CN105379090B - 用于高压直流应用的模块化多电平直流/直流转换器 - Google Patents

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Abstract

在本发明的范围内，提供一种用于连接高压直流电网(59,67)的直流电压转换器(20)。直流电压转换器(20)具有串联连接的子变流器(21,22,23,24)。借助功率交换部件(31,35)和附加功率交换部件(37)，可连接到直流电压转换器(20)的高压直流电网可以具有不同的传输对称性。因此，借助本发明，也可以将对称的单极电网与非对称的双极电网连接。

Description

用于高压直流应用的模块化多电平直流/直流转换器
技术领域
本发明涉及一种用于连接具有不同的电压的高压直流电网的直流电压转换器。
背景技术
例如在图1中示出了从现有技术中已知的、用于连接处于不同的电压等级的高压直流电网的直流电压转换器。在那里示出的直流电压转换器具有形成正直流电压端子2以及负直流电压端子3的第一直流电压连接端1，用于连接第一高压直流电网。为了连接具有较低的标称直流电压的第二高压直流电网，设置第二直流电压连接端4，其又具有正直流电压端子5以及负直流电压端子6。子变流器8的3个相模块7在第一直流电压连接端1的正直流电压端子2和负直流电压端子3之间延伸。在此，一个相模块7由两个彼此串联连接的变流器臂9以及一个线圈形式的电感10构成。此外，设置第二子变流器11，其同样具有3个相模块7，相模块7分别由两个串联连接的变流器臂9和一个电感10组成。每个相模块7形成两个直流电压连接端，其分别形成第二直流电压连接端4的正连接端子5以及负连接端子6。变流器臂9之间的电势点形成相应的变流器8或11的交流电压连接端12的交流电压相。两个交流电压连接端12经由三相变压器14彼此连接。在此，所述变压器14的绕组可以以任意方式、即例如以三角形或星形电路彼此连接。
根据该已知装置，第一直流电网的直流电压首先经由第一子变流器8转换为交流电压，经由变压器14变换到相应地需要的电压水平，随后又通过子变流器11转换为希望的直流电压。
用于小至中功率的直流电压转换器同样是充分已知的。在这种情境中，应当提到配备有线圈和电容的升压或降压转换器，其中，功率半导体开关用于短时中断电流流动。然而，已知升压或降压转换器的功率半导体在高压范围内被加以很大的负载，使得在很短的时间之后就已经可能出现不能修复的损坏。
从尚未公开的国际专利申请PCT/EP2012/070203中已知一种装置，其例如在图2中描述。在那里示出的直流电压转换器15包括具有正直流电压端子2和负直流电压端子3的第一直流电压连接端1。此外，设置有具有正直流电压端子5以及负直流电压端子6的第二直流电压连接端4。直流电压端子6处于与第一直流电压连接端1的直流电压端子3相同的电势。所示出的直流电压转换器15还包括彼此串联连接并且形成变流器串联电路16的第一子变流器8和第二子变流器11，其中，第一子变流器8在直流电压侧经由电感10与第一直流电压连接端1的正直流电压端子2并且与第二直流电压连接端4的正直流电压端子5连接。第二子变流器11在直流电压侧同样经由电感10与第二直流电压连接端4的正直流电压端子5并且与第一直流电压连接端1的负直流电压端子3连接。变流器串联电路16在第一直流电压连接端1的直流电压端子2、3之间延伸。第二子变流器11以其相模块7在第二直流电压连接端4的直流电压端子5、6之间延伸。
第一直流电压连接端1用于连接具有标称直流电压UDC1的第一直流电网。第二直流电压连接端用于连接具有标称电压UDC2的第二直流电网。这里，第一直流电网的标称直流电压UDC1是第二直流电网的标称直流电压UDC2的三倍高(UDC1＝3*UDC2)。因此，直流电压转换器15的变换比ü等于3。因此，在直流电压转换器15工作期间，第二直流电网的电压UDC2在第二子变流器11处下降。第二直流电压连接端4的正直流电压端子5处于第一子变流器8和第二子变流器11之间的直流电压电势点。
第一子变流器8的拓扑基本上可以对应于第二子变流器11的拓扑。然而，为了能够阻隔第一直流电网中的短路并且同时尽可能无损耗地工作，子变流器的结构可以不同。
第一子变流器8的交流电压连接端12与作为功率交换部件的三相变压器14的初级绕组18电连接。第二子变流器11的交流电压连接端12与变压器的次级绕组连接。通过变压器绕组的感性耦合，实现第一子变流器8和第二子变流器11之间的功率交换。在此，对子变流器8、11进行控制，使得产生从第一子变流器8到第二子变流器11的功率流，其于是将功率引向位于第二直流电压连接端4处的直流电网中。
相对于在图1中示出的直流电压转换器，在图2中示出的这种直流电压转换器具有其价格明显更低廉的优点。然而，在图2中示出的直流电压转换器不适合用于将具有彼此不同的对称性或者希望进行电势分离时的高压直流电网彼此连接。然而，当例如要连接所谓的对称高压直流电网与不对称的双极高压直流电网传输网络时，遇到这种不同的对称性。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种直流电压转换器，其价格低廉并且同时使得能够连接可能具有彼此不同的对称性的高压直流电网。
本发明通过具有如下部件的直流电压转换器来解决上述技术问题：
-由串联连接的子变流器形成的变流器串联电路，其布置在第一直流电压连接端的正连接端子和负连接端子之间，
-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为正极子变流器串联地布置在中间连接端子和所述第一直流电压连接端的所述正连接端子之间，以及
-所述正极子变流器经由正极功率交换部件彼此连接，使得能够在所述正极子变流器之间进行电功率的交换，
-其中，所述正极子变流器之间的电势点形成第二直流电压连接端的正连接端子，
-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为负极子变流器串联地布置在所述中间连接端子和所述第一直流电压连接端的所述负连接端子之间，以及
-所述负极子变流器经由负极功率交换部件彼此连接，使得能够在所述负极子变流器之间进行电功率的交换，
-其中，所述负极子变流器之间的电势点形成所述第二直流电压连接端的负连接端子，以及
-其中，设置附加功率交换部件，其与所述正极子变流器和所述负极子变流器连接，使得能够经由所述附加功率交换部件在所述正极子变流器和所述负极子变流器之间进行功率交换。
根据本发明，提供一种直流电压转换器，利用其能够将不仅具有不同的标称直流电压、而且具有不同的对称性的两个高压直流电网彼此连接。因此，根据本发明的直流电压转换器配备有两个直流电压连接端，其分别形成两个连接端子。具有彼此串联连接的子变流器的变流器串联电路，在被设计用于较大的直流电压的第一直流电压连接端的连接端子之间延伸。子变流器能够划分为正极子变流器和负极子变流器，其中，正极子变流器又与负极子变流器串联连接。正极子变流器和负极子变流器之间的电势点形成中间连接端子，其中，正极子变流器在第一直流电压连接端的正连接端子和中间连接端子之间延伸。换句话说，正极子变流器串联连接在中间连接端子和第一直流电压连接端的正连接端子之间。在此，正极子变流器经由正极功率交换部件彼此连接，使得其彼此能够交换功率。在直流电压侧彼此连接的正极子变流器之间的电势点形成第二直流电压连接端的正连接端子。对应地，设置同样串联连接的负极子变流器，其中，该串联电路布置在中间连接端子和第一直流电压连接端的负连接端子之间。负极功率交换部件使得能够在彼此串联连接的负极子变流器之间交换功率。彼此直接连接的负极子变流器之间的电势点形成第二直流电压连接端的负连接端子，与第一直流电压连接端相比，在第二直流电压连接端上施加例如较小的电压。此外，在本发明的范围内，设置附加功率交换部件，借助其能够在正极子变流器和负极子变流器之间进行功率交换。以这种方式，可以在子变流器之间产生任意的功率流动，从而也可以将具有不同的标称电压和对称性的直流电网彼此连接。
适宜的是，每个子变流器具有至少两个并联连接的相模块，所述相模块分别以三极的方式构造，并且分别具有两个直流电压连接端子和一个交流电压连接端子，使得所述交流电压连接端子形成相应的子变流器的交流电压连接端。子变流器的并联的相模块的直流电压端子彼此连接，从而形成桥电路。根据这种有利构造，不仅正极子变流器的相模块、而且负极子变流器的相模块分别以三极的方式构造。适宜的是，子变流器的相模块是相同的。
根据与此相关的适宜的扩展，所有子变流器以基本上相同的方式构造。换句话说，它们具有相同的拓扑。
根据与此相关的适宜的扩展，所述正极功率交换部件和所述负极功率交换部件分别具有变压器，其分别将不同的子变流器的两个交流电压连接端彼此连接。根据这种有利的扩展，正极变压器将正极子变流器的交流电压连接端彼此感性地耦合，从而在交流电压侧经由正极变压器在两个正极子变流器之间进行功率交换。对应地，设置负极变压器，其将负极子变流器的交流电压连接端彼此感性地耦合。以这种方式，在正极子变流器或负极子变流器之间交换的功率经由正极变压器或经由负极变压器流动。
在本发明的范围内，子变流器的结构或拓扑原则上是任意的。然而，有利的是，每个相模块具有两极子模块的串联电路。子模块例如具有IGBT、IGCT、GTO等形式的简单的功率半导体开关，功率半导体开关与续流二极管反向并联连接。与此不同，每个子模块是可反向导通的功率半导体开关。换句话说，每个子模块仅由可反向导通的功率半导体开关构成。在此，串联连接的子模块的数量匹配于要相应地接收的、施加在第一和第二直流电压连接端上的电压。
然而，有利的是，每个子模块配备有能量存储器以及功率半导体电路，其中，构造半桥或全桥电路。此外，相模块的所有或者一些子模块可以构造为双模块。功率半导体电路包括多个彼此连接的功率半导体开关。在需要时，功率半导体电路还包括续流二极管和/或箝位二极管。这种子变流器也称为模块化的多级变流器，其中，作为半桥电路的一部分，功率半导体电路是分别与续流二极管反向并联连接的两个功率半导体开关组成的串联电路。替换地，在本发明的范围内，代替具有反向续流二极管的功率半导体开关，也可以使用可反向导通的功率半导体开关。在半桥电路的情况下，两极子模块的一个连接端子连接到串联电路的功率半导体开关之间的电势点，其中，子模块的另一连接端子以低电感与能量存储器的一个极连接。
在全桥电路的情况下，分别由分别具有反向续流二极管的两个功率半导体开关构成的两个串联电路与能量存储器并联连接。连接端子中的一个与第一串联电路的功率半导体开关之间的电势点连接，并且子模块的第二连接端子与第二串联电路的功率半导体开关之间的电势点连接。自然，代替功率半导体开关，还可以使用同时被控制的多个串联连接的功率半导体开关。同步控制的功率半导体开关于是像单个功率半导体开关一样工作。
适宜的是，每个子变流器具有两个相模块。根据该有利扩展，以特别低廉的价格构造子变流器。
根据本发明的另一个变形例，所述附加功率交换部件将所述正极功率交换部件和所述负极功率交换部件彼此感性地耦合。在此适宜的是，所述正极功率交换部件具有正极变压器，并且所述负极功率交换部件具有负极变压器。所述附加功率交换部件例如包括布置在正极变压器中的第三绕组和布置在负极变压器中的另一个第三绕组。以这种方式，在本发明的范围内，提供特别简单、由此特别廉价的功率耦合。具有在共同的变压器铁芯上绕制的三个绕组的变压器从现有技术中是公知的，因此这里不对其详细构造进行更详细的讨论。
然而与此不同，所述附加功率交换部件还可以将所述正极子变流器中的一个的交流电压连接端与所述负极子变流器中的一个的交流电压连接端感性地耦合。根据该有利构造，附加功率交换部件例如包括附加变压器，其中，附加变压器的绕组中的一个与正极子变流器中的一个的交流电网连接端连接，附加变压器的第二绕组与负极子变流器的交流电压连接端连接。
此外，在本发明的范围内，适宜的还可以是，附加功率交换部件配备有用于连接交流电压供电网的电网连接端。该电网连接端例如是作为附加变压器的部分的第三绕组。如果相反附加功率交换部件包括正极变压器的第三绕组和负极变压器的第三绕组，则电网连接端作为与连接附加功率交换部件的第三绕组的连接导线电连接的连接线来实现。
附图说明
本发明的其它适宜的构造和优点是下面参考示出的附图对本发明的实施例的描述的内容，其中，相同的附图标记指示相同地起作用的部件，并且其中，
图1示出了根据现有技术的直流电压转换器，
图2示出了已经申请、但是未公开的直流电压转换器，
图3示出了根据本发明的直流电压转换器的第一实施例，
图4示出了根据本发明的直流电压转换器的另一实施例，
图5示出了根据图3或4中的一个的直流电压转换器的子变流器的相模块，
图6、7和8示出了根据图5的相模块的子模块的实施例，
图9示出了用于将可能是非对称的两极高压直流电网与对称的高压直流电网连接的根据图3的直流电压转换器，以及
图10示出了用于连接两个两极高压直流电网的根据图3的直流电压转换器。
具体实施方式
已经结合说明书序言对图1和2进行了详细描述。
图3示出了根据本发明的直流电压转换器20的一个实施例，其由4个子变流器21、22、23和24的串联电路构成，从而提供连接在第一直流电压连接端1的正连接端子2和负连接端子3之间的变流器串联电路25。此外，可以看到与地电势连接的中间连接端子26。子变流器21和22布置在第一直流电压连接端1的正连接端子2和中间连接端子26之间，并且下面称为正极子变流器21和22。正极子变流器21和22之间的电势点形成第二直流电压连接端4的正连接端子5。子变流器23和24布置在中间连接端子26和第一直流电压连接端1的负连接端子3之间，下面将其称为负极子变流器23和24。换句话说，正极子变流器21和22连接在第一直流电压连接端1的正连接端子2和中间连接端子26之间，而负极子变流器23和24布置在中间连接端子26和第一直流电压连接端1的负连接端子3之间。负极子变流器23和24之间的电势点形成第二直流电压连接端4的负连接端子。
所述子变流器21、22、23和24中的每一个具有两个彼此并联连接的相模块，其分别被构造为三极的，并且除了两个直流电压连接端子之外还具有一个交流电压连接端子。子变流器21、22、23或24的相模块的交流电压连接端子共同形成相应的子变流器21、22、23或24的交流电压连接端27、28、29和30。相模块的每个直流电压连接端子与并联的相模块的直流电压端子中的一个连接。
第一正极子变流器21的交流电压连接端27与第二正极子变流器22的交流电压连接端29感性地耦合。为此，具有初级绕组32和次级绕组22的正极变压器31用作正极功率交换部件。初级绕组32与第一正极子变流器21的交流电压连接端27电连接，并且次级绕组33与第二正极子变流器22的交流电压连接端29电连接。正极变压器31还具有第三绕组34，稍后还要对其进行详细讨论。
在直流电压转换器20的负极侧，可以看到作为负极功率交换部件的负极变压器35，其以相同的方式使第一负极子变流器23的交流电压连接端29感性地与第二负极子变流器24的交流电压连接端30耦合。
借助正极功率交换部件31或负极功率交换部件35，使得能够在正极或负极子变流器之间进行功率交换。功率流可通过控制相应的子变流器21、22、23和24的功率半导体开关来调节。为此，使用与子变流器21、22、23和24的相应拓扑有关的适宜的控制器。借助该控制器，可以调节子变流器的交流电压连接端处的交流电压和交流电流。然而，这些控制单元或调节单元对于本领域技术人员是已知的，因此这里不对其进行更详细地讨论。
像正极变压器31一样，除了彼此感性地耦合的绕组32和33之外，负极变压器35也具有第三绕组34，其借助连接线36与正极变压器31的第三绕组34电连接。在此，正极变压器31和负极变压器35的第三绕组34与其两相连接线36一起形成所谓的附加功率交换部件37，经由其使得能够在正极功率交换部件31和负极功率交换部件35之间进行功率交换。由于这种附加的功率耦合，使得直流电压转换器20能够用于连接不仅具有不同的标称电压、而且具有不同的传输拓扑的高压直流电网。稍后还要对该特征进行更详细的讨论。
如已经描述的，第三绕组34以及其连接线36形成附加功率交换部件37。在图3中示出的实施例中，附加功率交换部件37具有电网连接端38，其可以用作用于供电网的连接端。这里，电网连接端38是与连接线36的相应的相连接的两相连接线。
图4示出了根据本发明的直流电压转换器的另一实施例，其与在图3中示出的实施例的不同之处仅在于附加功率交换部件37的构造。因此，代替第三绕组，在图4中示出的直流电压转换器20具有附加变压器39，其具有彼此感性地耦合的初级绕组40以及次级绕组41。在此，初级绕组40与第一正极子变流器21的交流电压连接端27连接。而附加变压器39的次级绕组41连接到第一负极子变流器23的交流电压连接端29。经由附加变压器39，使得能够在正极子变流器21中的一个和负极子变流器23中的一个之间进行功率交换。因为正极子变流器21和22以及负极子变流器23和24经由正极功率交换部件或负极功率交换部件彼此耦合，因此通过在图4中示出的实施例中，也能够实现子变流器21、22、23和24之间的任意功率流动，由此也能够实现不同的高压直流电网的连接。
图5示出了子变流器22、23、24或25中的一个的相模块的一个实施例。可以看到，每个相模块7具有第一直流电压连接端子42以及第二直流电压连接端子43。此外，可以看到交流电压连接端子44，其中，变流器臂9分别在直流电压连接端子42和43中的每一个与交流电压连接端子44之间延伸。换句话说，每个相模块7具有两个彼此串联连接的变流器臂9，其中，变流器臂9之间的电势点形成交流电压连接端子44。这里应当注意，每个相模块7此外还可以具有用于限制经由相模块7流动的回路电流的电感。
从图5中同样可以看到，变流器臂9、由此相模块7分别具有由两极子模块46构成的串联电路，在图5中示出的实施例中，子模块46彼此不同地构造。在图6、7和8中示出了这些子模块46的示例。在本发明的范围内，相模块7可以由相同的子模块构成，但是也可以由不同的子模块构成，如在图5中所示出的。
在图6中示出的子模块46是所谓的半桥电路。可以看到，该子模块46具有单极电容器47形式的能量存储器47。电容器47与由两个功率半导体开关49、这里为IGBT构成的串联电路48并联连接，其中，每个IGBT 49又与一个续流二极管50反向并联连接。子模块46的第一子模块连接端子51与电容器47的一个极连接，而第二子模块连接端子52与IGBT 49之间的电势点连接。由此，可以根据对功率半导体开关49的控制来产生降落在电容器47上的电压Um或者零电压。
图7示出了子模块46的另一个实施例，其同样具有电容器形式的能量存储器47，单极电压Um降落在该能量存储器47上。这里，也设置有两个IGBT 49的第一串联电路48，其中，每个IGBT 49又与一个续流二极管50反向并联连接。然而，此外还设置有第二串联电路53，其同样与电容器47并联连接。第二串联电路53也具有两个串联连接的IGBT 49，其分别与一个续流二极管50反向并联连接。第一子模块连接端子51与第一串联电路46的IGBT 49之间的电势点连接，其中，第二串联电路50的IGBT 47之间的电势点形成第二连接端子52。利用全桥电路，可以在两个连接端子51和52上一次产生降落在能量存储器47上的电压Um、零电压或者反向的电容器电压-Um。
此外，利用根据图7的全桥电路46，可以在两个方向上针对性地控制连接端子51和52之间的电流流动。换句话说，在发生短路的情况下，借助全桥模块46可以在两个方向上建立可用于抑制短路电流的反向电势。在因此作为半桥电路实现的根据图6的子模块46中，在对应的极性的情况下，电流可以从子模块连接端子51经由下面的续流二极管50流到子模块连接端子52中，而其不会主动中断。因此不会影响该方向上的短路电流。然而，另一方面，半桥电路具有如下优点：其仅需要两个IGBT和两个续流二极管用于其构造，由此可以比根据图7的全桥电路明显更低廉的成本制造。此外，半桥电路的损耗更小。
在图8中示出的子模块46是两种构造、即半桥电路和全桥电路之间的折衷，其也作为所谓的双模块电路已知。在WO 2011/067120中详细描述了双模块电路46，其由两个相同的子单元54和55构成，子单元54和55的拓扑基于半桥电路的拓扑。子单元54和55分别包括电容器形式的能量存储器47以及由分别具有反向并联的续流二极管50的两个IGBT 49构成的串联电路48。替换地，可以考虑可反向导通的功率半导体。第一子模块连接端子51与第一子单元54的IGBT 49之间的电势点连接，而第二子模块连接端子52与第二子单元55的IGBT49之间的电势点连接。两个子单元54和55经由连接部件56彼此连接，其中，连接部件56具有电势隔离二极管57以及中间支路58中的另一个IGBT 49，中间支路58连接下面的电势隔离二极管57的阴极与上面的电势隔离二极管57的阳极。该子模块46可以像根据图6的两个串联连接的半桥电路46一样，在其子模块连接端子51、52上产生相同的电压，然而其中，连接部件56确保可以针对两个方向上的短路电流建立反向电势。由此能够针对性地减小或者甚至抑制将经由连接端子51和52在两个方向上流动的短路电流。
又参考图5，由此根据对子模块46的控制，能够使降落在相应的直流电压连接端42、43与相应的交流电压连接端44之间的电压逐步改变。由此，可以调节每个子变流器21、22、23、24的交流电压连接端44上的交流电压。
图9示出了根据图3的直流电压转换器，其中，第一直流电压连接端1与两极高压直流电网59连接。高压直流电网59具有正极导线60，其与12脉冲变流器61的直流电压连接端的一个端子连接。12脉冲变流器61的直流电压连接端的第二端子与负极导线62连接，其又与直流电压转换器20的第一直流电压连接端1的负连接端子3连接。
12脉冲变流器61以本身已知的方式具有两个彼此串联连接的6脉冲变流器63和64，其中，6脉冲变流器63和64之间的连接点与地电势连接。该接地连接端经由接地连接线64与直流电压转换器20的中间连接端子20连接。6脉冲变流器63和64中的每一个还具有交流电压连接端65，其与三绕组变压器66的一个绕组连接。变压器66经由其初级绕组与未详细示出的交流电网连接。通过变压器的其余绕组的不同接线(三角形、星形)来提供相位偏移，从而实现希望的12脉冲电路。两极高压直流电网具有如下优点：功率传输在一个极发生故障的情况下、也就是例如在变流器65发生故障的情况下也能够继续进行，其中，接地连接线65代替极导线62的位置。因此，可以对极导线60和62施加不同强度的负载，其中，补偿电流经由接地连接线65流动。
相反，直流电压转换器20的第二直流电压连接端4与所谓的对称高压直流电网连接，即与具有正直流电压极导线69和负直流电压极导线70的第二高压直流电网68连接。两个直流电压极导线68和69分别连接到单极变流器71的直流电压连接端，单极变流器71例如由连接成格雷茨桥(Graetz-Brücke)的、3个根据图5的相模块7构成。因此，变流器71具有交流电压连接端72，例如风力发电场的交流电网连接到交流电压连接端72。这里，总是对直流电压极导线69和70施加相同强度的负载。功率传输对称地进行。借助直流电压转换器20，也可以在一个极发生故障的情况下保持变流器61和71之间的功率流动。
图10示出了直流电压转换器20用于连接两个两极变流器61的使用。在此，两个接地连接线65与直流电压转换器的接地的中间连接端子26连接。

Claims (9)

1.一种直流电压转换器(20)，用于连接具有不同的电压的高压直流电网(59,68)，所述直流电压转换器具有
-由串联连接的子变流器(21,22,23,24)形成的变流器串联电路(25)，其布置在第一直流电压连接端(1)的正连接端子(2)和负连接端子(3)之间，
-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为正极子变流器(21,22)串联地布置在中间连接端子(26)和所述第一直流电压连接端(1)的所述正连接端子(2)之间，以及
-所述正极子变流器(21,22)经由正极功率交换部件(31)彼此连接，使得能够在所述正极子变流器(21,22)之间进行电功率的交换，
-其中，所述正极子变流器(21,22)之间的电势点形成第二直流电压连接端(4)的正连接端子(5)，
-其中，所述变流器串联电路的至少两个子变流器作为负极子变流器(23,24)串联地布置在所述中间连接端子(26)和所述第一直流电压连接端(1)的所述负连接端子(3)之间，以及
-所述负极子变流器(23,24)经由负极功率交换部件(35)彼此连接，使得能够在所述负极子变流器(23,24)之间进行电功率的交换，
-其中，所述负极子变流器(23,24)之间的电势点形成所述第二直流电压连接端(4)的负连接端子(6)，以及
-其中，设置附加功率交换部件(37)，其与所述正极子变流器(21,22)和所述负极子变流器(23,24)连接，使得能够经由所述附加功率交换部件(37)在所述正极子变流器(21,22)和所述负极子变流器(23,24)之间进行功率交换，
其中，所述正极功率交换部件具有正极变压器，并且所述负极功率交换部件具有负极变压器，其中，所述附加功率交换部件(37)具有所述负极变压器中的第三绕组和所述正极变压器中的第三绕组，
其中，所述正极变压器中的第三绕组和所述负极变压器中的第三绕组电相连。
2.根据权利要求1所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
每个子变流器(21,22,23,24)具有至少两个相模块(7)，所述相模块(7)分别以三极的方式构造，并且分别具有两个直流电压连接端子(42,43)和一个交流电压连接端子(44)，使得所述交流电压连接端子(44)形成相应的子变流器(21,22,23,24)的交流电压连接端(27,28,29,30)。
3.根据权利要求2所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
所述正极功率交换部件(31)和所述负极功率交换部件(35)分别具有变压器，其分别将不同的子变流器(21,22,23,24)的交流电压连接端(27,28,29,30)彼此连接。
4.根据权利要求2或3所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
每个相模块(7)具有两极的子模块(46)的串联电路。
5.根据权利要求4所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
每个子模块(46)具有能量存储器(47)以及功率半导体电路，其中，子模块构造为半桥或全桥电路或者双模块。
6.根据权利要求2或3所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
每个子变流器(21,22,23,24)具有两个相模块(7)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
所述附加功率交换部件(37)将所述正极功率交换部件(31)和所述负极功率交换部件(35)彼此感性地耦合。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
所述附加功率交换部件(37)将所述正极子变流器(21,22)的交流电压连接端(27,28)与所述负极子变流器(23,24)的交流电压连接端(29,30)彼此感性地耦合。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的直流电压转换器(20)，其特征在于，
所述附加功率交换部件(37)配备有用于连接交流电压供电网的电网连接端(38)。
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