CN113922671B - 一种三端口柔性直流输电dc-dc变换器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三端口柔性直流输电DC‑DC变换器及其控制方法，其包括的多个功率变换单元的输入端并联后构成变换器的三个端口；多个功率变换单元的输出端并联后接地；每个功率变换单元都包括第一换流阀、第二换流阀、第三换流阀和一个储能桥臂；第一换流阀的第一端作为第一直流端口，第二换流阀的第一端作为第二直流端口，第三换流阀的第一端作为第三直流端口，所有功率变换单元中的第一直流端口并联，第二直流端口并联，第三直流端口并联，构成变换器的三个端口；每个换流阀的第二端都与储能桥臂的输入端连接，储能桥臂的输出端接地。本发明实现了三个不同直流电压等级端口之间的能量传递，适用于实现三个不同电压等级的直流系统的互联。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力电子技术和柔性直流输电领域，特别是关于一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器及其控制方法。
背景技术
随着模块化多电平换流器技术的逐渐成熟，高压直流输电技术得到了迅速的发展，电网结构已经由两端点对点传输，发展为多端环形网状传输。但由于可再生能源的规模等因素，当前高压直流输电线路存在±320kV、±420kV、±500kV和±800kV等不同电压等级，因此其规模的扩展需要利用直流变压器进行电压变换。而不同于交流电网中的交流变压器，直流系统中无法利用电磁感应原理，需要利用大功率的DC-DC变换器作为连接设备进行不同电压等级之间的变换。
但是对于含有多个电压等级不同的直流电网结构，需要将电压等级转换为统一的电压等级再进行连接。在这种电网结构中，每个高压直流端口都需要一台大功率的直流-直流变换器，同时在连接线路中还需要配备直流潮流控制器和直流断路器等设备。这种连接方式相当于每两个直流端口之间都存在两台大功率的DC-DC变压器，两级功率变换的传输效率比较低，而且需要大量的电力电子设备，投资成本大，占地面积较多。因此对于含有多个电压等级的高压直流电网来说，需要一种多端口的DC-DC变换器，能够同时连接多个不同的电压等级，具有大功率、传输效率高、轻量化等特点。但目前可行的技术解决方案较少，已有的三端口直流电力电子变压器结构中利用多个高频隔离直流-直流变换器、多个H桥逆变单元和一个非隔离直流-直流变换器采取一定的连接方式实现三个不同直流电压等级的互联，但是这种多端口拓扑电压等级和功率容量较低，适用在直流配电网等级，不适用于高压直流输电领域。已有的多端口背靠背直流-直流变换器中将多个电压源型换流器背靠背连接到同一个交流端，实现多个不同直流电压等级的互联，但是拓扑利用中间交流变压器的两级功率传输，传输效率较低，而且体积和成本较大。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器及其控制方法，其能实现高压直流电网中三个不同直流电压等级的互联。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，其包括多个功率变换单元，多个所述功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的三个端口；多个所述功率变换单元的输出端并联后接地；
每个所述功率变换单元都包括第一换流阀、第二换流阀、第三换流阀和一个储能桥臂；所述第一换流阀的第一端作为第一直流端口，所述第二换流阀的第一端作为第二直流端口，所述第三换流阀的第一端作为第三直流端口，所有所述功率变换单元中的所述第一直流端口并联，所述第二直流端口并联，所述第三直流端口并联，构成变换器的三个端口；每个换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接，所述储能桥臂的输出端接地。
进一步，各所述换流阀都包括多个双向晶闸管和一个电感L；各所述双向晶闸管串联连接后与所述电感L一端连接，所述电感L的另一端与所述储能桥臂的输入端连接。
进一步，所述储能桥臂由多个半桥子模块串联组成；第一个所述半桥子模块的输入端与所述换流阀中的所述电感L连接，第一个所述半桥子模块的输出端与下一个所述半桥子模块的输入端连接，各所述半桥子模块依次输出端与输入端首尾串联，最后一个所述半桥子模块的输出端为所述储能桥臂的输出端。
进一步，每个所述半桥子模块都包括两个IGBT开关管和一个电容；两个所述IGBT开关管串联构成半桥臂，所述电容与该半桥臂并联后引出输出端，两个所述IGBT开关管之间引出输入端。
进一步，所述换流阀采用由多个串联的IGCT开关管和电感L构成；或，所述换流阀采用由多个串联的IGBT开关管和电感L构成。
一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器控制方法，该控制方法基于上述变换器实现，该变换器中的每个功率变换单元的控制方法都包括以下步骤：
步骤1、触发开通第一个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第一直流端口，第一直流端口的电流I1流经第一个换流阀和储能桥臂，通过控制储能桥臂中全部半桥子模块输出电压之和，实现对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第一直流端口的直流电压U1；
步骤2、触发开通第二个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第二直流端口，第二直流端口的电流I2流经第二个换流阀和储能桥臂，通过控制储能桥臂中的全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第二直流端口的直流电压U2；
步骤3、触发开通第三个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第三直流端口，第三直流端口的电流I3流经第三个换流阀和储能桥臂，通过控制全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第三直流端口的直流电压U3；
步骤4、循环执行上述三个步骤，则每个功率变换单元中的储能桥臂通过交替地连接至三个不同的直流端口，储能桥臂中的电容的充放电功率相等，变换器中电容存储的能量整体维持平衡，实现三个不同直流电压等级的直流端口之间的能量互相传递。
进一步，将全部半桥子模块输出电压之和控制为梯形波。
进一步，全部半桥子模块输出电压之和的控制方法均包括以下步骤：
步骤1.1、触发开通第n个换流阀，同时将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un-L×In÷Tc，这时流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从0变化为In，其中Tc是电流梯形波的电流上升或下降时间；其中，n＝1、2、3，分别表示第一个换流阀、第二个换流阀和第三个换流阀；
步骤1.2、当流经储能桥臂的电流上升至In时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un，则流经储能桥臂的电流ipj维持在In；
步骤1.3、流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从In变化为0时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un+L×In÷Tc；
步骤1.4、当流经储能桥臂的电流ipj变为0后，继续保持全部半桥子模块的输出电压之和upj等于Un+L×In÷Tc以实现换流阀的可靠关断，然后将全部半桥子模块的输出电压之和逐渐变为下一个直流端口的直流电压，为下一步换流阀零电压开通做好准备。
一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，其包括多个功率变换单元，所有功率变换单元均分成两组变换结构，第一组所述变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第一直流端口，第二组所述变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第三直流端口，第一组所述变换结构与第二组所述变换结构之间并联后引出第三直流端口；第一组所述变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地，第二组所述变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地；
各所述功率变换单元都包括上述变换器中的第一换流阀、第二换流阀和一个储能桥臂；在第一组所述变换结构中，所述第一换流阀的第一端作为第一直流端口，所述第一换流阀的第二端和所述第二换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接；第一组所述变换结构中的所述第二换流阀的第一端并联后于第二组所述变换结构中的所述第一换流阀的第一端连接，引出第二直流端口；在第二组所述变换结构中，所述第一换流阀的第二端和所述第二换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接，所述第二换流阀的第一端作为第三直流端口；所述储能桥臂的输出端接地。
进一步，第一直流端口和第三直流端口的功率方向相同，且与第二直流端口的功率方向相反。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
本发明的三端口柔性直流输电DC-DC变换器能够实现三个不同直流电压等级端口之间的能量传递，且无需配置交流变压器，具备重量轻、体积小、效率高的特点；适用于实现三个不同电压等级的直流系统的互联。
本发明可以广泛在电力电子技术和柔性直流输电领域中应用。
附图说明
图1为本发明的混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的电路原理图；
图2为换流阀的电路原理图；
图3为储能桥臂的电路原理图；
图4为本发明提出的DC-DC变换器功率变换单元控制方法工作原理示意图；
图5为本发明提出的DC-DC变换器储能桥臂电流交错控制示意图；
图6为换流阀中双向晶闸管替换为IGCT开关管的电路原理图；
图7为换流阀中双向晶闸管替换为IGBT开关管的电路原理图；
图8为本发明提出的功率方向受限的混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器及其控制方法，其中三端口柔性直流输电DC-DC变换器由多个结构完全相同的功率变换单元组成，每个功率变换单元均包含三个换流阀和一个储能桥臂。控制方法通过换流阀和储能桥臂的协调控制，每个功率变换单元中的储能桥臂交替地连接至三个不同的直流端口，储能桥臂中的半桥子模块电容的充放电功率相等，变换器中电容存储的能量整体维持平衡，从而可以实现三个不同直流电压等级的直流端口之间的能量转换。本发明能够实现三个不同直流电压等级端口之间的能量传递，且无需配置交流变压器，具备重量轻、体积小、效率高的特点；适用于实现三个不同电压等级的直流系统的互联。下面通过具体的实施例对本发明做进一步的介绍。
实施例1
在本实施例中，提供一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，其包括多个功率变换单元，多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的三个端口；多个功率变换单元的输出端并联后接地。
在本实施例中，功率变换单元优选设置为四个，如图1所示。
各功率变换单元的结构及其原理均相同。每个功率变换单元都包括第一换流阀1、第二换流阀2、第三换流阀3和一个储能桥臂。第一换流阀1的第一端作为第一直流端口，第二换流阀1的第一端作为第二直流端口，第三换流阀1的第一端作为第三直流端口，所有功率变换单元中的第一直流端口并联，第二直流端口并联，第三直流端口并联，构成变换器的三个端口。每个换流阀的第二端都与储能桥臂的输入端连接，储能桥臂的输出端接地。
上述实施例中，如图2所示，各换流阀均包括多个双向晶闸管和一个电感L；各双向晶闸管串联连接后与电感L一端连接，电感L的另一端与储能桥臂的输入端连接。
上述实施例中，如图3所示，储能桥臂由多个半桥子模块串联组成。第一个半桥子模块的输入端与换流阀中的电感L连接，第一个半桥子模块的输出端与下一个半桥子模块的输入端连接，各半桥子模块依次输出端与输入端首尾串联，最后一个半桥子模块的输出端即为储能桥臂的输出端。
其中，所有半桥子模块的电路结构均相同，每个半桥子模块都包括两个IGBT开关管和一个电容；两个IGBT开关管串联构成半桥臂，电容与该半桥臂并联后引出输出端，两个IGBT开关管之间引出输入端。
上述各实施例中，换流阀还可以采用由多个串联的IGCT开关管和电感L构成，如图6所示。或，换流阀采用由多个串联的IGBT开关管和电感L构成，如图7所示。
实施例2
在本实施例中，提供一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器控制方法，该控制方法基于上述实施例1中的三端口柔性直流输电DC-DC变换器实现；该变换器中的每个功率变换单元的控制方法均相同。如图4所示，每个功率变换单元的控制方法包括以下步骤：
步骤1、触发开通第一个换流阀1，保持另外两个换流阀关断，则此时储能桥臂连接到第一直流端口，第一直流端口的电流I1流经第一个换流阀1和储能桥臂，通过控制储能桥臂中全部半桥子模块输出电压之和，实现对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第一直流端口的直流电压U1；
在本实施例中，优选将全部半桥子模块输出电压之和控制为梯形波。
步骤2、触发开通第二个换流阀2，保持另外两个换流阀关断，则此时储能桥臂连接到第二直流端口，第二直流端口的电流I2流经第二个换流阀2和储能桥臂，通过控制储能桥臂中的全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第二直流端口的直流电压U2；
在本实施例中，优选将全部半桥子模块输出电压之和控制为梯形波。
步骤3、触发开通第三个换流阀3，保持另外两个换流阀关断，则此时储能桥臂连接到第三直流端口，第三直流端口的电流I3流经第三个换流阀3和储能桥臂，通过控制全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第三直流端口的直流电压U3；
在本实施例中，优选将全部半桥子模块输出电压之和控制为梯形波。
步骤4、循环执行上述三个步骤，则每个功率变换单元中的储能桥臂通过交替地连接至三个不同的直流端口，储能桥臂中的电容的充放电功率相等，变换器中电容存储的能量整体维持平衡，从而可以实现三个不同直流电压等级的直流端口之间的能量互相传递。
上述步骤1至步骤3中，全部半桥子模块输出电压之和的控制方法均相同，具体包括以下步骤：
步骤1.1、触发开通第n个换流阀，同时将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un-L×In÷Tc，这时流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从0变化为In，其中Tc是电流梯形波的电流上升或下降时间；其中，n＝1、2、3，分别表示第一个换流阀、第二个换流阀和第三个换流阀。
步骤1.2、当流经储能桥臂的电流上升至In时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un，则流经储能桥臂的电流ipj维持在In；
步骤1.3、流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从In变化为0时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un+L×In÷Tc；
步骤1.4、当流经储能桥臂的电流ipj变为0后，继续保持全部半桥子模块的输出电压之和upj等于Un+L×In÷Tc以实现换流阀的可靠关断，然后将全部半桥子模块的输出电压之和逐渐变为下一个直流端口的直流电压，为下一步换流阀零电压开通做好准备。
上述实施例中，当采用四个功率变换单元时，储能桥臂电流控制时序上依次交错90°相位，如图5所示，从而使DC-DC变换器三个端口的直流电流连续。
实施例3
在本实施例中，提供一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，与实施例1中的变换器结构类似，不同的是，本实施例中变换器采用功率方向受限的结构，能够节省4个换流阀，该变换器也包括多个功率变换单元，所有功率变换单元均分成两组变换结构，第一组变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第一直流端口，第二组变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第三直流端口，第一组变换结构与第二组变换结构之间并联后引出第三直流端口；其中，第一直流端口和第三直流端口的功率方向相同，且与第二直流端口的功率方向相反。第一组变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地，第二组变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地。
在本实施例中，每组变换结构中的功率变换单元设置为两个，如图8所示。
上述实施例中，各功率变换单元的结构及其原理均与实施例1中的功率变换单元的结构原理类似，不同的是，本实施例中的功率变换单元中换流阀设置为两个。具体的，第一组、第二组变换结构中的功率变换单元都包括第一换流阀1、第二换流阀2和一个储能桥臂。在第一组变换结构中，第一换流阀1的第一端作为第一直流端口，第一换流阀1的第二端和第二换流阀2的第二端都与储能桥臂的输入端连接，储能桥臂的输出端接地。第一组变换结构中的第二换流阀2的第一端并联后于第二组变换结构中的第一换流阀1的第一端连接，引出第二直流端口。在第二组变换结构中，第一换流阀1的第二端和第二换流阀2的第二端都与储能桥臂的输入端连接，储能桥臂的输出端接地；第二换流阀2的第一端作为第三直流端口。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (10)
1.一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，其特征在于，包括多个功率变换单元，多个所述功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的三个端口；多个所述功率变换单元的输出端并联后接地；
每个所述功率变换单元都包括第一换流阀、第二换流阀、第三换流阀和一个储能桥臂；所述第一换流阀的第一端作为第一直流端口，所述第二换流阀的第一端作为第二直流端口，所述第三换流阀的第一端作为第三直流端口，所有所述功率变换单元中的所述第一直流端口并联，所述第二直流端口并联，所述第三直流端口并联，构成变换器的三个端口；每个换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接，所述储能桥臂的输出端接地。
2.如权利要求1所述变换器，其特征在于：各所述换流阀都包括多个双向晶闸管和一个电感L；各所述双向晶闸管串联连接后与所述电感L一端连接，所述电感L的另一端与所述储能桥臂的输入端连接。
3.如权利要求2所述变换器，其特征在于：所述储能桥臂由多个半桥子模块串联组成；第一个所述半桥子模块的输入端与所述换流阀中的所述电感L连接，第一个所述半桥子模块的输出端与下一个所述半桥子模块的输入端连接，各所述半桥子模块依次输出端与输入端首尾串联，最后一个所述半桥子模块的输出端为所述储能桥臂的输出端。
4.如权利要求3所述变换器，其特征在于：每个所述半桥子模块都包括两个IGBT开关管和一个电容；两个所述IGBT开关管串联构成半桥臂，所述电容与该半桥臂并联后引出输出端，两个所述IGBT开关管之间引出输入端。
5.如权利要求1所述变换器，其特征在于：所述换流阀采用由多个串联的IGCT开关管和电感L构成；或，所述换流阀采用由多个串联的IGBT开关管和电感L构成。
6.一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器控制方法，其特征在于，该控制方法基于如权利要求1至5任一项所述变换器实现，该变换器中的每个功率变换单元的控制方法都包括以下步骤：
步骤1、触发开通第一个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第一直流端口，第一直流端口的电流I1流经第一个换流阀和储能桥臂，通过控制储能桥臂中全部半桥子模块输出电压之和，实现对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第一直流端口的直流电压U1；
步骤2、触发开通第二个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第二直流端口，第二直流端口的电流I2流经第二个换流阀和储能桥臂，通过控制储能桥臂中的全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第二直流端口的直流电压U2；
步骤3、触发开通第三个换流阀，保持另外两个换流阀关断，此时储能桥臂连接到第三直流端口，第三直流端口的电流I3流经第三个换流阀和储能桥臂，通过控制全部半桥子模块输出电压之和，对储能桥臂中的半桥子模块进行同步充电或放电，在此过程中储能桥臂承担第三直流端口的直流电压U3；
步骤4、循环执行上述三个步骤，则每个功率变换单元中的储能桥臂通过交替地连接至三个不同的直流端口，储能桥臂中的电容的充放电功率相等，变换器中电容存储的能量整体维持平衡，实现三个不同直流电压等级的直流端口之间的能量互相传递。
7.如权利要求6所述三端口柔性直流输电DC-DC变换器控制方法，其特征在于，将全部半桥子模块输出电压之和控制为梯形波。
8.如权利要求6所述三端口柔性直流输电DC-DC变换器控制方法，其特征在于，全部半桥子模块输出电压之和的控制方法均包括以下步骤：
步骤1.1、触发开通第n个换流阀，同时将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un-L×In÷Tc，这时流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从0变化为In，其中Tc是电流梯形波的电流上升或下降时间；其中，n＝1、2、3，分别表示第一个换流阀、第二个换流阀和第三个换流阀；
步骤1.2、当流经储能桥臂的电流上升至In时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un，则流经储能桥臂的电流ipj维持在In；
步骤1.3、流经储能桥臂的电流ipj以In÷Tc的速度从In变化为0时，将全部半桥子模块的输出电压之和upj控制为Un+L×In÷Tc；
步骤1.4、当流经储能桥臂的电流ipj变为0后，继续保持全部半桥子模块的输出电压之和upj等于Un+L×In÷Tc以实现换流阀的可靠关断，然后将全部半桥子模块的输出电压之和逐渐变为下一个直流端口的直流电压，为下一步换流阀零电压开通做好准备。
9.一种三端口柔性直流输电DC-DC变换器，其特征在于，包括多个功率变换单元，所有功率变换单元均分成两组变换结构，第一组所述变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第一直流端口，第二组所述变换结构中多个功率变换单元的输入端并联后构成混合式模块化三端口柔性直流输电DC-DC变换器的第三直流端口，第一组所述变换结构与第二组所述变换结构之间并联后引出第三直流端口；第一组所述变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地，第二组所述变换结构中多个功率变换单元的输出端并联后接地；
各所述功率变换单元都包括如权利要求1至5任一项所述变换器中的第一换流阀、第二换流阀和一个储能桥臂；在第一组所述变换结构中，所述第一换流阀的第一端作为第一直流端口，所述第一换流阀的第二端和所述第二换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接；第一组所述变换结构中的所述第二换流阀的第一端并联后于第二组所述变换结构中的所述第一换流阀的第一端连接，引出第二直流端口；在第二组所述变换结构中，所述第一换流阀的第二端和所述第二换流阀的第二端都与所述储能桥臂的输入端连接，所述第二换流阀的第一端作为第三直流端口；所述储能桥臂的输出端接地。
10.如权利要求9所述变换器，其特征在于，第一直流端口和第三直流端口的功率方向相同，且与第二直流端口的功率方向相反。
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