,所述第二转换器支路在所述第一端子和所述第二端子之间延伸,并且所述第二转换器支路具有被第四端子隔开的第三支路部分和第四支路部分,一个转换器的第四端子和另一个转换器的第四端子通过第二链路彼此连接。
这样的设置增加了灵活性,利用所述设置,所述转换器组件能够将电压和电流从一个转换器通过所述第一链路和第二链路传送到另一转换器。
在至少一个转换器中的第三支路部分和第四支路部分中的每个支路部分可包括:至少一个模块,所述模块为可切换的以选择性地提供电压源,并且所述控制器可被进一步配置为将所述至少一个转换器的第二转换器支路中的第三支路部分和第四支路部分切换为同时导通,以使在所述转换器内流动的电流的一部分转向为远离所述第二链路。
在至少一个转换器中的第三支路部分和第四支路部分中包括这种模块提供了针对所述输入直流电压与所述输出直流电压之间的大范围的不同比值,并且允许从一个转换器到另一转换器两个方向上的功率传输。
优选地,所述第二链路包括串联电感。这样的元件允许所述第一转换器和第二转换器选择性地产生或吸收在所述转换器之间传输的交流电压的第二相内的无功功率,从而针对所述第二链路的任一端处的可允许的交流电压幅度提供改进的灵活性。
在一转换器中的所述第三支路部分和第四支路部分中的每个支路部分可包括无源电压存储元件。包括这种元件简化了所述第三支路部分和第四支路部分中的部件结构,并且同时所述转换器组件的功能维持在所需的程度。
在本发明的优选的实施例中,每个转换器包括:第三转换器支路,所述第三转换器支路在所述第一端子和所述第二端子之间延伸,并且具有被第五端子隔开的第五支路部分和第六支路部分,所述转换器的第五端子通过第三链路彼此连接。
这样的设置进一步增加了灵活性,利用所述设置,所述转换器组件能够将电压和电流从一个转换器通过所述第一链路、第二链路和第三链路传送到另一转换器。
任选地,至少一个转换器中的第五支路部分和第六支路部分中的每个支路部分包括:至少一个模块,所述模块为可切换的以选择性地提供电压源,并且所述控制器被进一步配置为将所述至少一个转换器的第三转换器支路中的第五支路部分和第六支路部分切换为同时导通,以使在所述转换器内流动的电流的一部分转向为远离所述第三链路。
在至少一个转换器的第五支路部分和第六支路部分中的每个支路部分中包括至少一个模块提供了针对所述输入直流电压与所述输出直流电压之间的大范围的不同比值,同时允许从一个转换器到另一转换器的两个方向上的功率传输。
在本发明的另一优选实施例中,所述第三链路包括串联电感。
这允许所述第一转换器和第二转换器选择性地产生或吸收无功功率,从而针对所述转换器组件能够容纳的、在所述第三链路的任一端处的不同交流电压幅度提供改进的灵活性。因此,增加了所述输入直流电压与所述输出直流电压之间的可能比值的范围。
一个转换器中的所述第五支路部分和第六支路部分中的每个支路部分可包括无源电压存储元件。包括这种元件可简化所述第五支路部分和第六支路部分中的元件结构,并且同时所述转换器组件的功能维持在所需的程度。
在本发明的另一优选实施例中,每个模块包括:至少一组串联连接的开关元件,所述组与至少一个储能器件并联连接。
上述特征提供了根据相关的电力传输应用的要求对每个所述第一转换器和第二转换器进行配置的灵活性。
优选地,至少一个模块包括:一组串联连接的开关元件,所述开关元件在半桥配置中与对应的储能器件并联连接以限定二象限单极模块,所述二象限单极模块可以提供零电压或正电压,并且可以在两个方向上传导电流。
这样的设置使得所述至少一个模块有助于降低该模块所在的转换器两端的电压幅度。
任选地,至少一个模块包括:两组串联连接的开关元件,每组与对应的储能器件并联连接成全桥设置,以定义四象限双极模块,所述四象限双极模块能够提供零电压、正电压或负电压,并且能够在两个方向上传导电流。
这样的设置使得所述至少一个模块有助于增加或降低该模块所在的转换器两端的电压幅度。
在本发明的又一优选实施例中,每个模块的所述或至少一个开关元件进一步包括:与该开关元件并联连接的反并联二极管。
优选地,所述或每个反并联二极管被配置为,禁止电流从与该并联二极管所在的模块化多电平转换器在使用时相连接的高压直流输电网络通过所述模块化多电平转换器流向发生故障的高压直流输电网络。
包括这样的反并联二极管允许本发明的转换器组件处理在所述第一高压直流输电网络或第二高压直流输电网路其中一个中的故障,并阻止向另一网络的故障传播。这是非常需要的,因为其允许两个现有的高压直流电力网络的连接而无需提高任一网络中的故障电平。同样地,可继续使用现有电缆、传输线和保护设备而无需升级其性能以适应否则可能来自新连接的网络的增大的故障电流。
附图说明
现在接着通过非限制性的示例并参照附图对本发明的优选实施例进行简要描述,其中附图为:
图1示出了常规的直流-直流连接方案;
图2示出了根据本发明的第一实施例的直流-直流转换器组件;
图3示出了构成图2中所示转换器组件的一部分的第二模块化多电平转换器;
图4(a)至图4(d)示出了构成图2中所示的转换器组件中的各模块化多电平转换器的一部分的对应模块;
图5示出了图2中所示的转换器组件内的通用交流电压的合成;
图6示出了图2中所示的转换器组件的故障响应;
与7示出了根据本发明的第二实施例的直流-直流转换器组件;
图8示出了根据本发明的第三实施例的直流-直流转换器组件;
图9示出了根据本发明的第四实施例的直流-直流转换器组件;以及
图10示出了根据本发明的第五实施例的直流-直流转换器组件。
具体实施方式
如图2所示,根据本发明的第一实施例的直流-直流转换器组件由附图标记30总体表示。
转换器组件30包括第一和第二模块化多电平转换器32、34。
第一模块化多电平转换器32具有第一和第二端子36a、38a,第一和第二端子36a、38a在使用时被连接到第一高压直流输电网络16。第二模块化多电平转换器34包括类似的第一和第二端子36b、38b,第一和第二端子36b、38b在使用时被连接到第二高压直流输电网络18。在所示的实施例中,第二网络18在高于第一网络16的电压下操作。
第一转换器32还包括在其第一和第二端子36a、38a之间延伸的第一、第二和第三转换器支路40a、42a、44a。每个转换器支路40a、42a、44a包括对应的多个支路部分,每个转换器支路的多个支路部分由一端子隔开。
具体地,第一转换器支路40a包括由第三端子50a隔开的第一和第二支路部分46a、48a;第二转换器支路42a包括由第四端子56a隔开的第三和第四支路部分52a、54a;以及,第三转换器支路44a包括由第五端子62a隔开的第五和第六支路部分58a、60a。
在所示的实施例中,每个支路部分46a、48a、52a、54a、58a、60a包括电感器64和八个模块66,这将在下文中更加详细地描述。本发明的其他实施例可在每个支路部分46a、48a、52a、54a、58a、60a中包括多于或少于八个的模块66。
第二模块化多电平转换器34包括在其第一和第二端子36b、38b之间延伸的大致相同配置的第一、第二和第三转换器支路40b、42b、44b,即,第一转换器支路40b包括由第三端子50b隔开的第一和第二支路部分46b、48b;第二转换器支路42b包括由第四端子56b隔开的第三和第四支路部分52b、54b;以及,第三转换器支路44b包括由第五端子62b隔开的第五和第六支路部分58b、60b。
第二转换器34中的每个支路部分46b、48b、52b、54b、58b、60b包括电感器64和八个模块66,但是在其他实施例中,模块66的数量至少可以不同于八个。
每个模块66是可切换的以选择性地提供电压源。具体地,每个模块66包括第一组68串联连接的开关元件72和第二组70串联连接的开关元件72。两组68、70串联连接的开关元件72与储能器件74并联连接成全桥设置,以定义一四象限双极模块76,该四象限双极模块76能够提供零电压、正电压或负电压,并可以在两个方向上传导电流。
更详细地示出第二转换器34的图3示出了第二转换器34的每个支路部分46b、48b、52b、54b、58b、60b内的上述四象限双极模块76的选择。
在所示的实施例中,每个开关元件72是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)78形式的半导体器件,并且每个储能元件74是电容器80。每个开关元件72包括与其并联连接的反并联二极管82。
在其他实施例(未示出)中,每个开关元件72可以是一不同的半导体器件。例如栅极可关断晶闸管、场效应晶体管(FET)、绝缘栅极换流晶闸管,或集成栅极换流晶闸管。储能器件74还可以不同于所示的实施例中的储能器件,并且可以包括下面中的任一个或多个:燃料电池,光伏电池,或电池。
本发明的又一实施例中,如图4(b)所示,模块66中的一个或多个可仅包括第一组68串联连接的开关元件72,开关元件72例如为IGBT78,第一组68与储能器件74并联连接成半桥设置。在这样的配置中,开关元件72和储能器件74定义一二象限单极模块,该二象限单极模块可提供零电压或正电压,并且能够在两个方向上传导电流。
如图4(c)和4(d)所示,所述模块中的一个或多个除了包括上述全桥设置或半桥设置之外,还可包括另一开关元件72。
所示的转换器组件30还包括第一、第二和第三链路84、86、88,第一、第二和第三链路84、86、88分别电连接到第一转换器32和第二转换器34的第三端子50a、50b,第四端子56a、56b,以及第五端子62a、62b。
第一转换器32还包括控制器(未示出),该控制器被配置为:
(a)将第一转换器32的第一转换器支路40a的第一和第二支路部分46a、48a切换成同时导通,以将在第一转换器32内流动的电流ICON1中的电流部分IDIV1转向为远离第一链路84,使得电流部分ILINK1流经第一链路84(其中ILINK1<ICON1);
(b)将第一转换器32的第二转换器支路42a的第三和第四支路部分52a、54a切换成同时导通,以将在第一转换器32内流动的电流ICON1中的电流部分IDIV2转向为远离第二链路86,使得电流部分ILINK2流经第二链路86(其中ILINK2<ICON1);以及
(c)将第一转换器32的第三转换器支路44a的第五和第六支路部分58a、60a切换成同时导通,以将在第一转换器32内流动的电流ICON1的电流部分IDIV3转向为远离第三链路88,使得电流部分ILINK3流经第一链路84(其中ILINK3<ICON1)。
在使用时,转换器组件30以如下方式运行。
通过第一高压直流输电网络16将第一直流电压V1呈到第一转换器32的第一和第二端子36a、38a。
如图5示意性地所示,第一模块化多电平转换器32选择性地切换在其第一转换器支路40a中的四象限双极模块76,以增加电压阶梯数,即“提高”第一直流电压V1,并在第一转换器32的第三端子50a处合成第一交流电压相分量VAC1
合成的电压相分量VAC1具有基本上正弦的波形,但在其它实施例中,波形的形状可以是不同的,例如,趋向于方波形。
第一转换器32以这种方式改变第一直流电压V1的幅度与第一交流电压相分量VAC1的幅度的比值,即改变第一直流电压V1与交流电压相分量VAC1的幅度比。
第一转换器32以上述方式合成交流电压VAC的第一相,其中交流电压VAC通过第一链路84从第一转换器32传导到第二转换器34。
在这点上,值得注意的是,功率通常在三相网络中以彼此位移为120电角度的正弦电压和电流来传输。每相分配以二次谐波分量跳动的功率,但是当三相被组合时,二次谐波分量被抵消,故总和是稳定的了。
以与上述关于第一转换器支路40a类似的方式,第一转换器32切换在第二和第三转换器支路42a、44a中的模块,以在其第四和第五端子56a、62a处合成相应的交流电压相分量VAC2、VAC3
第二和第三链路86、88将相应的交流电压相分量VAC2、VAC3传导到第二转换器34。
同样地,在第一、第二和第三链路84、86、88的每一端处,相应的每个交流电压相分量VAC1、VAC2、VAC3的幅度是相同的,即这些幅度保持恒定。
应该理解的是,在不同的配置中,第一、第二和第三转换器支路40a、42a、44a中的每个的四象限双极模块76可被用于减少电压阶梯数,即“降低”第一直流电压V1,并在第一转换器32的第三、第四和第五端子50a、56a、62a处合成对应的交流电压VAC的对应的相分量VAC1、VAC2、VAC3,所述相分量具有低于第一直流电压V1的幅度。
第二转换器34选择性地切换在其第一、第二和第三转换器支路40b、42b、44b中的四象限双极模块76,来从相应的交流电压相分量VAC1、VAC2、VAC3移除电压阶梯,以在第二转换器34的第一和第二端子36b、38b两端合成第二直流电压V2。该第二直流电压V2被呈给第二高压直流输电网络18。
模块76(通过操控每个相分量VAC1、VAC2、VAC3)改变交流电压VAC的幅度与第二直流电压V2的幅度的比值。
同时,控制器将第一转换器32的每个转换器支路40a、42a、44a中的对应的支路部分46a、48a、52a、54a、58a、60a切换为同时导通,以将在第一转换器32周围流动的第一直流电流ICON1的各个电流部分IDIV1、IDIV2、IDIV3转向为远离相应链路84、86、88,以使通过每个链路84、86、88流向第二转换器34的电流ILINK1、ILINK2、ILINK3减小。
进入第二转换器34的减小量的电流ILINK1、ILINK2、ILINK3通过第二转换器34被合成为低于第一直流电流ICON1的第二直流电流ICON2
第一直流电流ICON1与第二直流电流ICON2之间的差允许转换器组件30维持输入功率(即ICON1*V1)与输出功率(即ICON2*V2)之间的平衡,从而避免在第一转换器32与第二转换器34之间使用大功率变压器。
在使用时,转换器组件30还能够响应并隔离在第一或第二高压直流输电网络16、18中发生的故障。
例如,如果在第二网络18中故障,如图6示意性地所示,在第一转换器32与第二转换器34之间的每个第一、第二和第三链路84、86、88两端的电压下降为零(即,存在在链路84、86、88处存在通过第二转换器34内的反并联二极管82连通的对称的三相短路)。
当链路84、86、88崩溃时,第一转换器32中的反并联二极管变为反向偏置,这是因为第一直流电压V1高于链路84、86、88处的(零)交流电压VAC
因此,电流不能从第一网络16传送到链路84、86、88或第二网络18。
转换器组件30因而防止故障从一个直流网络传播到另一个直流网络。即使当第一转换器32和第二转换器34中的每个的模块66包括半桥开关设置或串联连接的IGBT阀时,转换器组件30也能够提供这样的故障阻断。
图7示出了根据本发明的第二实施例的转换器组件100。
第二转换器组件100类似于第一转换器组件30,并且相似的特征采用相同的附图标记。在这一点上,注意的是,为了清楚起见,图7中省略了在第一转换器组件30中所示的电感器64。
第二转换器组件100与第一转换器组件30的不同之处在于:每个链路84、86、88包括串联连接在链路中的电感元件102,例如电感器104。
第二转换器组件100以与第一转换器组件30基本相同的方式运行。然而,由于第二转换器组件100的每个链路84、86、88中包括电感元件102,因此额外地,每个转换器32、34能够产生和/或吸收无功功率。
因此,第一和/或第二转换器32、34可以操作为将每个链路84、86、88一端处的交流电压VAC的幅度改变为在相应链路84、86、88另一端处的交流电压VAC的幅度。以这样的方式,第二转换器组件100能够在每个链路的任一端处产生并适应不同的电压幅度,从而与第一转换器组件32相比能够以较大的第一直流电压V1与第二直流电压V2比操作。
根据本发明的第三实施例的转换器组件大体上由附图标记110表示。
如图8所示,第三转换器组件110类似于第一转换器组件30,并且相似的特征共用相同的附图标记。然而,第三转换器组件110与第一转换器组件30的不同之处在于:第一转换器32和第二转换器34中的每个仅包括两个转换器支路,即第一和第二转换器支路40a、40b、42a、42b。为了清楚起见,再次在图8中省略每个转换器支路40a、40b、42a、42b的对应支路部分中的电感器64。
第三转换器组件110以与第一转换器组件30类似的方式运行,不同之处在于:交流电压的仅两个相分量VAC1、VAC2通过第一和第二链路84、86进行传输。
同样地,第三转换器组件110提供第一和第二高压直流网络16、18之间的所需的连接和功率传送,同时与第一转换器组件30相比,降低了元件数量。
图9示出了根据本发明的第四实施例的又一转换器组件120。
第四转换器组件120类似于第三转换器组件110,并且相似的特征共用相同的附图标记。
然而,第四转换器组件120与第三转换器组件110的不同之处在于:每个转换器32、34中的每个第二转换器支路42a、42b的第三和第四支路部分52a、52b、54a、54b中的每个支路部分包括以诸如电容器124之类的形式的无源电压存储元件122。
尽管这样的设置降低了第二链路86处的可用交流电压幅度的范围,但是通过仅提供固定的经由第二链路86的电压和电流传送,该配置与第三转换器组件110的结构相比,简化了第四转换器组件120的结构。
第四转换器组件120包括控制器,该控制器仅切换第一转换器32的第一和第二支路部分46a、48a,以改变单一的第一交流电压相分量VAC1的幅度和第一电流部分ILINK1的幅度,VAC1和ILINK1都通过第一链路84传输到第二转换器34。该控制器改变电压相分量VAC1和电流部分ILINK1的幅度,以额外地补偿由第二链路86所传输的功率中的偏差。
图10示意性地示出了根据本发明的第五实施例的另一转换器组件130。
第五转换器组件130类似于第一转换器组件30,并且相似的特征共用相同的附图标记。
然而,第五转换器组件130不同之处在于:第二转换器34的第三转换器支路44b在其每个第五和第六支路部分58b、60b中仅包括无源电压存储元件122,例如电容器124。
在第五转换器组件130中的控制器将第一转换器32中的每个转换器支路40a、42a中的对应的支路部分46a、48a、52a、54a、58a、60a切换为同时导通,以提供在第一转换器32与第二转换器34之间的功率传输中所需的平衡。

Claims (15)

1.一种直流-直流转换器组件(30,100,110,120,130),用于连接第一高压直流输电网络和第二高压直流输电网络,包括:第一模块化多电平转换器和第二模块化多电平转换器(32,34),每个转换器(32,34)包括在使用时可连接到对应的第一高压直流输电网络或第二高压直流输电网络(16,18)的第一端子和第二端子(36a,36b,38a,38b),并且每个转换器(32,34)还包括第一转换器支路(40a、40b),所述第一转换器支路(40a、40b)在所述第一端子与所述第二端子(36a、36b、38a、38b)之间延伸,并且具有被第三端子(50a,50b)隔开的第一支路部分和第二支路部分(46a、46b、48a、48b),每个支路部分(46a,46b,48a,48b)包括至少一个模块(66),所述模块(66)为可切换的以选择性地提供电压源,从而改变在对应的转换器(32,34)的所述第一端子和所述第二端子(36a,36b,38a,38b)两端的直流电压(V1,V2)的幅度与在所述对应的转换器(32,34)的第三端子(50a,50b)处合成的交流电压(VAC)的幅度的比值,所述直流-直流转换器组件(30,100,110,120,130)进一步包括第一直接链路(84),所述第一直接链路(84)将一个转换器(32,34)的所述第三端子(50a,50b)与另一个转换器(32,34)的所述第三端子(50a,50b)电连接,并且至少一个转换器(32,34)进一步包括控制器,所述控制器被配置为将所述转换器(32,34)的第一转换器支路(40a,40b)中的第一支路部分和第二支路部分(46a,46b,48a,48b)切换为同时导通,以将在所述转换器内流动的电流的一部分(IDiV1)转向为远离所述第一直接链路(84)。
2.根据权利要求1所述的直流-直流转换器组件,其中,所述第一直接链路(84)包括串联电感。
3.根据权利要求1或2所述的直流-直流转换器组件,其中,每个转换器(32,34)包括:第二转换器支路(42a,42b),所述第二转换器支路(42a,42b)在所述第一端子和所述第二端子之间延伸,并且所述第二转换器支路(42a,42b)具有被第四端子(56a,56b)隔开的第三支路部分和第四支路部分(52a,52b,54a,54b),一个转换器的第四端子和另一个转换器的第四端子通过第二链路(86)彼此连接。
4.根据权利要求3所述的直流-直流转换器组件,其中,第三支路部分和第四支路部分(52a,52b,54a,54b)中的每个支路部分包括:至少一个模块(66),所述模块(66)为可切换的以选择性地提供电压源,并且所述控制器被进一步配置为将所述至少一个转换器的第二转换器支路中的第三支路部分和第四支路部分(52a,52b,54a,54b)切换为同时导通,以将在所述转换器内流动的电流的一部分转向为远离所述第二链路(86)。
5.根据权利要求4所述的直流-直流转换器组件,其中,所述第二链路(86)包括串联电感。
6.根据权利要求3所述的直流-直流转换器组件,其中,在一转换器中的所述第三支路部分和第四支路部分(52a,52b,54a,54b)中的每个支路部分包括:无源电压存储元件(122)。
7.根据权利要求3所述的直流-直流转换器组件,其中,每个转换器包括:第三转换器支路(44a,44b),所述第三转换器支路(44a,44b)在所述第一端子和所述第二端子之间延伸,并且所述第三转换器支路(44a,44b)具有被第五端子(62a,62b)隔开的第五支路部分和第六支路部分(58a,58b,60a,60b),一个转换器的第五端子和另一个转换器的第五端子通过第三链路(88)彼此连接。
8.根据权利要求7所述的直流-直流转换器组件,其中,第五支路部分和第六支路部分(58a,58b,60a,60b)中的每个支路部分包括:至少一个模块,所述模块为可切换的以选择性地提供电压源,并且所述控制器被进一步配置为将所述至少一个转换器的第三转换器支路(44a,44b)中的第五支路部分和第六支路部分(58a,58b,60a,60b)切换为同时导通,以将在所述转换器内流动的电流的一部分转向为远离所述第三链路。
9.根据权利要求8所述的直流-直流转换器组件,其中,所述第三链路(88)包括串联电感。
10.根据权利要求7所述的直流-直流转换器组件,其中,在一转换器中的所述第五支路部分和第六支路部分(58a,58b,60a,60b)中的每个支路部分包括:无源电压存储元件。
11.根据权利要求1所述的直流-直流转换器组件,其中,每个模块(66)包括:至少一组串联连接的、与至少一个储能器件并联连接的开关元件。
12.根据权利要求11所述的直流-直流转换器组件,其中,至少一个模块(66)包括:一组串联连接的开关元件,所述开关元件在半桥配置中与对应的储能器件并联连接以限定二象限单极模块,所述二象限单极模块可以提供零电压或正电压,并且可以在两个方向上传导电流。
13.根据权利要求11或12所述的直流-直流转换器组件,其中,至少一个模块(66)包括:两组串联连接的开关元件,每组与对应的储能器件并联连接成全桥设置,以定义四象限双极模块(76),所述四象限双极模块(76)能够提供零电压、正电压或负电压,并且能够在两个方向上传导电流。
14.根据权利要求11所述的直流-直流转换器组件,其中,每个模块的至少一个开关元件进一步包括:与该开关元件并联连接的反并联二极管。
15.根据权利要求14所述的直流-直流转换器组件,其中,每个反并联二极管被配置为,禁止电流从与该反并联二极管所在的模块化多电平转换器在使用时相连接的高压直流输电网络通过所述模块化多电平转换器流向发生故障的高压直流输电网络。
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