專利名稱：：變流器相模塊的有功功率平衡的產生的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用于轉換電流的裝置，具有至少一個相模塊，該相模塊具有交流電壓接頭和至少一個直流電壓接頭，其中在每個直流電壓接頭和每個交流電壓接頭之間形成相模塊支路，并且其中每個相模塊支路具有由子模塊組成的串聯電路，這些子模塊分別具有儲能器和至少一個功率半導體；具有用于釆集降落在儲能器上的能量的子模塊傳感器以獲得儲能器能量值，以及具有用于根據該儲能器能量值和預先給定的額定值來調節所述裝置的調節裝置。本發明還涉及一種用于借助變流器轉換電流的方法，該變流器具有至少一個相模塊，該相模塊具有至少一個直流電壓接頭和交流電壓接頭，其中在每個直流電壓接頭和交流電壓接頭之間形成相模塊支路，該相模塊支路具有由子模塊組成的串聯電路，這些子模塊分別具有儲能器和至少一個功率半導體。
背景技術：
：這樣的裝置和方法例如在A丄esnicar和R.Marquardt在Powertech2003上發表的文章"AnInnovativeModularMultilevelConverterTopologySuitableforaWidePowerRange"中已經7>開。在那里公開了一種用于連接到交流電網而設置的變流器。該變流器對于要與其相連的交流電網的每一相具有一個相模塊，其中每個相模塊具有一個交流電壓接頭以及兩個直流電壓接頭。在每個直流電壓接頭和交流電壓接頭之間形成一個相模塊支路，從而提供所謂的6脈波橋式電路。模塊支路由子模塊的串聯電路組成，這些子模塊分別由兩個分別并聯連接了反向續流二極管的可關斷功率半導體組成。可關斷功率半導體和續流二極管串聯連接，在此與所說的串聯電路并聯設置一個電容器。所說的子模塊的組件這樣互相連接，使得在每個子模塊的兩極的輸出端上降落或者電容器電壓或者零電壓。可關斷功率半導體的控制借助所謂的脈寬調制來進行。用于控制功率半導體的調節裝置具有用于釆集電流以獲得電流值的測量傳感器。電流值被傳輸到具有輸入接口和輸出接口的中央控制單元。在輸入接口和輸出接口之間設置了調制器，也就是軟件例程。調制器除了別的之外還具有選擇單元以及脈沖寬度發生器。脈沖寬度發生器產生用于各個子模塊的控制信號。可關斷功率半導體通過由脈沖寬度發生器產生的控制信號從導通狀態(在該導通狀態中電流可以流經可關斷功率半導體)轉換到截止狀態(在該截止狀態經過該可關斷功率半導體的電流中斷)。在此每個子模塊具有用于采集降落在電容器上的電壓的子模塊傳感器。用于所謂的多級變流器拓樸結構的控制方法的其它文章在R.Marquardt,A.Lesnicar,J.Hildinger發表于ETG-FachtagunginBadNauenheim,Deutschland2002的"ModularesStromrichterkonzeptfiirNetzkupplungsanwendungbeihohenSpannimgen",A.Lesnicar,R.Marquarde的"Anewmodularvoltagesourceinvertertopology"，EPE，03Toulouse,Frankreich2003，和R.Marquardt,A.Lesnicar的"NewConceptforHighVoltage-ModularMultilevelConverter"，PESC2004ConferenceinAachen，Deutschland中公開。在目前尚未公布的德國專利申請102005045090.3中公開了一種用于控制具有分布的儲能器的多相變流器的方法。公開的裝置同樣具有帶有相模塊的多級變流器拓樸結構，這些相模塊具有一個在每個相模塊的中間對稱設置的交流電壓接頭和兩個直流電壓接頭。每個相模塊由兩個相模塊支路組成，這些相模塊支路在交流電壓接頭和直流電壓接頭中的一個之間延伸。每個相模塊又包括由子模塊組成的串聯電路，其中每個子模塊由可關斷功率半導體和與之反并聯連接的續流二極管組成。此外每個子模塊還具有一個單極電容器。調節裝置用于調節功率半導體，這些調節裝置也被用來調整在相模塊之間流過的支路電流。通過控制支路電流例如可以主動地衰減電流波動并且避免具有較小輸出頻率的稱。口"'口、"、、、、'"、......本文開頭部分提到的裝置具有如下缺陷相模塊支路的有功功率消耗并不總是精確地等于損耗。以這種方式會導致存儲在相模塊支路中的相應能量的不對稱分布。由此使子模塊的電容器被不同強度地加載，導致不期望的伴隨現象。
發明內容由此本發明要解決的技術問題是，提供一種本文開頭部分提到種類的裝置，利用該裝置能夠避免子模塊儲能器的不對稱加載。從本文開頭提到的裝置出發本發明通過如下解決上述技術問題，所述調節裝置具有用于將儲能器能量值相加以獲得支路能量實際值的求和單元，和用于根據支路能量實際值計算回路電流額定值Dvb,Dhgl,Dhge的裝置，其中所述調節裝置用于根據回路電流額定值Dvb,Dhgl,Dhge均衡支路能量實際值中的不對稱。從本文開頭提到的方法出發本發明通過如下解決上述技術問題，采集在每個儲能器中存儲的能量以獲得儲能器能量值，將相模塊支路的所有的儲能器能量值相加以獲得支路能量實際值并且根據支路能量實際值確定回路電流額定值，其中根據回路電流額定值產生相模塊中的回路電流用以均衡不對稱。在本發明的范圍內調節裝置用于均衡在子模塊中存儲的電能的不對稱。為此首先對每個相模塊支路確定在所有儲能器中存儲的能量。這通過將分別等于在子模塊的儲能器中存儲的能量的儲能器能量值相加來進行。從儲能器能量值的和產生支路能量實際值，其等于相模塊支路的所有儲能器的能量之和。通過比較支路能量實際值在本發明的范圍內確定不對稱。為了均衡該不對稱，最后借助調節來產生回路電流。根據支路能量實際值的差別確定的回路電流額定值Dvb，Dhgl，Dhge用于此。回路電流額定值最后被傳輸到調節裝置，該調節裝置根據回路電流額定值Dvb，Dhgl,Dhge產生用于均4釺所述不對稱所需要的回路電流。以這種方式提供了子模塊的對稱加載。例如將通過測量降落在儲能器上的電壓而獲得的儲能器電壓值用作為子模塊的儲能器能量值。與此不同的是，儲能器電壓值的平方被用作儲能器能量值。在本發明的范圍內原則上可以使用作為用于在各個儲能器中存儲的能量的度量的一切值。在本發明的范圍內子模塊的儲能器還可以由多個子儲能器組成。于是儲能器能量值是子儲能器能量值之和。合適地，調節裝置包括調節器，在其輸入端施加回路電流額定值Dvb，Dhgl,Dhge并且在其輸出端量取回路電壓額定值。調節器例如是比例調節器。調節裝置還包括電流調節單元，其將包括回路電壓額定值的不同的電壓額定值線性地、也就是通過相加和相減來互相組合。電壓額定值的該線性組合的結果是分別對應于相模塊支路的支路電壓額定值。支路電壓額定值被傳輸到同樣對應于相模塊支路的控制單元。按照本發明的裝置優選具有正的和負的直流電壓接頭，求和裝置將與正的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值相加得到正的支路和，將與負的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值相加得到負的支路和，求差裝置形成正的與負的支路和的差以獲得用于均衡垂直不對稱的垂直回路電流額定值Dvb。當與正的直流電壓接頭相連的相模塊支路比與負的直流電壓接頭相連的相模塊支路吸收的能量多或少時，存在垂直不對稱。由此可以通過比較支路能量實際值來確定垂直不對稱，其中，用與正的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路和減去與負的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路和。得到的差表示對于垂直不對稱的度量，從而以這種方式可以導出用于調節的額定值，該調節是為了均衡垂直不對稱。按照與此相關的合適擴展，按照本發明的裝置具有用于根據用來均衡垂直不對稱的垂直回路電流額定值Dvb產生電網頻率的順相序系統額定電壓Uvb1、2、3的裝置。電網頻率的順相序系統額定電壓Uvbl、2、3與所連接的電網的多相交流電壓的相位有關。在電網頻率的順相序系統中產生的電壓在相量圖中以與所連接的電網的交流電壓的相量相同的旋轉方向旋轉。如以前描述的，順相序系統額定電壓通過調節裝置應用于其它電壓額定值。與此不同的是，可以設置用于根據用來均衡垂直的不對稱的回路電流額定值Dvb產生不對稱電壓Uasym的裝置。這樣的用于產生不對稱電壓的裝置例如是簡單的調節器，在其輸入端施加回路電流額定值，在該調節器的輸出端獲得不對稱電壓Uasym。調節器例如是簡單的比例調節器。優選設置用于探測同方向水平不對稱的裝置，在此該裝置根據探測的同方向水平不對稱產生回路電流額定值Dhgl。除了垂直不對稱外，還可能有水平的不對稱并且具體來說就是當與正的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值不相同時。對于與負的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值來說相應地也是這樣。當在正的相模塊支路之間的不對稱與在負的相模塊支路之間的不對稱相同時，出現同方向的水平不對稱。相反當在正的相模塊支路之間的不對稱與在負的相模塊支路之間的不對稱相反時，出現反向的水平不對稱。由此按照本發明的裝置優選具有用于探測同方向的水平不對稱的裝置，在此該裝置根據所探測的同方向的水平不對稱產生回路電流額定值Dhgl。按照與此相關的合適擴展，設置用于產生回路電壓額定值uhgl的裝置，它們分別對應于相模塊。回路電壓額定值uhgl由調節裝置應用于(aufschalten)其它電壓額定值。在本發明的范圍內優選設置用于探測反方向水平不對稱的裝置，在此所說的裝置根據探測的反方向水平不對稱產生回路電流額定值Dhge。按照與此相關的合適擴展，設置用于根據探測的反方向水平不對稱產生電網頻率的逆相序電壓系統ughe的裝置。電網頻率的逆相序電壓系統通過如下的電壓表示在相量圖中該電壓的相量與交流電網的方向相反地旋轉。按照另一個實施例，設置用于同時補償垂直和水平的反方向不對稱的裝置。根據按照本發明的方法的一種合適的擴展，將與正的直流電壓接頭相連的所有相模塊的支路能量實際值相加以獲得正的總和，將與負的直流電壓接頭相連的所有相模塊的支路能量實際值相加以獲得負的總和，在此形成正的和負的總和之間的差以獲得垂直回路電流額定值Dvb。以這種方式可以確定垂直不對稱并借助回路電流額定值來量化。優選才艮據垂直回路電流額定值產生順相序額定電壓。在此優選將直流電流額定值作為周期函數的振幅。與此不同的是，根據垂直回路電流額定值Dvb借助比例調節器產生不對稱額定電壓。同方向水平不對稱的確定例如通過形成相模塊的所有相模塊支路的支路能量實際值以獲得相模塊能量總和值、通過形成所有相模塊能量總和值的平均值和通過形成所說的平均值和每個相模塊能量總和值的差以獲得同方向的水平不對稱電流額定值來進行。按照與此相關的合適擴展，由同方向的水平不對稱電流額定值Dhgl借助調節器形成回路電壓額定值，其作為額定電壓由調節裝置應用于其它電壓額定值。按照本發明的另一種實施方式，將相模塊的所有相模塊支路的支路能量實際值相減以獲得分別對應于一相的相模塊能量差值。然后關于所有相計算相模塊能量差值的平均值并且對于每一相確定所說的平均值和各個相模塊能量差值的差以獲得反方向水平不對稱電流額定值Dhgel、Dhge2、Dhge3。按照與此相關的擴展，由反方向水平不對稱電流額定值Dhgel、Dhge2、Dhge3確定電網頻率的逆相序電壓系統uhge1、uhge2、uhge3。優選將同一相模塊的與負的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值減去與正的直流電壓接頭相連的相模塊支路的支路能量實際值以獲得相支路模差(Phasenzweigmoduldifferenz),將該相支路模差用作隨電網頻率波動并且對應于該相模塊的周期函數的振幅，其它相模塊的周期函數分別進行相移，從而形成順相序額定電壓。順相序額定電壓又被應用于所述調節的其它額定值。本發明的其它合適的實施方式和優點是以下結合附圖對本發明的實施例的描述的內容，其中起相同作用的組件使用相同的附圖標記并且其中圖1以示意圖示出了按照本發明的裝置的一種實施例，圖2示出了按照圖1的裝置的子模塊的等效電路圖，圖3解釋了用于確定垂直不對稱的方法，圖4解釋了電網頻率的順相序電壓的產生，圖5示出了不對稱電壓的產生，圖6示出了對同方向水平不對稱的探測，圖7示出了對反方向垂直不對稱的探測，圖8示出了用于產生不對稱電壓的方法，圖9示出了用于產生電網頻率的逆相序系統電壓的方法，圖IO示出了用于同時補償垂直和水平反方向不對稱的裝置，圖11示出了按照圖1的裝置的調節裝置的結構，圖12示出了回路電壓額定值應用于調節裝置的其它額定值。具體實施例方式圖1示出了由三個相模塊2a、2b和2c組成的按照本發明的裝置1的實施例。每個相模塊2a、2b和2c與正直流電壓導線p以及與負直流電壓導線n相連，從而每個相^^莫塊2a、2b和2c具有兩個直流電壓4^頭。此外對于每個相才莫塊2a、2b和2c分別設置了一個交流電壓接頭3p32和33。交流電壓接頭3,、32和33經過變壓器4與三相交流電網5相連。在交流電網5的相上降落相電壓Ul、U2和U3，在此流過電網電流Inl、In2和In3。每個相模塊的交流電壓側的相電流用II、12和I3表示。直流電流是Id。相才莫塊支路6pl、6p2和6p3在每個交流電壓接頭3"32和33和正的直流電壓導線p之間延伸。在每個交流電壓接頭3,、32和33和負的直流電壓導線n之間形成相才莫塊支路6nl、6n2和6n3。每條相模塊支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2和6n3由在圖1中未詳細示出的子模塊的串聯電路和在圖1中用LKr表示的電感組成。在圖2中通過等效電路圖詳細示出了子模塊7的串聯電路特別是子模塊的結構，在此在圖2中僅示出相模塊支路6pl。但是其余的相模塊支路是相同構建的。可以看出，每個子模塊7具有兩個串聯連接的可關斷功率半導體Tl和T2。可關斷功率半導體例如是所謂的IGBT、GTO、IGCT等。它們對于專業人員來說本身是公知的，從而在此不需詳細示出。與每個可關斷功率半導體T1、T2反并聯連接一個續流二極管Dl、D2。與可關斷功率半導體T1、T2或者說續流二極管Dl和D2的串聯電路并聯連接了一個作為儲能器的電容器8。每個電容器8是單向地充電。在每個子模塊7的二極的接線柱XI和X2上此時可以產生兩個電壓狀態。如果控制單元9例如產生用來將可關斷功率半導體T2轉換到其導通狀態的控制信號，在該導通狀態下電流可以流過功率半導體T2，則在子模塊7的接線柱X1、X2上降落零電壓。在此可關斷功率半導體T1處于其截止狀態，在該截止狀態中經過可關斷功率半導體Tl的電流中斷。這防止了電容器8的放電。如果相反可關斷功率半導體Tl被轉換到其導通狀態，而可關斷功率半導體T2被轉換到其截止狀態，則在子模塊7的接線柱X1、X2上施加全電容器電壓Uc。根據圖1和2的按照本發明的裝置的實施例也被稱為所謂的多級變流器。這樣的多級變流器例如適合于驅動電機，例如馬達等。此外這樣的多級變流器還適用于在能量分配和傳輸領域中的應用。按照本發明的裝置例如用作由兩個直流電壓側互相連接的變流器組成的近耦合，其中變流器分別與交流電網相連。這樣的近耦合被應用于在兩個能量分配網之間的能量交換，其中能量分配網例如具有不同的頻率、相位、中性點聯結等等。此外考慮在無功功率補償、也就是所謂的FACT(FlexibleACTransmissionSystem,柔性交流傳輸系統)領域中的應用。也可以考慮用這樣的多級變流器進行經過長距離的高壓直流傳輸。為了避免在子模塊7上、也就是在子模塊7的電容器8上的能量的不對稱分布，在本發明的范圍內首先確定是否存在不對稱。圖3示意性示出用于探測垂直不對稱的方法。為此首先從每個相模塊支路6pl,...，6n3確定支路能量實際值UcZpl，...，Uc^>3。這通過對每個子模塊7測量降落在電容器8上的電壓Uc來進行。如在圖2中通過向右的箭頭表示的，由電壓傳感器采集的電容器電壓值Uc被傳輸到分析單元9。分析單元9將相模塊支^各6pl，...，6n3的所有電容器電壓值Uc相加得到UcZpl，...，Ucl>3。在此串聯電路的子模塊是是否接通并且提供份額是不重要的。為了得到對于存儲的能量的度量還可以對降落在電容器上的電壓Uc求平方得到U一并且然后將Uc^相加得到支路能量實際值。因此支路能量實際值在此等于支路電壓實際值Uci:pl,Ucl>3。它們分別通過比例調節器10轉換為中間值并且將與正的直流電壓接頭p相連的相模塊支路6pl、6p2、6p3的中間值互相相加。對于與負的直流電壓接頭n相連的相模塊支路6n1、6n2、6n3的中間值也相應地進行。以這種方式產生正的支路和以及負的支路和，它們借助求差器ll相減，由此形成用于均衡垂直不對稱的回路電流額定值。圖4解釋了電網頻率的順相序系統額定電壓的產生。首先形成具有幅角t加上相移5的正弦函數和余弦函數。在此co等于連接的電網的電壓頻率。分別將余弦函數以及正弦函數乘以采用比例調節器10由回路電流額定值Dvb形成的振幅。通過隨后的從二維矢量空間到三維矢量空間的轉換產生電網頻率的順相序系統額定電壓uvbl、uvb2和uvb3。它們在電流調節單元中^皮應用于其它額定電壓。從按照圖3形成的回路電流額定值Dvb出發，替代產生電網頻率的順相序系統額定電壓，還可以產生不對稱電壓Uasym。為此如在圖5中示出的，將回路電流額定值Dvb施加到調節器10的輸入端，該調節器IO例如是比例調節器。在調節器10的輸出端可以量取不對稱電壓Uasym。圖6解釋了對水平同方向不對稱的探測。為此將同一相^^莫塊2a、2b、2c的相模塊支路6pl，...，6n3的支路能量實際值UcZpl，...，UcZn3相加分別得到相模塊能量總和值，其中支路能量實際值事先通過調節器IO成比例地放大為中間值。加法器12用于相加。平均值形成器13由加法器12的輸出端上的相模塊能量總和值形成平均值，而求差器11從一相的每個相模塊能量總和值中減去該平均值。在每個求差器11的輸出端上可以對每一相量取垂直回路電流額定值Dhgll、Dhgl2、Dhgl3。圖7解釋可以如何探測反方向水平不對稱。為此首先仍通過調節器10放大支路能量實際值UcZpl,…，UcZn3。然后與在圖6中示出的方法相反，計算相一相模塊2a、2b、2c的相模塊支路的支路能量實際值UcZpl、Uc2>l之間的差。從該差中又形成關于所有三相的平均值，在此將該平均值從所說的差中減去。最后在第二求差器11的輸出端上可以對每一相量取反方向水平不對稱電流額定4直Dhgel、Dhge2、Dhge3。圖8解釋，如何從回路電流額定值Dhgll、Dhgl2、Dhgl3通過比例調節器lO產生回路電壓額定值uhgll、uhgl2、uhgl3。如以上描述的，這些回路電壓額定值被用于調節，從而設置期望的用于均衡對稱的回路電流。圖9解釋根據反方向水平不對稱電流額定值Dhg11、Dhgl2、Dhgl3來產生電網頻率的逆相序系統電壓uhgel、uhge2、uhge3。所說的不對稱電流額定值首先被轉換到二維的矢量空間并且然后通過調節器10成比例地放大。放大了的不對稱額定值用作具有幅角cot和相移S的余弦函數和負的正弦函數的振幅。在轉換到三維空間之后獲得電網頻率的逆相序系統額定電壓uhgel、uhge2、uhge3用以饋入到電流調節單元并且用以應用于所述調節的其它額定值。圖10解釋用于同時補償垂直不對稱和水平反方向不對稱的裝置。如結合圖7描述的，首先將共同的相模塊的相模塊支路6pl，...，6n3的支路能量實際值UcZpl,UcZn3通過調節器10成比例地放大并且4^著在求差器11中形成差。與此并4亍地形成耳又決于電網頻率和相位S的余弦函lt。逐相地形成的余弦函數互相相移2兀/3。將移相的余弦函數與在求差器11的輸出端上產生的作為振幅的相支路模差相乘，從而得到順相序額定電壓uvbl、uvb2和uvb3。圖ll說明了調節裝置的結構。調節裝置包括電流調節單元IO以及控制單元9pl、9p2、9p3和9nl、9n2和9n3。每個控制單元分別對應于一個相4莫塊支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2以及6n3。控制單元9pl例如與相模塊支路6pl的每個子模塊7相連并且產生用于可關斷功率半導體T1、T2的控制信號。在每個子模塊7中設置一個未圖形示出的子模塊電壓傳感器。子模塊電壓傳感器用于采集在作為子模塊7的能量存儲器的電容器8上降落的電容器電壓以獲得電容器電壓值Uc。電容器電壓值Uc被提供給各個控制單元，此處為9pl。控制單元9pl由此獲得與其對應的相模塊支路6pl的所有子沖莫塊7的電容器電壓值并且將其相加以獲得支路能量實際值或者此處是支路電壓實際值f/cZpl，其同樣對應于相模塊支路6pl。該支路能量實際值t/cj]/7l被傳輸到電流調節單元10。此外電流調節單元10與不同的未圖形示出的測量傳感器相連。在相模塊2a、2b、2c的交流電壓側設置的電流互感器用于產生和傳輸相電流測量值I1、12、13,在每個相模塊上設置的電流互感器用于產生和傳輸相模塊支路電流Izwg以及在變流器的直流電壓回路中設置的電流互感器用于提供直流電流測量值Id。交流電網的電壓互感器提供電網電壓測量值Ul、U2、U3，直流電壓互感器提供正的直流電壓測量值Udp和負的直流電壓測量值Udn，在此正的直流電壓測量值Udp等于施加在正的直流電壓"l妻頭p和地之間的直流電壓，負的直流電壓測量值Udn等于施加在負的直流電壓接頭p和地之間的電壓。此外還將額定值傳輸到電流調節單元10。在圖11中示出的實施例中有功電流額定值Ipref以及無功電流額定值Iqref被傳輸到調節單元10。此外直流電壓額定值Udref施加在電流調節單元10的輸入端上。替代直流電壓額定值Udref，在本發明的范圍內對于進一步的調節還可以-使用直流電流額定值Idref。額定值Ipref、Iqref和Udref以及所說的測量值在采用不同的調節器的條件下互相作用，其中對于每個控制單元9pl、9p2、9p3和9nl、9n2和9n3產生一個支路電壓額定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。每個控制單元9產生用于與其對應的子模塊7的控制信號，從而在子模塊的串聯電路上降落的電壓Upl、Up2、Up3、Unl、Un2、Un3盡可能等于各個支路電壓額定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。電流調節單元10從其輸入值形成合適的支路電壓額定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。圖12示出，例如通過電網相電壓額定值Unetzl、支^各電壓中間額定值Uzwgpl、直流電壓額定^直Udc、對稱電壓額定^f直Uasym和平4軒電壓額定4直Ubalpl的線性組合計算支路電壓額定值Upref。對于每一個相模塊支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2、6n3互相獨立地進行該計算。用支路電壓中間額定值Uzwg可以結合設置的支路電感有針對地調整回路電流。平tf電壓額定值Ubal用于均衡在相模塊支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2、6n3中存儲的能量的不對稱。權利要求1.一種用于轉換電流的裝置(1)，具有至少一個相模塊(2a，2b，2c)，該相模塊具有交流電壓接頭(31，32，33)和至少一個直流電壓接頭(p，n)，其中在每個直流電壓接頭(p，n)和每個交流電壓接頭(31，32，33)之間形成相模塊支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)，以及其中每個相模塊支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)具有由子模塊(7)組成的串聯電路，這些子模塊分別具有儲能器(8)和至少一個功率半導體(T1、T2)；具有用于采集在儲能器(8)中存儲的能量以獲得儲能器能量值的子模塊傳感器；以及具有用于根據儲能器能量值和預先給定的額定值來調節該用于轉換電流的裝置(1)的調節裝置(9)，其特征在于，所述調節裝置(9)具有用于將儲能器能量值(Uc)相加以獲得支路能量實際值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)的求和單元，以及用于根據該支路能量實際值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)計算回路電流額定值(Dvb，Dhgl，Dhge)的裝置，其中所述調節裝置(9)用于根據所述回路電流額定值(Dvb，Dhgl，Dhge)來均衡支路能量實際值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)中的不對稱。2.根據權利要求1所述的裝置(1),其特征在于，具有正的和負的直流電壓接頭(p,n)，其中，求和單元將與正的直流電壓接頭(p)相連的相模塊支路的支路能量實際值相加以獲得正的支路和，以及將與負的直流電壓接頭(n)相連的相模塊支路的支路能量實際值相加以獲得負的支路和，并且具有求差裝置(11)，其形成正的支路和與負的支路和的差以獲得用于均衡垂直不對稱的垂直回^各電;危額定<直Dvb。3.根據權利要求2所述的裝置(1),其特征在于，具有用于根據用來均衡垂直不對稱的垂直回if各額定電流Dvb來產生電網頻率的順相序額定電壓Uvbl，Uvb2,Uvb3的裝置。4.根據權利要求2所述的裝置(1)，其特征在于，具有用于根據用來均衡垂直不對稱的垂直回路電流額定值Dvb來產生不對稱電壓Uasym的裝置。5.根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，具有用于探測同方向水平不對稱的裝置，其中所述裝置根據所探測的同方向水平不對稱產生回路電流額定值Dhgl1，Dhgl2,Dhgl3。6.根據權利要求5所述的裝置(1),其特征在于，具有用于產生分別對應于一個相模塊(2a,2b,2c)的回路電壓額定值uhgll,uhgl2,uhg13的裝置。7.根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，具有用于探測反方向水平不對稱的裝置，其中所述裝置根據所探測的反方向水平不對稱產生回路電流額定值Dhge1，Dhge2,Dhge3。8.根據權利要求7所述的裝置(1),其特征在于，具有用于根據所述回路電流額定值Dhge1,Dhge2,Dhge3產生電網頻率的逆相序系統回路電壓uhge1,uhge2，uhge3的裝置。9.根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1)，其特征在于，具有用于同時補償垂直和水平的反方向不對稱的裝置。10.—種用于借助變流器(1)轉換電流的方法，該變流器(1)具有至少一個相模塊(2a，2b,2c),該相模塊具有至少一個直流電壓接頭(p，n)和交流電壓接頭(3,，32，33)，其中在每個直流電壓接頭(p,n)和交流電壓接頭(3。32,33)之間形成相模塊支路(6pl，6p2，6p3，6nl，6n2，6n3),該相模塊支路(6pl，6p2,6p3,6nl，6n2，6n3)具有由子模塊(7)組成的串聯電路，這些子模塊分別具有儲能器(8)和至少一個功率半導體(Tl、T2)，其中采集在每個儲能器(8)中存儲的能量以獲得儲能器能量值(Uc),將相沖莫塊支路的所有儲能器能量值(Uc)相加以獲得支路能量實際值(UcZpl,…，UcZn3)并且根據所述支路能量實際值(UcZpl，...，Ucl>3)確定回路電流額定值，其中根據該回路電流額定值產生用于均衡不對稱的、相模塊(2a,2b,2c)中的回3各電流。11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，將與正的直流電壓接頭(p)相連的所有相模塊的支路能量實際值(UcZpl，UcZp2，UcZp3)相加以獲得正的總和，以及將與負的直流電壓接頭(n)相連的所有相模塊的支路能量實際值(UcZnl，Uc2>2,Uc2>3)相加以獲得負的總和，其中，形成正的和負的總和之間的差以獲得垂直回路電流額定值Dvb。12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，根據所述垂直回路電流額定值Dvb產生電網頻率的順相序額定電壓Uvb1,Uvb2，Uvb3。13.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，根據所述垂直回路電流額定值Dvb借助比例調節器(10)產生不對稱額定電壓Uasym。14.根據權利要求10至13中任一項所述的方法，其特征在于，將相模塊(2a，2b，2c)的所有相模塊支路的支路能量實際值(UcZpl，Ucfnl)相加以獲得分別對應于一相的相模塊能量總和值，對所有相計算相模塊能量總和值的平均值，并對每一相計算所述平均值和各個相模塊能量總和值的差以獲得同方向水平不對稱電流額定值Dhgl1，Dhgl2,Dhgl3。15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，根據所述同方向水平不對稱電流額定值Dhgll，Dhgl2,Dhgl3借助調節器形成回路電壓額定值Uhgll,Uhgl2,Uhgl3,這些回路電壓額定值在所述調節中作為額定電壓。16.根據上述權利要求中任一項所述的裝置(1),其特征在于，將相模塊(2a，2b,2c)的所有相模塊支路的支路能量實際值(UcZpl,Uc2>l)相減以獲得分別對應于一相的相模塊能量差值，對所有相計算所述相模塊能量差值的平均值并對每一相計算該平均值與各個相模塊能量差值的差以獲得反方向水平不對稱電流額定值Dhge1，Dhge2,Dhge3。17.根據權利要求16所述的裝置(1)，其特征在于，根據所述反方向水平不對稱電流額定值Dhge1，Dhge2,Dhge3產生電網頻率的逆相序電壓系統uhge1,uhge2,uhge3。18.根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將相一相模塊(2a)的與負的直流電壓接頭(n)相連的相模塊支路(6nl)的支路能量實際值UcZpl減去與正的直流電壓接頭(p)相連的相模塊支路(6pl)的支路能量實際值UcZnl以獲得相支路模差，該相支路模差用作隨電網頻率波動并對應于一個相模塊的周期函數的振幅，其它相模塊的周期函數分別移相，從而形成順相序系統額定電壓。全文摘要一種變流器(1)，具有至少一個相模塊(2a，2b，2c)，該相模塊具有交流電壓接頭(3/1，3/2，3/3)和至少一個直流電壓接頭(p，n)，其中在每個直流電壓接頭和每個交流電壓接頭之間形成相模塊支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)，每個相模塊支路具有由子模塊(7)組成的串聯電路，這些子模塊分別具有儲能器(8)和至少一個功率半導體(T1、T2)，具有用于采集在儲能器(8)中存儲的能量以獲得儲能器能量值的子模塊傳感器和具有用于根據儲能器能量值和預定的額定值調節該裝置(1)的調節裝置(9)。在此避免了子模塊(7)的儲能器(8)的不對稱加載。調節裝置(9)具有用于將儲能器能量值(Uc)相加以獲得支路能量實際值(Ucsump1，…，Ucsumn3)的求和單元和用于根據支路能量實際值計算回路電流額定值的裝置，調節裝置(9)用于根據回路電流額定值均衡支路能量實際值中的不對稱。文檔編號H02M7/483GK101548459SQ200680056563公開日2009年9月30日申請日期2006年12月8日優先權日2006年12月8日發明者喬格·蘭,喬格·多恩,克勞斯·沃爾夫林格,夸克-布·圖,英戈·尤勒,邁克·多馬希克申請人:西門子公司