CN104980028B - 功率变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例描述了一种功率变换器装置(1)。所述功率变换器包括直流链路(2)和功率变换器(8)。所述直流链路(2)可操作地连接于在使用时提供输出电压(Vg)的发电机(4)或其它电源和直流网络(18)之间。所述功率变换器(8)包括连接于直流链路(2)两端与所述发电机(4)并联的逆变器(10)、具有初级抽头转换开关(20)和次级抽头转换开关(22)的隔离变压器(12)以及整流器(14)。所述整流器(14)具有连接到次级抽头转换开关(22)的交流端子、连接到直流链路(2)的第一直流端子(14a)和连接到所述直流网络(18)的第二直流端子(14b)。所述整流器(14)的直流端电压因此与所述发电机(4)的输出电压(Vg)相加，以提供变换器输出电压(Vo)。
Description
技术领域
本发明涉及功率变换器，并且更具体地涉及可以用来将电源与直流网络相接的功率变换器，诸如升压或增压变换器。
背景技术
已知使用逆变器-变压器-整流器升压变换器装置与诸如可再生能量发电机的发电机相接，所述发电机向HVDC采集网络提供可变的高压直流(HVDC)输出电压。但由于在全发电机MVA下，每一级都是额定的，所以此装置具有很大的成本、物理尺寸、质量和功率损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的功率变换器(例如升压或增压变换器)，其中，只有相对小部分的电源的额定输出功率通过功率变换器的升压部分。
本发明提供一种功率变换器装置，包括：
a.直流链路，所述直流链路能够电连接于电源和直流网络之间，所述电源在使用时提供输出电压；以及
b.功率变换器(例如升压或增压变换器)，所述功率变换器包括：
i.逆变器，所述逆变器具有：
1.直流端子，所述直流端子电连接于所述直流链路两端与所述电源并联，以及
2.交流端子；
ii.变压器，所述变压器具有：
1.初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关电连接到所述逆变器的所述交流端子，以及
2.次级绕组；以及
iii.整流器，所述整流器具有：
1.交流端子，所述交流端子通过次级抽头转换开关电连接到所述变压器的次级绕组，
2.第一直流端子，所述第一直流端子电连接到所述直流链路，以及
3.第二直流端子，所述第二直流端子能够电连接到所述直流网络，使得所述整流器的所述直流端电压与所述电源的输出电压(其等效于变换器输入电压)相加，以提供变换器输出电压。
在一种装置中，在直流网络以期望的网络电压操作时，功率变换器可以被操作以提供基本上等于期望的网络电压的变换器输出电压。在电源输出电压小于期望的网络电压时，功率变换器的操作一般涉及升高(即提高)电源输出电压。
功率变换器装置可以与任何适当的电源一起使用，所述电源具有诸如电动发电机、磁流体动力(MHD)发电机或静态电源的dc输出。电动发电机可以具有任何适当的构造(例如，输出连接到ac/dc功率变换器的传统的ac电机，包括功率变换器的无刷dc电机，传统的dc电机或单极电机)，并且可以被任何适当的驱动源驱动，驱动源例如具有一个或多个叶片的风力涡轮机组件，海底涡轮机组件，由可选地源于储存器或其它能量储存的任何其它流体驱动的涡轮机组件，或原动机。静态电源可以是例如光伏或热电器件阵列。
功率变换器使用串联注入升压装置，使得只有相对小的一部分电源的额定输出(例如小于大约30％)通过功率变换器的“升压部分”，功率变换器包括逆变器和隔离抽头转换开关变压器。功率变换器的升压部分与电源通过逆变器并联电连接，并与电源通过提供串联模式电压注入的整流器串联电连接。功率调整主要通过初级和次级抽头转换开关执行，逆变器通常被控制以适应变压器抽头之间的电压阶跃，并提高带宽。这允许功率变换器的升压部分被控制以适应电源输出电压和/或网络电压的变化或改变。
电源输出电压还可以被单独地调整，是例如限制输出故障电流的主要手段。
使用中，直流链路具有电连接到电源的输入侧和电连接到直流网络的输出侧。一个或多个串联连接的滤波电容器可以提供于直流链路的输出侧，使得(若干)电容器两端的电压的和是变换器输出电压。实际上，一个或多个串联连接的滤波电容器可以是功率变换器装置或直流网络的一部分。
逆变器可以是任何适当类型(例如，两电平、三电平或多电平，谐振单相或多相，电流源或电压源)，可以包括适用于逆变器拓扑的任何便利类型的多个功率电子开关器件。逆变器可以被任何适当的控制策略控制，例如通过脉冲宽度调制(PWM)或者如果逆变器是谐振类型，则通过改变开关频率。
初级和次级抽头转换开关可以具有变压器抽头的任何适当的构造(例如静态的、固态的、开关器件辅助的或机械的)和任何适当的装置。变压器铁芯可以是任何适当的材料，逆变器的任何适当的开关频率可以被使用。
整流器通常是二极管桥式整流器，但也可以使用其它类型的有源整流器。这种有源整流器可以是任何适当的类型(例如两电平，三电平或多电平，谐振单相或多相，电流源或电压流)，并且可以包括适用于有源整流器拓扑的任何便利类型的多个功率电子开关器件。有源整流器可以由任何适当的控制策略(例如PWM)控制。
本发明还提供一种操作功率变换器装置的方法，所述功率变换器装置包括：
a.直流链路，所述直流链路能够电连接于电源和直流网络之间，所述电源在使用时提供输出电压；以及
b.功率变换器，所述功率变换器包括：
i.逆变器，所述逆变器具有：
1.直流端子，所述直流端子电连接于所述直流链路两端与所述电源并联，以及
2.交流端子；
ii.变压器，所述变压器具有：
1.初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关电连接到所述逆变器的所述交流端子，以及
2.次级绕组；以及
iii.整流器，所述整流器具有：
1.交流端子，所述交流端子通过次级抽头转换开关电连接到所述变压器的次级绕组，
2.第一直流端子，所述第一直流端子电连接到所述直流链路，以及
3.第二直流端子，所述第二直流端子能够电连接到所述直流网络，使得所述整流器的直流端电压与所述电源的输出电压相加，以提供变换器输出电压；
c.所述方法包括步骤：
d.根据所述电源的输出电压(其等效于变换器输入电压)改变所述变压器的每一匝绕组的初级侧电压；和/或
根据所述电源的输出电压和所述变换器输出电压，改变所述变压器的次级侧电压。
很容易认识到电源对变压器抽头强加电压，每一匝绕组的初级侧电压可以通过选择适当的变压器抽头而被控制。有效地控制每一匝绕组的初级侧电压还控制每一匝绕组的次级侧电压，因此次级抽头转换开关组件用来控制次级侧电压。
变压器的有效匝数比和电压转换比可以通过以协同方式选择初级和次级抽头连接逐步地被调整。具有抽头初级和次级绕组的有益结果是匝数比和匝数比的总范围的这些级的分辨率可以被最大化。具有抽头初级和次级绕组的次要有益结果是提供泄露电抗的控制度量，这允许逆变器的控制策略更加灵活；实际情况是这种泄露电抗影响逆变器和整流器的换向过程，这些换向过程本质上对功率变换器内的电压调整有一些影响。选择初级抽头连接的能力对由于电源输出电压或逆变器控制策略的变化造成初级侧电压变化时允许每匝绕组的初级侧电压维持在合理的极限内是重要的。很容易认识到每一匝的初级侧电压对变压器铁芯内的磁通量密度具有直接关系。不期望磁通量密度过高，原因是这会不利地影响磁化电流(对初级绕组和逆变器电流的额定值产生不利影响)和磁芯功率损失(铁损不利地影响功率转换效率)。所述方法因此还可以包括步骤：选择性操作所述初级抽头转换开关和/或所述次级抽头转换开关，以控制变压器铁芯中的通量密度。
功率变换器的其它特征可以如本文中描述的。
本发明还提供一种操作电源-功率变换器装置的方法，所述电源-功率变换器装置包括：
a.电源，所述电源提供输出电压；
b.直流网络；
c.直流链路，所述直流链路电连接于所述电源和所述直流网络之间，以及
d.功率变换器，所述功率变换器包括：
i.逆变器，所述逆变器具有：
1.直流端子，所述直流端子电连接于所述直流链路两端与所述电源并联，以及
2.交流端子；
ii.变压器，所述变压器具有：
1.初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关电连接到所述逆变器的所述交流端子，以及
2.次级绕组；以及
iii.整流器，所述整流器具有：
1.交流端子，所述交流端子通过次级抽头转换开关电连接到所述变压器的次级绕组，
2.第一直流端子，所述第一直流端子电连接到所述直流链路，以及
3.第二直流端子，所述第二直流端子电连接到所述直流网络，使得所述整流器的直流端电压与所述电源的输出电压相加，以提供变换器输出电压；
e.所述方法包括步骤：
f.在所述电源的输出电压小于预定电压时(例如，当电动发电机在小于其额定速度下运行时)，操作所述功率变换器，以提供基本上与所述直流网络的预定电压相同的变换器输出电压；以及
当所述电源的输出电压基本上与所述直流网络的预定电压相同时(例如当电动发电机基本上在其额定速度下运行时)，不操作所述功率变换器。
在电源输出电压基本上与网络电压相同并且可选地另外足够高以克服二极管桥式整流器中的二极管的任何稳态前向电压降的情况下，不需要操作逆变器、变压器和抽头转换开关，以便电源向直流网络传送功率。在这些情况下，功率变换器可以设置成非操作模式，例如通过在器件转换到截止状态之后，脉冲抑制逆变器的功率电子开关器件。在脉冲抑制时，逆变器、变压器和抽头转换开关中的操作应力和功率损失是最小的，这对他们相应的故障率和总系统效率具有有益效果。
很容易认识到变压器匝数比的分辨率和逆变器控制其输出电压的能力对逆变器的操作和非操作模式之间的转换有影响。因此，通常将抽头转换开关设置成将电路中最大初级侧绕组匝与最小次级侧绕组匝连接，以执行转换，以便实现基本上无冲击(或无阶跃)的转换。实际上，变换器输出电压的控制范围通常总是足以适应各级变压器匝数比的分辨率。
附图说明
图1是根据本发明的功率变换器装置的示意图；
图2是显示功率变换器装置的操作参数根据速度变化的图形；以及
图3和4是可以用于图1的功率变换器装置的替代性初级和次级抽头转换开关组件的示意图。
具体实施方式
参照图1，根据本发明的功率变换器装置1包括直流链路2，直流链路2连接到高压直流(HVDC)发电机4的输出端，高压直流(HVDC)发电机4由风力涡轮机组件6驱动。升压(boost)或增压(step-up)变换器8包括逆变器10、隔离抽头转换开关变压器12和二极管桥式整流器14。
直流链路2包括电感器16和/或电容器(未示出)，并通过二极管桥式整流器14连接到HVDC采集网络18。直流链路组件的选择是根据发电机(或其它电源)和逆变器的类型进行的。例如，如果逆变器10是电压源逆变器(VSI)，则需要包括电容器，通常作为逆变器的整体部分。如果逆变器10是电流源逆变器(CSI)，则需要包括电感器，但是电容器一般是不需要的。发电机(或其它电源)的dc输出可以可选地包括串联连接的电感器，或串联连接的电感可以是电源的内部特征。发电机(或其它电源)的dc输出还可以可选地基本上是非电感的。
升压变换器8提供变换器输出电压Vo和变换器输出电流Io。变换器输出电压Vo和变换器输出电流Io通常要求基本上等于HVDC采集网络18的预定电压和电流。换言之，当发电机4以额定速度运行时，变换器输出电压Vo和HVDC采集网络18的预定电压是相同的。
逆变器10具有直流端子10a、10b，直流端子10a、10b连接到直流链路2，与发电机4并联。第一直流端子10a相对于第二直流端子10b是正的，发电机4具有相应的正和负端子4a、4b。逆变器10接收来自发电机2的输出电压Vg。发电机输出电压Vg还可以称作变换器输入电压，原因是它是施加到逆变器10的直流端子10a、10b的电压。逆变器10还接收变换器输入电流Ic，变换器输入电流Ic是来自发电机4的输出电流Ig的一部分。逆变器10可以具有任何适当的构造，但脉冲宽度调制(PWM)类型通常是优选的。优选逆变器10是可以以可控方式调制输出的类型。
逆变器10具有交流端子10c、10d，交流端子10c、10d连接到变压器12的初级抽头转换开关组件20。变压器12的次级抽头转换开关组件22连接到二极管桥式整流器14的交流端子。二极管桥式整流器14具有连接到直流链路2的第一直流端子14a和连接到HVDC采集网络18的正端子18a的第二端子14b。发电机4的负端子4b连接到HVDC采集网络18的负端子18b。dc输出电容器24连接到HVDC采集网络18的直流端子18a、18b两端。
整流滤波电容器26连接于二极管桥式整流器14的直流端子14a、14b之间，降低HVDC采集网络18的直流端子18a、18b之间的电压纹波。
变压器12的次级电压Vs是足够的，允许二极管桥式整流器14的直流端电压补偿发电机输出电压Vg和HVDC采集网络18的预定电压之间的任何差值。变压器12的次级电流Is还足够大，允许二极管桥式整流器14的dc端电流基本上等于HVDC采集网络18的预定电流。
可以参照图2描述升压变换器8的操作特征，图2示出以相对于1每单位额定输出条件的每单位项表示的几个y-轴变量和以绝对项表示的单个y-轴变量(匝数比)。所有变量都相对于发电机的每单位轴速N。以下描述特别集中在三个操作条件，其中，发电机4操作于：(a)最小活动速度(active speed)，(b)额定速度，和(c)中间速度，在此速度下，最大功率通过升压变换器8提供。
发电机输出电压Vg近似与轴速N成比例。发电机输出电流Ig近似与发电机转矩成比例，发电机转矩与N2成比例。如果假设发电机4具有介于0.3每单位(最小活动速度)和1.0每单位(额定速度)之间的活动速度范围，则发电机输出电压Vg通常相应地在0.3每单位(最小活动输出电压)和1.0每单位(额定输出电压)之间变化。相应的发电机输出功率Pg与N3成比例，在0.027每单位(最小活动输出功率)和1.0每单位(额定输出功率)之间变化。
发电机输出电流Ig会在0.09每单位(最小活动输出电流)和1.0每单位(额定输出电流)之间变化。
在最小活动速度(即N＝0.3每单位)下，升压变换器8会贡献0.0189每单位(即(1.0-0.3)x0.027每单位)的额定发电机输出功率，原因是传送到HVDC采集网络18的总输出功率只有0.027每单位的额定发电机输出功率，发电机输出电压Vg必须从0.3每单位提高0.7每单位，以便达到所需的1.0每单位的HVDC采集网络电压。因此，在最大活动速度下，由二极管桥式整流器14传送的次级功率Ps只有大约额定发电机输出功率的1.9％。
在额定速度下(即N＝1每单位)，升压变换器8不做出任何贡献(即1.0-1.0)x1.0每单位)，原因是传送到HVDC采集网络18的总输出功率是1.0每单位的额定发电机输出功率，为了达到所需的1.0每单位的HVDC采集网络电压，发电机输出电压Vg需要被提升。因此，在额定速度下，由二极管桥式整流器14传送的次级功率Ps是额定发电机输出功率的0％。实际上，在额定速度下，升压变换器8可以转换到非操作模式，在此模式下，逆变器10中的功率电子开关器件转换到截止状态，然后被脉冲抑制。
在介于最小活动速度和额定速度之间的中间速度，可以显示出次级功率Ps变化，在近似0.75每单位的额定速度时达到最大值0.10545每单位(即N＝0.75每单位)。在此特定的中间速度，升压转换器8会贡献0.106每单位的额定发电机输出功率(即(1.0-0.75)x0.4218每单位)，原因是传送到HVDC采集网络18的总输出功率只有0.4218每单位的额定发电机输出功率，发电机输出电压Vg必须从0.75每单位提高0.25每单位，以便达到所需的1.0每单位的HVDC采集网络电压。因此，在近似0.75每单位的额定速度下，当由二极管桥式整流器14传送的次级功率Ps是最大值时，仍只有额定发电机输出功率的大约10.6％。
变换器的输入电流Ic也变化，在大约0.65每单位速度时达到最大值0.148每单位。
当速度从0.3每单位到1.0每单位变化时，次级电压Vs从0.7每单位到0每单位变化，这是通过选择性将逆变器10的交流端子10c、10d连接到初级抽头转换开关组件20的特定的变压器抽头，并选择性将二极管桥式整流器14的交流端子连接到初级抽头转换开关组件22的特定的变压器抽头来实现的。特定的变压器抽头的选择结合起来一般根据所需的电压转换比。变压器12的电压转换比与初级和次级匝数比近似成比例，因此，初级抽头转换开关组件和次级抽头转换开关组件20、22可以用来调节匝数比，如图2中所示，当速度从0.3每单位变成1.0每单位时，匝数比从1∶2.33(表示为2.33绝对值)变成近似1∶0(表示为零绝对值)。很容易认识到不可能制造出零匝数比的实际变压器，要理解的是在将初级与次级的电压转换比降低到允许次级电压特别接近零的值时，变压器泄露电抗是明显的，与理想零电压转换比的偏离可以通过控制逆变器10的输出电压来调整。
因此，可以看出与包括分别具有1.0每单位的VA额定值的相似的逆变器、变压器和整流器组件的传统升压变换器相比，由于从发电机传递到直流网络的所有功率都经过这些功率变换级，所以升压变换器8具有明显降低的VA额定值。升压变换器8的等效组件的相当的VA额定值对逆变器是0.148每单位(根据0.148每单位额定电流和1.0每单位额定电压)，对变压器是0.106每单位(根据0.04218每单位额定功率和0.25每单位额定电压)，对整流器是0.7每单位(根据1.0每单位额定功率和0.7每单位额定电压)。按总成本讲，逆变器和变压器是占主要的，而在整流器是简单的二极管桥式整流器时，整流器的成本相对不那么大。初级和次级绕组中的抽头转换开关和附加的铜端接硬件的附加成本和复杂性不可以被忽略，不过这些附加成本相比逆变器和变压器的VA额定值各自降低85.2％和89.4％关联的关联成本降低不那么显著。
图1示出简化的初级和次级抽头转换开关组件20、22。替代的初级和次级抽头转换开关组件120、122示于图3中，并且包括分别在初级和次级绕组124、126两端的静止(或功率电子开关器件实现的)变压器抽头。初级抽头转换开关组件120具有在初级绕组124的每一端与静止变压器抽头的两个连接点。次级抽头转换开关组件122具有在次级绕组126的第一端与静止变压器抽头的两个连接点和在次级绕组的第二端与静止变压器抽头的三个连接点。
初级和次级抽头转换开关组件120、122中的一个或两者可以用图4中所示的替代串联连接抽头转换开关组件替代，以便在不会不合理地提高开关器件控制通道的数目下，提高变压器抽头分辨率。为了便于此串联连接，初级绕组缠绕到两个电隔离部分124a、124b上，次级绕组缠绕在两个电隔离部分126a、126b上。
二进制或其它加权系统可以应用到变压器抽头之间的间隔，以便提高每个开关器件控制通道的匝数比步长分辨率。
每个变压器抽头中使用的开关器件可以是反并联连接的晶闸管，可以通过使用这些开关器件的串联连接串来利用串联冗余。为了允许期望的抽头连接到电路中，被要求传导的晶闸管在其阳极-阴极电压可靠地前向偏置时的时间点被接通。一旦被门极控制接通，抽头转换开关中的晶闸管不会遇到不连续的电流，在传导周期中不需要保持门极驱动电流。自然换向过程确保晶闸管在其各自的传导周期结束时被可靠地关断。因此，抽头转换开关的控制过程需要结合两个方面：首先确定连接了哪些抽头，其次确定安全打开每个特定的晶闸管的时间点。过程可以根据众所周知的相位控制和静止开关实践，同步到由变压器中的任何方便的绕组或专用绕组得出的相位参考信号。晶闸管可以使用已知的载流寿命降低措施，以便当逆变器的基本频率大于工业标准ac配电频率时优化其功率损失，系统优化的这个方面在大于100Hz的频率下变得明显。
升压变换器8特别地但不是排他地适用于在发电机4以额定速度操作时发电机的输出电压Vg基本上与预定HVDC采集网络的电压相同的装置。在这些情况下，升压变换器8可以在发电机4处于额定速度时被可选地关断，以便降低功率损失。逆变器10由于其最小控制范围可以被简化，这还可以降低功率损失。
二极管桥式整流器14本质简单，防止HVDC采集网络18往回馈送故障电流。
要理解抽头转换开关组件引入复杂性和失效模式，但静止抽头转换开关技术成熟，是容易得到的。
发电机4可以是多级活动定子(MLAS)发电机。
Claims (7)
1.一种功率变换器装置（1)，包括：
直流链路（2)，所述直流链路（2)电连接于电源（4)和直流网络（18)之间，所述电源(4)在使用时提供输出电压；以及
功率变换器（8)，所述功率变换器（8)包括：
逆变器（10)，所述逆变器(10)具有：
直流端子(10a，10b)，所述直流端子(10a，10b)电跨接于所述直流链路(2)两端与所述电源(4)并联；
变压器(12)，所述变压器(12)具有：
初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关(20)电连接到所述逆变器(10)，以及，次级绕组，所述次级绕组通过次级抽头转换开关电连接到整流器；
和所述整流器(14)，所述整流器(14)具有：
交流端子，所述交流端子通过所述次级抽头转换开关(22)电连接到所述变压器(12)的次级绕组，
第一直流端子(14a)，所述第一直流端子(14a)电连接到所述直流链路(2)，以及
第二直流端子(14b)，所述第二直流端子(14b)能够电连接到所述直流网络(18)，使得所述整流器(14)的直流端电压与所述电源(4)的输出电压相加，以提供变换器输出电压；
其中，可选择性操作所述初级抽头转换开关(20)和/或所述次级抽头转换开关(22)，以控制变压器铁芯中的通量密度。
2.根据权利要求1所述的功率变换器装置(1)，其特征在于，所述整流器是二极管桥式整流器(14)。
3.一种电源-功率变换器装置，包括：
根据权利要求1或权利要求2所述的功率变换器装置(1)，以及
电源(4)，所述电源(4)电连接到所述直流链路(2)，与所述逆变器(10)并联。
4.根据权利要求3所述的电源-功率变换器装置，其特征在于，所述电源是电机(4)。
5.根据权利要求4所述的电源-功率变换器装置，其特征在于，所述电机是多级活动定子发电机。
6.一种操作功率变换器装置的方法，所述功率变换器装置包括：
直流链路(2)，所述直流链路(2)能够电连接于电源(4)和直流网络(18)之间，所述电源(4)在使用时提供输出电压；以及
功率变换器(8)，所述功率变换器(8)包括：
逆变器(10)，所述逆变器(10)具有：
直流端子(10a，10b)，所述直流端子(10a，10b)电连接于所述直流链路(2)两端与所述电源(4)并联；
变压器(12)，所述变压器(12)具有：
初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关(20)电连接到所述逆变器(10)，以及
次级绕组，所述次级绕组通过次级抽头转换开关电连接到整流器；以及
和所述整流器(14)，所述整流器(14)具有：
交流端子，所述交流端子通过所述次级抽头转换开关(22)电连接到所述变压器(12)的次级绕组，
第一直流端子(14a)，所述第一直流端子(14a)电连接到所述直流链路(2)，以及
第二直流端子(14b)，所述第二直流端子(14b)能够电连接到所述直流网络(18)，使得所述整流器(14)的直流端电压与所述电源(4)的输出电压相加，以提供变换器输出电压；
所述方法包括步骤：
根据所述电源(4)的输出电压改变所述变压器(12)的每一匝绕组的初级侧电压；和/或
根据所述电源(4)的输出电压和所述变换器输出电压，改变所述变压器(12)的次级侧电压；
所述方法还包括步骤：选择性操作所述初级抽头转换开关(20)和/或所述次级抽头转换开关(22)，以控制变压器铁芯中的通量密度。
7.一种操作电源-功率变换器装置的方法，所述电源-功率变换器装置包括：
电源(4)，所述电源(4)提供输出电压；
直流网络(18)；
直流链路(2)，所述直流链路(2)电连接于所述电源(4)和所述直流网络(18)之间，以及
功率变换器(8)，所述功率变换器(8)包括：
逆变器(10)，所述逆变器(10)具有：
直流端子(10a，10b)，所述直流端子(10a，10b)电连接于所述直流链路(2)两端与所述电源(4)并联；
变压器(12)，所述变压器(12)具有：
初级绕组，所述初级绕组通过初级抽头转换开关(20)电连接到所述逆变器(10)，以及
次级绕组，所述次级绕组通过次级抽头转换开关电连接到整流器；以及
和所述整流器(14)，所述整流器(14)具有：
交流端子，所述交流端子通过所述次级抽头转换开关(22)电连接到所述变压器（12)的次级绕组，
第一直流端子（14a)，所述第一直流端子(14a)电连接到所述直流链路（2)，以及
第二直流端子（14b)，所述第二直流端子（14b)电连接到所述直流网络（18)，使得所述整流器的直流端电压与所述电源（4)的输出电压相加，以提供变换器输出电压；
所述方法包括步骤：
操作所述功率变换器（8)，以在所述电源（4)的输出电压小于预定电压时提供基本上与所述直流网络（18)的预定电压相同的变换器输出电压；
当所述电源（4)的输出电压基本上与所述直流网络（18)的预定电压相同时，不操作所述功率变换器(8)；以及，
选择性操作所述初级抽头转换开关(20)和/或所述次级抽头转换开关(22)，以控制变压器铁芯中的通量密度。
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