CN115917945A - 变换器、安装电力系统的方法及变换器的使用 - Google Patents
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Abstract
一种变换器(20)包括壳体(21)，壳体(21)具有用于将变换器(20)安装到DIN轨(12)的安装结构(23)。变换器电路(30)设置在壳体(21)内并且包括一个或多个基于宽带隙半导体的有源开关元件。变换器电路适于执行总谐波电压失真测量并基于其执行控制功能。
Description
技术领域
本发明涉及变换器及提供包括变换器的电力系统。本发明尤其涉及用于有源谐波滤波、功率因数校正、负载平衡或电池能量储存的变换器。
背景技术
变换器用于低压电力质量和能量储存应用。通常，此类应用中的变换器包括基于Si的有源开关元件，并具有用于与电流互感器(current transformer)或其他元件的有线连接的输入，电流互感器或其他元件可以提供用于控制目的的总谐波电流失真(THiD)测量。
各种缺点与此类技术相关联。基于Si的有源开关元件导致变换器具有较大的尺寸，这严重限制了变换器安装的灵活性。举例说明，可能需要专用面板或专用立式机柜来为电源应用(例如汽车电池充电和放电或者中型或小型工业电力供应)实施有源谐波滤波器。当需要有线连接到电流互感器时，由于对系统进行操作所需的连接的复杂性，因此需要专门的技术人员来确定尺寸、安装和/或调试。安装和操作变换器需要专用工具和授权人员。这使得有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统的规划和安装更具挑战性、更容易出错且耗时。
进一步举例说明，可能难以将电流互感器安装到通电装置的总线汇流条(busbar)。这使得安装可在馈线(feeder)下游提供反馈的电流互感器具有挑战性。配电变压器的主馈线下游侧可能有一个或多个电流互感器，但很少有电流互感器安装在各个馈线的下游侧。由于缺乏来自相关联的电流互感器的适当反馈，这使得在使用常规变换器时提供分散式变换器布置成为问题。
发明内容
需要提供改进的变换器和安装用于有源谐波滤波、功率因数校正、负载平衡或电池能量储存的电力系统的方法。与常规技术相比，尤其需要可以更容易安装并允许机柜占用空间减少的变换器。替代地或附加地，需要可以分散式方式安装的变换器，例如，安装在各个馈线的下游侧。
根据本发明的实施例，提供了变换器和安装电力系统的方法。
变换器是基于宽带隙半导体的变换器，具有由基于宽带隙半导体的部件实现的一个或多个有源开关元件。变换器具有用于安装到DIN轨的安装结构。变换器不需要至电流互感器或提供总谐波电流失真(THiD)测量的其他部件的有线连接的输入。
宽带隙半导体可以是SiC或GaN。
变换器可以是用于低压(LV)开关设备(switchgear)的变换器。
如本文所使用的，术语“DIN轨”泛指标准化轨，包括符合EN 60715(例如DIN EN60715:2018-07或DIN EN 60715:2001-09)、EN 50035、BS5825或DIN 46277的轨。
一种变换器包括壳体，壳体具有用于将该变换器安装到DIN轨的安装结构。变换器包括变换器电路，该变换器电路设置在壳体内并且包括一个或多个基于宽带隙半导体的有源开关元件，其中，该变换器电路适于确定总谐波电压失真(THvD)，并且基于所确定的THvD执行控制功能。
变换器电路的所有有源开关元件可以是基于宽带隙半导体的。
变换器电路的所有有源开关元件可以是基于SiC或GaN的半导体开关。
变换器电路可以是AC/DC、DC/AC、AC/AC或DC/DC变换器电路。
控制功能可以包括控制基于宽带隙半导体(例如，SiC-或GaN-)的有源开关元件的切换。
控制功能可以包括执行有源谐波滤波、功率因数校正、负载平衡、能量储存控制中的一项或多项。
变换器可以包括至少一个集成电路，该至少一个集成电路适于接收时间相关电压并计算THvD。
该至少一个集成电路可以适于接收三相中每一相的时间相关电压并从中计算THvD。
该至少一个集成电路可以适于基于计算出的THvD生成一个或多个控制信号以执行控制功能。
变换器电路可以包括无线接口。
无线接口可以包括蓝牙、蓝牙低能量或Wi-Fi接口。
无线接口可以适于输出用于经由人机接口输出的数据。
无线接口可以适于接收电流测量结果或总谐波电流失真(THiD)测量结果。
变换器可以适于基于THiD测量结果来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
变换器可以适于执行功率因数校正(PFC)。
变换器电路可以包括控制电路，该控制电路适于基于所确定的THvD来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
控制电路可以适于独立于总谐波电流失真(THiD)测量来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
控制电路可以包括或者是一个或多个集成电路。
变换器可以是双向变换器。
变换器可以适于电连接在馈线的下游。
变换器可以适于电连接到低压(LV)主总线汇流条或LV子总线汇流条。
安装结构可以适于与选自包括顶帽轨、C型截面轨、G型截面轨的组中的DIN轨机械接合。
安装结构可以适于与第一DIN轨和第二DIN轨两者机械接合，第一DIN轨和第二DIN轨彼此不同，并且第一DIN轨和第二DIN轨均选自包括顶帽轨、C型截面轨G型截面轨的组中。
安装结构可以适于与DIN轨可释放地接合。
安装结构可以包括弹性可变形的部件，尤其由塑料制成，用于与DIN轨可释放地接合。
安装结构可以适于与DIN轨卡扣配合连接。
安装结构可以适于允许从DIN轨可逆地、无破坏地移除连接器和将连接器重新附接到DIN轨。
变换器可以具有10kHz或更高或者40kHz或更高的开关频率。
变换器可以适于对谐波进行有源谐波频率过滤，所述谐波包括100次或更多次谐波、250次或更多次谐波、或者甚至更高次谐波。
变换器可不具有用于接收电流测量结果或THiD测量结果的有线连接的任何端子。
一种有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统可以包括DIN轨和根据实施例的变换器，该变换器安装在DIN轨上。
变换器可以安装于壁装式机柜中。
变换器可以电连接在馈线的下游。
变换器可以电连接到低压(LV)主总线汇流条或LV子总线汇流条。
根据本发明的另一实施例，提供了一种机柜，其包括至少一个DIN轨和至少一个根据实施例的变换器，该至少一个变换器与该至少一个DIN轨可释放地接合。
机柜可以是壁装式的。
根据实施例的一种电力系统可以包括总线、耦合到总线的多个负载、以及多个根据本发明的实施例的变换器，该多个变换器该连接到该多个负载。
总线可以是低压(LV)主总线汇流条或LV子总线汇流条。
电力系统可以包括配电变压器。总线可以在配电变压器的低压侧。
一种提供有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统的方法包括提供DIN轨。该方法包括将变换器安装到DIN轨。该变换器包括壳体和变换器电路，壳体包括安装结构，变换器电路设置在壳体内并包括基于宽带隙半导体的有源开关元件，其中，变换器电路适于确定总谐波电压失真(THvD)，并使用所确定的THvD来执行控制功能。将变换器安装到DIN轨可以包括使安装结构与DIN轨接合。
变换器可以是根据实施例的变换器。
在该方法中，变换器电路的所有有源开关元件可以是基于宽带隙半导体的。变换器电路的有源开关元件可以是基于SiC或GaN的。
在该方法中，变换器电路可以是AC/DC、DC/AC、AC/AC或DC/DC变换器电路。
该方法可以包括控制一个或多个基于第一宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
该方法可以包括由至少一个集成电路接收时间相关电压并且由至少一个集成电路计算THvD。
该方法可以包括由至少一个集成电路接收三相中每一相的时间相关电压并从中计算THvD。
该方法可以包括由至少一个集成电路基于计算出的THvD生成一个或多个控制信号以执行控制功能。
该方法可以包括执行控制功能，该控制功能包括执行有源谐波滤波、功率因数校正、负载平衡、能量储存控制中的一项或多项。
在该方法中，变换器电路可以包括无线接口。
无线接口可以包括蓝牙、低功耗蓝牙或WIFI接口。
该方法可以包括经由无线接口传送数据以经由人机接口输出。
该方法可以包括经由无线接口接收电流测量结果或总谐波电流失真(THiD)测量结果。
该方法可以包括基于THiD测量结果来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
该方法可以包括执行功率因数校正(PFC)。
变换器电路可以包括控制电路，并且该方法可以包括基于所确定的THvD来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
控制电路可以包括或者是一个或多个集成电路。
该方法可以包括独立于总谐波电流失真(THiD)测量来控制基于宽带隙半导体的有源开关元件的切换。
该方法中使用的变换器可以是双向变换器。
变换器可以电连接在馈线的下游。
变换器可以电连接到低压(LV)主总线汇流条或LV子总线汇流条。
该方法可以包括使安装结构与选自包括顶帽轨、C型截面轨、G型截面轨的组中的DIN轨机械接合。
安装结构可以适于与第一DIN轨和第二DIN轨两者机械接合，第一DIN轨和第二DIN轨彼此不同，并且第一DIN轨和第二DIN轨均选自包括顶帽轨、C型截面轨、G型截面轨的组中。
该方法可以包括与DIN轨可释放地机械接合。
安装结构可以包括弹性可变形的部件，尤其由塑料制成，用于与DIN轨可释放地接合。
安装结构可以适于与DIN轨卡扣配合连接。
安装结构可以适于允许从DIN轨上可逆地、无破坏地移除连接器和将连接器重新附接到DIN轨。
该方法可以包括以10kHz或更高或者40kHz或更高的开关频率来切换基于宽带隙半导体的有源开关元件。
该方法可以包括对谐波执行有源谐波频率滤波，所述谐波包括100次或更多次谐波、250次或更多次谐波、或者甚至更高次谐波。
变换器可不具有用于接收电流测量结果或THiD测量结果的有线连接的任何端子。
安装变换器可以包括将变换器安装在壁装式机柜中。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种在有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统中使用根据实施例的变换器的方法。
该使用可以包括将变换器电连接在馈线的下游。
该使用可以包括将变换器电连接到低压(LV)主总线汇流条或LV子总线汇流条。
该使用可以包括以分散式变换器布置方式靠近负载安装多个变换器。
根据实施例的变换器可以用于减少有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统的占用空间。
根据实施例的变换器可以用于增加开关频率和/或减少变换器电路中的耗散。
变换器可以是用于低压(LV)开关设备的变换器。
各种效果和优点与本发明相关联。基于宽带隙半导体(例如，SiC或GaN)的变换器的有源开关元件可在例如等于或大于10kHz或者等于或大于40kHz的高频下切换。较高次谐波可以被滤除。这允许无源分量(例如电感率、电容率和/或电阻率)更小。变换器电路可以装入DIN轨型塑料盒中，这提供了安装的便利性。不需要与电流互感器的有线连接，这进一步提高了安装的便利性和/或允许将变换器靠近造成污染的负载定位。当使用电流测量结果或THiD测量结果时(如PFC应用中的情况)，可以经由无线接口接收所需的电流测量结果或THiD测量结果。基于宽带隙半导体的变换器可获得更宽的滤波频谱，从而改善THiD特性。
该变换器适合于整个低压开关设备的分散式应用。通过将变换器(或使用它的有源滤波电路)定位为较靠近负载，可以提高滤波效率。变换器运行不需要与电流互感器的有线连接这一事实促进了整个低压开关设备的分散式应用。
安装变换器不需要特殊的轨和/或机柜设计。这增强了互操作性并降低了安装复杂性。该变换器适合于容易集成到例如低压应用(例如住宅应用或中小型工业应用)中的开关设备。
附图说明
将参照附图中所示的优选示例性实施例更详细地说明本发明的主题，其中：
图1是根据实施例的、安装到DIN轨的变换器的示意性剖视图。
图2是安装到另一个DIN轨的图1的变换器的示意性剖视图。
图3是根据实施例的变换器的变换器电路的电路图。
图4是根据实施例的变换器的变换器电路的电路图。
图5是根据实施例的变换器的变换器电路的电路图。
图6是根据实施例的电力系统的示意图。
图7是常规电力系统的示意图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的示例性实施例，在附图中相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。虽然一些实施例将在用于有源谐波滤波和/或能量储存的壁装式机柜中的变换器的上下文中进行描述，但本发明不限于此。
图1是根据实施例的变换器20的剖视图。变换器20具有壳体21。壳体21具有安装结构23。安装结构23适于与DIN轨机械接合。安装结构23可以适于与至少一种并且优选地几种类型的DIN轨机械接合，DIN轨可以选自顶帽轨、G型截面轨、C型截面轨。安装结构23可以适于与根据EN60715(例如DIN EN 60715:2018-07或DIN EN 60715:2001-09)、EN 50035、BS5825或DIN 46277-1的至少一种并且优选地几种类型的DIN轨机械接合。
变换器电路容纳在壳体20内。如将参照图3至图5更详细地说明的，变换器电路包括基于宽带隙半导体的有源开关元件。优选地，变换器20的所有有源开关元件实现为基于宽带隙半导体的半导体开关。举例说明，变换器电路的有源开关元件可以实现为基于SiC或GaN的有源开关元件。
与例如基于Si的半导体开关相比，基于宽带隙半导体的开关元件可以在更高的频率下切换。更高的开关频率允许无源部件(例如谐振电路的电感和/或电容、和/或电阻)具有更小的尺寸。与具有基于Si的半导体开关作为有源开关元件的变换器相比，当使用基于宽带隙半导体的半导体开关时，可以减少变换器电路的占用空间。这允许所有的变换器部件被容纳在用于安装到DIN轨的常规壳体21中。
变换器电路还适于使用总谐波电压失真(THvD)测量结果来执行控制功能，例如控制基于有源宽带隙半导体的开关元件切换的时序以获得期望的有源谐波滤波、负载平衡和/或能量储存管理。
安装结构23可以由塑料制成。安装结构23可以适于经由卡扣配合连接安装到DIN轨12。安装结构23可以包括一个或多个弹性可变形的指状物，其允许安装结构23以这样的方式与DIN轨23接合，使得可以通过使安装结构23脱离DIN轨12以无破坏的方式从DIN轨移除壳体20。
安装结构23可以适于可移除地接合不同类型的DIN轨12、13，例如G型截面DIN轨(如图1所示)和C型截面DIN轨(如图2所示)。安装结构可包括至少四个弹性可变形的指状物，其允许安装结构23与不同类型的DIN轨12、13接合。
图3是根据实施例的变换器电路30的示意图。可以提供各种变换器拓扑结构的变换器电路。优选地，变换器电路30的所有有源开关元件实现为基于宽带隙半导体的半导体开关。变换器电路30的所有有源开关元件可以实现为基于SiC或GaN的有源开关元件。
变换器电路30可以具有多个基于宽带隙半导体的半导体开关元件32、33。
基于宽带隙半导体的半导体开关元件32、33可以由控制电路控制，该控制电路可以包括一个或多个集成电路(IC)31。IC 31可以由以下的任意一种或任意组合实现：处理器、微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或这些元件中的若干个元件的任意组合。IC 31可以适于响应于确定的THvD来控制基于宽带隙半导体的半导体开关元件32、33的切换。THvD测量结果可以在变换器20的壳体21内本地获得，因此不需要外部连接。
用于获得THvD的电压测量结果的处理可以由IC 31执行。IC 31可以接收三相中每一相的电压信号V(t)并且可以处理电压信号V(t)以计算THvD。
用于切换基于宽带隙半导体的半导体开关元件32、33的控制逻辑可以根据使用变换器20的电力系统而变化。IC 31可以控制变换器电路的基于宽带隙半导体的半导体开关元件32、33以便执行有源谐波滤波、负载平衡、能量储存管理，但不限于此。
图4是可以在变换器电路30中使用的示例性变换器拓扑结构的电路图。变换器电路30可以实现为三相三电平NPC型DC-AC逆变器，但不限于此。可以使用其他变换器拓扑结构。举例说明，变换器电路可以具有其他AC/DC、DC/AC或AC/AC变换器拓扑结构。
变换器电路30包括多个有源开关元件34、35、36。有源开关元件34、35、36实现为基于宽带隙半导体的开关，例如基于SiC或GaN的半导体开关。
变换器电路30具有一个或多个集成电路31。IC 31可以由以下中的任何一种或任意组合来实现：处理器、微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或这些元件中的若干个元件的任意组合。IC 31可操作用于接收三相中每一相的电压信号V(t)并且可处理电压信号V(t)以计算THvD。IC 31可操作用于生成至少取决于计算出的THvD的控制信号。控制信号可以控制有源开关元件34、35、36的切换。
可以至少基于计算出的THvD生成控制信号，以便获得期望的滤波、负载平衡、功率因数校正、或变换器期望的其他功能。
变换器20优选地不包括用于至电流互感器的有线连接的任何输入。控制操作优选地基于不需要变换器20连接到电流互感器的THvD测量结果来执行。在各种应用中，例如有源谐波滤波或负载平衡，可以根本不使用电流测量结果来控制变换器20的操作。
在某些应用中，例如功率因数校正(PFC)，可能需要电流测量结果或从中导出的量来操作变换器20。为了允许变换器20仍然容易地安装在DIN轨上而不需要同建立与电流互感器的有线连接相关联的复杂性，变换器20可以具有无线接口。
图5是根据实施例的变换器电路30的示意图。变换器电路30具有容纳在变换器的壳体20中的无线接口37。无线接口37可以是蓝牙、蓝牙低能量(BLE)、蜂窝通信、和/或Wi-Fi接口，但不限于此。
无线接口37可适于与电流互感器(CT)18进行无线通信。无线接口37可适于从CT18接收电流测量结果或从电流测量结果导出的量，例如总谐波电流失真(THiD)测量结果。变换器20可以适于经由拉取或推送机制从CT 18接收电流或THiD测量结果。可以在CT 18和变换器20的无线接口37之间提供网关(未示出)。
当在变换器电路30中处理电流测量结果或从中导出的量时，IC 31可以响应于电流或THiD测量结果来控制基于宽带隙半导体的半导体开关32-36。
当不执行电流测量和/或当不需要THiD测量时，也可以使用无线接口37。举例说明，变换器20可以适于经由无线接口37输出操作数据或从中导出的信息。操作数据或从中导出的信息可进一步处理和/或可在进一步处理之后经由人机接口(HMI)19输出。HMI 19可以与变换器20分开提供，并且可以不需要在变换器20上提供图形用户接口。
变换器20可用于有源谐波滤波器(AHV)和/或电池能量储存系统(BESS)。根据本发明的AHV或BESS包括根据本发明的变换器20。变换器20可以在壁装式机柜中安装在其中布置的DIN轨上，但不限于此。
如将参考图6更详细地说明的，变换器20可用于分散式应用中。许多具有参照图1至图5所说明的配置的变换器可以部署在整个低压(LV)开关设备。
变流器20适用于低压开关设备，其可以是壁装式或可以设置在其他机柜中。变换器20是不需要与CT有线连接的基于宽带隙半导体的DIN轨型变换器。该变换器适用于LV电力质量和能量储存市场，尤其适用于住宅、商业和中小型工业领域。
变换器20的小占用空间便于安装在不需要专门布局的机柜中的DIN轨上。因此，变换器20适用于配电系统，其中多个变换器20布置在靠近负载/消费者的LV侧，用于例如滤波。
图6示出了具有配电变压器51的系统50。负载53可以连接到LV主总线汇流条52。根据本发明的实施例的变换器54可以连接到负载53中的至少一个。
负载55、58可以连接到LV子总线汇流条54、58。根据本发明的实施例的变换器56、57、60、61可以连接到负载55、59中的至少一些和/或连接到LV子总线汇流条54、58。
因此，具有如参照图1至图5所描述的配置的多个变换器54、56、57、60、61可以部署在整个LV开关设备。至少一些变换器可以定位在各个馈线的下游。
如上面已说明的，变换器54、56、57、60、61不需要至CT的有线连接。与安装可以在馈线下游提供反馈的电流互感器相关联的挑战得以减轻。可以实现具有靠近负载提供的许多变换器54、56、57、60、61的分散式变换器布置。
因此，根据本发明的变换器适合于在分散式布置中使用，其中变换器靠近污染源(例如，靠近谐波失真源)。
通过将变换器安装到DIN轨，可以将变换器集成到现有面板中，而无需额外的机柜。
变换器不需要CT反馈，或者至少不需要有线连接到CT。
图7示出了一种常规布置，其中以集中式方式提供有源滤波器71。有源滤波器71从CT 72接收有线反馈。有源滤波器71需要在其自己的机柜中有大面板。有源滤波器71不能滤波LV开关设备中更下游的电流。
根据本发明的变换器20获得了各种效果和优点。
由于更高的开关频率，可提供具有更紧凑尺寸的变换器20。基于宽带隙半导体的变换器的有源开关元件可以在例如10kHz或更高或者40kHz或更高的较高频率下切换，但不限于此。更高的开关频率允许无源部件具有更小的几何尺寸。这使得完整的变换器电路30足够小以装配到可以是塑料盒的DIN轨型壳体21中。壳体21可具有20cm或更小的最大边缘长度。
变换器20允许滤除较高阶谐波。这允许无源部件上的较低损耗。整体效率得到提高。
对于许多应用，不必使用CT。可以经由电力线缆连接基于THvD测量执行滤波。变换器20的安装被简化。安装不需要专门的调试工程师。
如果需要CT反馈用于例如PFC等，则无需有线连接即可实现。举例说明，当需要闭环操作时，典型地用于功率因数校正应用，可以经由无线接口37从断路器(CB)接收电流反馈。
THiD滤波性能得到改善。举例说明，对于更宽的滤波频谱，可以达到小于1％的THiD。
变换器20可以具有支持分散式使用的级别，其中多个变换器20分布在整个LV开关设备。将变换器20定位为更靠近污染者负载提高了滤波效率。
变换器20的安装不需要特殊的轨或机柜设计。这减少了总占用空间以及安装时间和成本。变换器20可以安装在各种不同的LV开关设备中，与品牌或制造商无关。
可以并联安装多个根据本发明的变换器20。
由于紧凑的尺寸和较低的散热以及通过不需要专用工具的卡扣配合连接进行安装的便利性，变换器20提供了集成到住宅、商业或工业开关设备中的便利性。
操作数据、状态信息、警报或其他信息可以由变换器20经由无线接口37输出以便显示在HMI 19上，可能在进一步处理之后。HMI 19可以集成在移动计算终端或移动通信设备中。不需要在变换器20上提供专用屏幕。
基于宽带隙半导体的变换器20具有紧凑的尺寸，同时能够在至少一些应用中执行无CT无传感器操作。
由于一种类型的基于宽带隙半导体的变换器20适用于轻松安装在各种LV开关面板中而无需专用轨和/或机柜，基于宽带隙半导体的变换器20的制造、库存和/或交付得以简化。
变换器20可以安装到具有DIN轨的各种常规开关设备面板中。散热器不太重且体积不太大，并且不需要特殊的轨。
相同类型的基于宽带隙半导体的变换器20可用于各种应用，如谐波滤波、功率因数校正、负载平衡和电池能量储存。
虽然在附图和前面的描述中详细描述了本发明，但是这样的描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员和实践所要求保护的发明的人员可以理解和实现所公开实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。在不同的权利要求中记载某些元素或步骤的事实并不表明这些元素或步骤的组合不能被有利地使用，具体地，除了实际的权利要求从属之外，任何进一步有意义的权利要求组合都应被视为公开。
Claims (15)
1.一种变换器(20)，包括：
壳体(21)，所述壳体(21)具有用于将变换器(20)安装到DIN轨(12，13)的安装结构(23)；
变换器电路(30)，所述变换器电路(30)设置在所述壳体(21)内并且包括一个或多个基于宽带隙半导体的有源开关元件(32、33；34-36)，其中，所述变换器电路(30)适于确定总谐波电压失真(THvD)，并基于所确定的THvD控制所述基于宽带隙半导体的有源开关元件(32、33；34-36)。
2.根据权利要求1所述的变换器(20)，其中，所述变换器电路(30)包括无线接口(37)，可选地，其中，所述无线接口(37)包括蓝牙、蓝牙低能量或Wi-Fi接口(37)。
3.根据权利要求2所述的变换器(20)，其中，所述无线接口(37)适于输出用于经由人机接口(19)输出的数据。
4.根据权利要求2或3所述的变换器(20)，其中，所述无线接口(37)适于接收电流测量结果。
5.根据权利要求2或3所述的变换器(20)，其中，所述变换器(20)包括控制电路，所述控制电路适于基于所确定的THvD并独立于总谐波电流失真(THiD)测量来控制所述基于宽带隙半导体的有源开关元件(32、33；34-36)的切换。
6.根据前述权利要求中任一项所述的变换器(20)，其中，所述变换器(20)是双向变换器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的变换器(20)，其中，所述安装结构(23)适于与选自包括顶帽轨、C型截面轨(13)、G型截面轨(12)的组中的DIN轨(12、13)机械接合。
8.根据权利要求7所述的变换器(20)，其中，所述安装结构(23)适于与第一DIN轨(12、13)和第二DIN轨(12、13)两者机械接合，所述第一DIN轨(12、13)和所述第二DIN轨(12、13)彼此不同，并且所述第一DIN轨(12、13)和所述第二DIN轨(12、13)两者选自包括顶帽轨(12、13)、C型截面轨(12、13)、G型截面轨(12、13)的组中。
9.一种有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统，包括：
DIN轨(12、13)；以及
根据前述权利要求中任一项所述的变换器(20)，所述变换器(20)安装在所述DIN轨(12、13)上。
10.根据权利要求9所述的有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统，其中，所述变换器(20)安装于壁装式单元中。
11.一种电力系统，包括：
总线(52、54、58)；
耦合到所述总线(52、54、58)的多个负载(53、55、59)；以及
多个根据权利要求1至8中任一项所述的变换器(54、56、57、60、61)，连接到所述负载(53、55、59)中的多个。
12.一种电力系统架构，包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的变换器，其中，以下中的至少一项成立：
通过将所述变换器(20)安装到DIN轨，所述变换器(20)能够被安装到具有所述DIN轨的现有面板；
能够执行所述变换器(20)的安装而无需建立至电流互感器(18)的有线连接；
变换器(20)能够被安装到现有低压面板而不需要专用的散热机构；
变换器(20)能够靠近失真源安装，可选地，其中，所述失真源是产生谐波或无功功率的负载；
所述变换器(20)以分散式变换器布置方式来布置，以减少或消除谐波和无功功率流动和/或提高电力质量；
在设定了目标功率因数的情况下，所述变换器(20)能够接收来自电流互感器的无线反馈。
13.一种安装有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统的方法，所述方法包括：
提供DIN轨(12、13)；以及
将变换器(20)安装到所述DIN轨(12、13)，其中，所述变换器(20)包括壳体(21)和变换器电路(30)，所述壳体(21)包括安装结构(23)，所述变换器电路(30)设置在所述壳体(21)内并且包括基于宽带隙半导体的有源开关元件，其中，所述变换器电路(30)适于确定总谐波电压失真(THvD)，并使用所确定的THvD来控制所述基于宽带隙半导体的有源开关元件，其中，将所述变换器(20)安装到所述DIN轨(12、13)包括使所述安装结构(23)与所述DIN轨(12、13)接合。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述变换器(20)是根据权利要求1至8中任一项所述的变换器。
15.一种根据权利要求1至8中任一项所述的变换器(20)在有源谐波滤波器、功率因数校正电路、负载平衡电路或电池能量储存系统中的使用。
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