CN105794069B - 电压源变换器 - Google Patents

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Abstract

一种电压源变换器包括：第一和第二DC端子，用于连接到DC电网；多个单相分支，每个单相分支包括相元件，每个相元件包括被配置为互连DC电压和AC电压的多个开关元件，每个相元件的AC侧可连接到多相AC电网的相应的相，每个单相分支连接在第一与第二DC端子之间，每个单相分支可控制为在对应的相元件的AC侧生成AC电压，以便从多相AC电网抽取相应的相电流(ia)；以及控制器，被配置为响应于多个相电流(ia)的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化，为至少一个单相分支选择性地生成一或一相应的修改的AC电压需求(vconv)，其中控制器被配置为根据所述或所述相应的修改的AC电压需求(vconv)以独立于所述或每个其它单相分支的方式选择性地控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流(ia)。

Description

电压源变换器
技术领域
本发明涉及一种电压源变换器。
背景技术
在电力传输网络中，交流(alternating current，AC)电力通常被变换为经由架空线路和/或海底电缆进行传输的直流(direct current，DC)电力。此变换不需要补偿由传输线路或电缆导致的AC电容性负载的影响，并因此降低了线路和/或电缆的每公里成本，当需要长距离传输电力时，从AC到DC的变换因而变得具有成本效益。
AC电力到DC电力的变换还用于需要互连在不同频率下运行的AC电网的电力传输网络。在任何这样的电力传输网络中，在AC电力与DC电力之间的每个交接处需要变换器来实现所需的变换，并且一种此类形式的变换器是电压源变换器(VSC)。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种电压源变换器，包括：
第一DC端子和第二DC端子，用于连接到DC电网；
多个单相分支，每个单相分支包括相元件，每个相元件包括多个开关元件，所述多个开关元件被配置为互连DC电压和AC电压，每个相元件的AC侧可连接到多相AC电网的相应的相，每个单相分支连接在所述第一DC端子与所述第二DC端子之间，每个单相分支可控制为在对应的相元件的AC侧生成AC电压，以便从所述多相AC电网抽取相应的相电流；以及
控制器，被配置为响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化，为至少一个单相分支选择性地生成一或一相应的修改的AC电压需求，
其中所述控制器被配置为根据所述或所述相应的修改的AC电压需求以独立于所述或每个其它单相分支的方式选择性地控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流。
根据本发明的电压源变换器的配置允许以独立于用以从多相AC电网抽取相电流的每个其它单相分支的控制的方式来实施用以从多相AC电网抽取相电流的至少一个单相分支的控制，并且由此使得能够修改从多相AC电网抽取的至少一个相电流，而不影响其它相电流。这为电压源变换器提供了容易地从多相AC电网抽取宽范围的相电流的组合的能力。
在使用中，由电压源变换器从多相AC电网抽取的至少一个相电流可以在一或一相应的正常运行范围之外变化。由电压源变换器从多相AC电网抽取的至少一个相电流在一或一相应的正常运行范围之外变化的例子是由于各种因素(诸如各相的不均匀负荷、不均匀的传输线或变压器相阻抗或单相分支之间的制造差)造成各个相电流不平衡的情况。电压源变换器的上述能力可以被用来响应于多个相电流的不平衡将至少一个相电流控制在一或一相应的期望运行范围内。例如，控制器可以被配置为根据所述或所述相应的修改的AC电压需求以独立于所述或每个其它单相分支的方式选择性地控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流以便平衡多个相电流。
电压源变换器的上述能力还可以被用于修改至少一个相电流，以补偿至少一个单相分支的电气额定值(例如功率/电流/电压/能量储存额定值)的任何变化。例如，至少一个单相分支中的部件故障可以导致电压和/或电流额定值的降低，因此需要修改所述或每个对应的相电流，以允许该单相分支在降低的电压和/或电流额定值内运行。
与此相反，在电压源变换器中省去控制器，则将难以响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化而单独修改一个相电流而不影响其它剩余的相电流，从而限制电压源变换器可以从三相AC电网容易地抽取的相电流组合的范围。
此外，在电压源变换器中包括控制器则避免了为电压源变换器提供类似的能力(即响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化而从多相AC电网容易地抽取宽范围的相电流的组合的能力)而对额外变换器硬件的需要，从而最小化电压源变换器的尺寸、重量和成本。
应当理解的是，以这种方式，电压源变换器的配置允许控制器的操作能够仅修改多个相电流中的一个，或者同时修改所有多个相电流中的两个。
应该理解的是，控制器的配置可以变化，只要控制器能够响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化，为至少一个单相分支选择性地生成一或一相应的修改的AC电压需求，并且控制器能够根据所述或所述相应的修改的AC电压需求以独立于所述或每个其它单相分支的方式选择性地控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流即可。
所述控制器可以被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压或相电流，以便为所述或每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述或每个模拟多相AC电源由多个平衡的电压或电流相量限定，所述多个平衡的电压或电流相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成。所述控制器可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个对应的相电流和所述或每个多个平衡的电压或电流相量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
所述控制器可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个多个平衡的电压相量以推导电压幅值和频率项。所述控制器可以被配置为组合电压幅值和频率项与有功功率需求和无功功率需求，以便推导一或一相应的参考电流需求。所述控制器可以被配置为处理所述或每个参考电流需求和所述或每个对应的相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
所述控制器可以包括至少一个正交信号生成块，所述至少一个正交信号生成块被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压，以便为所述或每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述或每个模拟多相AC电源由多个平衡的电压相量限定，所述多个平衡的电压相量由实际电压相量和多个虚拟电压相量构成。所述或每个正交信号生成块可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个多个平衡的电压相量以推导电压幅值和频率项。
所述控制器可以被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压或相电流，以便为所述或每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述或每个模拟多相AC电源由多个平衡的电压或电流相量限定，所述多个平衡的电压或电流相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成。所述控制器可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个对应的相电流，以便推导对应于所述或所述相应的模拟多相AC电源的一或一相应的电流向量。所述控制器可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
对于本说明书的目的，术语“实际”旨在描述物理存在的数值，而术语“虚拟”旨在描述物理上不存在而使用控制器创建的数值。
所述控制器可以包括至少一个正交信号生成块，所述至少一个正交信号生成块被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压或相电流，以便为所述或每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述或每个模拟多相AC电源由多个平衡的电压相量限定，所述多个平衡的电压相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成。所述或每个正交信号生成块可以进一步被配置为选择性地处理所述或每个对应的相电流，以便推导对应于所述或所述相应的模拟多相AC电源的一或一相应的电流向量。所述控制器还可以包括至少一个向量控制块，所述至少一个向量控制块被配置为选择性地处理所述或每个电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
所述或每个向量控制块可以包括比例-积分控制块。在所述或每个向量控制块中包括比例-积分控制块使得所述或每个向量控制块能够处理同步旋转的d-q参考系中的所述或每个电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成所述或所述相应的修改的AC电压需求。
所述或每个向量控制块可以包括比例-谐振控制块。在所述或每个向量控制块中包括比例-谐振控制块使得所述或每个向量控制块能够处理静止的α-β参考系中的所述或每个电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成所述或所述相应的修改的AC电压需求。
所述或每个电流向量可以在同步旋转的d-q参考系或静止的α-β参考系中。这使得所述或每个电流向量能够随后被向量控制块处理，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成所述或所述相应的修改的AC电压需求。
所述或每个正交信号发生块可以被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压或相电流，以生成一相应的输出信号，所述或每个输出信号正交于对应的实际相电压或相电流，以便为所述或每个对应的单相分支推导所述或所述相应的模拟多相AC电源。
在本发明的其它实施例中，所述控制器可以被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压，以便推导电压幅值和频率项。所述控制器可以被配置为组合电压幅值和频率项与有功和无功功率需求，以便推导一或一相应的参考电流需求。所述控制器可以被配置为处理所述或每个参考电流需求和所述或每个对应的相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
在这样的实施例中，所述控制器可以包括至少一个单相锁相环路，所述至少一个单相锁相环路被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压，以便推导电压幅值和频率项。
单相PLL的配置可以变化，只要其能够选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的一或一相应的实际相电压以便推导电压幅值和频率项即可。
在本发明的实施例中，所述控制器还可以包括至少一个控制块，所述至少一个控制块被配置为选择性地处理所述或每个参考电流需求和所述或每个对应的相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为所述或每个对应的单相分支生成一或一相应的修改AC电压需求，所述或每个控制块包括比例-谐振控制块。
应该理解的是，单相分支可以以不同的方式来配置以改变所述电压源变换器的拓扑结构。
所述每个相元件中的多个开关元件的配置可以变化，只要所述多个开关元件能够互连DC电压和AC电压即可。例如，每个相元件中的多个开关元件可以包括并联连接的两对串联连接开关元件，每对串联连接开关元件之间的结点限定用于连接到所述多相AC电网的相应相的AC端子。
每个单相分支连接在第一DC端子与第二DC端子之间的方式可以变化。例如，多个单相分支可以串联连接在第一与第二DC端子之间。
每个单相分支可以包括与相应相元件连接的辅助变换器。每个辅助变换器可以被配置为选择性地用作波形合成器以修改对应的相元件的DC侧的DC电压。
每个辅助变换器的配置能够变化，只要每个辅助变换器能够选择性地用作波形合成器以修改对应的相元件的DC侧的DC电压即可。例如，每个辅助变换器可以与对应的相元件并联连接，以形成相应的单相分支。
在本发明的实施例中，每个辅助变换器可以是或可以包括电流源。
在本发明的进一步实施例中，每个辅助变换器可以是或可以包括多级变换器，例如快速电容器变换器或二极管钳位变换器。
在本发明的另外实施例中，每个辅助变换器可以包括至少一个模块，所述或每个模块包括至少一个开关元件和至少一个能量储存器件，每个模块中的所述或每个开关元件和所述或每个能量储存器件组合以选择性地提供电压源。
在每个辅助变换器中包括所述或每个模块为每个辅助变换器提供了修改对应的相元件的DC侧的DC电压的可靠手段。
每个辅助变换器中的所述或每个模块的配置可以变化。例如，每个辅助变换器中的所述或每个模块可以包括一对开关元件，其与能量储存器件以半桥布置并联连接以限定可以提供零或正电压并且可以在两个方向上导通电流的2象限单极模块。
每个辅助变换器可以包括限定链式变换器的多个串联连接模块。通过将每个提供其自身电压的多个模块的能量储存器件插入链式变换器，链式变换器的结构允许在链式变换器两端建立比从每个其单独模块可得到的电压更高的组合电压。以这种方式，每个模块中的所述或每个开关元件的切换导致链式变换器提供步阶式可变电压源，其允许使用步阶式近似在链式变换器两端生成电压波形。这样，每个链式变换器能够提供宽范围的复合电压波形，用于修改对应相元件的DC侧的DC电压。
所述控制器可以被配置为根据所述或所述相应的修改的AC电压需求以独立于所述或每个其它单相分支的方式选择性地控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流，以便实施对所述或每个对应的辅助变换器的能量水平的调整。
由电压源变换器从多相AC电网抽取的至少一个相电流在一或一相应的正常运行范围之外变化，或者至少一个辅助换流器的一个或多个模块的部件故障引起能量储存容量(即能量储存额定值)的减少，这也可能导致至少一个能量储存器件的能量聚积(或能量损失)，因此导致至少一个能量储存器件的能量水平偏离参考值。
这种偏离是不期望的，这是因为如果在给定的能量储存器件中储存过少的能量则对应的模块能够生成的电压会减少，而如果在给定的能量储存器件中储存过多的能量则可能出现过电压问题。前者将需要额外的动力源以将受影响的能量储存器件的能量水平恢复到参考值，而后者将需要增加一个或多个能量储存器件的额定电压以防止过电压问题，从而增加第一电压源变换器的总体尺寸、重量和成本。
根据本发明的电压源变换器的配置允许至少一个单相分支从多相AC电网容易地抽取适当的相电流来调整在一个或多个对应的能量储存器件中储存的能量，从而避免与至少一个能量储存器件的能量水平偏离参考值相关联的问题。
所述对所述或每个对应的辅助变换器的能量水平的调整可以包括对多个辅助变换器中的能量水平进行平衡。当例如由于从多相AC电网抽取的多个相电流不平衡或至少一个辅助换流器的一个或多个模块中的部件故障导致能量储存容量减少而造成多个辅助变换器的能量水平存在不平衡时，这是有用的。
至少一个开关元件可以包括至少一个自换向开关器件。所述或每个自换向开关器件可以是绝缘栅双极型晶体管、门极可关断晶闸管、场效应晶体管、注射增强栅晶体管、集成门极换流晶闸管或任何其它自换向开关器件。每个开关元件中的开关器件的数量可以取决于该开关元件所需的额定电压和电流而有所不同。
所述或每个无源电流逆止元件可以包括至少一个无源电流逆止器件。所述或每个无源电流逆止器件可以是能够限制电流仅在一个方向上流动的任何器件。每个无源电流逆止元件中的无源电流逆止器件的数量可以取决于该无源电流逆止元件所需的额定电压和电流而有所不同。
每个能量储存器件可以是能够储存和释放能量的任何器件，例如电容器、燃料电池或蓄电池。
附图说明
现将参考附图，通过非限制性示例的方式来描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1至图5以示意的形式示出根据本发明的第一实施例的电压源变换器；
图6a至图6c分别以曲线图的形式示出当由电压源变换器从三相AC电网抽取的多个相电流不平衡时，图1中的电压源变换器的相应的辅助变换器中的电容器的电压水平的变化；
图6d至图6f分别以曲线图的形式示出当使用控制器使得由电压源变换器从三相AC电网抽取的多个相电流平衡时，图1中的电压源变换器的相应的辅助变换器中的电容器的电压水平的变化；
图7以示意的形式示出根据本发明的第二实施例的电压源变换器的控制器；
图8以示意的形式示出根据本发明的第三实施例的电压源变换器的控制器；
图9以示意的形式示出根据本发明的第四实施例的电压源变换器的控制器；以及
图10示出单相锁相环路的示例性布置。
具体实施方式
图1到图5示出根据本发明的第一实施例的第一电压源变换器30。
第一电压源变换器30包括第一DC端子32和第二DC端子34、多个相元件36以及多个辅助变换器38。
每个相元件36包括并联连接的两对串联连接开关元件40。每对串联连接开关元件40之间的结点限定AC端子。每个相元件36的AC端子限定该相元件36的AC侧42。
在使用中，每个相元件36的AC端子通过多个次级变压器绕组44中的相应一个互连。每个次级变压器绕组44与多个初级变压器绕组46中的相应一相互耦合。多个初级变压器绕组46以星形结构连接，其中每个初级变压器绕组46的第一端连接到公共结点48并且每个初级变压器绕组46的第二端连接到三相AC电网50的相应的相。以这种方式，在使用中，每个相元件36的AC侧42连接到三相AC电网50中的相应的相。
每个辅助变换器38与多个相元件36中的相应一个并联连接，以形成单相分支。更具体地说，在每个单相分支中，辅助变换器38与并联连接的两对串联连接开关元件40并联连接。
每个辅助变换器38包括多个模块52。每个模块52包括一对开关元件54和电容器形式的能量储存器件56。如图2所示，一对开关元件54与电容器56以半桥布置并联连接。
多个单相分支在第一DC端子32与第二DC端子34之间串联连接。在使用中，第一DC端子32和第二DC端子34分别连接到DC电网58的第一端子和第二端子，DC电网58的第一端子带有正的DC电压，DC电网58的第二端子带有负的DC电压。这意味着，在使用中，在每个相元件36的并联连接的成对串联连接开关元件40的两端呈现DC电压
这样，在使用中，每个相元件36互连DC电压和AC电压。在其它实施例中，可以设想，每个相元件可以包括具有用于互连DC电压和AC电压的不同结构的多个开关元件。
每个开关元件40、54包括单个开关器件。每个开关元件40、54还包括与每个开关器件反并联连接的无源电流逆止元件。
每个开关器件为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的形式。可以设想，在本发明的其它实施例中，每个IGBT可以由门极可关断晶闸管、场效应晶体管、注射增强栅晶体管、集成门极换流晶闸管或任何其它自换向开关器件来代替。每个开关元件中的开关器件的数量可以取决于该开关元件所需的额定电压而有所不同。
每个无源电流逆止元件包括二极管形式的无源电流逆止器件。可以设想，在其它实施例中，每个二极管可以由能够限制电流仅在一个方向上流动的任何其它器件代替。每个无源电流逆止元件中的无源电流逆止器件的数量可以取决于该无源电流逆止元件所需的额定电压而有所不同。
还进一步设想的是，在本发明的其它实施例中，每个电容器可以由能够储存和释放的能量另一种类型的能量储存器件(例如燃料电池或蓄电池)替代。
每个辅助变换器38中多个串联连接模块52限定链式变换器。
通过改变开关元件54的状态，每个模块52的电容器选择性地被旁路或被插入链式变换器。这选择性地引导电流通过电容器或导致电流旁路电容器，使得模块52提供零电压或正电压。
当模块52中的开关元件54被配置为在模块52中形成短路时，模块52的电容器被旁路。这导致链式变换器中的电流通过短路并旁路电容器，所以模块52提供零电压，即，模块52配置为旁路模式。
当模块52中开关元件54被配置为允许链式变换器中的电流流入和流出电容器时，模块52的电容器被插入链式变换器。电容器则对其储存的能量进行充电或放电，以便提供非零电压，即模块52配置为非旁路模式。
以这种方式，一对开关元件54以半桥布置与电容器并联连接以限定能够提供零电压或正电压并且能够在两个方向上传导电流的2象限单极模块52。可以设想，在本发明的其它实施例中，每个模块可以由包括至少一个开关元件和至少一个能量储存器件的另一种类型的模块代替，所述或每个模块中的所述或每个开关元件和所述或每个能量储存器件组合以选择性地提供电压源。
链式变换器的结构允许通过将每个提供其自身电压的多个模块52的能量储存器件56插入链式变换器，在链式变换器两端建立比从每个其单独模块52可得到的电压更高的组合电压。以这种方式，每个模块52中的每个开关元件54的切换导致链式变换器提供步阶式可变电压源，其允许使用步阶式近似在链式变换器两端生成电压波形。这样，每个链式变换器能够提供宽范围的复合电压波形，用于修改对应相元件36的DC侧的DC电压。
辅助变换器38和相元件36的并联连接允许辅助变换器38选择性地用作波形合成器以修改对应相元件36的DC侧的DC电压。对应相元件36的DC侧的DC电压的这种修改导致对应相元件36的AC侧42处的AC电压的对应修改。
可以设想，在本发明的其它实施例中，每个辅助变换器的配置可以变化，只要每个辅助变换器能够选择性地用作波形合成器以修改对应的相元件的DC侧的DC电压。例如，辅助变换器可以包括电流源，或者可以是多级变换器，例如快速电容器变换器或二极管钳位变换器。
第一电压源变换器30还包括控制器60。控制器60被配置为接收三相AC电网50的每相的实际相电压va、vb、vc和相电流ia、ib、ic并被配置为为每个单相分支生成相应的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。
控制器60包括多个子控制器，每个子控制器被配置为控制单相分支中的相应一个，如图3所示。每个子控制器包括正交信号发生器(QSG)块、参考频率信号生成块66和向量控制块68，如图4所示。
对于本说明书而言，在适当情况下，参考被配置为控制单相分支中的一个的子控制器来描述每个子控制器的结构。可以理解的是，所描述的被配置为控制单相分支中的一个的子控制器的结构稍作修改可适用于被配置为控制其它单相分支中的相应一个的每个其它子控制器。
每个子控制器的QSG块包括第一QSG子块62和第二QSG子块64。
第一QSG子块62和第二QSG子块64中的每个包括静止的α-β参考系到同步旋转的d-q参考系的转换块(即α-β到d-q转换块)、两个低通滤波器以及同步旋转的d-q参考系到静止的α-β参考系的转换块(即d-q到α-β转换块)。
第一QSG子块62的α-β到d-q转换块被配置为接收三相AC电网50的一相的实际相电压va，并将接收到的实际相电压va转换为由同步旋转的直接分量和正交分量构成的电压向量。由同步旋转的直接分量和正交分量构成的电压向量随后通过低通滤波器，再由d-q到α-β转换块将其转换成由静止的直接分量和正交分量vα、vβ构成的电压向量。以这种方式，由第一QSG子块62处理实际相电压va，以生成由静止的直接分量和正交分量vα、vβ构成的电压向量，vβ是与实际相电压va正交的输出信号。然后，电压向量的静止的正交分量vβ被反馈回α-β到d-q转换块中。
因此，由第一QSG子块62处理三相AC电网50的一相的实际相电压va结果是推导静止的直接分量和正交分量vα、vβ构成的电压向量，其等效于对应单相分支的模拟三相AC电源70a。
可以设想，在本发明的其它实施例中，第一QSG子块的α-β到d-q转换块可以被配置为接收三相AC电网的一相的实际相电流，并将接收到的实际相电流转换成由同步旋转的直接分量和正交分量构成的电流向量，以便能够推导等效于对应单相分支的模拟三相AC电源的由静止的直接分量和正交分量构成的电流向量。
图5以示意的形式示出每个单相分支的相应的模拟三相AC电源70a、70b、70c。每个模拟三相AC电源70a、70b、70c由多个平衡的电压相量限定，多个平衡的电压相量由实际电压相量(由图5中的实线电压相量表示)和多个虚拟电压相量(每个由图5中的虚线电压相量表示)构成。
以这种方式，每个子控制器的QSG块被配置为选择性地处理三相AC电网50的各相的相应实际相电压va、vb、vc，以便为每个单相分支推导相应的模拟三相AC电源70a、70b、70c。
类似地，第二QSG子块64的α-β到d-q转换块被配置为接收对应的相电流ia，并且将接收到的相电流ia转换成由同步旋转的直接分量和正交分量构成的电流向量。然后，由同步旋转的直接分量和正交分量构成的电流向量通过低通滤波器，再由d-q到α-β转换块将其转换成由静止的直接分量和正交分量iα、iβ构成的电流向量iαβ。以这种方式，由第二QSG子块64处理相电流ia，以生成由静止的直接分量和正交分量iα、iβ构成的电流向量iαβ，iβ是与相电流ia正交的输出信号。然后，电流向量iαβ的静止的正交分量iβ被反馈回α-β到d-q转换块中。
以这种方式处理相电压ia结果是推导电流向量iαβ，其对应于相应的模拟三相AC电源70a，其中电流向量iαβ由静止的直接分量和正交分量iα、iβ构成。
以这种方式，每个子控制器的第二QSG子块64被配置为选择性地处理对应的相电流ia、ib、ic，以便推导对应于相应的模拟三相AC电源70a、70b、70c的相应电流向量iαβ。
参考频率信号生成块66的α-β到d-q转换块被配置为接收由第一QSG子块生成的电压向量vαβ，并且将接收到的电压向量转换成由同步旋转的直接分量和正交分量vd和vq构成的电压向量。然后，使用控制功能67处理所得到的电压向量的同步旋转的正交分量vq并且将其添加到频率参考项ω0以生成补偿信号，然后用积分方式将补偿信号驱动为零，以便生成参考频率信号ωt，将参考频率信号ωt反馈回第一QSG子块62和第二QSG子块64中。参考频率信号生成块66和QSG子块62、64的组合用作锁相环路。应当理解的是，参考频率信号生成块66中使用的控制功能67的类型可以取决于相关联的电力应用的要求而有所不同。
向量控制块68包括差分结点(difference junction)72和比例谐振控制块74。差分结点72比较由第二QSG子块64生成的电流向量iαβ的每个静止的直接分量iα和正交分量iβ与相应的参考项iα*和iβ*，以便生成相应的补偿信号。然后，补偿信号由比例谐振控制块74处理，再被分别添加到实际相电压va的静止的直接分量vα和正交分量vβ，以便生成由静止的直接分量vα和正交分量vβ构成的所得的电压向量vαβ。由静止的直接分量vα和正交分量vβ构成的所得的电压向量vαβ随后通过静止的α-β参考系到三相静止的a-b-c参考系转换块(即α-β到a-b-c转换块)转换，以生成AC电压需求vconv。由于模拟AC电源70a仅包括一个实际电压相量，所以所生成的AC电压需求vconv的“a”电压分量被选择作为适用于对应的单相分支的单相AC电压需求vconva。
以这种方式，每个子控制器的向量控制块68被配置为选择性地处理相应电流向量iαβ，以便为对应的单相分支生成相应的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。
应该理解的是，参考项iα*、iβ*可以由参考项生成块(未示出)生成，参考项生成块被配置为组合电压幅值和频率项与有功和无功功率需求，以便推导参考项iα*、iβ*。
然后，控制器60根据相应的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc选择性地控制每个单相分支的相元件36的开关元件40、54和辅助变换器38，以修改其相元件36的AC侧42处的AC电压。这进而为相应的相修改AC功率需求并由此导致每个相电流ia、ib、ic的对应的修改。这是因为每相的AC电力与其相电压va、vb、vc和相电流ia、ib、ic成比例。
下面将参考图6a至图6f描述图1中的第一电压源变换器30的操作。
在使用中，控制器60控制每个单相分支的相元件36的开关元件40、54和辅助变换器38，以在对应的相元件36的AC侧42处生成AC电压va'、vb'、vc'，以便从三相AC电网50抽取相应的相电流ia、ib、ic。每个AC电压被设定为对应于特定的AC功率需求，以便使得第一电压源变换器30能够与三相AC电网50交换一定水平的AC电力。在三相电网与第一电压源变换器30的正常工作条件期间，由第一电压源变换器30从三相AC电网50抽取的多个相电流ia、ib、ic是平衡的。
然而，在第一电压源变换器30的操作过程中，由第一电压源变换器30从三相AC电网50抽取的多个相电流ia、ib、ic可能会变得不平衡，从而导致由每个单相分支从三相AC电网50的相应相抽取的相电流ia、ib、ic变化到相应的正常运行范围之外。这可以是由于诸如各相的不均匀负荷、不均匀的传输线或变压器相阻抗或单相分支之间的制造差等各种因素导致的。
由每个单相分支从三相AC电网50抽取的相电流ia、ib、ic变化到相应的正常运行范围之外，导致至少一个辅助变换器38的至少一个能量储存器件56中的能量聚积(或能量损失)，从而导致至少一个能量储存器件56的能量水平偏离参考值并导致多个辅助变换器38的能量水平的不平衡。
图6a至图6c示出多个辅助变换器38的能量水平的不平衡，其以曲线图的形式示出当第一电压源变换器30从三相AC电网50抽取的多个相电流ia、ib、ic不平衡时，第一电压源变换器30的相应的辅助变换器38中的电容器的电压水平76a、76b、76c的变化。
这种偏离和不平衡是不期望的，这是因为如果在给定的能量储存器件56中储存过少的能量则对应的模块52能够生成的电压会减少，而如果在给定的能量储存器件56中储存过多的能量则可能出现过电压问题。前者将需要额外的动力源以将受影响的能量储存器件56的能量水平恢复到参考值，而后者将需要增加一个或多个能量储存器件56的额定电压以防止过电压问题，从而增加第一电压源变换器30的总体尺寸、重量和成本。
因此，为平衡多个辅助变换器38的能量水平，控制器60处理三相AC电网50的每相的实际相电压va、vb、vc和相电流ia、ib、ic，以便为每个单相分支生成所需的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc，从而重新平衡多个相电流ia、ib、ic。更具体地说，每个子控制器的第二QSG子块64生成的电流向量iαβ的静止的直接分量iα和正交分量iβ与合适的参考项比较，以便生成所需的补偿信号以及因此每个相元件36的所需的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。然后，控制器60根据相应的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc选择性地控制每个单相分支的相元件36的开关元件40、54和辅助变换器38以修改其相元件36的AC侧42处的AC电压va'、vb'、vc'，并且由此修改对应的相电流ia、ib、ic，以便平衡多个相电流ia、ib、ic。多个相电流ia、ib、ic的重新平衡进而允许多个辅助变换器38的能量水平的平衡。
图6d至图6f示出多个辅助变换器38的能量水平的平衡，其以曲线图的形式示出当由第一电压源变换器30从三相AC电网50抽取的多个相电流ia、ib、ic是平衡的时候，第一电压源变换器30的相应的辅助变换器38中的电容器的电压水平78a、78b、78c的变化。
以这种方式，控制器60被配置为根据相应的修改的AC电压需求选择性地控制每个单相分支，以修改相元件36的AC侧42处的AC电压，并由此修改对应的相电流ia、ib、ic，以便实施对多个辅助变换器38的能量水平的平衡。
在第一电压源变换器30的操作期间，对辅助变换器38的损坏可能导致损坏的辅助变换器38的一个或多个模块52的部件故障，引起能量储存容量的减少。这也可能导致损坏的辅助变换器38的至少一个能量储存器件56的能量聚积(或能量损失)，特别是当相电流是平衡的时候更是如此，因此引起至少一个能量储存器件56的能量水平偏离参考值，并导致多个辅助变换器38的能量水平的不平衡。
因此，为了平衡辅助变换器38，控制器60处理三相AC电网50的每相的实际相电压va、vb、vc和相电流ia、ib、ic，以便为带有损坏的辅助变换器38的单相分支生成减少的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc并为其它单相分支中的每个生成增加的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。然后，控制器60根据相应的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc选择性地控制每个单相分支的相元件36的开关元件40、54和辅助变换器38以修改其相元件36的AC侧42处的AC电压，并且由此减少由带有损坏的辅助变换器38的单相分支抽取的相电流ia、ib、ic并增加由其它单相分支中的每个抽取的相电流ia、ib、ic。这进而允许多个辅助变换器38的能量水平的平衡。
因此，第一电压源变换器30的配置允许每个单相分支容易地从三相AC电网50抽取合适的相电流ia、ib、ic，以调整储存在辅助变换器38的能量储存器件56中的能量，从而避免与至少一个能量储存器件56的能量水平偏离参考值相关联的问题。
第一电压源变换器30的配置允许控制每个单相分支从三相AC电网50抽取相电流ia、ib、ic，以独立控制每个其它单相分支从三相AC电网50抽取相电流ia、ib、ic，并且从而实现对从三相AC电网50抽取的每个相电流ia、ib、ic的修改而不影响其它相电流ia、ib、ic。这为第一电压源变换器30提供了很容易地从三相AC电网50抽取宽范围的相电流ia、ib、ic的组合的能力。
相反，在第一电压源变换器30中省去控制器60，则将难以响应于多个相电流ia、ib、ic的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化而单独修改相电流ia、ib、ic中的一个而不影响其它两个剩余的相电流ia、ib、ic，从而限制第一电压源变换器30可以从三相AC电网50容易地抽取的相电流ia、ib、ic组合的范围。
此外，在第一电压源变换器30中包括控制器60则避免了为第一电压源变换器30提供类似的能力(即响应于多个相电流ia、ib、ic的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化而从三相AC电网50容易地抽取宽范围的相电流ia、ib、ic组合的能力)而对额外变换器硬件的需要，从而最小化第一电压源变换器30的尺寸、重量和成本。
根据本发明的第二实施例提供了第二电压源变换器。第二电压源变换器在结构和操作上与图1的第一电压源变换器30相似，并且相似的特征共用相同的附图标记。
如图7所示，第二电压源变换器与第一电压源变换器30的不同之处在于第二电压源变换器的控制器60：
·每个子控制器的QSG块还包括附加的α-β到d-q转换块80；
·第二电压源变换器的向量控制块68包括比例积分-控制块82，取代比例-谐振控制块74；
·向量控制块68还包括阻抗控制块84。
附加的α-β到d-q转换块80将第二QSG子块64生成的电流向量转换成由同步旋转的直接分量id和正交分量iq构成的电流向量idq。然后，向量控制块68的差分结点72比较电流向量idq的同步旋转的直接分量id和正交分量iq中的每个与相应的参考项id*、iq*，以便生成相应的补偿信号。然后，补偿信号由比例-积分控制块82处理，再与使用阻抗控制块84得到的另外的参考项组合，以处理同步旋转的直接分量id和正交分量iq的每个并且将其相应地添加到实际相电压va的同步旋转的直接分量vd和正交分量vq，以便生成由同步旋转的直接分量vd和正交分量vq构成的所得的电压向量vdq。
由同步旋转的直接分量vd和正交分量vq构成的所得的电压向量vdq随后通过同步旋转的d-q参考系到三相静止的a-b-c参考系转换块转换，以便生成AC电压需求vconv。由于模拟的AC电源70a仅包括实际电压相量，所生成的AC电压需求vconv的“a”电压分量被选择作为适用于对应的单相分支的单相AC电压需求vconva。
由参考频率信号生成块66生成的参考频率信号ωt也被馈送到附加的α-β到d-q转换块80和同步旋转的d-q参考系到三相静止的a-b-c参考系转换块。
以这种方式，每个子控制器的向量控制块68被配置为选择性地处理相应的电流向量idq，以便为对应的单相分支生成相应的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。
应该理解的是，参考项id*、iq*可以通过参考项生成块(未示出)生成，参考项生成块被配置为组合电压幅值和频率项与有功和无功功率需求，以便推导参考项id*、iq*。
根据本发明的第三实施例提供了第三电压源变换器。第三电压源变换器在结构和操作上与图1的第一电压源变换器30相似，并且相似的特征共用相同的附图标记。
第三电压源变换器与第一电压源变换器30不同之处在于，在第三电压源变换器的控制器60中，每个子控制器省略了第二QSG子块64和向量控制块68，如图8所示。
第三电压源变换器的控制器60还包括参考电流需求生成块86和控制块87。控制块87包括比例-谐振控制块88以及第一差分结点90和第二差分结点92。
参考电流需求生成块86被配置为从参考频率信号生成块66接收电压向量静止的直接分量vd和参考频率信号ωt。电压向量静止的直接分量vd和参考频率信号ωt分别限定电压幅值|Va|和频率项ωt。参考电流需求生成块86进一步被配置为将电压幅值|Va|和频率项ωt与有功功率需求Pref和无功功率需求Qref组合，以便推导参考电流需求iref。
然后，第一差分结点90比较参考电流需求iref与对应的实际相电流ia，以生成电流补偿信号。然后，电流补偿信号由比例-谐振控制块88处理，再通过第二差分结点92与对应的实际相电压va比较，以生成AC电压需求vconv，其为对应的单相分支限定AC电压需求vconva。
以这种方式，每个子控制器的控制块87被配置为选择性地处理相应的参考电流需求iref和对应的相电流ia，以便为对应的单相分支生成相应的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc。
为对应的单相分支生成相应的修改的AC电压需求vconva、vconvb、vconvc实现每个单相分支的操作以促使实际相电流ia跟踪参考电流需求iref。
根据本发明的第四实施例提供了第四电压源变换器。第四电压源变换器在结构和操作上与第三电压源变换器相似，并且相似的特征共用相同的附图标记。
第四电压源变换器与第三电压源变换器的不同之处在于，在第四电压源变换器的控制器60中，第一QSG子块62由单相锁相环路(phased locked loop,PLL)94替代，如图9所示。
单相PLL 94被配置为处理多相AC电网50的相应相的实际相电压va，以便推导电压幅值|Va|和频率项ωt，用于随后输入到参考电流需求生成块86中。
单相PLL 94的配置可以有所不同，只要其能够选择性地处理多相AC电网50的相应相的实际相电压va，以便推导电压幅值|Va|和频率项ωt即可。
图10示出单相PLL 94的示例性布置。
单相PLL94被配置为接收三相AC电网50的一相的实际相电压va。
实际相电压va乘以(96)从单相PLL 94的输出反馈回的参考频率信号ωt的余弦值。实际相电压va与参考频率信号ωt的余弦值相乘(96)的输出包含平均值分量和振荡分量，其中平均值分量模拟正交分量vq。使用第一可变频率平均值块对振荡分量进行滤波。因此，第一可变频率平均值块的输出是平均值分量(即所得的电压向量的正交分量vq)，然后使用控制功能块98处理平均值分量，并将其添加到频率参考项ω0以生成补偿信号ω。然后，补偿信号被积分以生成参考频率信号ωt，参考频率信号ωt被反馈回余弦块和正弦块，每个余弦块和正弦块分别提供ωt的余弦值和正弦值。
实际相电压va的幅值|Va|由实际相电压va乘以(100)从单相PLL 94的输出反馈回的参考频率信号ωt的正弦值。实际相电压va与参考频率信号ωt的正弦值相乘(100)的输出包含平均值分量和振荡分量，其中平均值分量模拟直接分量vd/2。使用第二可变频率平均值块对振荡分量进行滤波。因此，第二可变频率平均值块的输出是平均值分量(即直接分量vd/2)，然后平均值分量乘以2的增益以给出实际相电压va的幅值项|Va|。
作为控制功能块98和频率参考项ω0组合的补偿信号ω被反馈回每个可变频率平均值块，再乘以1/2π的增益并通过速率限制块和低通滤波器以生成参考频率f。参考频率f被每个可变频率平均值块使用以滤除振荡分量。
应当理解的是，图10所示的单相PLL 94的配置仅仅是选择为帮助说明本发明的操作，并且图10中所示的单相PLL 94被具有不同配置的另一种类型的单相PLL替代。
根据另一示例性布置(未示出)的单相PLL 94包括过零检测器、计时器和峰值幅值检测器。过零检测器和计时器被配置为组合工作以测量实际相电压va的频率，以便实现频率项ωt的推导，并且峰值幅值检测器被配置为测量实际相电压va的峰值幅值，以便实现电压幅值项|Va|的推导。
应该理解的是，第一电压源变换器和第二电压源变换器30中的每个的配置允许控制器60的操作以实现仅修改多个相电流ia、ib、ic中的一个或仅同时修改多个相电流ia、ib、ic中的两个。
在示出的实施例中，每个相元件36的AC侧42被连接到三相AC电网50的相应相。可以设想的是，在其它实施例中，电压源变换器的单相分支的数量可以随多相AC电网的相的数量变化，并且每个相元件的AC侧可以连接到多相三相AC电网的相应相。
还应当理解的是，控制器的配置可以有所不同，只要控制器能够响应于相电流不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化而选择性地为至少一个单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求，并且控制器能够根据所述或所述相应的修改的AC电压需求选择性地独立于所述或每个其它单相分支控制所述或每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧处的AC电压并且由此修改对应的相电流即可。

Claims (17)

1.一种电压源变换器，包括：
第一DC端子和第二DC端子，用于连接到DC电网；
多个单相分支，每个单相分支包括相元件，每个相元件包括多个开关元件，所述多个开关元件被配置为互连DC电压和AC电压，每个相元件的AC侧能够连接到多相AC电网的相应的相，每个单相分支连接在所述第一DC端子与所述第二DC端子之间，每个单相分支能够被控制为在对应的相元件的AC侧生成AC电压，以便从所述多相AC电网抽取相应的相电流；以及
控制器，被配置为响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化，为至少一个单相分支选择性地生成一或一相应的修改的AC电压需求，
其中每个单相分支包括与相应相元件连接的辅助变换器，每个辅助变换器被配置为选择性地用作波形合成器以修改对应的相元件的DC侧的DC电压，每个辅助变换器包括电流源或者多级变换器，每个辅助变换器包括至少一个模块，每个模块包括至少一个开关元件和至少一个能量储存器件，每个模块中的所述至少一个开关元件和所述至少一个能量储存器件组合以选择性地提供电压源；以及
其中所述控制器被配置为根据所述一或一相应的修改的AC电压需求以独立于每个其它单相分支的方式选择性地控制每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流，以便实施对对应的辅助变换器的能量水平的调整。
2.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中所述控制器被配置为根据所述一或一相应的修改的AC电压需求以独立于每个其它单相分支的方式选择性地控制每个对应的单相分支，以修改其相元件的AC侧的AC电压并且由此修改对应的相电流以便平衡多个相电流。
3.根据前述任一项权利要求所述的电压源变换器，其中所述控制器被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压或相电流，以便为每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述模拟多相AC电源由多个平衡的电压或电流相量限定，所述多个平衡的电压或电流相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成，所述控制器进一步被配置为选择性地处理所述相电流和所述多个平衡的电压或电流相量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
4.根据权利要求3所述的电压源变换器，其中所述控制器进一步被配置为选择性地处理所述多个平衡的电压相量以推导电压幅值和频率项，所述控制器被配置为组合所述电压幅值和频率项与有功功率需求和无功功率需求，以便推导一或一相应的参考电流需求，所述控制器被配置为处理所述参考电流需求和对应的相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
5.根据权利要求4所述的电压源变换器，其中所述控制器包括至少一个正交信号生成块，所述至少一个正交信号生成块被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压，以便为每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述模拟多相AC电源由多个平衡的电压相量限定，所述多个平衡的电压相量由实际电压相量和多个虚拟电压相量构成，所述至少一个正交信号生成块进一步被配置为选择性地处理所述多个平衡的电压相量以推导电压幅值和频率项。
6.根据权利要求3所述的电压源变换器，其中所述控制器被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压或相电流，以便为每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述模拟多相AC电源由多个平衡的电压或电流相量限定，所述多个平衡的电压或电流相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成，所述控制器进一步被配置为选择性地处理每个对应的相电流，以便推导对应于所述模拟多相AC电源的一或一相应的电流向量，所述控制器进一步被配置为选择性地处理所述电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
7.根据权利要求6所述的电压源变换器，其中所述控制器包括至少一个正交信号生成块，所述至少一个正交信号生成块被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压或相电流，以便为每个对应的单相分支推导一或一相应的模拟多相AC电源，所述模拟多相AC电源由多个平衡的电压相量限定，所述多个平衡的电压相量由实际电压或电流相量和多个虚拟电压或电流相量构成，所述至少一个正交信号生成块进一步被配置为选择性地处理每个对应的相电流，以便推导对应于所述模拟多相AC电源的一或一相应的电流向量，所述控制器还包括至少一个向量控制块，所述至少一个向量控制块被配置为选择性地处理所述电流向量，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
8.根据权利要求7所述的电压源变换器，其中所述至少一个向量控制块包括比例-积分控制块或比例-谐振控制块。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电压源变换器，其中所述电流向量在同步旋转的d-q参考系或静止的α-β参考系中。
10.根据权利要求5、7或8所述的电压源变换器，其中所述至少一个正交信号生成块被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压或相电流，以生成一相应的输出信号，所述输出信号正交于对应的实际相电压或相电流，以便为每个对应的单相分支推导相应的所述模拟多相AC电源。
11.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中所述控制器被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压，以便推导电压幅值和频率项，所述控制器被配置为组合所述电压幅值和频率项与有功和无功功率需求，以便推导一或一相应的参考电流需求，所述控制器被配置为处理所述参考电流需求和所述相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求。
12.根据权利要求11所述的电压源变换器，其中所述控制器包括至少一个单相锁相环路，所述至少一个单相锁相环路被配置为选择性地处理所述多相AC电网的至少一相的实际相电压，以便推导电压幅值和频率项。
13.根据权利要求4、5、11或12中任一项所述的电压源变换器，其中所述控制器还包括至少一个控制块，所述至少一个控制块被配置为选择性地处理所述参考电流需求和所述相电流，以便响应于多个相电流的不平衡和/或至少一个单相分支的电气额定值的变化为每个对应的单相分支生成一或一相应的修改的AC电压需求，所述控制块包括比例-谐振控制块。
14.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中每个相元件中的多个开关元件包括并联连接的两对串联连接开关元件，每对串联连接开关元件之间的结点限定用于连接到所述多相AC电网的相应相的AC端子。
15.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中多个单相分支串联连接在所述第一DC端子与所述第二DC端子之间。
16.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中每个辅助变换器与对应的相元件并联连接，以形成相应的单相分支。
17.根据权利要求1所述的电压源变换器，其中对对应的辅助变换器的能量水平的调整包括对多个辅助变换器中的能量水平进行平衡。
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