FR3112042A1 - Three-phase AC / DC voltage converter including only two power converter modules - Google Patents

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Abstract

Convertisseur de tension AC/DC triphasé comprenant uniquement deux modules de conversion électrique Convertisseur de tension (10) permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement, le convertisseur de tension comprenant des premier et second modules de conversion électrique (22,24) connectés en série dans un bras (20) ; un dispositif de transformation d’énergie électrique (40) comportant un premier enroulement primaire (41a) connecté entre des premier et deuxième terminaux alternatifs (30,32) et un second enroulement primaire (42a) connecté entre des deuxième et troisième terminaux alternatifs (32,34), ainsi que des premier et second enroulements secondaires (41b,42b) ; et un module de contrôle (100) configuré pour commander les premier et second modules de conversion électrique de sorte qu’un premier courant alternatif (I1) circulant dans le premier enroulement secondaire et un second courant alternatif (I2) circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés, le convertisseur de tension comprenant uniquement deux modules de conversion électrique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.Three-phase AC/DC voltage converter comprising only two electrical conversion modules A voltage converter (10) for converting an alternating voltage into a direct voltage and vice versa, the voltage converter comprising first and second electrical conversion modules (22, 24 ) connected in series in an arm (20); an electrical energy transformation device (40) comprising a first primary winding (41a) connected between first and second alternating terminals (30,32) and a second primary winding (42a) connected between second and third alternating terminals (32 ,34), as well as first and second secondary windings (41b,42b); and a control module (100) configured to control the first and second electrical conversion modules so that a first alternating current (I1) flowing in the first secondary winding and a second alternating current (I2) flowing in the second secondary winding are out of phase, the voltage converter comprising only two electrical conversion modules. Figure for abstract: Fig. 1.

Description

Convertisseur de tension AC/DC triphasé comprenant uniquement deux modules de conversion électriqueThree-phase AC/DC voltage converter comprising only two electrical conversion modules

La présente invention concerne le domaine technique des convertisseurs de tension alternative en tension continue et inversement, également appelés convertisseurs de tension AC/DC. Ce type de convertisseurs est particulièrement adapté pour être implanté dans des installations d’alimentation électrique en courant continu haute tension (HVDC pour « High Voltage Direct Current » en langue anglaise).The present invention relates to the technical field of AC to DC voltage converters and vice versa, also called AC/DC voltage converters. This type of converter is particularly suitable for installation in high voltage direct current (HVDC) power supply installations.

Les installations d’alimentation électrique HVDC comprennent généralement un réseau d’alimentation électrique continu permettant le transport d’électricité sur de longues distances au moyen de lignes à courant continu de plusieurs centaines de kilomètres. Elles comprennent également un réseau d’alimentation électrique alternatif, par exemple relié à un parc éolien offshore. Les convertisseurs de tension AC/DC permettent la connexion d’un tel réseau d’alimentation électrique alternatif avec un réseau d’alimentation électrique continu.HVDC power supply installations generally comprise a continuous power supply network allowing the transmission of electricity over long distances by means of direct current lines of several hundred kilometers. They also include an alternative power supply network, for example connected to an offshore wind farm. AC/DC voltage converters allow the connection of such an alternating power supply network with a direct power supply network.

On connait des convertisseurs de tension AC/DC triphasés, tels que le convertisseur décrit dans EP 2 569 858 A1. Ce convertisseur comprend un bras s’étendant entre des premier et second terminaux continus dans lequel sont connectées en série trois modules de conversion électrique. Ce convertisseur comprend en outre un transformateur comportant trois enroulements primaires et trois enroulements secondaires. Chacun des enroulements secondaires du transformateur est connecté électriquement à un des trois modules de conversion électrique.Three-phase AC/DC voltage converters are known, such as the converter described in EP 2 569 858 A1. This converter comprises an arm extending between first and second continuous terminals in which three electrical conversion modules are connected in series. This converter further comprises a transformer comprising three primary windings and three secondary windings. Each of the secondary windings of the transformer is electrically connected to one of the three electrical conversion modules.

Un inconvénient de ce convertisseur triphasé est qu’il comprend un nombre de composants très important et qu’il se révèle très encombrant. En effet, l’application haute tension impose des distances minimales entre les modules de conversion électrique de ce convertisseur. Ce convertisseur, muni de trois modules de conversion électrique présente par conséquent une taille et un encombrement important.A disadvantage of this three-phase converter is that it includes a very large number of components and that it turns out to be very bulky. Indeed, the high voltage application imposes minimum distances between the electrical conversion modules of this converter. This converter, equipped with three electrical conversion modules therefore has a large size and bulk.

Par ailleurs, chacun des trois modules de conversion électrique de ce convertisseur comprend plusieurs dizaines de sous-modules connectés dans une branche de phase. Aussi, ce convertisseur est très lourd, volumineux et encombrant. En outre, sa fabrication est particulièrement difficile et coûteuse.Furthermore, each of the three electrical conversion modules of this converter comprises several tens of sub-modules connected in a phase branch. Also, this converter is very heavy, bulky and bulky. In addition, its manufacture is particularly difficult and expensive.

De plus, d’importantes ressources doivent être utilisées afin de contrôler l’ensemble des éléments de commande de ce convertisseur. Le contrôle du convertisseur est donc particulièrement coûteux et complexe.In addition, significant resources must be used to control all the control elements of this converter. The control of the converter is therefore particularly expensive and complex.

Un but de la présente invention est de proposer un convertisseur de tension remédiant aux problèmes précités et permettant notamment de réduire le nombre de composants dudit convertisseur de tension.An object of the present invention is to propose a voltage converter remedying the aforementioned problems and making it possible in particular to reduce the number of components of said voltage converter.

Pour ce faire, l’invention porte sur un convertisseur de tension permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement, le convertisseur de tension comprenant :
- des premier et second terminaux continus configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique continu ;
- des premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique alternatif ;
- un bras s’étendant entre les premier et second terminaux continus et comportant un premier module de conversion électrique et un second module de conversion électrique connectés en série dans ledit bras, les premier et second modules de conversion électrique présentant chacun une première borne continue et une seconde borne continue entre lesquelles il s’étend, ainsi qu’une première borne alternative et une seconde borne alternative;
- un dispositif de transformation d’énergie électrique comportant un premier enroulement primaire connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs et un second enroulement primaire connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs, le dispositif de transformation d’énergie électrique comportant en outre un premier enroulement secondaire connecté entre les première et seconde bornes alternatives du premier module de conversion électrique et un second enroulement secondaire connecté entre les première et seconde bornes alternatives du second module de conversion électrique, le premier module de conversion électrique étant configuré pour générer un premier courant alternatif contrôlable circulant dans le premier enroulement secondaire, le second module de conversion électrique étant configuré pour générer un second courant alternatif contrôlable circulant dans le second enroulement secondaire ;
- un module de contrôle configuré pour commander les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés,
le convertisseur de tension comprenant uniquement deux modules de conversion électrique.
To do this, the invention relates to a voltage converter making it possible to convert an alternating voltage into a direct voltage and vice versa, the voltage converter comprising:
- First and second DC terminals configured to be electrically connected to a DC power supply network;
- First, second and third AC terminals configured to be electrically connected to an AC power supply network;
- an arm extending between the first and second continuous terminals and comprising a first electrical conversion module and a second electrical conversion module connected in series in said arm, the first and second electrical conversion modules each having a first continuous terminal and a second continuous terminal between which it extends, as well as a first alternating terminal and a second alternating terminal;
- an electric energy transformation device comprising a first primary winding connected between the first and second AC terminals and a second primary winding connected between the second and third AC terminals, the electric energy transformation device further comprising a first winding secondary connected between the first and second AC terminals of the first electrical conversion module and a second secondary winding connected between the first and second AC terminals of the second electrical conversion module, the first electrical conversion module being configured to generate a first controllable alternating current flowing in the first secondary winding, the second electrical conversion module being configured to generate a second controllable alternating current flowing in the second secondary winding;
- a control module configured to control the first and second electrical conversion modules so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase,
the voltage converter comprising only two electrical conversion modules.

Le convertisseur de tension selon l’invention peut être aisément connecté dans une installation électrique HVDC, entre un réseau d’alimentation électrique alternatif et un réseau d’alimentation électrique continu. Le convertisseur de tension est avantageusement réversible, de sorte qu’il permet de convertir une tension alternative en une tension continue mais également de convertir une tension continue en tension alternative.The voltage converter according to the invention can be easily connected in an HVDC electrical installation, between an AC power supply network and a DC power supply network. The voltage converter is advantageously reversible, so that it makes it possible to convert an alternating voltage into a direct voltage but also to convert a direct voltage into alternating voltage.

On comprend que chacun des modules de conversion électrique est connecté dans le bras par l’intermédiaire de ses première et seconde bornes continues. A chaque enroulement secondaire du dispositif de transformation électrique est associé un module de conversion électrique.It is understood that each of the electrical conversion modules is connected in the arm via its first and second continuous terminals. Each secondary winding of the electrical transformation device is associated with an electrical conversion module.

Contrairement aux convertisseurs de tension de l’art antérieur, dans lesquels les enroulements primaires sont couplés en étoile, et présentent chacun une borne reliée au neutre, ou en triangle, chacun des enroulements primaires du convertisseur de tension selon l’invention est connecté entre deux terminaux alternatifs, et sont donc configurés pour être reliés directement au réseau d’alimentation électrique alternatif.Unlike the voltage converters of the prior art, in which the primary windings are coupled in star, and each have a terminal connected to neutral, or in triangle, each of the primary windings of the voltage converter according to the invention is connected between two AC terminals, and are therefore configured to be connected directly to the AC power supply network.

Les premier et second modules de conversion électrique permettent de générer respectivement une première tension continue insérée et une seconde tension continue insérée contrôlables dans le bras entre leurs premières et secondes bornes continues respectives. Ces première et seconde tensions continues insérées permettent de contrôler un courant continu circulant dans le bras.The first and second electrical conversion modules make it possible to respectively generate a first inserted DC voltage and a second inserted DC voltage that can be controlled in the arm between their respective first and second DC terminals. These first and second DC voltages inserted make it possible to control a DC current flowing in the arm.

Les premier et second modules de conversion électrique permettent en outre de générer respectivement une première tension alternative insérée et une seconde alternative insérée contrôlables entre leurs premières et secondes bornes alternatives respectives.The first and second electrical conversion modules also make it possible to respectively generate a first inserted AC voltage and a second inserted AC voltage that can be controlled between their respective first and second AC terminals.

Ces première et seconde tensions alternatives insérées permettent de générer respectivement ledit premier courant alternatif I1circulant dans le premier enroulement secondaire et ledit second courant alternatif I2circulant dans le second enroulement secondaire.These first and second inserted alternating voltages make it possible to respectively generate said first alternating current I 1 flowing in the first secondary winding and said second alternating current I 2 flowing in the second secondary winding.

Le dispositif de transformation d’énergie électrique présente un rapport de transformationrcorrespondant au rapport entre le nombre de spires du premier enroulement secondaire et le nombre de spires du premier enroulement primaire. En première approximation, ce rapport de transformation est environ égal au rapport entre la tension aux bornes du premier enroulement secondaire et la tension aux bornes du premier enroulement primaire.The electrical energy transformation device has a transformation ratio r corresponding to the ratio between the number of turns of the first secondary winding and the number of turns of the first primary winding. As a first approximation, this transformation ratio is approximately equal to the ratio between the voltage across the terminals of the first secondary winding and the voltage across the terminals of the first primary winding.

A partir des premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements secondaires, le dispositif de transformation d’énergie électrique fournit des premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements primaires, qui sont des images, au rapport de transformationrprès, desdits premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements secondaires.From the first and second alternating currents circulating in the first and second secondary windings, the electrical energy transformation device supplies first and second alternating currents circulating in the first and second primary windings, which are images, at the transformation ratio close to said first and second alternating currents flowing in the first and second secondary windings.

A partir des premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements primaires, le convertisseur de tension selon l’invention permet de construire un système triphasé de trois courants de phase alternatifs. Ce système triphasé comprend des premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifs Ia,Ib,Iccirculant respectivement vers les premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs du convertisseur de tension. Ces courants de phase alternatifs sont contrôlables en phase et en amplitude, de sorte que la puissance active et la puissance réactive du convertisseur de tension peuvent également être contrôlées.From the first and second alternating currents circulating in the first and second primary windings, the voltage converter according to the invention makes it possible to construct a three-phase system of three alternating phase currents. This three-phase system comprises first, second and third AC phase currents I a , I b , I c flowing respectively towards the first, second and third AC terminals of the voltage converter. These alternating phase currents are controllable in phase and amplitude, so that the active power and the reactive power of the voltage converter can also be controlled.

Les relations entre les premier et second courants alternatifs I1,I2circulant dans les premier et second enroulements secondaires et les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifs IA,IB,ICsont les suivantes :The relationships between the first and second alternating currents I 1 , I 2 flowing in the first and second secondary windings and the first, second and third alternating phase currents I A , I B , I C are as follows:

Le dispositif de transformation d’énergie électrique du convertisseur de tension selon l’invention permet d’obtenir une distribution triphasée de trois courants de phase alternatifs à partir de deux courants alternatifs circulant dans les enroulements secondaires du dispositif de transformation d’énergie électrique.The electrical energy transformation device of the voltage converter according to the invention makes it possible to obtain a three-phase distribution of three alternating phase currents from two alternating currents circulating in the secondary windings of the electrical energy transformation device.

Ces trois courants de phase alternatifs IA,IB,ICdéfinissent un système triphasé.These three alternating phase currents I A , I B , I C define a three-phase system.

La phase et l’amplitude du premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et la phase et l’amplitude du second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire du dispositif de transformation d’énergie électrique forment quatre degrés de liberté du système triphasé donné ci-dessus.The phase and amplitude of the first alternating current flowing in the first secondary winding and the phase and amplitude of the second alternating current flowing in the second secondary winding of the electrical energy transformation device form four degrees of freedom of the given three-phase system above.

En appliquant une transformation de Fortescue à ce système, également appelée méthode des composantes symétriques, ce système triphasé peut être décomposé en une somme de trois systèmes triphasés, à savoir un système équilibré direct, un système équilibré inverse et un système homopolaire.By applying a Fortescue transformation to this system, also known as the method of symmetric components, this three-phase system can be decomposed into a sum of three three-phase systems, namely a forward balanced system, an inverse balanced system and a zero sequence system.

Le système équilibré direct permet d’imposer la puissance active et la puissance réactive du convertisseur de tension. Pour que le système triphasé composé par les trois courants de phase alternatif soit équilibré, le système équilibré inverse et le système homopolaire doivent chacun présenter une partie réelle et une partie imaginaire nulle. En effet, ceci permet de ne conserver que le système direct, qui est un système triphasé équilibré formé par les trois courants de phase alternatifs IA,IB,IC, qui sont alors déphasés de 120° et présentent une même amplitude. Ces trois systèmes imposent donc six contraintes à satisfaire, à savoir le contrôle de la puissance active, le contrôle de la puissance réactive, l’annulation des parties réelle et imaginaire du système équilibré inverse, l’annulation des parties réelle et imaginaire du système homopolaire.The direct balanced system makes it possible to impose the active power and the reactive power of the voltage converter. For the three-phase system composed by the three alternating phase currents to be balanced, the inverse balanced system and the homopolar system must each have a real part and a zero imaginary part. Indeed, this makes it possible to keep only the direct system, which is a balanced three-phase system formed by the three alternating phase currents IAT,IB,IVS, Who are then phase shifted by 120° and have the same amplitude. These three systems therefore impose six constraints to be satisfied, namely the control of the active power, the control of the reactive power, the cancellation of the real and imaginary parts of the inverse balanced system, the cancellation of the real and imaginary parts of the homopolar system .

Le couplage des enroulements primaires du dispositif transformation d’énergie du convertisseur de tension selon l’invention, dans lequel le premier enroulement primaire est connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs et le second enroulement primaire est connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs, permet d’annuler la partie réelle et la partie imaginaire du système homopolaire, par construction. En effet, le courant homopolaire est définit comme la somme des trois courants de phase alternatifs. Grâce aux trois équations données précédemment, on constate que la somme des trois courants de phase alternatifs est nulle. Il n’y a pas de courant homopolaire, et les parties réelles et imaginaires du système homopolaire sont donc nulles. Aussi, grâce à ce couplage des enroulements primaire du dispositif de transformation électrique selon l’invention, seules quatre contraintes, à savoir le contrôle des puissances active et réactive et l’annulation des parties réelle et imaginaire du système inverse, doivent être satisfaites au moyen des quatre degrés de libertés précités. La résolution des trois systèmes équilibrés est donc permise grâce au couplage particulièrement astucieux des enroulements primaires du convertisseur de tension selon l’invention. Le module de contrôle est avantageusement configuré pour ajuster le déphasage entre les premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements secondaires, de manière à imposer un déphasage d’environ 120° entre chacun des trois courants de phase alternatifs Ia,Ib,Ic.The coupling of the primary windings of the energy transformation device of the voltage converter according to the invention, in which the first primary winding is connected between the first and second AC terminals and the second primary winding is connected between the second and third AC terminals, makes it possible to cancel the real part and the imaginary part of the homopolar system, by construction. Indeed, the zero sequence current is defined as the sum of the three alternating phase currents. Thanks to the three equations given above, it can be seen that the sum of the three alternating phase currents is zero. There is no zero sequence current, and therefore the real and imaginary parts of the zero sequence system are zero. Also, thanks to this coupling of the primary windings of the electrical transformation device according to the invention, only four constraints, namely the control of the active and reactive powers and the cancellation of the real and imaginary parts of the inverse system, must be satisfied by means of the four aforementioned degrees of freedom. The resolution of the three balanced systems is therefore permitted thanks to the particularly clever coupling of the primary windings of the voltage converter according to the invention. The control module is advantageously configured to adjust the phase difference between the first and second alternating currents flowing in the first and second secondary windings, so as to impose a phase difference of approximately 120° between each of the three alternating phase currents I a , I b ,I c .

Le convertisseur de tension selon l’invention permet donc d’obtenir une distribution triphasée équilibrée de trois courants de phase alternatifs Ia,Ib,Icà partir de deux courants traversant les enroulements secondaires du dispositif de transformation d’énergie électrique, à savoir les premier et deuxième courants alternatifs circulant dans les premier et deuxième enroulements secondaires. Par équilibré on entend que les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifs Ia,Ib,Icprésentent sensiblement la même amplitude et sont déphasés d’environ 120° ou 2π/3.The voltage converter according to the invention therefore makes it possible to obtain a balanced three-phase distribution of three alternating phase currents I a , I b , I c from two currents passing through the secondary windings of the electrical energy transformation device, at namely the first and second alternating currents flowing in the first and second secondary windings. Balanced means that the first, second and third alternating phase currents I a , I b , I c have substantially the same amplitude and are out of phase by approximately 120° or 2π/3.

En d’autres mots, le convertisseur de tension selon l’invention permet d’obtenir une distribution triphasée équilibrée de trois courants de phase alternatifs à partir de deux modules de conversion électrique connectés en série dans le bras.In other words, the voltage converter according to the invention makes it possible to obtain a balanced three-phase distribution of three alternating phase currents from two electrical conversion modules connected in series in the arm.

Grâce à l’invention, le convertisseur de tension comprend exactement deux modules de conversion électrique, et donc strictement moins de trois modules de conversion électrique, contrairement aux convertisseurs de tension de l’art antérieur qui comprennent au moins trois modules de conversion électrique.Thanks to the invention, the voltage converter comprises exactly two electrical conversion modules, and therefore strictly less than three electrical conversion modules, unlike the voltage converters of the prior art which include at least three electrical conversion modules.

Par conséquent, le convertisseur de tension selon l’invention comprend un nombre de composants, et notamment de modules de conversion électrique, réduit. Un intérêt est de réduire la taille et l’encombrement du convertisseur de tension en réduisant le nombre de modules de conversion électrique.Consequently, the voltage converter according to the invention comprises a reduced number of components, and in particular of electrical conversion modules. One interest is to reduce the size and the size of the voltage converter by reducing the number of electrical conversion modules.

En outre, il présente un nombre réduit de sous-modules, lorsque les modules de conversion en sont pourvus. Ceci permet également de réduire le nombre de connexions électriques entre les différents composants, pouvant s’avérer coûteuses et complexes à réaliser, et de simplifier ainsi l’agencement du convertisseur de tension.In addition, it has a reduced number of sub-modules, when the conversion modules are provided with them. This also makes it possible to reduce the number of electrical connections between the various components, which can be costly and complex to make, and thus to simplify the layout of the voltage converter.

En outre, chacun des modules de conversion électrique du convertisseur de tension selon l’invention est apte à générer des tensions alternatives et continues insérées plus importantes que celles générées par chacun des modules de conversion des convertisseurs de tension munis de trois modules de conversion selon l’art antérieur. En effet, la tension totale à produire est répartie sur deux modules de conversion électrique au lieu de trois. En revanche, chacun des modules de conversion électrique est amené à supporter des courants moins importants que les modules de conversion électrique de l’art antérieur. Aussi, la taille de ces modules de conversion électrique peut être réduite.In addition, each of the electrical conversion modules of the voltage converter according to the invention is able to generate AC and DC voltages inserted greater than those generated by each of the conversion modules of the voltage converters provided with three conversion modules according to the prior art. Indeed, the total voltage to be produced is distributed over two electrical conversion modules instead of three. On the other hand, each of the electrical conversion modules is required to withstand lower currents than the electrical conversion modules of the prior art. Also, the size of these electrical conversion modules can be reduced.

Le convertisseur de tension selon l’invention présente donc un poids et un encombrement très inférieur aux convertisseurs de tension de l’art antérieur, ainsi qu’un coût de fabrication réduit.The voltage converter according to the invention therefore has a much lower weight and bulk than the voltage converters of the prior art, as well as a reduced manufacturing cost.

Par ailleurs, le convertisseur de tension selon l’invention peut n’être muni que de deux enroulements primaires et deux enroulements secondaires, ce qui réduit encore l’encombrement du convertisseur de tension.Furthermore, the voltage converter according to the invention may be provided with only two primary windings and two secondary windings, which further reduces the size of the voltage converter.

De préférence, le module de contrôle est configuré pour commander les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés d’un angle compris entre 55° et 65°, de préférence d’un angle sensiblement égal à 60°.Preferably, the control module is configured to control the first and second electrical conversion modules so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase by an angle between between 55° and 65°, preferably by an angle substantially equal to 60°.

Un intérêt est d’améliorer l’équilibre du système triphasé formé par les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifs, construits à partir des premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements secondaires. Ceci permet d’imposer un déphasage d’environ 120° entre les premier et deuxième courants de phase alternatifs, ainsi qu’entre les deuxième et troisième courants de phase alternatifs et entre les troisième et premier courants de phase alternatifs.One interest is to improve the balance of the three-phase system formed by the first, second and third alternating phase currents, constructed from the first and second alternating currents circulating in the first and second secondary windings. This makes it possible to impose a phase shift of approximately 120° between the first and second alternating phase currents, as well as between the second and third alternating phase currents and between the third and first alternating phase currents.

De préférence, le module de contrôle commande les premier et second modules de conversion électrique de manière à réguler les première et seconde tensions alternatives insérées entre les première et seconde bornes alternatives des premier et second modules de conversion électrique, ce qui permet d’ajuster la phase et l’amplitude des premier et second courants alternatifs circulant dans les enroulements secondaires du dispositif de transformation d’énergie électrique.Preferably, the control module controls the first and second electrical conversion modules so as to regulate the first and second alternating voltages inserted between the first and second alternating terminals of the first and second electrical conversion modules, which makes it possible to adjust the phase and amplitude of the first and second alternating currents flowing in the secondary windings of the electrical energy transformation device.

Le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire est avantageusement en phase avec le premier courant de phase alternatif.The first alternating current flowing in the first secondary winding is advantageously in phase with the first alternating phase current.

De manière avantageuse, les premier et second modules de conversion électrique comprennent chacun une branche principale s’étendant entre les première et seconde bornes continues du module de conversion électrique correspondant et dans laquelle est connectée une chaine de sous-modules, chacune des chaines de sous-modules comprenant une pluralité de sous-modules commandables individuellement par un organe de commande propre à chaque sous-module et chaque sous-module comprenant un condensateur, l’organe de commande de chaque sous-module pouvant prendre au moins un premier état dans lequel le condensateur est inséré dans la branche principale et un deuxième état dans lequel le condensateur n’est pas inséré dans ladite branche principale.Advantageously, the first and second electrical conversion modules each comprise a main branch extending between the first and second continuous terminals of the corresponding electrical conversion module and in which is connected a chain of sub-modules, each of the chains of sub -modules comprising a plurality of sub-modules individually controllable by a control unit specific to each sub-module and each sub-module comprising a capacitor, the control unit of each sub-module being able to assume at least a first state in which the capacitor is inserted in the main branch and a second state in which the capacitor is not inserted in said main branch.

Le module de contrôle commande avantageusement les organes de commande des premier et second modules de conversion électrique.The control module advantageously controls the control members of the first and second electrical conversion modules.

De manière non limitative, les organes de commandes des sous-modules peuvent comprendre des éléments de commutation commandables de type interrupteur IGBT et une diode antiparallèle. De manière non limitative, les organes de commandes peuvent être placés dans le premier état et dans le deuxième état en réponse à un ordre de commande, provenant par exemple du module de contrôle, ou encore en fonction du signe du courant circulant dans le bras.In a non-limiting manner, the control units of the sub-modules can comprise controllable switching elements of the IGBT switch type and an antiparallel diode. In a non-limiting way, the control members can be placed in the first state and in the second state in response to a command order, coming for example from the control module, or even according to the sign of the current flowing in the arm.

Les sous-modules peuvent être commandés selon une séquence choisie pour faire varier progressivement le nombre de condensateurs qui sont connectés en série dans la branche principale du module de conversion électrique correspondant et donc dans le bras du convertisseur de tension, de façon à fournir plusieurs niveaux de tension.The sub-modules can be controlled according to a sequence chosen to gradually vary the number of capacitors which are connected in series in the main branch of the corresponding electrical conversion module and therefore in the arm of the voltage converter, so as to provide several levels Of voltage.

Avantageusement, le module de contrôle est configuré pour commander les organes de commande des sous-modules des chaines de sous-modules des premier et second modules de conversion électrique, de manière à réguler les tensions aux bornes desdites chaines de sous-modules. La commande des sous-modules des modules de conversion électrique permet d’ajuster les tensions continues insérées dans le bras mais également les tensions alternatives insérées entre les bornes alternatives des modules de conversion électrique, et donc de réguler, en phase et en amplitude, les courants alternatifs circulant dans les enroulements primaires et secondaires du dispositif de transformation d’énergie électrique. Ceci permet de réguler, en phase et en amplitude, les trois courants de phase alternatifs circulant vers les terminaux alternatifs du convertisseur de tension.Advantageously, the control module is configured to control the control members of the sub-modules of the chains of sub-modules of the first and second electrical conversion modules, so as to regulate the voltages at the terminals of said chains of sub-modules. The control of the sub-modules of the electrical conversion modules makes it possible to adjust the direct voltages inserted in the arm but also the alternating voltages inserted between the alternating terminals of the electrical conversion modules, and therefore to regulate, in phase and in amplitude, the alternating currents circulating in the primary and secondary windings of the electrical energy transformation device. This makes it possible to regulate, in phase and in amplitude, the three alternating phase currents circulating towards the alternating terminals of the voltage converter.

Préférentiellement, au moins un des premier et second modules de conversion électrique comprend une liaison électrique supérieure, reliant électriquement la première borne continue et la première borne alternative dudit module de conversion électrique, et une liaison électrique inférieure, reliant électriquement la seconde borne continue et la seconde borne alternative dudit module de conversion électrique, ledit module de conversion électrique comprenant au moins un condensateur connecté dans ladite liaison électrique supérieure et/ou dans ladite liaison électrique inférieure. Un intérêt est de bloquer la circulation d’un courant continu dans les enroulements secondaires du dispositif de transformation électrique tout en autorisant la circulation d’un courant alternatif.Preferably, at least one of the first and second electrical conversion modules comprises an upper electrical connection, electrically connecting the first continuous terminal and the first alternating terminal of said electrical conversion module, and a lower electrical connection, electrically connecting the second continuous terminal and the second alternating terminal of said electrical conversion module, said electrical conversion module comprising at least one capacitor connected in said upper electrical connection and/or in said lower electrical connection. One interest is to block the circulation of a direct current in the secondary windings of the electrical transformation device while allowing the circulation of an alternating current.

Avantageusement, le premier module de conversion électrique et le second module de conversion électrique comprennent chacun au moins un condensateur connecté dans sa liaison électrique supérieure et/ou dans sa liaison électrique inférieure.Advantageously, the first electrical conversion module and the second electrical conversion module each comprise at least one capacitor connected in its upper electrical connection and/or in its lower electrical connection.

Le premier et/ou le second module de conversion électrique peut comprendre un unique condensateur connecté dans sa liaison électrique supérieure ou dans sa liaison électrique inférieure. En variante, le premier et/ou le second module de conversion électrique peut comprendre un premier condensateur connecté dans la liaison électrique supérieure et un second condensateur connecté dans la liaison électrique inférieure.The first and/or the second electrical conversion module can comprise a single capacitor connected in its upper electrical connection or in its lower electrical connection. As a variant, the first and/or the second electrical conversion module can comprise a first capacitor connected in the upper electrical connection and a second capacitor connected in the lower electrical connection.

De manière avantageuse, au moins un des premier et second modules de conversion électrique comprend une branche secondaire, s’étendant entre les première et seconde bornes continues dudit module de conversion électrique, et dans laquelle sont connectés en série une chaine de sous-modules comprenant une pluralité de sous-modules commandables, et un pont en H comprenant une première sous-branche dans laquelle sont connectés deux interrupteurs et une seconde sous-branche, connectée en parallèle de la première sous-branche, et dans laquelle sont connectés deux interrupteurs, les première et seconde bornes alternatives dudit module de conversion électrique étant reliées électriquement respectivement à la première sous-branche et à la seconde sous-branche.Advantageously, at least one of the first and second electrical conversion modules comprises a secondary branch, extending between the first and second continuous terminals of said electrical conversion module, and in which are connected in series a chain of sub-modules comprising a plurality of controllable sub-modules, and an H-bridge comprising a first sub-branch in which two switches are connected and a second sub-branch, connected in parallel with the first sub-branch, and in which two switches are connected, the first and second alternating terminals of said electrical conversion module being electrically connected respectively to the first sub-branch and to the second sub-branch.

La branche secondaire est connectée en parallèle de la branche principale dudit module de conversion électrique. La première sous-branche est reliée à une première borne de l’enroulement secondaire correspondant, tandis que la seconde sous-branche est reliée à une seconde borne dudit enroulement secondaire correspondant.The secondary branch is connected in parallel with the main branch of said electrical conversion module. The first sub-branch is connected to a first terminal of the corresponding secondary winding, while the second sub-branch is connected to a second terminal of said corresponding secondary winding.

Avantageusement, les deux interrupteurs de la première sous-branche sont connectés l’un à l’autre en un premier point intermédiaire, la première borne alternative dudit module de conversion électrique étant reliée électriquement audit premier point intermédiaire. Avantageusement, les deux interrupteurs de la seconde sous-branche sont connectés l’un à l’autre en un second point intermédiaire, la seconde borne alternative dudit module de conversion électrique étant reliée électriquement audit second point intermédiaire.Advantageously, the two switches of the first sub-branch are connected to each other at a first intermediate point, the first AC terminal of said electrical conversion module being electrically connected to said first intermediate point. Advantageously, the two switches of the second sub-branch are connected to each other at a second intermediate point, the second AC terminal of said electrical conversion module being electrically connected to said second intermediate point.

Les interrupteurs du pont en H sont avantageusement commandés par le module de contrôle. Les interrupteurs du pont en H sont avantageusement des interrupteurs haute-tension. Le pont en H permet d’ajuster le sens de circulation du premier ou second courant alternatif circulant dans l’enroulement secondaire correspondant du dispositif de transformation d’énergie électrique.The switches of the H-bridge are advantageously controlled by the control module. The switches of the H-bridge are advantageously high-voltage switches. The H bridge makes it possible to adjust the direction of circulation of the first or second alternating current circulating in the corresponding secondary winding of the electrical energy transformation device.

De préférence, les sous-modules des chaines de sous-modules des premier et second modules de conversion électrique présentent une topologie en demi-pont ou une topologie en pont complet. Sans sortir du cadre de l’invention, d’autres topologies de sous-modules peuvent être envisagées. Chacun des modules de conversion électrique peut comprendre une combinaison de sous-modules en demi-pont et de sous-modules en pont complet.Preferably, the sub-modules of the chains of sub-modules of the first and second electrical conversion modules have a half-bridge topology or a full-bridge topology. Without departing from the scope of the invention, other topologies of sub-modules can be envisaged. Each of the electrical conversion modules may include a combination of half-bridge sub-modules and full-bridge sub-modules.

L’organe de commande d’un sous-module en demi-pont (« Half Bridge » en langue anglaise) comporte un premier élément de commutation électronique connecté en série avec le dispositif de stockage d’énergie et un deuxième élément de commutation électronique couplé entre les bornes d’entrée et de sortie du sous-module. The control member of a half-bridge sub-module comprises a first electronic switching element connected in series with the energy storage device and a second electronic switching element coupled between the input and output terminals of the submodule .

L’organe de commande d’un sous-module pont-complet (« Full Bridge » en langue anglaise) comporte quatre éléments de commutation.The control unit of a Full Bridge sub-module comprises four switching elements.

Dans ces deux topologies, l’organe de commande comprend avantageusement une diode antiparallèle connectée en parallèle de chacun des éléments de commutation.In these two topologies, the control unit advantageously comprises an antiparallel diode connected in parallel with each of the switching elements.

Préférentiellement, le convertisseur de tension comprend en outre un module de démarrage configuré pour charger les condensateurs des sous-modules des premier et second modules de conversion électrique, lorsqu’il est placé dans un premier état.Preferably, the voltage converter further comprises a start-up module configured to charge the capacitors of the sub-modules of the first and second electrical conversion modules, when it is placed in a first state.

Lors de la charge desdits condensateurs, la tension aux bornes des chaines de sous-modules augmente progressivement jusqu’à atteindre une valeur nominale.During the charging of said capacitors, the voltage at the terminals of the chains of sub-modules increases gradually until it reaches a nominal value.

Le module de démarrage est de préférence connecté entre les terminaux alternatifs du convertisseur de tension et un réseau d’alimentation électrique alternatif auquel est connecté ledit convertisseur de tension. En variante, le module de démarrage peut être connecté entre les terminaux continus du convertisseur de tension et un réseau d’alimentation électrique continu auquel est connecté ledit convertisseur de tensionThe starter module is preferably connected between the AC terminals of the voltage converter and an AC power supply network to which said voltage converter is connected. Alternatively, the starter module can be connected between the DC terminals of the voltage converter and a DC power supply network to which said voltage converter is connected.

De préférence, le module de démarrage comprend au moins un premier interrupteur connecté à un des terminaux alternatifs ou continus du convertisseur de tension et une résistance de limitation connectée en parallèle dudit interrupteur, ledit interrupteur étant ouvert lorsque le module de démarrage est placé dans le premier état.Preferably, the starter module comprises at least a first switch connected to one of the AC or DC terminals of the voltage converter and a limiting resistor connected in parallel with said switch, said switch being open when the starter module is placed in the first state.

Aussi, dans le premier état, un courant non-contrôlé apparait dans le bras. Ce courant non-contrôlé est limité par la résistance de limitation et charge progressivement les condensateurs des sous-modules des premier et second modules de conversion électrique, jusqu’à une valeur de pré-charge prédéfinie.Also, in the first state, an uncontrolled current appears in the arm. This uncontrolled current is limited by the limiting resistor and gradually charges the capacitors of the sub-modules of the first and second electrical conversion modules, up to a predefined pre-charge value.

Cette valeur de pré-charge prédéfinie est notamment choisie de manière à permettre l’alimentation du module de contrôle.This pre-charged pre-charge value is notably chosen so as to allow the control module to be supplied.

De préférence, le module de démarrage peut être placé dans un second état, dans lequel ledit au moins un interrupteur est fermé, de manière à court-circuiter ladite résistance de limitation.Preferably, the starter module can be placed in a second state, in which said at least one switch is closed, so as to short-circuit said limiting resistor.

Le module de limitation est d’abord maintenu dans le premier état jusqu’à ce que les condensateurs des sous-modules des modules de conversion électrique atteignent la valeur de pré-charge prédéfinie. Les chaines de sous-modules sont alors commandables et peuvent être commandées pour augmenter progressivement l’énergie stockée dans leurs condensateurs. Lorsque la tension aux bornes de chaque chaine de sous-modules atteint une valeur finale sensiblement égale à la tension du réseau d’alimentation électrique continu, le module de démarrage est placé dans le second état.The limiting module is first maintained in the first state until the capacitors of the sub-modules of the electrical conversion modules reach the pre-set pre-charge value. The chains of sub-modules are then controllable and can be ordered to gradually increase the energy stored in their capacitors. When the voltage at the terminals of each chain of sub-modules reaches a final value substantially equal to the voltage of the DC power supply network, the starter module is placed in the second state.

L’ensemble des condensateurs des sous-modules des premier et second modules de conversion électrique sont chargés alors à une valeur de charge finale et le convertisseur de tension fonctionne alors normalement.All of the capacitors of the sub-modules of the first and second electrical conversion modules are then charged to a final charge value and the voltage converter then operates normally.

De préférence, ledit convertisseur de tension comprend uniquement deux enroulements primaires et deux enroulements secondaires. Un intérêt est là-encore de réduire le nombre de composants du convertisseur et notamment le nombre de terminaisons appelées « bushings » formant des connexions externes dudit dispositif de transformation d’énergie électrique. Ceci permet encore de réduire le poids, l’encombrement et le coût de fabrication du convertisseur de tension, par rapport aux convertisseurs de l’art antérieur qui comprennent au moins trois enroulements primaires et trois enroulements secondaires. On comprend que le convertisseur comprend exactement deux enroulements primaires et deux enroulements secondaires, chacun étant associé à un unique module de conversion électrique.Preferably, said voltage converter comprises only two primary windings and two secondary windings. Here again, an advantage is to reduce the number of components of the converter and in particular the number of terminations called "bushings" forming external connections of said electrical energy transformation device. This further reduces the weight, size and manufacturing cost of the voltage converter, compared to the converters of the prior art which comprise at least three primary windings and three secondary windings. It is understood that the converter comprises exactly two primary windings and two secondary windings, each being associated with a single electrical conversion module.

En outre, les transformateurs des convertisseurs de tension sont généralement munis de terminaison appelées « bushings » particulièrement encombrantes. En réduisant le nombre d’enroulements primaires et secondaires, et donc le nombre de transformateurs utilisés, le convertisseur de tension selon l’invention permet également de réduire le nombre de ces terminaisons, ce qui réduit encore l’encombrement du convertisseur de tension.In addition, the transformers of voltage converters are generally provided with termination called "bushings" which are particularly bulky. By reducing the number of primary and secondary windings, and therefore the number of transformers used, the voltage converter according to the invention also makes it possible to reduce the number of these terminations, which further reduces the size of the voltage converter.

Avantageusement, le convertisseur de tension selon l’invention comprend uniquement un dispositif de transformation d’énergie électrique.Advantageously, the voltage converter according to the invention only comprises an electrical energy transformation device.

Avantageusement, le convertisseur de tension selon l’invention comprend uniquement deux enroulements primaires et deux enroulements secondaires.Advantageously, the voltage converter according to the invention comprises only two primary windings and two secondary windings.

Selon une première variante avantageuse, le dispositif de transformation d’énergie électrique comprend un unique transformateur comprenant lesdits premier et second enroulements primaires ainsi que lesdits premier et second enroulements secondaires. Un intérêt est de réduire le coût et l’encombrement du convertisseur de tension en limitant le nombre de composants qu’il comprend.According to a first advantageous variant, the electrical energy transformation device comprises a single transformer comprising said first and second primary windings as well as said first and second secondary windings. One interest is to reduce the cost and size of the voltage converter by limiting the number of components it comprises.

Selon une seconde variante avantageuse, le dispositif de transformation d’énergie électrique comprend : un premier transformateur comprenant le premier enroulement primaire et le premier enroulement secondaire ; et un second transformateur comprenant le second enroulement primaire et le second enroulement secondaire. Ces premier et second transformateurs sont des transformateurs monophasés. Un intérêt est de permettre une meilleure isolation galvanique entre les enroulements du premier et du second transformateurs. En outre, pour les applications de très forte puissance, la taille d’un transformateur à plusieurs enroulements primaires et secondaires peut être telle qu’il sera difficile à fabriquer et à transporter. L’utilisation de plusieurs transformateurs monophasés facilite la fabrication et le transport du dispositif de transformation d’énergie électrique et donc du convertisseur de tension.According to a second advantageous variant, the electrical energy transformation device comprises: a first transformer comprising the first primary winding and the first secondary winding; and a second transformer including the second primary winding and the second secondary winding. These first and second transformers are single-phase transformers. One advantage is to allow better galvanic isolation between the windings of the first and second transformers. Also, for very high power applications, the size of a transformer with multiple primary and secondary windings can be such that it will be difficult to manufacture and transport. The use of several single-phase transformers facilitates the manufacture and transport of the electrical energy transformation device and therefore of the voltage converter.

De préférence, le convertisseur de tension comprend au moins un module de filtrage connecté en série avec le bras et configuré pour limiter la composante alternative d’un courant circulant dans ledit bras. La tension résultant de la somme des tensions insérées dans le bras, générées par les premier et second modules de conversion électrique, présente une composante alternative résiduelle de sorte qu’un courant alternatif subsiste dans le bras.Preferably, the voltage converter comprises at least one filter module connected in series with the arm and configured to limit the AC component of a current flowing in said arm. The voltage resulting from the sum of the voltages inserted in the arm, generated by the first and second electrical conversion modules, has a residual alternating component so that an alternating current remains in the arm.

Un intérêt du module de filtrage est de filtrer et donc de réduire, de préférence supprimer, cette composante alternative de la tension totale dans le bras de manière à privilégier la circulation dans le bras d’un courant continu. Ceci permet de ne pas avoir de composante alternative dans le courant circulant dans le réseau d’alimentation électrique continu et donc de protéger ce réseau.One advantage of the filtering module is to filter and therefore reduce, preferably eliminate, this alternating component of the total voltage in the arm so as to favor the circulation in the arm of a direct current. This makes it possible to have no alternating component in the current circulating in the DC power supply network and therefore to protect this network.

Avantageusement, le module de filtrage comprend au moins un composant passif et/ou un composant actif. On entend par composant passif un composant dont l’état et/ou le comportement ne peut être contrôlé. Un tel composant passif permet de stocker ou conserver une énergie. De manière non limitative, il peut s’agir d’une résistance ou d’une inductance.Advantageously, the filtering module comprises at least one passive component and/or one active component. By passive component, we mean a component whose state and/or behavior cannot be controlled. Such a passive component makes it possible to store or conserve energy. In a non-limiting manner, it may be a resistor or an inductor.

Le module de filtrage peut ne comprendre que des composants passifs de sorte qu’il forme un module de filtrage passif. Les composants passifs sont alors avantageusement dimensionnés de sorte que le module de filtrage présente une grande impédance à sa fréquence de résonance, afin de filtrer efficacement la composante alternative du courant dans le bras.The filtering module may comprise only passive components so that it forms a passive filtering module. The passive components are then advantageously sized so that the filter module has a high impedance at its resonant frequency, in order to effectively filter the AC component of the current in the arm.

On entend par composant actif un composant commandable dont l’état et/ou le comportement peut être contrôlé. De manière non limitative, il peut s’agir d’un interrupteur, d’un semi-conducteur, tel un transistor ou encore d’un sous-module comprenant au moins un semi-conducteur.By active component is meant a controllable component whose state and/or behavior can be controlled. In a non-limiting way, it can be a switch, a semiconductor, such as a transistor or even a sub-module comprising at least one semiconductor.

Le module de filtrage peut comprendre au moins un composant actif, de sorte qu’il forme un module de filtrage actif.The filtering module can comprise at least one active component, so that it forms an active filtering module.

De préférence, le module de filtrage comprend une inductance et une capacité connectées en parallèle l’une de l’autre. Encore de préférence, le module de filtrage consiste en une inductance et une capacité connectées en parallèle l’une de l’autre.Preferably, the filter module comprises an inductor and a capacitor connected in parallel with each other. More preferably, the filter module consists of an inductor and a capacitor connected in parallel with each other.

Le module de filtrage forme alors un filtre empêchant la circulation du courant alternatif dans le bras. On choisit avantageusement ladite inductance et ladite capacité de sorte que la fréquence de résonance du module de filtrage coïncide avec celle du réseau d’alimentation électrique alternatif.The filtering module then forms a filter preventing the circulation of alternating current in the arm. Advantageously, said inductance and said capacitance are chosen so that the resonance frequency of the filtering module coincides with that of the AC power supply network.

Préférentiellement, le module de filtrage comprend une chaine de sous-modules supplémentaire comprenant une pluralité de sous-modules commandables individuellement par un organe de commande propre à chaque sous-module et chaque sous-module de ladite chaine de sous-modules supplémentaire comprenant au moins un condensateur connectable en série avec le bras lorsque l’organe de commande du sous-module est dans un premier état.Preferably, the filter module comprises a chain of additional sub-modules comprising a plurality of individually controllable sub-modules by a control unit specific to each sub-module and each sub-module of said chain of additional sub-modules comprising at least a capacitor connectable in series with the arm when the control member of the sub-module is in a first state.

L’invention porte également sur une installation de transport de courant continu haute tension comprenant un réseau d’alimentation électrique continu, un réseau d’alimentation électrique alternatif et un convertisseur de tension tel que décrit précédemment, ledit convertisseur de tension étant configuré pour connecter électriquement lesdits réseaux d’alimentation électrique alternatif et continu entre eux.The invention also relates to a high voltage direct current transmission installation comprising a direct current power supply network, an alternating power supply network and a voltage converter as described above, said voltage converter being configured to electrically connect said AC and DC power supply networks between them.

Le réseau d’alimentation électrique continu est connecté électriquement aux premier et second terminaux continus. Le réseau d’alimentation électrique alternatif est connecté électriquement aux premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs du convertisseur de tension.The DC power supply network is electrically connected to the first and second DC terminals. The AC power supply network is electrically connected to the first, second and third AC terminals of the voltage converter.

L’invention porte par ailleurs sur un procédé de contrôle d’un convertisseur de tension permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement, le convertisseur de tension comprenant :
- des premier et second terminaux continus configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique continu ;
- des premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique alternatif ;
- un bras s’étendant entre les premier et second terminaux continus et comportant un premier module de conversion électrique et un second module de conversion électrique connectés en série dans ledit bras, les premier et second modules de conversion électrique présentant chacun une première borne continue et une seconde borne continue entre lesquelles il s’étend, ainsi qu’une première borne alternative et une seconde borne alternative;
- un dispositif de transformation d’énergie électrique comportant un premier enroulement primaire connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs et un second enroulement primaire connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs, le dispositif de transformation d’énergie électrique comportant en outre un premier enroulement secondaire connecté entre les première et seconde bornes alternatives du premier module de conversion électrique et un second enroulement secondaire connecté entre les première et seconde bornes alternatives du second module de conversion électrique, le convertisseur de tension comprenant uniquement deux modules de conversion électrique,
le procédé comprenant les étapes selon lesquelles :
- on génère un premier courant alternatif contrôlable circulant dans le premier enroulement secondaire, à l’aide du premier module de conversion électrique ;
- on génère un second courant alternatif contrôlable circulant dans le second enroulement secondaire, à l’aide du second module de conversion électrique ;
- on contrôle les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés.
The invention also relates to a method for controlling a voltage converter making it possible to convert an alternating voltage into a direct voltage and vice versa, the voltage converter comprising:
- First and second DC terminals configured to be electrically connected to a DC power supply network;
- First, second and third AC terminals configured to be electrically connected to an AC power supply network;
- an arm extending between the first and second continuous terminals and comprising a first electrical conversion module and a second electrical conversion module connected in series in said arm, the first and second electrical conversion modules each having a first continuous terminal and a second continuous terminal between which it extends, as well as a first alternating terminal and a second alternating terminal;
- an electric energy transformation device comprising a first primary winding connected between the first and second AC terminals and a second primary winding connected between the second and third AC terminals, the electric energy transformation device further comprising a first winding secondary connected between the first and second AC terminals of the first electrical conversion module and a second secondary winding connected between the first and second AC terminals of the second electrical conversion module, the voltage converter comprising only two electrical conversion modules,
the method comprising the steps according to which:
- Generating a first controllable alternating current flowing in the first secondary winding, using the first electrical conversion module;
- Generating a second controllable alternating current flowing in the second secondary winding, using the second electrical conversion module;
- The first and second electrical conversion modules are controlled so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase.

De préférence, on contrôle les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés d’un angle compris entre 55° et 65°, de préférence d’un angle sensiblement égal à 60°.Preferably, the first and second electrical conversion modules are controlled so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase by an angle comprised between 55° and 65° , preferably at an angle substantially equal to 60°.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :The invention will be better understood on reading the following description of embodiments of the invention given by way of non-limiting examples, with reference to the appended drawings, in which:

La figure 1 illustre une installation HVDC comprenant un convertisseur de tension selon l’invention ; FIG. 1 illustrates an HVDC installation comprising a voltage converter according to the invention;

La figure 2 illustre un premier mode de réalisation du convertisseur de tension de la figure 1; Figure 2 illustrates a first embodiment of the voltage converter of Figure 1;

La figure 3 illustre un sous-module de topologie en demi-pont ; Figure 3 illustrates a half-bridge topology sub-module;

La figure 4 illustre un sous-module de topologie en pont complet ; Figure 4 illustrates a full-bridge topology sub-module;

La figure 5 illustre une reconstruction de la distribution triphasée des trois courant de phase alternatifs circulant vers les terminaux alternatifs du convertisseur de la figure 2 ; FIG. 5 illustrates a reconstruction of the three-phase distribution of the three AC phase currents flowing towards the AC terminals of the converter of FIG. 2;

La figure 6 illustre une première variante d’un module de filtrage du convertisseur de tension de la figure 2 ; FIG. 6 illustrates a first variant of a filter module of the voltage converter of FIG. 2;

La figure 7 illustre une seconde variante d’un module de filtrage du convertisseur de tension de la figure 2 ; FIG. 7 illustrates a second variant of a filter module of the voltage converter of FIG. 2;

La figure 8 illustre un second mode de réalisation du convertisseur de tension de la figure 1. Figure 8 illustrates a second embodiment of the voltage converter of Figure 1.

L’invention porte sur un convertisseur de tension permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement et comprenant uniquement deux modules de conversion électrique.The invention relates to a voltage converter for converting an alternating voltage into a direct voltage and vice versa and comprising only two electrical conversion modules.

La figure1illustre une installation HVDC8comprenant un premier mode de réalisation d’un convertisseur de tension10selon l’invention, connectant entre eux un réseau d’alimentation électrique continu12et un réseau d’alimentation électrique alternatif14 de l’installation. Le réseau d’alimentation électrique alternatif14est un réseau triphasé comprenant trois phases.The figure1illustrates an HVDC installation8comprising a first embodiment of a voltage converter10according to the invention, interconnecting a continuous power supply network12and an alternating power supply network14 of the facility. The alternating power supply network14is a three-phase network comprising three phases.

Comme on le constate sur la figure1, le convertisseur de tension10comprend un premier terminal continu16et un second terminal continu18configurés pour être reliés électriquement au réseau d’alimentation électrique continu12. La tensionV DC du réseau d’alimentation électrique continu12est illustrée entre le premier terminal continu16et le second terminal continu18.As can be seen in FIG. 1 , the voltage converter 10 comprises a first DC terminal 16 and a second DC terminal 18 configured to be electrically connected to the DC power supply network 12 . The voltage V DC of the DC power supply network 12 is illustrated between the first DC terminal 16 and the second DC terminal 18 .

Le convertisseur comprend un bras20s’étendant entre le premier terminal continu16et le second terminal continu18. Le bras20comprend un premier module de conversion électrique22et un second module de conversion électrique24connectés en série l’un de l’autre dans le bras20, entre les premier et second terminaux continus16,18.The converter includes an arm 20 extending between the first DC terminal 16 and the second DC terminal 18 . The arm 20 comprises a first electrical conversion module 22 and a second electrical conversion module 24 connected in series with each other in the arm 20 , between the first and second continuous terminals 16 , 18 .

Le premier module de conversion électrique22comprend une première borne continue22aet une seconde borne continue22bentre lesquelles il s’étend. Il est connecté dans le bras20par l’intermédiaire desdites première et secondes bornes continues22a,22b. De même, le second module de conversion électrique24comprend une première borne continue24aet une seconde borne continue24bentre lesquelles il s’étend. Il est connecté dans le bras20par l’intermédiaire desdites première et secondes bornes continues2 4 a,2 4 b.The first electrical conversion module 22 comprises a first continuous terminal 22a and a second continuous terminal 22b between which it extends. It is connected in arm 20 via said first and second continuous terminals 22a , 22b . Similarly, the second electrical conversion module 24 comprises a first continuous terminal 24a and a second continuous terminal 24b between which it extends. It is connected in arm 20 via said first and second continuous terminals 24a , 24b .

Par ailleurs, le premier module de conversion électrique22comprend une première borne alternative23aet une seconde borne alternative23b. Le second module de conversion électrique24comprend une première borne alternative25aet une seconde borne alternative25b.Furthermore, the first electrical conversion module 22 comprises a first AC terminal 23a and a second AC terminal 23b . The second electrical conversion module 24 includes a first AC terminal 25a and a second AC terminal 25b .

Selon l’invention, le convertisseur de tension10comprend uniquement et exactement deux modules de conversion22,24, contrairement aux convertisseurs de tension de l’art antérieur qui comprennent au moins trois modules de conversion électrique.According to the invention, the voltage converter 10 comprises only and exactly two conversion modules 22 , 24 , unlike the voltage converters of the prior art which comprise at least three electrical conversion modules.

Sur la figure1, on constate que le convertisseur de tension10comprend également un premier terminal alternatif30, un deuxième terminal alternatif32et un troisième terminal alternatif34. Chacun des premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs30,32,34est configuré pour être relié électriquement à l’une des trois phases du réseau d’alimentation électrique alternatif14.In FIG. 1 , it can be seen that the voltage converter 10 also comprises a first AC terminal 30 , a second AC terminal 32 and a third AC terminal 34 . Each of the first, second and third AC terminals 30 , 32 , 34 is configured to be electrically connected to one of the three phases of the AC power supply network 14 .

Le convertisseur de tension10comprend en outre un dispositif de transformation d’énergie électrique4 0comprenant, dans cet exemple non limitatif, un unique transformateur biphasé comprenant des premier4 1aet second4 2aenroulements primaires associés respectivement à des premier4 1bet second4 2benroulements secondaires. Le dispositif de transformation d’énergie électrique40comprend uniquement et exactement deux enroulements primaires41a,42aet uniquement et exactement deux enroulements secondaires41b,42b. Le convertisseur de tension10comprend uniquement et exactement deux enroulements primaires41a,42aet uniquement et exactement deux enroulements secondaires41b,42b The voltage converter 10 further comprises an electrical energy transformation device 40 comprising, in this non-limiting example, a single two-phase transformer comprising first 4 1a and second 4 2a primary windings respectively associated with first 4 1b and second 4 2b secondary windings. The electrical energy transformation device 40 comprises only and exactly two primary windings 41a , 42a and only and exactly two secondary windings 41b , 42b . The voltage converter 10 comprises only and exactly two primary windings 41a , 42a and only and exactly two secondary windings 41b , 42b

Comme on le constate sur la figure1, le premier enroulement secondaire41best connecté entre les première et seconde bornes alternatives23a,23bdu premier module de conversion électrique22. Le second enroulement secondaire42best connecté entre les première et seconde bornes alternatives25a,25b du second module de conversion électrique24.As can be seen in the figure1, the first secondary winding41bis connected between the first and second AC terminals23a,23bof the first electrical conversion module22. The second secondary winding42bis connected between the first and second AC terminals25a,25b of the second electrical conversion module24.

Selon l’invention, le premier enroulement primaire41aest connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs30,32du convertisseur de tension10. En d’autres mots, le premier enroulement primaire41acomprend une première borne43reliée électriquement au premier terminal alternatif30et une seconde borne45reliée électriquement au deuxième terminal alternatif32. Le second enroulement primaire4 2 aest connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs3 2,3 4du convertisseur de tension10. En d’autres mots, le second enroulement primaire4 2 acomprend une première borne47reliée électriquement au deuxième terminal alternatif3 2et une seconde borne49reliée électriquement au troisième terminal alternatif34.According to the invention, the first primary winding 41a is connected between the first and second AC terminals 30 , 32 of the voltage converter 10 . In other words, the first primary winding 41a comprises a first terminal 43 electrically connected to the first AC terminal 30 and a second terminal 45 electrically connected to the second AC terminal 32 . The second primary winding 4 2 a is connected between the second and third alternating terminals 3 2 , 3 4 of the voltage converter 10 . In other words, the second primary winding 4 2 a comprises a first terminal 47 electrically connected to the second AC terminal 3 2 and a second terminal 49 electrically connected to the third AC terminal 34 .

La figure2illustre un premier mode de réalisation du convertisseur de tension de la figure1muni d’une première variante des modules de conversion électrique. Dans ce mode de réalisation, le premier module de conversion électrique22et le second module de conversion électrique24sont sensiblement identiques. Le premier module de conversion électrique22comprend une branche principale46connectée entre les première et seconde bornes continues22a,22bdu premier module de conversion électrique22. Le premier module de conversion électrique22comprend une chaine de sous-modulesSMconnectée dans ladite branche principale46. De même, le second module de conversion électrique2 4comprend une branche principale4 8connectée entre les première et seconde bornes continues2 4 a,2 4 bdu second module de conversion électrique24et dans laquelle est également connectée une chaine de sous-modulesSM.FIG. 2 illustrates a first embodiment of the voltage converter of FIG. 1 provided with a first variant of electrical conversion modules. In this embodiment, the first electrical conversion module 22 and the second electrical conversion module 24 are substantially identical. The first electrical conversion module 22 comprises a main branch 46 connected between the first and second continuous terminals 22a , 22b of the first electrical conversion module 22 . The first electrical conversion module 22 comprises a chain of sub-modules SM connected in said main branch 46 . Similarly, the second electrical conversion module 24 comprises a main branch 48 connected between the first and second continuous terminals 24a , 24b of the second electrical conversion module 24 and in which is also connected a chain of sub- SM- modules.

Chacune des chaines de sous-modules comprend une pluralité de sous-modulesSMconnectés en série les uns des autres dans la branche principale correspondante et qui peuvent être commandés suivant une séquence souhaitée. Sur la figure2, seuls deux sous-modules par chaine sont représentés. Toutefois, chaque chaine de sous-modules peut comprendre de deux à plusieurs dizaines de sous-modulesSM.Each of the sub-module chains comprises a plurality of SM sub-modules connected in series with each other in the corresponding main branch and which can be controlled according to a desired sequence. In FIG. 2 , only two sub-modules per chain are shown. However, each chain of sub-modules can comprise from two to several tens of sub-modules SM .

Comme illustré en figure3et4, chaque sous-moduleSMcomporte un dispositif de stockage d’énergie comprenant dans cet exemple un condensateurC SM , et un organe de commande pour connecter sélectivement ce condensateur en série entre les bornes du sous-moduleSMou pour le contourner.As illustrated in Figures 3 and 4 , each SM sub-module comprises an energy storage device comprising in this example a capacitor C SM , and a control device for selectively connecting this capacitor in series between the terminals of the SM sub-module or to circumvent it.

La figure3illustre un sous-module ayant une topologie en demi-pont (« Half-bridge » en langue anglaise). Dans ce sous-module en demi-pont, l’organe de commande comporte un premier élément de commutation électroniqueT1tel qu’un transistor bipolaire à grille isolée (« IGBT : Insulated Gate Bipolar Transistor » en langue anglaise) connecté en série avec le condensateurC SM . Ce premier élément de commutationT1et ce condensateurC SM sont montés en parallèle d’un deuxième élément de commutation électroniqueT2, également un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT). Ce deuxième élément de commutation électroniqueT2est couplé entre les bornes d’entrée et de sortie du sous-moduleSM. Les premier et deuxième éléments de commutationT1etT2sont tous deux associés à une diode antiparallèleDreprésentée sur les figures3et4.FIG. 3 illustrates a sub-module having a half-bridge topology. In this half-bridge sub-module, the control device comprises a first electronic switching element T1 such as an insulated gate bipolar transistor ("IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor" in English) connected in series with the capacitor C SM . This first switching element T1 and this capacitor C SM are mounted in parallel with a second electronic switching element T2 , also an insulated-gate bipolar transistor (IGBT). This second electronic switching element T2 is coupled between the input and output terminals of the sub-module SM . The first and second switching elements T1 and T2 are both associated with an antiparallel diode D represented in FIGS. 3 and 4 .

En fonctionnement, le sous-module peut être placé dans deux états distincts.In operation, the sub-module can be placed in two distinct states.

Dans un premier état dit état « on » ou inséré, le premier élément de commutationT1et le deuxième élément de commutationT2sont configurés de manière à insérer le condensateurC SM dans la branche principale46,48, en série avec les autres sous-modules de la chaine de sous-modules. Dans un deuxième état dit état « off » ou non-inséré, le premier élément de commutationT1et le deuxième élément de commutationT2sont configurés de sorte à contourner le condensateurC SM et ne pas l’insérer dans la branche principale46,48.In a first state called the “on” or inserted state, the first switching element T1 and the second switching element T2 are configured so as to insert the capacitor C SM into the main branch 46 , 48 , in series with the other sub- modules of the chain of submodules. In a second state called the "off" or non-inserted state, the first switching element T1 and the second switching element T2 are configured so as to bypass the capacitor C SM and not insert it into the main branch 46 , 48 .

Les sous-modules sont commandés selon une séquence choisie pour faire varier progressivement le nombre d’éléments de stockage d’énergie, et donc le nombre de condensateurs, qui sont connectés en série dans la chaine de sous-modules correspondante et donc dans le bras20du convertisseur de tension10, de façon à fournir plusieurs niveaux de tension.The sub-modules are controlled according to a sequence chosen to gradually vary the number of energy storage elements, and therefore the number of capacitors, which are connected in series in the chain of corresponding sub-modules and therefore in the arm 20 of the voltage converter 10 , so as to provide several voltage levels.

La figure4illustre une variante du sous-module de la figure3, dans laquelle le sous-module présente une topologie en pont complet (« Full-bridge » en langue anglaise). Dans cette topologie, le sous-module comprend quatre éléments de commutationT’1,T’2,T’3,T’4, chacun étant associé en parallèle avec une diode antiparallèleD.FIG. 4 illustrates a variant of the sub-module of FIG. 3 , in which the sub-module has a full-bridge topology. In this topology, the sub-module comprises four switching elements T'1 , T'2 , T'3 , T'4 , each being associated in parallel with an antiparallel diode D.

En se référant de nouveau à la figure2, on constate que le premier module de conversion électrique22comprend une liaison électrique supérieure50, reliant électriquement la première borne continue22aet la première borne alternative23adudit premier module de conversion électrique22. Le premier module de conversion électrique22comprend également une liaison électrique inférieure52, reliant électriquement la seconde borne continue22bet la seconde borne alternative23bdudit premier module de conversion électrique22. Dans cet exemple non limitatif, la liaison électrique supérieure50est munie d’un premier condensateur54. Le condensateur permet de bloquer la circulation d’un courant continu dans ladite liaison électrique supérieure50et dans le premier enroulement secondaire41b.Referring again to FIG. 2 , it can be seen that the first electrical conversion module 22 comprises an upper electrical connection 50 electrically connecting the first continuous terminal 22a and the first alternating terminal 23a of said first electrical conversion module 22 . The first electrical conversion module 22 also comprises a lower electrical connection 52 , electrically connecting the second DC terminal 22b and the second AC terminal 23b of said first electrical conversion module 22 . In this non-limiting example, the upper electrical connection 50 is provided with a first capacitor 54 . The capacitor makes it possible to block the circulation of a direct current in said upper electrical connection 50 and in the first secondary winding 41b .

De même, le second module de conversion électrique24comprend une liaison électrique supérieure56, reliant électriquement la première borne continue2 4 aet la première borne alternative2 5 adudit second module de conversion électrique. Le second module de conversion électrique2 4comprend également une liaison électrique inférieure5 8, reliant électriquement la seconde borne continue2 4 bet la seconde borne alternative2 5 bdudit second module de conversion électrique2 4. Dans cet exemple non limitatif, la liaison électrique supérieure5 6est munie d’un second condensateur60. Le condensateur60permet de bloquer la circulation d’un courant continu dans ladite liaison électrique supérieure56et dans le second enroulement secondaire4 2 b.Similarly, the second electrical conversion module 24 comprises an upper electrical connection 56 electrically connecting the first continuous terminal 24a and the first alternating terminal 25a of said second electrical conversion module . The second electrical conversion module 2 4 also comprises a lower electrical connection 5 8 , electrically connecting the second continuous terminal 2 4 b and the second alternating terminal 2 5 b of said second electrical conversion module 2 4 . In this non -limiting example, the upper electrical connection 56 is equipped with a second capacitor 60 . Capacitor 60 makes it possible to block the circulation of a direct current in said upper electrical connection 56 and in second secondary winding 4 2 b .

La chaine de sous-modulesSMdu premier module de conversion électrique22permet de générer une première tension continue inséréeV C 1 contrôlable dans le bras entre les première et seconde bornes continues22a,22bdu premier module de conversion électrique22. La chaine de sous-modulesSMdu second module de conversion électrique24permet de générer une seconde tension continue inséréeV C 2 contrôlable dans le bras entre les première et seconde bornes continues24a,24bdu second module de conversion électrique2 4. Une tension totaleV sum apparait dans le bras20, entre la première borne continue22adu premier module de conversion électrique22et la seconde borne continue24bdu second module de conversion électrique24.The chain of sub-modules SM of the first electrical conversion module 22 makes it possible to generate a first DC voltage inserted V C 1 that can be controlled in the arm between the first and second DC terminals 22a , 22b of the first electrical conversion module 22 . The chain of sub-modules SM of the second electrical conversion module 24 makes it possible to generate a second DC voltage inserted V C 2 which can be controlled in the arm between the first and second DC terminals 24a , 24b of the second electrical conversion module 24 . A total voltage V sum appears in the arm 20 , between the first DC terminal 22a of the first electrical conversion module 22 and the second DC terminal 24b of the second electrical conversion module 24 .

Lesdites première et seconde tensions continues inséréesV C 1 ,V C 2 permettent de contrôler un courant continuI DC circulant dans le bras.Said first and second inserted DC voltages V C 1 , V C 2 make it possible to control a DC current I DC flowing in the arm.

La chaine de sous-modulesSMdu premier module de conversion électrique22permet en outre de générer une première tension alternative inséréeV 1 contrôlable entre les première et seconde bornes alternatives23a,23bdu premier module de conversion électrique22. La chaine de sous-modulesSMdu second module de conversion électrique24permet de générer une seconde tension alternative inséréeV 2 contrôlable entre les première et seconde bornes alternatives25a,25bdu second module de conversion électrique2 4 . The chain of sub-modules SM of the first electrical conversion module 22 also makes it possible to generate a first inserted AC voltage V 1 controllable between the first and second AC terminals 23a , 23b of the first electrical conversion module 22 . The chain of sub-modules SM of the second electrical conversion module 24 makes it possible to generate a second inserted alternating voltage V 2 controllable between the first and second alternating terminals 25a , 25b of the second electrical conversion module 2 4 .

Ladite première tension alternative inséréeV 1 permet de générer un premier courant alternatifI 1 circulant dans la liaison électrique supérieure50et donc dans le condensateur54et dans le premier enroulement secondaire41b. Ladite seconde tension alternative inséréeV 2 permet en outre de générer un second courant alternatifI 2 circulant dans la liaison électrique supérieure5 6et donc dans le condensateur60et dans le premier enroulement secondaire4 2 b.Said first inserted alternating voltage V 1 makes it possible to generate a first alternating current I 1 flowing in the upper electrical connection 50 and therefore in the capacitor 54 and in the first secondary winding 41b . Said second inserted alternating voltage V 2 also makes it possible to generate a second alternating current I 2 flowing in the upper electrical connection 5 6 and therefore in the capacitor 60 and in the first secondary winding 4 2 b .

A partir des premier et second courant alternatifsI 1 ,I 2 circulant dans les premier et second enroulements secondaires41b,42b , le dispositif de transformation d’énergie électrique40fournit des premier et second courants alternatifsI p 1 ,I p 2 circulant dans les premier et second enroulements primaires41a,42a. A partir de ces deux courants alternatifs, le convertisseur de tension selon l’invention permet de reconstruire des premierI A , deuxièmeI B et troisièmeI C courants de phase alternatifs circulant vers les terminaux alternatifs30,32,34du convertisseur de tension, et donc vers le réseau d’alimentation électrique alternatif14.From the first and second alternating currents I 1 , I 2 circulating in the first and second secondary windings 41b , 42b , the electrical energy transformation device 40 supplies first and second alternating currents I p 1 , I p 2 circulating in the first and second primary windings 41a , 42a . From these two alternating currents, the voltage converter according to the invention makes it possible to reconstruct first I A , second I B and third I C alternating phase currents flowing towards the alternating terminals 30 , 32 , 34 of the voltage converter, and therefore to the AC power supply network 14 .

Plus précisément, le premier courant de phase alternatifI A circule depuis la première borne43du premier enroulement primaire41a vers le premier terminal alternatif30. Le troisième courant de phase alternatifI C circule depuis la seconde borne4 9du second enroulement primaire4 2 a vers le troisième terminal alternatif3 4. Le deuxième courant de phase alternatifI B est un courant résultant de la différence entre le second courant alternatifI p 2 circulant dans le second enroulement primaire42aet le premier courant alternatifI p 1 circulant dans le premier enroulement primaire41a. Le deuxième courant de phase alternatifI B circule depuis un nœud électrique51vers le deuxième terminal alternatif32. Le nœud électrique s’étend entre la seconde borne45du premier enroulement primaire et la première borne47du second enroulement primaire42a.Specifically, the first alternating phase currentI AT circulates from the first terminal43of the first primary winding41a to the first alternative terminal30. The third alternating phase currentI VS circulates from the second terminal4 9of the second primary winding4 2 To to the third alternative terminal3 4. The second alternating phase currentI B is a current resulting from the difference between the second alternating currentI p 2 circulating in the second primary winding42aand the first alternating currentI p 1 circulating in the first primary winding41a. The second alternating phase currentI B circulates from an electrical node51to the second alternative terminal32. The electrical node extends between the second terminal45of the first primary winding and the first terminal47of the second primary winding42a.

Les relations liant les premier et second courants alternatifs circulant dans les premier et second enroulements primaires41a,42asont les suivantes :The relationships linking the first and second alternating currents flowing in the first and second primary windings 41a , 42a are as follows:

Lesdits premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 , et par conséquent les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C sont contrôlables en phase et en amplitude.Said first and second alternating currents I 1 , I 2 , and consequently the first, second and third alternating phase currents I A , I B , I C are controllable in phase and in amplitude.

Le convertisseur de tension10comprend un module de contrôle100configuré notamment pour commander les premier et second modules de conversion22,24, et plus précisément les éléments de commutation des organes de commande des sous-modulesSMdesdits modules de conversion afin d’ajuster les première et seconde tensions continues inséréesV C 1 ,V C 2 , lesdites première et second tensions alternatives inséréesV 1 ,V 2 et par conséquent les premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 , ainsi que les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C .The voltage converter10includes control module100configured in particular to control the first and second conversion modules22,24, and more precisely the switching elements of the control units of the sub-modulesSMof said conversion modules to adjust the first and second DC voltages insertedV VS 1 ,V VS 2 , said first and second alternating voltages insertedV 1 ,V 2 and therefore the first and second alternating currentsI 1 ,I 2 , as well as the first, second and third alternating phase currentsI AT ,I B ,I VS .

Les relations entre les premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 circulant dans les premier et second enroulements secondaires et les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C sont les suivantes :The relationships between the first and second alternating currents I 1 , I 2 circulating in the first and second secondary windings and the first, second and third alternating phase currents I A , I B , I C are as follows:

Dans ces relations,rest le rapport de transformation du dispositif de transformation d’énergie électrique.In these relations, r is the transformation ratio of the electrical energy transformation device.

Les trois courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C permettent de définir un système triphasé. L’application d’une transformation de Fortescue à ce système, également appelée méthode des composantes symétriques, permet de décomposer ce système en une somme de trois systèmes triphasés, à savoir un système équilibré direct, un système équilibré inverse et un système homopolaire.The three alternating phase currents I A , I B , I C make it possible to define a three-phase system. Applying a Fortescue transformation to this system, also known as the method of symmetric components, allows this system to be decomposed into a sum of three three-phase systems, namely a forward balanced system, an inverse balanced system and a zero sequence system.

Le couplage des premier et second enroulements primaires41a,42adu dispositif transformation d’énergie électrique40aux terminaux alternatifs30,32,34du convertisseur de tension selon l’invention, dans lequel le premier enroulement primaire41aest connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs30,32et le second enroulement primaire42aest connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs32,34, permet d’annuler la partie réelle et la partie imaginaire du système homopolaire.The coupling of the first and second primary windings 41a , 42a of the electrical energy transformation device 40 to the alternating terminals 30 , 32 , 34 of the voltage converter according to the invention, in which the first primary winding 41a is connected between the first and second alternating terminals 30 , 32 and the second primary winding 42a is connected between the second and third alternating terminals 32 , 34 , makes it possible to cancel the real part and the imaginary part of the homopolar system.

La phase et l’amplitude du premier courant alternatifI 1 et du second courant alternatifI 2 circulant dans les enroulements secondaires41b,42bforment quatre degrés de liberté du système triphasé. Pour fournir un système triphasé équilibré, ces degrés de libertés doivent satisfaire quatre contraintes du système, qui sont le contrôle des puissances active et réactive et l’annulation des parties réelle et imaginaire du système inverse.The phase and the amplitude of the first alternating current I 1 and of the second alternating current I 2 circulating in the secondary windings 41b , 42b form four degrees of freedom of the three-phase system. To provide a balanced three-phase system, these degrees of freedom must satisfy four system constraints, which are the control of the active and reactive powers and the cancellation of the real and imaginary parts of the inverse system.

Le dispositif de transformation d’énergie électrique40du convertisseur de tension10selon l’invention permet d’obtenir une distribution triphasée de trois courants de phase alternatifs à partir de deux courants alternatifs circulant dans les enroulements secondaires. Le couplage des enroulements primaires41a,42adu convertisseur de tension10selon l’invention permet d’obtenir une distribution triphasée équilibrée de trois courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C .The electrical energy transformation device 40 of the voltage converter 10 according to the invention makes it possible to obtain a three-phase distribution of three alternating phase currents from two alternating currents circulating in the secondary windings. The coupling of the primary windings 41a , 42a of the voltage converter 10 according to the invention makes it possible to obtain a balanced three-phase distribution of three alternating phase currents I A , I B , I C .

Le module de contrôle100est configuré pour commander l’organe de commande des sous-modules des premier et second modules de conversion électrique20,24de manière à imposer un déphasage choisi entre les premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 . De manière non limitative, ce déphase est de préférence d’un angle compris entre 55° et 65°, de préférence d’un angle sensiblement égal à 60°. Ceci permet d’obtenir un déphasage d’environ 120° entre les premier, deuxième et troisième courants de phase alternatifsI A ,I B ,I C et donc d’obtenir un système de courant triphasé équilibré.The control module 100 is configured to control the control member of the sub-modules of the first and second electrical conversion modules 20 , 24 so as to impose a chosen phase shift between the first and second alternating currents I 1 , I 2 . In a non-limiting way, this phase shift is preferably by an angle between 55° and 65°, preferably by an angle substantially equal to 60°. This makes it possible to obtain a phase shift of about 120° between the first, second and third alternating phase currents I A , I B , I C and therefore to obtain a balanced three-phase current system.

La reconstruction de la distribution triphasée des trois courant de phase alternatifsI A ,I B ,I C à partir des premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 est illustrée sur la figure5. On constate sur cette figure5qu’un déphasage d’environ 60° entre les premier et second courants alternatifsI 1 ,I 2 améliore l’équilibre du système triphasé obtenu et permet d’obtenir un déphasage d’environ 120° entre le premier et deuxième courants de phase alternatifsI A ,I B , entre les deuxième et troisième courants de phase alternatifsI B ,I C et entre les troisième et premier courants de phase alternatifsI C ,I A . De manière non limitative, le module de contrôle commande les modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatifI 1 circulant dans le premier enroulement secondaire41best en phase avec le premier courant de phase alternatifI A .The reconstruction of the three-phase distribution of the three alternating phase currents I A , I B , I C from the first and second alternating currents I 1 , I 2 is illustrated in FIG . It can be seen in this figure 5 that a phase shift of approximately 60° between the first and second alternating currents I 1 , I 2 improves the balance of the three-phase system obtained and makes it possible to obtain a phase shift of approximately 120° between the first and second alternating phase currents I A , I B , between the second and third alternating phase currents I B , I C and between the third and first alternating phase currents I C , I A . In a non-limiting manner, the control module controls the electrical conversion modules so that the first alternating current I 1 flowing in the first secondary winding 41b is in phase with the first alternating phase current I A .

Sur la figure2, on remarque que le convertisseur de tension10comprend par ailleurs un module de filtrage80connecté en série avec le bras20, entre les premier et second terminaux continus16,18, et plus précisément entre le premier terminal continu16et la première borne continue22adu premier module de conversion électrique22. Le module de filtrage8 0est configuré pour filtrer la composante alternative des première et seconde tensions continues inséréesV C 1 ,V C 2 dans le bras20, de manière à empêcher la circulation d’un courant alternatif dans le bras et à garantir la circulation dans le bras d’un unique courant continuI DC .In FIG. 2 , it is noted that the voltage converter 10 also comprises a filter module 80 connected in series with the arm 20 , between the first and second DC terminals 16 , 18 , and more precisely between the first DC terminal 16 and the first continuous terminal 22a of the first electrical conversion module 22 . The filtering module 80 is configured to filter the alternating component of the first and second DC voltages V C 1 , V C 2 inserted into the arm 20 , so as to prevent the circulation of an alternating current in the arm and to guarantee the circulation in the arm of a single direct current I DC .

Une première variante d’un module de filtrage est illustrée en figure6. Dans cet exemple, le module de filtrage8 0comprend une inductance8 2et une capacité8 4connectées en parallèle l’une de l’autre. Ces deux composants sont passifs de sorte que le module de filtrage8 0est également passif.A first variant of a filtering module is illustrated in FIG . In this example, the filtering module 80 comprises an inductor 82 and a capacitor 84 connected in parallel to each other. These two components are passive so that the filter module 80 is also passive.

Ladite inductance8 2et ladite capacité8 4forment un filtre permettant de réduire, de préférence supprimer, la composante alternative circulant dans le bras20. Elles sont dimensionnées de sorte que la fréquence de résonance du module de filtrage8 0coïncide avec celle du réseau d’alimentation électrique alternatif14et pour que le module de filtrage80présente une grande impédance à ladite fréquence de résonance.Said inductance 8 2 and said capacitor 8 4 form a filter making it possible to reduce, preferably eliminate, the AC component circulating in arm 20 . They are dimensioned so that the resonant frequency of the filter module 80 coincides with that of the AC power supply network 14 and so that the filter module 80 has a high impedance at said resonant frequency.

La figure7illustre une seconde variante d’un module de filtrage8 0. Dans cet exemple, le module de filtrage8 0comprend une chaine de sous-modules supplémentaire comprenant une pluralité de sous-modulesSMcommandables individuellement par un organe de commande propre à chaque sous-module. Chaque sous-module de ladite chaine de sous-modules supplémentaire comprend au moins un condensateur connectable en série avec le bras20lorsque l’organe de commande du sous-module est dans un premier état.FIG . 7 illustrates a second variant of a filter module 80 . In this example, the filter module 80 comprises a chain of additional sub-modules comprising a plurality of sub-modules SM individually controllable by a control unit specific to each sub-module. Each sub-module of said chain of additional sub-modules comprises at least one capacitor connectable in series with the arm 20 when the control member of the sub-module is in a first state.

La chaîne de sous-modules supplémentaire permet de générer une tension alternativev supp à ses bornes ayant une amplitude égale à celle de la composante alternative de la tension totale aux bornes de l’ensemble des chaines de sous-modules du bras20, et ayant une phase opposée. Les sous-modules de cette chaine de sous-modules supplémentaire sont avantageusement de type en pont complet.The chain of additional sub-modules makes it possible to generate an alternating voltage v supp at its terminals having an amplitude equal to that of the alternating component of the total voltage at the terminals of all the chains of sub-modules of the arm 20 , and having an opposite phase. The sub-modules of this chain of additional sub-modules are advantageously of the full-bridge type.

On constate sur la figure2que le convertisseur de tension10comprend en outre un module de démarrage90. Dans cet exemple non limitatif, le module de démarrage90comprend un interrupteur92connecté au second terminal continu18du convertisseur de tension et une résistance de limitation94connectée en parallèle dudit interrupteur92. Le module de démarrage90est configuré pour charger les condensateurs des sous-modulesSMdes premier et second modules de conversion électrique22,24afin de permettre le démarrage du convertisseur de tension10et le contrôle des courants continu et alternatifs circulant dans le convertisseur de tension.It can be seen in FIG. 2 that the voltage converter 10 also comprises a start-up module 90 . In this non-limiting example, the starter module 90 comprises a switch 92 connected to the second DC terminal 18 of the voltage converter and a limiting resistor 94 connected in parallel with said switch 92 . The starting module 90 is configured to charge the capacitors of the SM sub-modules of the first and second electrical conversion modules 22 , 24 in order to allow the starting of the voltage converter 10 and the control of the direct and alternating currents circulating in the converter of tension.

Lorsque le module de démarrage est placé dans un premier état, ledit interrupteur92est ouvert de sorte qu’un courant non-contrôlé apparait et circule dans le bras20.When the starter module is placed in a first state, said switch 92 is open so that an uncontrolled current appears and circulates in arm 20 .

Les condensateursC SM des sous-modules du bras se chargent et la tension aux bornes des premier et second modules de conversion électrique22,24augmente progressivement jusqu’à atteindre sa valeur nominale. Les sous-modules sont ensuite commandés pour augmenter progressivement l’énergie stockée dans leurs condensateurs. Lorsque la tension aux bornes de chaque chaine de sous-modules atteint une valeur finale prédéterminée, l’interrupteur92est alors fermé de manière à court-circuiter et ainsi contourner ladite résistance de limitation94. Le module de démarrage est alors placé dans un second état.The capacitors C SM of the sub-modules of the arm are charged and the voltage across the terminals of the first and second electrical conversion modules 22 , 24 gradually increases until it reaches its nominal value. The sub-modules are then commanded to gradually increase the energy stored in their capacitors. When the voltage at the terminals of each chain of sub-modules reaches a predetermined final value, switch 92 is then closed so as to short-circuit and thus bypass said limiting resistor 94 . The start-up module is then placed in a second state.

Le contrôle du courant continu circulant dans le bras et des courants alternatifs circulant dans les enroulements du dispositif de transformation d’énergie électrique40 est alors rétabli et le convertisseur de tension fonctionne alors normalement.Control of the direct current flowing in the arm and of the alternating currents flowing in the windings of the electrical energy transformation device40 is then restored and the voltage converter then operates normally.

En variante, le module de démarrage90pourrait être connecté entre le réseau d’alimentation électrique alternatif et les terminaux alternatifs du convertisseur.Alternatively, the starter module 90 could be connected between the AC power supply network and the AC terminals of the converter.

La figure8illustre un second mode de réalisation du convertisseur de tension de la figure1comprenant une deuxième variante des modules de conversion électrique2 2,24. Dans ce mode de réalisation, les premier et second modules de conversion électrique22,24comprennent également chacun une branche principale46,48dans laquelle est connectée une chaine de sous-modulesSM.FIG. 8 illustrates a second embodiment of the voltage converter of FIG. 1 comprising a second variant of electrical conversion modules 2 2 , 24 . In this embodiment, the first and second electrical conversion modules 22 , 24 also each comprise a main branch 46 , 48 in which a chain of sub-modules SM is connected.

Le premier module de conversion électrique22comprend en outre une branche secondaire62, connectée entre les première et seconde bornes continues22a ,23a, en parallèle de la branche principale46. Le second module de conversion électrique2 4comprend également une branche secondaire6 4, connectée entre les première et seconde bornes continues22a ,23a, en parallèle de la branche principale46.The first electrical conversion module 22 further comprises a secondary branch 62 , connected between the first and second continuous terminals 22a , 23a , in parallel with the main branch 46 . The second electrical conversion module 24 also comprises a secondary branch 64 , connected between the first and second continuous terminals 22a , 23a , in parallel with the main branch 46 .

Dans la branche secondaire62du premier module de conversion électrique22, sont connectés en série une chaine de sous-modulesSMet un pont en H6 6. De même, dans la branche secondaire64du second module de conversion électrique24sont connectés en série une chaine de sous-modulesSMet un pont en H68. Lesdits ponts en H66,68comprennent chacun une première sous-branche66a,68aet une seconde sous-branche66 b,68b, connectées en parallèle l’une de l’autre. Lesdites sous-branches66a,66b,68a,68bcomprennent chacune deux interrupteurs70reliés électriquement l’un à l’autre dans lesdites sous-branches.In the secondary branch 62 of the first electric conversion module 22 , a chain of sub-modules SM and an H bridge 6 6 are connected in series. Similarly, in the secondary branch 64 of the second electrical conversion module 24 are connected in series a chain of sub-modules SM and an H bridge 68 . Said H-bridges 66 , 68 each comprise a first sub-branch 66a , 68a and a second sub-branch 66b , 68b , connected in parallel to each other. Said sub-branches 66a , 66b , 68a , 68b each comprise two switches 70 electrically connected to each other in said sub-branches.

Les deux interrupteurs70de la première sous-branche66adu premier module de conversion électrique22sont connectés entre eux en un premier point intermédiaire72. Les deux interrupteurs70de la seconde sous-branche66 bdu premier module de conversion électrique22sont connectés entre eux en un second point intermédiaire7 4. Le premier point intermédiaire72est relié électriquement à la première borne alternative23adu premier module de conversion électrique22et à une première borne du premier enroulement secondaire41b. Le second point intermédiaire7 4est relié électriquement à la seconde borne alternative23 bdu premier module de conversion électrique22, et à une seconde borne du premier enroulement secondaire41b.The two switches 70 of the first sub-branch 66a of the first electrical conversion module 22 are connected together at a first intermediate point 72 . The two switches 70 of the second sub-branch 66 b of the first electrical conversion module 22 are connected to each other at a second intermediate point 7 4 . The first intermediate point 72 is electrically connected to the first AC terminal 23a of the first electrical conversion module 22 and to a first terminal of the first secondary winding 41b . The second intermediate point 74 is electrically connected to the second AC terminal 23b of the first electrical conversion module 22 , and to a second terminal of the first secondary winding 41b .

De même, les deux interrupteurs70de la première sous-branche6 8 adu second module de conversion électrique2 4sont connectés entre eux en un premier point intermédiaire72. Les deux interrupteurs70de la seconde sous-branche6 8bdu second module de conversion électrique2 4sont connectés entre eux en un second point intermédiaire7 4. Le premier point intermédiaire72est relié électriquement à la première borne alternative2 5 adu second module de conversion électrique2 4et à une première borne du second enroulement secondaire4 2 b. Le second point intermédiaire7 4est relié électriquement à la seconde borne alternative2 5bdu second module de conversion électrique22et à une seconde borne du second enroulement secondaire4 2 b.Similarly, the two switches 70 of the first sub-branch 68a of the second electrical conversion module 24 are connected together at a first intermediate point 72 . The two switches 70 of the second sub -branch 68b of the second electrical conversion module 24 are connected together at a second intermediate point 74 . The first intermediate point 72 is electrically connected to the first AC terminal 25a of the second electrical conversion module 24 and to a first terminal of the second secondary winding 42b . The second intermediate point 74 is electrically connected to the second AC terminal 25b of the second electrical conversion module 22 and to a second terminal of the second secondary winding 42b .

Les interrupteurs des deux ponts en H66,68sont commandés par le module de contrôle100. Lesdits ponts en H66,68permettent d’ajuster le sens de circulation du premier ou second courant alternatif circulant dans l’enroulement secondaire correspondant du dispositif de transformation d’énergie électrique.The switches of the two H-bridges 66 , 68 are controlled by the control module 100 . Said H-bridges 66 , 68 make it possible to adjust the direction of circulation of the first or second alternating current flowing in the corresponding secondary winding of the electrical energy transformation device.

Claims (17)

Convertisseur de tension (10) permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement, le convertisseur de tension comprenant :
- des premier et second terminaux continus (16,18) configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique continu (12) ;
- des premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs (30,32,34) configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique alternatif ;
- un bras (20) s’étendant entre les premier et second terminaux continus et comportant un premier module de conversion électrique (22) et un second module de conversion électrique (24) connectés en série dans ledit bras, les premier et second modules de conversion électrique présentant chacun une première borne continue (22a,24a) et une seconde borne continue (22b,24b) entre lesquelles il s’étend, ainsi qu’une première borne alternative (23a,25a) et une seconde borne alternative (23b,25b);
- un dispositif de transformation d’énergie électrique (40) comportant un premier enroulement primaire (41a) connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs et un second enroulement primaire (42a) connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs, le dispositif de transformation d’énergie électrique comportant en outre un premier enroulement secondaire (41b) connecté entre les première et seconde bornes alternatives du premier module de conversion électrique et un second enroulement secondaire (42b) connecté entre les première et seconde bornes alternatives du second module de conversion électrique, le premier module de conversion électrique étant configuré pour générer un premier courant alternatif (I1) contrôlable circulant dans le premier enroulement secondaire, le second module de conversion électrique étant configuré pour générer un second courant alternatif (I2) contrôlable circulant dans le second enroulement secondaire ;
- un module de contrôle (100) configuré pour commander les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés,
le convertisseur de tension comprenant uniquement deux modules de conversion électrique.
Voltage converter (10) for converting an alternating voltage into a direct voltage and vice versa, the voltage converter comprising:
- first and second DC terminals (16,18) configured to be electrically connected to a DC power supply network (12);
- first, second and third AC terminals (30,32,34) configured to be electrically connected to an AC power supply network;
- an arm (20) extending between the first and second continuous terminals and comprising a first electrical conversion module (22) and a second electrical conversion module (24) connected in series in said arm, the first and second electrical converter each having a first continuous terminal (22a, 24a) and a second continuous terminal (22b, 24b) between which it extends, as well as a first alternating terminal (23a, 25a) and a second alternating terminal (23b, 25b);
- an electrical energy transformation device (40) comprising a first primary winding (41a) connected between the first and second AC terminals and a second primary winding (42a) connected between the second and third AC terminals, the energy transformation device electrical energy further comprising a first secondary winding (41b) connected between the first and second AC terminals of the first electrical conversion module and a second secondary winding (42b) connected between the first and second AC terminals of the second electrical conversion module, the first electrical conversion module being configured to generate a first controllable alternating current (I 1 ) flowing in the first secondary winding, the second electrical conversion module being configured to generate a second controllable alternating current (I 2 ) flowing in the second winding secondary;
- a control module (100) configured to control the first and second electrical conversion modules so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase,
the voltage converter comprising only two electrical conversion modules.
Convertisseur de tension selon la revendication 1, dans lequel le module de contrôle (100) est configuré pour commander les premier et second modules de conversion électrique (22,24) de sorte que le premier courant alternatif (I1) circulant dans le premier enroulement secondaire (41b) et le second courant alternatif (I2) circulant dans le second enroulement secondaire (42b) sont déphasés d’un angle compris entre 55° et 65°, de préférence d’un angle sensiblement égal à 60°.Voltage converter according to claim 1, in which the control module (100) is configured to control the first and second electrical conversion modules (22,24) so that the first alternating current (I 1 ) flowing in the first winding secondary (41b) and the second alternating current (I 2 ) flowing in the second secondary winding (42b) are phase shifted by an angle comprised between 55° and 65°, preferably by an angle substantially equal to 60°. Convertisseur de tension selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les premier et second modules de conversion électrique (22,24) comprennent chacun une branche principale (46,48) s’étendant entre les première (22a,24a) et seconde (22b,24b) bornes continues du module de conversion électrique correspondant et dans laquelle est connectée une chaine de sous-modules (SM), chacune des chaines de sous-modules comprenant une pluralité de sous-modules commandables individuellement par un organe de commande (T1,T2) propre à chaque sous-module et chaque sous-module comprenant un condensateur (CSM), l’organe de commande de chaque sous-module pouvant prendre au moins un premier état dans lequel le condensateur est inséré dans la branche principale et un deuxième état dans lequel le condensateur n’est pas inséré dans ladite branche principale.Voltage converter according to claim 1 or 2, in which the first and second electrical conversion modules (22,24) each comprise a main branch (46,48) extending between the first (22a,24a) and second (22b , 24b) continuous terminals of the corresponding electrical conversion module and in which is connected a chain of sub-modules (SM), each of the chains of sub-modules comprising a plurality of sub-modules individually controllable by a control device (T1, T2) specific to each sub-module and each sub-module comprising a capacitor (C SM ), the control unit of each sub-module being able to assume at least a first state in which the capacitor is inserted in the main branch and a second state in which the capacitor is not inserted in said main branch. Convertisseur de tension selon la revendication 3, dans lequel le module de contrôle (100) est configuré pour commander les organes de commande (T1,T2) des sous-modules (SM) des chaines de sous-modules des premier et second modules de conversion électrique (22,24), de manière à réguler les tensions aux bornes desdites chaines de sous-modules.Voltage converter according to Claim 3, in which the control module (100) is configured to control the control members (T1, T2) of the sub-modules (SM) of the chains of sub-modules of the first and second conversion modules electric (22,24), so as to regulate the voltages at the terminals of said chains of sub-modules. Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un des premier et second modules de conversion électrique (22,24) comprend une liaison électrique supérieure (50), reliant électriquement la première borne continue (22a,24a) et la première borne alternative (23a,25a) dudit module de conversion électrique, et une liaison électrique inférieure (52), reliant électriquement la seconde borne continue (22b,24b) et la seconde borne alternative (23b,25b) dudit module de conversion électrique, ledit module de conversion électrique comprenant au moins un condensateur (54,60) connecté dans ladite liaison électrique supérieure ou dans ladite liaison électrique inférieure.Voltage converter according to any one of claims 1 to 4, in which at least one of the first and second electrical conversion modules (22, 24) comprises an upper electrical connection (50), electrically connecting the first continuous terminal (22a, 24a) and the first AC terminal (23a, 25a) of said electrical conversion module, and a lower electrical connection (52), electrically connecting the second DC terminal (22b, 24b) and the second AC terminal (23b, 25b) of said module electrical conversion module, said electrical conversion module comprising at least one capacitor (54,60) connected in said upper electrical connection or in said lower electrical connection. Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un des premier et second modules de conversion électrique (22,24) comprend une branche secondaire (62,64), s’étendant entre les première (22a,24a) et seconde (22b,24b) bornes continues dudit module de conversion électrique, et dans laquelle sont connectés en série une chaine de sous-modules (SM) comprenant une pluralité de sous-modules commandables, et un pont en H (66,68) comprenant une première sous-branche (66a,68a) dans laquelle sont connectés deux interrupteurs (70) et une seconde sous-branche (66b,68b), connectée en parallèle de la première sous-branche, et dans laquelle sont connectés deux interrupteurs (70), les première (23a,25a) et seconde (23b,25b) bornes alternatives dudit module de conversion électrique étant reliées électriquement respectivement à la première sous-branche et à la seconde sous-branche.Voltage converter according to any one of claims 1 to 4, in which at least one of the first and second electrical conversion modules (22,24) comprises a secondary branch (62,64), extending between the first (22a , 24a) and second (22b, 24b) continuous terminals of said electrical conversion module, and in which are connected in series a chain of sub-modules (SM) comprising a plurality of controllable sub-modules, and an H-bridge (66 ,68) comprising a first sub-branch (66a,68a) in which two switches (70) are connected and a second sub-branch (66b,68b), connected in parallel with the first sub-branch, and in which are connected two switches (70), the first (23a, 25a) and second (23b, 25b) alternating terminals of said electrical conversion module being electrically connected respectively to the first sub-branch and to the second sub-branch. Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les sous-modules (SM) des chaines de sous-modules des premier et second modules de conversion électrique (22,24) présentent une topologie en demi-pont ou une topologie en pont complet.Voltage converter according to any one of Claims 1 to 6, in which the sub-modules (SM) of the chains of sub-modules of the first and second electrical conversion modules (22, 24) have a half-bridge topology or a full-bridge topology. Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, comprenant en outre un module de démarrage (90) configuré pour charger les condensateurs (CSM) des sous-modules (SM) des premier et second modules de conversion électrique (22,24), lorsqu’il est placé dans un premier état.Voltage converter according to any one of claims 3 to 7, further comprising a start module (90) configured to charge the capacitors (C SM ) of the sub-modules (SM) of the first and second electrical conversion modules (22 ,24), when placed in a first state. Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ledit convertisseur de tension (10) comprend uniquement deux enroulements primaires (41a,42a) et deux enroulements secondaires (41b,42b).A voltage converter according to any of claims 1 to 8, wherein said voltage converter (10) comprises only two primary windings (41a,42a) and two secondary windings (41b,42b). Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de transformation d’énergie électrique (40) comprend un unique transformateur comprenant lesdits premier et second enroulements primaires (41a,42a) ainsi que lesdits premier et second enroulements secondaires (41b,42b).Voltage converter according to any one of claims 1 to 9, in which the electrical energy transformation device (40) comprises a single transformer comprising said first and second primary windings (41a, 42a) as well as said first and second primary windings secondary (41b,42b). Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de transformation d’énergie électrique (40) comprend : un premier transformateur comprenant le premier enroulement primaire (41a) et le premier enroulement secondaire (41b) ; et un second transformateur comprenant le second enroulement primaire (42a) et le second enroulement secondaire (42b).A voltage converter according to any one of claims 1 to 9, wherein the electric power transformation device (40) comprises: a first transformer comprising the first primary winding (41a) and the first secondary winding (41b); and a second transformer comprising the second primary winding (42a) and the second secondary winding (42b). Convertisseur de tension selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant au moins un module de filtrage (80) connecté en série avec le bras (20) et configuré pour limiter la composante alternative d’un courant (IDC) circulant dans ledit bras.Voltage converter according to any one of Claims 1 to 11, comprising at least one filtering module (80) connected in series with the arm (20) and configured to limit the AC component of a current (I DC ) flowing in said arm. Convertisseur de tension selon la revendication 12, dans lequel le module de filtrage (80) comprend au moins un composant passif et/ou un composant actif.Voltage converter according to Claim 12, in which the filter module (80) comprises at least one passive component and/or one active component. Convertisseur de tension selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le module de filtrage (80) comprend une chaine de sous-modules supplémentaire comprenant une pluralité de sous-modules (SM) commandables individuellement par un organe de commande propre à chaque sous-module et chaque sous-module de ladite chaine de sous-modules supplémentaire comprenant au moins un condensateur connectable en série avec le bras (20) lorsque l’organe de commande du sous-module est dans un premier état.Voltage converter according to Claim 12 or 13, in which the filtering module (80) comprises a chain of additional sub-modules comprising a plurality of sub-modules (SM) individually controllable by a control unit specific to each sub-module and each sub-module of said chain of additional sub-modules comprising at least one capacitor connectable in series with the arm (20) when the control member of the sub-module is in a first state. Installation de transport de courant continu haute tension (8) comprenant un réseau d’alimentation électrique continu (12), un réseau d’alimentation électrique alternatif (14) et un convertisseur de tension (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, ledit convertisseur de tension étant configuré pour connecter électriquement lesdits réseaux d’alimentation électrique alternatif et continu entre eux.High-voltage direct current transmission installation (8) comprising a direct current power supply network (12), an alternating power supply network (14) and a voltage converter (10) according to any one of claims 1 to 14, said voltage converter being configured to electrically connect said AC and DC power supply networks to each other. Procédé de contrôle d’un convertisseur de tension (10) permettant de convertir une tension alternative en une tension continue et inversement, le convertisseur de tension comprenant :
- des premier et second terminaux continus (16,18) configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique continu (12) ;
- des premier, deuxième et troisième terminaux alternatifs (30,32,34) configurés pour être reliés électriquement à un réseau d’alimentation électrique alternatif (14);
- un bras (20) s’étendant entre les premier et second terminaux continus et comportant un premier module de conversion électrique (22) et un second module de conversion électrique (24) connectés en série dans ledit bras, les premier et second modules de conversion électrique présentant chacun une première borne continue (22a,24a) et une seconde borne continue (22b,24b) entre lesquelles il s’étend, ainsi qu’une première borne alternative (23a,25a) et une seconde borne alternative (23b,25b);
- un dispositif de transformation d’énergie électrique (40) comportant un premier enroulement primaire (41a) connecté entre les premier et deuxième terminaux alternatifs et un second enroulement primaire (42a) connecté entre les deuxième et troisième terminaux alternatifs, le dispositif de transformation d’énergie électrique comportant en outre un premier enroulement secondaire (41a) connecté entre les première et seconde bornes alternatives (23a,23b) du premier module de conversion électrique et un second enroulement secondaire (42b) connecté entre les première et seconde bornes alternatives (25a,25b) du second module de conversion électrique, le convertisseur de tension comprenant uniquement deux modules de conversion électrique,
le procédé comprenant les étapes selon lesquelles :
- on génère un premier courant alternatif (I1) contrôlable circulant dans le premier enroulement secondaire, à l’aide du premier module de conversion électrique ;
- on génère un second courant alternatif (I2) contrôlable circulant dans le second enroulement secondaire, à l’aide du second module de conversion électrique ;
- on contrôle les premier et second modules de conversion électrique de sorte que le premier courant alternatif circulant dans le premier enroulement secondaire et le second courant alternatif circulant dans le second enroulement secondaire sont déphasés.
Method for controlling a voltage converter (10) making it possible to convert an alternating voltage into a direct voltage and vice versa, the voltage converter comprising:
- first and second DC terminals (16,18) configured to be electrically connected to a DC power supply network (12);
- first, second and third AC terminals (30,32,34) configured to be electrically connected to an AC power supply network (14);
- an arm (20) extending between the first and second continuous terminals and comprising a first electrical conversion module (22) and a second electrical conversion module (24) connected in series in said arm, the first and second electrical converter each having a first continuous terminal (22a, 24a) and a second continuous terminal (22b, 24b) between which it extends, as well as a first alternating terminal (23a, 25a) and a second alternating terminal (23b, 25b);
- an electrical energy transformation device (40) comprising a first primary winding (41a) connected between the first and second AC terminals and a second primary winding (42a) connected between the second and third AC terminals, the energy transformation device electrical energy further comprising a first secondary winding (41a) connected between the first and second AC terminals (23a, 23b) of the first electric conversion module and a second secondary winding (42b) connected between the first and second AC terminals (25a 25b) of the second electrical conversion module, the voltage converter comprising only two electrical conversion modules,
the method comprising the steps according to which:
- Generating a first controllable alternating current (I 1 ) flowing in the first secondary winding, using the first electrical conversion module;
- Generating a second controllable alternating current (I 2 ) flowing in the second secondary winding, using the second electrical conversion module;
- The first and second electrical conversion modules are controlled so that the first alternating current flowing in the first secondary winding and the second alternating current flowing in the second secondary winding are out of phase.
Procédé de contrôle selon la revendication 16, dans lequel on contrôle les premier et second modules de conversion électrique (22,24) de sorte que le premier courant alternatif (I1) circulant dans le premier enroulement secondaire (41b) et le second courant alternatif (I2) circulant dans le second enroulement secondaire (42b) sont déphasés d’un angle compris entre 55° et 65°, de préférence d’un angle sensiblement égal à 60°.Control method according to Claim 16, in which the first and second electrical conversion modules (22, 24) are controlled so that the first alternating current (I 1 ) flowing in the first secondary winding (41b) and the second alternating current (I 2 ) circulating in the second secondary winding (42b) are out of phase by an angle of between 55° and 65°, preferably by an angle substantially equal to 60°.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2569858A1 (en) 2010-05-11 2013-03-20 ABB Research Ltd. An ac/dc converter
EP3096446A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-23 General Electric Technology GmbH A method of controlling a converter
EP3361619A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-15 General Electric Technology GmbH Voltage source converter
WO2020011339A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for supplying power to a high-performance load

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2569858A1 (en) 2010-05-11 2013-03-20 ABB Research Ltd. An ac/dc converter
EP3096446A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-23 General Electric Technology GmbH A method of controlling a converter
EP3361619A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-15 General Electric Technology GmbH Voltage source converter
WO2020011339A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for supplying power to a high-performance load

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMANKWAH EMMANUEL ET AL: "The Series Bridge Converter (SBC): A hybrid modular multilevel converter for HVDC applications", 2016 18TH EUROPEAN CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS (EPE'16 ECCE EUROPE), JOINTLY OWNED BY IEEE-PELS AND EPE ASSOCIATION, 5 September 2016 (2016-09-05), pages 1 - 9, XP032985078, DOI: 10.1109/EPE.2016.7695361 *
SHI XIAOJIE ET AL: "Startup schemes for modular multilevel converter under different load conditions", 2015 IEEE APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION (APEC), IEEE, 15 March 2015 (2015-03-15), pages 2174 - 2180, XP032775189, DOI: 10.1109/APEC.2015.7104650 *
STEFAN MILOVANOVI ET AL: "MMC-based High Power DC-DC Converter Employing Scott Transformer", 5 June 2018 (2018-06-05), XP055565499, Retrieved from the Internet <URL:https://ieeexplore.ieee.org/ielx7/8402798/8402799/08402846.pdf?tp=&arnumber=8402846&isnumber=8402799> [retrieved on 20190306] *
TANTA MOHAMED ET AL: "Simplified rail power conditioner based on a half-bridge indirect AC/DC/AC Modular Multilevel Converter and a V/V power transformer", IECON 2017 - 43RD ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, IEEE, 29 October 2017 (2017-10-29), pages 6431 - 6436, XP033277007, DOI: 10.1109/IECON.2017.8217120 *

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