JPH10271803A - 電圧源変換器 - Google Patents

電圧源変換器

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JPH10271803A
JPH10271803A JP10074617A JP7461798A JPH10271803A JP H10271803 A JPH10271803 A JP H10271803A JP 10074617 A JP10074617 A JP 10074617A JP 7461798 A JP7461798 A JP 7461798A JP H10271803 A JPH10271803 A JP H10271803A
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voltage source
phase
source converter
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JP10074617A
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Ingemar Blidberg
ブリドベルグ インゲマール
Olle Ekwall
エクワル オーレ
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Asea Brown Boveri AB
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • HELECTRICITY
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相脚上の電流バルブ間の点を直流又は交流電
圧回路網に接続し、かつ前記相脚の反対端を前記直流電
圧回路網の極導体に接続した構成を有するVSC変換器
であって、そのインダクタンス及び所要スペースを減少
させたものを提供する。 【解決手段】 相脚(4)の各電流バルブ(7、10)
が少なくとも一つのスタック(20、21)として、互
いに積み重ねられたターン・オフ型の複数の半導体素子
及び複数の整流部材による複数のユニット(22)によ
り形成される。前記相脚(4)はリボン・ケーブル方式
により構築され、かつ前記スタック(20、21)は短
い距離(d)を対で並んで前後に走るように配置され、
かつ前記ユニット(22)間には前記ユニットと直列に
接続された導電物質の冷却板(23)が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧を直流電
圧に、又はその逆に変換する電圧源(VSC)変換器で
あって、直列に接続され、ターン・オフ型式の少なくと
も一つの半導体素子とこれと逆並んで接続された整流部
材とからなる2つの電流バルブを含む少なくとも1本の
相脚(phase leg)を有し、前記相脚上の前記
電流バルブ間の点が直流電圧回路網又は交流電圧回路網
に接続するようにされ、かつ前記相脚の反対側端を前記
直流電圧回路網のそれぞれの極導体に接続するようにさ
せたVSC変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、直流電圧回路網と交流電圧回路網
との間を接続するVSC変換器は、リンドバーグ(An
ders Lindberg)によるクングリガ・テク
ニスカ・ヘグスコーラン(Kungliga Tekn
iska Hogskolan)、スットクホルム、1
995年の論文「PWM並びに2及び3レベル大電力電
圧源変換器の制御(PWM and control
of two andthree level hig
h power voltage sourcecon
verter)」、により知られることになった。この
刊行物には、このような変換器を用い、高電圧直流電流
(HDVC)用の直流電圧回路網を介して電力を伝送す
るプラントが説明されている。前記論文の発表以前に高
電圧直流電流用の直流電圧回路網を介して電力を伝送す
るプラントは、送電設備において複数の線路転流CSC
変換器(Current Source Conver
ter=電流源変換器)を使用することに基づいてい
た。高電圧用のIGBT(絶縁ゲート・バイポーラ・ト
ランジスタ=絶縁ゲートを有するバイポーラ・トランジ
スタ)の開発と、これらを変換器におけるバルブと直列
に接続するための適合性とにより、これらを同時的に容
易にターン・オン及びターン・オフすることができるの
で、現在、強制転流用のVSC変換器(Voltage
SourceConverter=電圧源変換器)は
代替物となった。また、電圧が固定的な高電圧直流電流
用の直流電圧回路網と、これに接続された交流電圧回路
網との間におけるこの形式の送電は、HVDCにおいて
線路転流CSCを使用することに関していくつかの重要
な利点が得られ、これについて、有効電力及び無効電力
を互いに独立して制御できるといってもよく、かつ変換
器における転流失敗の恐れがなく、これによって線路転
流CSCにおいて発生し得る異なるHVDC連係間での
転流失敗を伝送することの危険性がない。更に、それ自
身が(不活性な交流電圧回路網)を発生することなく、
弱い交流電圧回路網又は電力回路網に給電する可能性が
存在する。そこには更なる効果も存在する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの出願に限
定されたものではなく、その変換器は、1相のみが存在
するDC/DC変換器において直流電圧から直流電圧に
変換させることでも同じく意図され得る。「回路網」に
は広い意味が与えられるべきであって、この語の実際の
意味におけるいずれかのものとすべきではない。しか
し、本発明の問題は、本発明の範囲に含まれ、考えられ
る全ての応用に共通していているが、ここでは厳密にこ
の出願についてこの問題を説明する。電流固定CSC変
換器に代わって、概要で定義した型式の変換器を使用す
ると、後者に存在していない全く新しい問題が発生す
る。以下、この問題を図1を参照して説明する。図1に
は、それぞれ2つの電流バルブ5〜10を有する3つの
相脚2、3、4を備えたVSC変換器1が示されてお
り、各電流バルブ5〜10は、半導体素子(IGBT)
11のように、ターン・オフ型式の少なくとも一つの半
導体素子と、これと逆並列に接続されたダイオード12
の形式による整流部材とからなる。これらの相脚は、3
相交流電圧回路網16の各相13、14、15に接続さ
れている。変換器の反対端は、正極導体18及び負極導
体19を有する直流電圧回路網17に接続されている。
従って、変換器はいわゆる6パルス・ブリッジにより形
成される。ここでは例えば相15について考え、かつ電
流バルブ10に属する半導体素子11がターン・オンさ
れて、電流が交流電圧回路網からこの半導体素子を介し
て直流電圧回路網に流れるものと仮定すると、まず電流
バルブ10の半導体素子11のターン・オフにより、電
流を相15から直流電圧回路網の方向に、ただしここで
は電流バルブ7のダイオードを介して流し続けるように
させる。その転流時間は短く、かつ電流に比較的大きな
時間微分係数が発生する。これは転流回路における、即
ち相脚と、コンデンサを有する直流電圧回路網の2極間
に接続された線路とにおけるインダクタンスを、不必要
に高い過電圧をなくすために可能な限り低いレベルに、
かつこれによって前記転流における損失を低下させるの
が好ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、概説で
定義した型式VSC変換器を提供することにあり、以上
で述べた問題は満足すべき形式で解決された。
【0005】本発明によれば、この目的は、このような
変換器における各電流バルブが少なくとも一つのスタッ
クに互いに積み重ねられたターン・オフ型半導体素子及
び整流部の複数のユニットにより形成されること、及び
前記相脚がリボン・ケーブル方式により構築されると共
に、前記相脚が前後に複数対で走るスタックにより形成
されると共に短い距離をもって並んで配置され、かつ導
電物質の冷却板が前記スタックにおける各ユニット間
に、かつ直列に接続されたことにより、達成される。
【0006】このようにして、完全に新しいこの応用に
おいていわゆるリボン・ケーブル方式を用いることによ
り、前記相脚の転流回路のインダクタンスをより正確に
非常に低いレベルに減少させることができ、従って前記
損失を受け入れ可能な低レベルに減少させることができ
る。ターン・オフ型の半導体素子及び整流部材の前記ユ
ニットをスタックに互いに積み重ねることにより、一定
数のこのようなユニットを介する電流に関して短い導通
距離が得られる。これは、前記長さに比例しているの
で、インダクタンスを減少させる。更に、このようにし
て、同一対に属するスタックにおける電流を異なる方向
に走行させ、前記リボン・ケーブル効果によりインダク
タンスを減少させることが達成される。前記インダクタ
ンスはこのような対のスタック間の距離にほぼ比例して
いる。更に、「冷却板」にはこのようなプレートから熱
を取り去るために冷却媒体等を供給せず、単にプレート
が熱を吸収して空気のような周辺の媒体に放射すること
により冷却を行う場合も含むことを指摘して置く。更
に、このような冷却板の構成は、前記ユニットをより密
に配列して、即ち中間冷却板と共に積み重ねるようにし
て、インダクタンスを減少させることができる。
【0007】本発明の好ましい実施例によれば、冷却板
は並んで配列されたスタックを相互接続する線にほぼ垂
直な方向において大きなエクステンションを有する。こ
の場合に、このような一対のスタックのインダクタンス
は、並んで配列されたスタックを相互接続する線にほぼ
垂直な方向においてスタックのエクステンションに逆比
例するので、このような冷却板の設計により、このイン
ダクタンスをほぼ減少させることができる。
【0008】本発明の好ましい他の実施例によれば、同
一対に属する他のスタックに対向した各スタックの側面
は、電気的な最小自由距離の必要条件によってのみ前記
距離を決定できるように、制御部材及び他の機器により
拘束されない。制御部材、分圧器及び冷却管のような全
ての付加的な機器を前述の形式により配置するのを保証
することにより、2つのスタック間の距離が如何に小さ
く製作されていようと、またこれによって如何にインダ
クタンスが低くなろうとも、規制されるのは、並んで配
置されたスタック間の電圧、及びそこに含まれる構成要
素の耐圧容量だけである。更に、転流回路の低インダク
タンスを除き、このような構造により、小さな所要スペ
ースによるコンパクトな変換器機構が得られることを強
調すべきである。
【0009】本発明の他の好ましい実施例によれば、前
記一対のスタックは、並んで配置されたスタック対のう
ちの他の部分より大きな距離で並んで配置された複数部
分を有し、前記他の部分は前記複数部分間の電圧より低
い電圧を有する。このようにして異なる点間に存在する
電圧によってこれらの点におけるスタック間の距離を決
定させることにより、スタック間で最高の電圧を有する
スタック対の部分がエクステンション全体にわたってス
タック間の距離を決定させるものよりも、低いインダク
タンスが得られる。
【0010】最後に述べた実施例の更なる展開を構成す
る本発明の好ましい他の実施例によれば、異なる相互距
離を有する前記部分は、各スタックを連続的な複数のサ
ブ・スタックに分割すると共に相互距離が段階的に移行
して変化することにより、形成される。このようにして
スタックの異なる部分間で異なる電圧に従い、異なる距
離を得ることは、しばしば製造及びマウント技術の観点
から好ましいことになる。ここで、このような関係での
「スタック」には広い意味を与えるべきであって、更に
これを複数のいわゆるサブスタックに分割し、これらを
互いに横方向に転置した線に従って配置してもよい場合
も含む。
【0011】以上の実施例に対する代替となる本発明の
他の好ましい実施例によれば、同一対に属する2つの前
記スタックは、前記距離がその一端から他端へ線形に増
加するように、相互に傾斜している。このようにして、
長さ全体にわたって必要とする電気的な自由距離に関し
て2つのスタック間の最小可能距離が得られる。
【0012】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、同一の相脚に属する2つの前記電流バルブ間の距離
は、その位相接続用の前記点から離れる方向で増加す
る。同一の相脚に属する2つの電流バルブ間の電圧は、
前記方向で増加し、従ってこの方向で前記電流バルブ間
の距離を増加させるのが効果的である。
【0013】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、前記相脚における各電流バルブは一個の前記スタッ
クにより形成され、かつ同一対に属する2つの前記スタ
ックは、前記端に対向する隣接端において、それぞれ極
導体に接続されて直流電圧回路網又は交流電圧回路網の
一つの相に接続するようにされる。これは、インダクタ
ンス及びスペース節約の観点から前記変換器の前記相脚
を形成するために効果的な方法であり、従って、以上で
説明した図1に示すものに関して、前記相脚は2つの電
流バルブ間の中間点で曲げられている。
【0014】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、前記相脚における各電流バルブは、1又は1より多
くの対の前記スタックにより形成される。この実施例
は、非常に長いスタックにより安定した構造を得ること
に問題があると思われるので、半導体素子及び整流部材
の比較的に多数の前記ユニットが各電流バルブに含まれ
て高電圧を保持可能にさせる必要がある場合に効果があ
る。このようにして、前記相脚の低いインダクタンスが
このような場合であっても得られる。
【0015】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、前記変換器は交流電圧回路網の相脚を接続するため
の複数の相脚を有し、隣接する相脚は直流電圧回路網の
極導体に対して共通した接続を有する。前記相脚を互い
に接近して配置させ、これを電圧の観点からこのように
し、更に短い導体長にわたり低いインダクタンスを保持
するということにより、前記異なる相脚におけるこのよ
うな物理的な構成が前記変換器のコンパクトな構造を得
ることを可能にさせる。
【0016】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、前記相脚の数は3であり、これらの相脚は外側の2
つの前記相脚と並んで配列されていると共に、前記外側
の2つの前記相脚は中央の相脚と共通して直流電圧回路
網の極導体に対する前記接続をそれぞれ設け、かつ共通
するこれら2つの接続は直流電圧回路網の異なる極導体
に対するものである。このようにして、異なる電流バル
ブのジグザク状のエクステンション、及び必要とする電
気的な自由距離に関連してコンパクトな変換器の構造を
得ることができる。
【0017】本発明の他の好ましい他の実施例によれ
ば、前記変換器は前記複数のスタックをフレームにより
吊り下げる手段を備えている。ここで、「フレーム」は
広い意味が与えられるべきであって、例えば建物の天井
のように、剛性の又は固定されたベース型式をそれぞれ
備えている。前記電流バルブは、重力より他の力なしに
前記スタックのこのようなサスペンションにより配列さ
れてもよく、これらは、主として建物の天井に吊り下げ
られているときに、地震のような大地の振動に対して比
較的に不感動である。
【0018】本発明の他の好ましい実施例によれば、前
記変換器は高電圧直流電流(HVDC)用の直流電圧回
路網に接続するようにされている。電流バルブを形成す
るために、30台のような比較的多数の前記ユニットを
直列接続することが必要され、従って本発明はこの応用
に特によく適合している。
【0019】本発明の効果的な特徴と共に更なる効果
は、以下の説明及び他の特許請求の範囲から明らかであ
る。
【0020】添付図面を参照して、例として示す本発明
の好ましい実施例の説明を以下、行う。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は以上で既に説明したもので
あり、高電圧直流電流(HVDC=HighVolta
ge Direct Curent)用の直流電圧回路
網と3相交流電圧回路網との間に接続されたVSC変換
器の概要的な構造を示していることに注意すべきであ
る。変換器の各相脚は2つのいわゆる電流バルブを有す
る。これらの電流バルブは、好ましくは、IGBTの型
式により直列に接続されたターン・オン及びターン・オ
フ型式の遮断器11と、これらと逆並列に接続された整
流部材、即ちダイオード12の形式により一方向に導通
し、その反対方向で遮断する整流部材とのユニットから
なる。多数のこのようにユニット及びこれによるIGB
Tは、同時にターン・オン及びターン・オフするように
直列に一個のバルブに接続されて一つの遮断器として機
能するようにされ、このバルブにおける電圧は直列に接
続された異なる遮断器間に分圧される。遮断器の制御は
パルス幅変調(PWM)により行われる。このような変
換器に存在するインダクタンス問題は、説明の導入にお
いて詳細に説明されており、ここで、図2〜図9に順に
参照して、本発明の範囲内で本発明による多数の変換器
の実施例の部分、及びこのように変換器の部分を説明す
る。
【0022】図2には、本発明の好ましい第1の実施例
によるリボン・ケーブル方式により、変換器の相脚4が
どのように構築されるかと共に、スタック20、21に
より形成された相脚が前後に走り、短い距離dで並んで
配置されて一つの電流バルブを形成しているのかが示さ
れている。前記スタックは、互いに積み重ねられた、複
数の半導体素子及び複数の整流部材による複数のユニッ
ト22と、各ユニット22間に配列され、かつ各ユニッ
ト22と直列に接続された導電物質、好ましくはアルミ
ニウムの冷却板23とにより形成されいる。図3におい
て、冷却板23は、並んで配列された複数のスタックを
相互接続する線に対してほぼ垂直な方向に大きなエクス
テンションbを有することが示されており、従ってリボ
ン・ケーブルに類似した相脚は、第1の方向に走行する
比較的に平坦かつ幅広の要素と、その反対方向に第1の
ものから短い距離で逆に走行する同様の要素とにより形
成されている。この関係において、その方向のエクステ
ンションは、ユニットのものより明らかに大きい。好ま
しくは、これらユニットのエクステンションの2倍より
大きい。このようにして、相脚のインダクタンスを非常
に低くすることができる。更に、このインダクタンスは
スタックの長さ1にも比例しており、前記密な積み重ね
によりより減少される。より正確には、下記式はある近
似をもってインダクタンスLに有効である。
【0023】
【数1】
【0024】ここで、μは透磁率である。図2に示す変
換器の相脚のリボン・ケーブル状構造により、この相脚
のインダクタンスは、自由に配置された対応する長さの
導体のインダクタンスより小さい数オーダの値のものと
して得られる。
【0025】図2及び図3による実施例に関して、相脚
の正及び負極性の導体に対する2つの極接続24、25
は、相脚の同一端にそれぞれ配置され、またIGBT用
の駆動手段、電圧駆動装置及び冷却板23に対する冷却
管のように、26によりそれぞれ示されている付加的な
機器の接続は、距離dの決定の妨げにならないように配
置されることにより付加されてもよい。
【0026】図4には、本発明の好ましい第2の実施例
による変換器における相脚の構造を概要的に示されてい
る。この実施例において、リボン・ケーブル方式により
構築された一対のスタックは、複数の個別的な電流バル
ブ7を形成している。ここでは更に、どのようにすれば
変換器がスタックを建物の天井28に吊り下げる手段2
7を備えることができるかについて示されている。
【0027】図5には、本発明の第3の好ましい実施例
による変換器において相脚がどのように見えるかがごく
概要的に示されている。図において、リボン・ケーブル
方式により構築された2対のスタックは、各電流バルブ
を形成している。この構造は、電流バルブにより非常に
高い電圧を保持しようとするときに効果的であるとされ
る。これは、ターン・オフ型式の多数個の半導体素子を
直列接続する必要性を意味している。
【0028】図6には、本発明の第4の好ましい実施例
による変換器において相脚をどのようにすれば構築でき
るかが示されており、各スタック20、21を分割して
電流バルブを2つのサブスタック29、30に形成し、
スタック間でステップ状に変化する距離を得ることによ
り、隣接するスタック部分間の電圧が最高となる端部3
1におけるものよりも低くなっている個所では、この距
離を短くすることができる。
【0029】図7には、図6に示す実施例の目的を達成
するために、本発明の第5の好ましい実施例による変換
器における相脚をどのように設計すればよいかが示され
ている。しかし、ここでは端部に向かう2つのスタック
間の距離が直線的に増加しており、前記終端間における
電圧は最高となっている。
【0030】図8及び図9には、本発明の第6の好まし
い実施例による3相脚を有する変換器の構造がごく概要
的に示されている。以上から明らかなように、隣接する
電流バルブは互いにある角度をもって配列され、従って
その距離は、電圧が最高となる個所で最大となると共
に、図8における図面に対して垂直方向に延長する面を
除き、電流バルブを形成する各対のスタックに対応した
設計が存在する。これらの相脚は2つの外側相脚2、4
と並んで配列され、2つの外側相脚2、4は中央の相脚
3と共通して直流電圧回路網の負極導体19、正極導体
18に対する接続32、33をそれぞれ備えている。こ
れによってコンパクトな構造が得られる。
【0031】勿論、本発明は、以上で説明した好ましい
実施例にいずれにしろ限定されるものではない。しか
し、本発明の基本的な概念から逸脱することなく、当該
技術分野に習熟する者にとって、その変更に対して多く
の可能性があることは明らかであって、このようなもの
は特許請求の範囲において定義されている。
【0032】例えば、相脚のスタック数は図に示したも
のと異なるものでもよいこと、同一対に属するスタック
により形成される角度は異なっていてもよいこと、ステ
ップ状に変化する距離を有するスタックにおけるサブス
タック数は他のものであってもよいことなどを挙げるこ
とができる。
【0033】更に、VSC変換器は、2レベル変換器、
NPC変換器等のように異なる型式でもよいことを挙げ
ることもできる。
【0034】更に、「冷却板」は、かなりの量のプレー
ト状構造を備えることを意図するという意味において、
広い意味が与えられるべきことを強調するものであっ
て、反対側の平坦面は互いに完全に平行している必要性
はなく、例えば膨らみ、溝切り等を有するものでもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による型式のVSC変換器の構造を示す
概要回路図。
【図2】本発明の好ましい第1の実施例による変換器の
相脚の詳細な側面図。
【図3】図2に矢印Aの方向における冷却板と共に半導
体素子及び整流部材のユニットの断面図。
【図4】本発明の好ましい第2の実施例による変換器の
相脚の簡単な図。
【図5】本発明の第3の好ましい実施例による変換器の
相脚について可能な設計を示す非常に簡単なスケッチ
図。
【図6】本発明の第4の好ましい実施例による変換器の
相脚を示す図。
【図7】本発明の第5の好ましい実施例による変換器の
相脚を示す図。
【図8】本発明の第6の好ましい実施例による3本の相
脚を有する変換器の非常に簡単な図。
【図9】図8による変換器の電流バルブを図8における
矢印Bの方向から見た図。
【符号の説明】
2、3、4 外側相脚2、4 5〜10 電流バルブ 11 遮断器 12 ダイオード 13、14、15 相 17 直流電圧回路網 18 正極導体 19 負極導体 20、21 スタック 22 ユニット 23 冷却板 26 機器 27 手段 28 天井 29、30 サブスタック

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電圧を直流電圧に、又はその逆に変
    換する電圧源(VSC)変換器であって、ターン・オフ
    型式の少なくとも一つの半導体素子(11)とこれと逆
    並列に接続された一つの整流部材(12)とからなり、
    直列に接続された2つの電流バルブ(5〜10)を含む
    少なくとも1本の相脚(2〜4)を有し、前記相脚上の
    前記電流バルブ間の点を直流電圧回路網又は交流電圧回
    路網に接続するようにさせ、かつ前記相脚の反対端を前
    記直流電圧回路網のそれぞれの極導体(18、19)に
    接続するようにしたVSC変換器において、各電流バル
    ブが少なくとも一つのスタック(20、21)に互いに
    積み重ねられた、ターン・オフ型半導体素子及び整流部
    の複数のユニット(22)により形成されること、及び
    前記相脚がリボン・ケーブル方式により構築され、かつ
    前記相脚が前後に複数対で走るように短い距離(d)を
    もって並んで配置され、かつ導電物質の冷却板(23)
    が前記スタックの各ユニット間に配置されると共に直列
    に接続されたことを特徴とする電圧源変換器。
  2. 【請求項2】 前記冷却板は、互いの近傍を走り、スタ
    ックを相互接続する線に対してほぼ垂直方向において大
    きなエクステンション(b)を有することを特徴とする
    請求項1記載の電圧源変換器。
  3. 【請求項3】 同一対に属する他のスタックの一方側に
    対向した各スタック(20、21)の側面は、電気的な
    最小自由距離の必要条件によってのみ前記短い距離を決
    定できるように、制御部材及び他の装置(26)により
    拘束されないことを特徴とする請求項2記載の電圧源変
    換器。
  4. 【請求項4】 前記一対のスタック(20、21)は、
    並んで配置されたスタック対のうちの他の部分より大き
    な距離で並んで配置された2つの前記スタックの複数部
    分を有し、前記他の部分は前記複数部分間の電圧より低
    い電圧を有することを特徴とする請求項1から請求項3
    までのいずれかに記載の電圧源変換器。
  5. 【請求項5】 異なる相互距離を有する前記複数部分
    は、各スタック(20、21)を連続的な複数のサブ・
    スタック(29、30)に分割すると共に相互的な距離
    が段階的に移行して変化することにより、形成されるこ
    とを特徴とする請求項4記載の電圧源変換器。
  6. 【請求項6】 同一対に属する2つの前記スタック(2
    0、21)は、前記距離がその一端から他端へ線形に増
    加するように、相互に傾斜していることを特徴とする請
    求項4記載の電圧源変換器。
  7. 【請求項7】 同一の相脚に属する2つの前記電流バル
    ブ間の距離は、その位相接続用の前記点から離れる方向
    で増加することを特徴とする請求項1から請求項6まで
    のいずれかに記載の電圧源変換器。
  8. 【請求項8】 前記相脚における各電流バルブは、一個
    の前記スタックにより形成され、かつ同一対に属する2
    つの前記スタック(20、21)は、前記端に対向する
    隣接端でそれぞれ極導体(18、19)に接続されて直
    流電圧回路網又は交流電圧回路網の一つの相(13〜1
    5)に接続するようにしたことを特徴とする請求項1か
    ら請求項7までのいずれかに記載の電圧源変換器。
  9. 【請求項9】 前記相脚の各電流バルブ(5〜10)
    は、1又は1より多くの対の前記スタックにより形成さ
    れていることを特徴とする請求項1から請求項7までの
    いずれかに記載の電圧源変換器。
  10. 【請求項10】 前記交流電圧回路網の複数の相(13
    〜15)に接続するための複数の相脚(2〜4)を有
    し、かつ隣接する相脚は直流電圧回路網の極導体に共通
    した接続を有することを特徴とする請求項1から請求項
    9までのいずれかに記載の電圧源変換器。
  11. 【請求項11】 前記相脚(2〜4)の数は3であり、
    これらの相脚は、外側の2相脚(2、4)と並んで配列
    されていると共に、前記外側の2相脚(2、4)は中央
    の前記相脚(3)と共通して極導体(18、19)に対
    して前記接続をそれぞれ設け、かつ共通するこれら2つ
    の接続は直流電圧回路網の異なる極導体に対するもので
    あることを特徴とする請求項10記載の電圧源変換器。
  12. 【請求項12】 前記複数のスタックをフレーム(2
    8)により吊り下げる手段(27)を備えていることを
    特徴とする請求項1から請求項11までのいずれかに記
    載の電圧源変換器。
  13. 【請求項13】 前記冷却板(23)はアルミニウムか
    らなることを特徴とする請求項1から請求項12までの
    いずれかに記載の電圧源変換器。
  14. 【請求項14】 高電圧直流電流(HVDC)用の直流
    電圧回路網(17)に接続するようにされていることを
    特徴とする請求項1から請求項13までのいずれかに記
    載の電圧源変換器。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19717087A1 (de) * 1997-04-23 1998-10-29 Asea Brown Boveri Niederinduktiver Stromrichter
SE512795C2 (sv) * 1998-09-18 2000-05-15 Abb Ab VSC-strömriktare
JP2000164800A (ja) 1998-11-30 2000-06-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体モジュール
US6519169B1 (en) 1999-03-29 2003-02-11 Abb Ab Multiphase inverter with series of connected phase legs
US8531276B2 (en) * 2000-03-15 2013-09-10 Logitech Europe S.A. State-based remote control system
DE10113856A1 (de) * 2001-03-21 2002-10-10 Siemens Ag Stromrichteranordnung
CN101452927B (zh) * 2008-12-31 2010-06-02 中国电力科学研究院 一种自冷式晶闸管阀
US8189324B2 (en) * 2009-12-07 2012-05-29 American Superconductor Corporation Power electronic assembly with slotted heatsink
CN103119821B (zh) 2010-09-30 2016-01-13 Abb研究有限公司 多端hvdc系统的协调控制
WO2013075754A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 Alstom Technology Ltd A hvdc thyristor valve assembly
RU172836U1 (ru) * 2017-02-20 2017-07-26 Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод") Вентильный блок
KR102013774B1 (ko) * 2018-03-30 2019-08-23 엘에스산전 주식회사 무효전력보상장치의 스위치어셈블리

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2354663C3 (de) * 1973-10-31 1976-07-15 Siemens Ag Stromrichter
US4010489A (en) * 1975-05-19 1977-03-01 General Motors Corporation High power semiconductor device cooling apparatus and method
DE2649418A1 (de) * 1976-10-29 1978-05-03 Bosch Gmbh Robert Gleichrichtereinheit
FR2451632A1 (fr) * 1979-03-12 1980-10-10 Alsthom Atlantique Montage de semi-conducteurs de puissance refroidis par un flugene
SE445003B (sv) * 1979-03-27 1986-05-20 Asea Ab Stromriktare innefattande minst en ventilkedja anordnad for hengande montering
SE441047B (sv) * 1983-10-06 1985-09-02 Asea Ab Halvledarventil for hogspenning med spenningsdelarsektioner innefattande motstand
CA1313219C (en) * 1988-10-07 1993-01-26 Boon-Teck Ooi Pulse width modulation high voltage direct current transmission system and converter
US5184291A (en) * 1991-06-13 1993-02-02 Crowe Lawrence E Converter and inverter support module
JP3265398B2 (ja) * 1992-01-30 2002-03-11 株式会社日立製作所 直流送電装置の制御装置

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