专利名称：：变流器相模块的有功功率平衡的产生的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于转换电流的装置，具有至少一个相模块，该相模块具有交流电压接头和至少一个直流电压接头，其中在每个直流电压接头和每个交流电压接头之间形成相模块支路，并且其中每个相模块支路具有由子模块组成的串联电路，这些子模块分别具有储能器和至少一个功率半导体；具有用于釆集降落在储能器上的能量的子模块传感器以获得储能器能量值，以及具有用于根据该储能器能量值和预先给定的额定值来调节所述装置的调节装置。本发明还涉及一种用于借助变流器转换电流的方法，该变流器具有至少一个相模块，该相模块具有至少一个直流电压接头和交流电压接头，其中在每个直流电压接头和交流电压接头之间形成相模块支路，该相模块支路具有由子模块组成的串联电路，这些子模块分别具有储能器和至少一个功率半导体。
背景技术：
：这样的装置和方法例如在A丄esnicar和R.Marquardt在Powertech2003上发表的文章"AnInnovativeModularMultilevelConverterTopologySuitableforaWidePowerRange"中已经7>开。在那里公开了一种用于连接到交流电网而设置的变流器。该变流器对于要与其相连的交流电网的每一相具有一个相模块，其中每个相模块具有一个交流电压接头以及两个直流电压接头。在每个直流电压接头和交流电压接头之间形成一个相模块支路，从而提供所谓的6脉波桥式电路。模块支路由子模块的串联电路组成，这些子模块分别由两个分别并联连接了反向续流二极管的可关断功率半导体组成。可关断功率半导体和续流二极管串联连接，在此与所说的串联电路并联设置一个电容器。所说的子模块的组件这样互相连接，使得在每个子模块的两极的输出端上降落或者电容器电压或者零电压。可关断功率半导体的控制借助所谓的脉宽调制来进行。用于控制功率半导体的调节装置具有用于釆集电流以获得电流值的测量传感器。电流值被传输到具有输入接口和输出接口的中央控制单元。在输入接口和输出接口之间设置了调制器，也就是软件例程。调制器除了别的之外还具有选择单元以及脉冲宽度发生器。脉冲宽度发生器产生用于各个子模块的控制信号。可关断功率半导体通过由脉冲宽度发生器产生的控制信号从导通状态(在该导通状态中电流可以流经可关断功率半导体)转换到截止状态(在该截止状态经过该可关断功率半导体的电流中断)。在此每个子模块具有用于采集降落在电容器上的电压的子模块传感器。用于所谓的多级变流器拓朴结构的控制方法的其它文章在R.Marquardt,A.Lesnicar,J.Hildinger发表于ETG-FachtagunginBadNauenheim,Deutschland2002的"ModularesStromrichterkonzeptfiirNetzkupplungsanwendungbeihohenSpannimgen",A.Lesnicar,R.Marquarde的"Anewmodularvoltagesourceinvertertopology"，EPE，03Toulouse,Frankreich2003，和R.Marquardt,A.Lesnicar的"NewConceptforHighVoltage-ModularMultilevelConverter"，PESC2004ConferenceinAachen，Deutschland中公开。在目前尚未公布的德国专利申请102005045090.3中公开了一种用于控制具有分布的储能器的多相变流器的方法。公开的装置同样具有带有相模块的多级变流器拓朴结构，这些相模块具有一个在每个相模块的中间对称设置的交流电压接头和两个直流电压接头。每个相模块由两个相模块支路组成，这些相模块支路在交流电压接头和直流电压接头中的一个之间延伸。每个相模块又包括由子模块组成的串联电路，其中每个子模块由可关断功率半导体和与之反并联连接的续流二极管组成。此外每个子模块还具有一个单极电容器。调节装置用于调节功率半导体，这些调节装置也被用来调整在相模块之间流过的支路电流。通过控制支路电流例如可以主动地衰减电流波动并且避免具有较小输出频率的称。口"'口、"、、、、'"、......本文开头部分提到的装置具有如下缺陷相模块支路的有功功率消耗并不总是精确地等于损耗。以这种方式会导致存储在相模块支路中的相应能量的不对称分布。由此使子模块的电容器被不同强度地加载，导致不期望的伴随现象。
发明内容由此本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头部分提到种类的装置，利用该装置能够避免子模块储能器的不对称加载。从本文开头提到的装置出发本发明通过如下解决上述技术问题，所述调节装置具有用于将储能器能量值相加以获得支路能量实际值的求和单元，和用于根据支路能量实际值计算回路电流额定值Dvb,Dhgl,Dhge的装置，其中所述调节装置用于根据回路电流额定值Dvb,Dhgl,Dhge均衡支路能量实际值中的不对称。从本文开头提到的方法出发本发明通过如下解决上述技术问题，采集在每个储能器中存储的能量以获得储能器能量值，将相模块支路的所有的储能器能量值相加以获得支路能量实际值并且根据支路能量实际值确定回路电流额定值，其中根据回路电流额定值产生相模块中的回路电流用以均衡不对称。在本发明的范围内调节装置用于均衡在子模块中存储的电能的不对称。为此首先对每个相模块支路确定在所有储能器中存储的能量。这通过将分别等于在子模块的储能器中存储的能量的储能器能量值相加来进行。从储能器能量值的和产生支路能量实际值，其等于相模块支路的所有储能器的能量之和。通过比较支路能量实际值在本发明的范围内确定不对称。为了均衡该不对称，最后借助调节来产生回路电流。根据支路能量实际值的差别确定的回路电流额定值Dvb，Dhgl，Dhge用于此。回路电流额定值最后被传输到调节装置，该调节装置根据回路电流额定值Dvb，Dhgl,Dhge产生用于均4釺所述不对称所需要的回路电流。以这种方式提供了子模块的对称加载。例如将通过测量降落在储能器上的电压而获得的储能器电压值用作为子模块的储能器能量值。与此不同的是，储能器电压值的平方被用作储能器能量值。在本发明的范围内原则上可以使用作为用于在各个储能器中存储的能量的度量的一切值。在本发明的范围内子模块的储能器还可以由多个子储能器组成。于是储能器能量值是子储能器能量值之和。合适地，调节装置包括调节器，在其输入端施加回路电流额定值Dvb，Dhgl,Dhge并且在其输出端量取回路电压额定值。调节器例如是比例调节器。调节装置还包括电流调节单元，其将包括回路电压额定值的不同的电压额定值线性地、也就是通过相加和相减来互相组合。电压额定值的该线性组合的结果是分别对应于相模块支路的支路电压额定值。支路电压额定值被传输到同样对应于相模块支路的控制单元。按照本发明的装置优选具有正的和负的直流电压接头，求和装置将与正的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值相加得到正的支路和，将与负的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值相加得到负的支路和，求差装置形成正的与负的支路和的差以获得用于均衡垂直不对称的垂直回路电流额定值Dvb。当与正的直流电压接头相连的相模块支路比与负的直流电压接头相连的相模块支路吸收的能量多或少时，存在垂直不对称。由此可以通过比较支路能量实际值来确定垂直不对称，其中，用与正的直流电压接头相连的相模块支路的支路和减去与负的直流电压接头相连的相模块支路的支路和。得到的差表示对于垂直不对称的度量，从而以这种方式可以导出用于调节的额定值，该调节是为了均衡垂直不对称。按照与此相关的合适扩展，按照本发明的装置具有用于根据用来均衡垂直不对称的垂直回路电流额定值Dvb产生电网频率的顺相序系统额定电压Uvb1、2、3的装置。电网频率的顺相序系统额定电压Uvbl、2、3与所连接的电网的多相交流电压的相位有关。在电网频率的顺相序系统中产生的电压在相量图中以与所连接的电网的交流电压的相量相同的旋转方向旋转。如以前描述的，顺相序系统额定电压通过调节装置应用于其它电压额定值。与此不同的是，可以设置用于根据用来均衡垂直的不对称的回路电流额定值Dvb产生不对称电压Uasym的装置。这样的用于产生不对称电压的装置例如是简单的调节器，在其输入端施加回路电流额定值，在该调节器的输出端获得不对称电压Uasym。调节器例如是简单的比例调节器。优选设置用于探测同方向水平不对称的装置，在此该装置根据探测的同方向水平不对称产生回路电流额定值Dhgl。除了垂直不对称外，还可能有水平的不对称并且具体来说就是当与正的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值不相同时。对于与负的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值来说相应地也是这样。当在正的相模块支路之间的不对称与在负的相模块支路之间的不对称相同时，出现同方向的水平不对称。相反当在正的相模块支路之间的不对称与在负的相模块支路之间的不对称相反时，出现反向的水平不对称。由此按照本发明的装置优选具有用于探测同方向的水平不对称的装置，在此该装置根据所探测的同方向的水平不对称产生回路电流额定值Dhgl。按照与此相关的合适扩展，设置用于产生回路电压额定值uhgl的装置，它们分别对应于相模块。回路电压额定值uhgl由调节装置应用于(aufschalten)其它电压额定值。在本发明的范围内优选设置用于探测反方向水平不对称的装置，在此所说的装置根据探测的反方向水平不对称产生回路电流额定值Dhge。按照与此相关的合适扩展，设置用于根据探测的反方向水平不对称产生电网频率的逆相序电压系统ughe的装置。电网频率的逆相序电压系统通过如下的电压表示在相量图中该电压的相量与交流电网的方向相反地旋转。按照另一个实施例，设置用于同时补偿垂直和水平的反方向不对称的装置。根据按照本发明的方法的一种合适的扩展，将与正的直流电压接头相连的所有相模块的支路能量实际值相加以获得正的总和，将与负的直流电压接头相连的所有相模块的支路能量实际值相加以获得负的总和，在此形成正的和负的总和之间的差以获得垂直回路电流额定值Dvb。以这种方式可以确定垂直不对称并借助回路电流额定值来量化。优选才艮据垂直回路电流额定值产生顺相序额定电压。在此优选将直流电流额定值作为周期函数的振幅。与此不同的是，根据垂直回路电流额定值Dvb借助比例调节器产生不对称额定电压。同方向水平不对称的确定例如通过形成相模块的所有相模块支路的支路能量实际值以获得相模块能量总和值、通过形成所有相模块能量总和值的平均值和通过形成所说的平均值和每个相模块能量总和值的差以获得同方向的水平不对称电流额定值来进行。按照与此相关的合适扩展，由同方向的水平不对称电流额定值Dhgl借助调节器形成回路电压额定值，其作为额定电压由调节装置应用于其它电压额定值。按照本发明的另一种实施方式，将相模块的所有相模块支路的支路能量实际值相减以获得分别对应于一相的相模块能量差值。然后关于所有相计算相模块能量差值的平均值并且对于每一相确定所说的平均值和各个相模块能量差值的差以获得反方向水平不对称电流额定值Dhgel、Dhge2、Dhge3。按照与此相关的扩展，由反方向水平不对称电流额定值Dhgel、Dhge2、Dhge3确定电网频率的逆相序电压系统uhge1、uhge2、uhge3。优选将同一相模块的与负的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值减去与正的直流电压接头相连的相模块支路的支路能量实际值以获得相支路模差(Phasenzweigmoduldifferenz),将该相支路模差用作随电网频率波动并且对应于该相模块的周期函数的振幅，其它相模块的周期函数分别进行相移，从而形成顺相序额定电压。顺相序额定电压又被应用于所述调节的其它额定值。本发明的其它合适的实施方式和优点是以下结合附图对本发明的实施例的描述的内容，其中起相同作用的组件使用相同的附图标记并且其中图1以示意图示出了按照本发明的装置的一种实施例，图2示出了按照图1的装置的子模块的等效电路图，图3解释了用于确定垂直不对称的方法，图4解释了电网频率的顺相序电压的产生，图5示出了不对称电压的产生，图6示出了对同方向水平不对称的探测，图7示出了对反方向垂直不对称的探测，图8示出了用于产生不对称电压的方法，图9示出了用于产生电网频率的逆相序系统电压的方法，图IO示出了用于同时补偿垂直和水平反方向不对称的装置，图11示出了按照图1的装置的调节装置的结构，图12示出了回路电压额定值应用于调节装置的其它额定值。具体实施例方式图1示出了由三个相模块2a、2b和2c组成的按照本发明的装置1的实施例。每个相模块2a、2b和2c与正直流电压导线p以及与负直流电压导线n相连，从而每个相^^莫块2a、2b和2c具有两个直流电压4^头。此外对于每个相才莫块2a、2b和2c分别设置了一个交流电压接头3p32和33。交流电压接头3,、32和33经过变压器4与三相交流电网5相连。在交流电网5的相上降落相电压Ul、U2和U3，在此流过电网电流Inl、In2和In3。每个相模块的交流电压侧的相电流用II、12和I3表示。直流电流是Id。相才莫块支路6pl、6p2和6p3在每个交流电压接头3"32和33和正的直流电压导线p之间延伸。在每个交流电压接头3,、32和33和负的直流电压导线n之间形成相才莫块支路6nl、6n2和6n3。每条相模块支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2和6n3由在图1中未详细示出的子模块的串联电路和在图1中用LKr表示的电感组成。在图2中通过等效电路图详细示出了子模块7的串联电路特别是子模块的结构，在此在图2中仅示出相模块支路6pl。但是其余的相模块支路是相同构建的。可以看出，每个子模块7具有两个串联连接的可关断功率半导体Tl和T2。可关断功率半导体例如是所谓的IGBT、GTO、IGCT等。它们对于专业人员来说本身是公知的，从而在此不需详细示出。与每个可关断功率半导体T1、T2反并联连接一个续流二极管Dl、D2。与可关断功率半导体T1、T2或者说续流二极管Dl和D2的串联电路并联连接了一个作为储能器的电容器8。每个电容器8是单向地充电。在每个子模块7的二极的接线柱XI和X2上此时可以产生两个电压状态。如果控制单元9例如产生用来将可关断功率半导体T2转换到其导通状态的控制信号，在该导通状态下电流可以流过功率半导体T2，则在子模块7的接线柱X1、X2上降落零电压。在此可关断功率半导体T1处于其截止状态，在该截止状态中经过可关断功率半导体Tl的电流中断。这防止了电容器8的放电。如果相反可关断功率半导体Tl被转换到其导通状态，而可关断功率半导体T2被转换到其截止状态，则在子模块7的接线柱X1、X2上施加全电容器电压Uc。根据图1和2的按照本发明的装置的实施例也被称为所谓的多级变流器。这样的多级变流器例如适合于驱动电机，例如马达等。此外这样的多级变流器还适用于在能量分配和传输领域中的应用。按照本发明的装置例如用作由两个直流电压侧互相连接的变流器组成的近耦合，其中变流器分别与交流电网相连。这样的近耦合被应用于在两个能量分配网之间的能量交换，其中能量分配网例如具有不同的频率、相位、中性点联结等等。此外考虑在无功功率补偿、也就是所谓的FACT(FlexibleACTransmissionSystem,柔性交流传输系统)领域中的应用。也可以考虑用这样的多级变流器进行经过长距离的高压直流传输。为了避免在子模块7上、也就是在子模块7的电容器8上的能量的不对称分布，在本发明的范围内首先确定是否存在不对称。图3示意性示出用于探测垂直不对称的方法。为此首先从每个相模块支路6pl,...，6n3确定支路能量实际值UcZpl，...，Uc^>3。这通过对每个子模块7测量降落在电容器8上的电压Uc来进行。如在图2中通过向右的箭头表示的，由电压传感器采集的电容器电压值Uc被传输到分析单元9。分析单元9将相模块支^各6pl，...，6n3的所有电容器电压值Uc相加得到UcZpl，...，Ucl>3。在此串联电路的子模块是是否接通并且提供份额是不重要的。为了得到对于存储的能量的度量还可以对降落在电容器上的电压Uc求平方得到U一并且然后将Uc^相加得到支路能量实际值。因此支路能量实际值在此等于支路电压实际值Uci:pl,Ucl>3。它们分别通过比例调节器10转换为中间值并且将与正的直流电压接头p相连的相模块支路6pl、6p2、6p3的中间值互相相加。对于与负的直流电压接头n相连的相模块支路6n1、6n2、6n3的中间值也相应地进行。以这种方式产生正的支路和以及负的支路和，它们借助求差器ll相减，由此形成用于均衡垂直不对称的回路电流额定值。图4解释了电网频率的顺相序系统额定电压的产生。首先形成具有幅角t加上相移5的正弦函数和余弦函数。在此co等于连接的电网的电压频率。分别将余弦函数以及正弦函数乘以采用比例调节器10由回路电流额定值Dvb形成的振幅。通过随后的从二维矢量空间到三维矢量空间的转换产生电网频率的顺相序系统额定电压uvbl、uvb2和uvb3。它们在电流调节单元中^皮应用于其它额定电压。从按照图3形成的回路电流额定值Dvb出发，替代产生电网频率的顺相序系统额定电压，还可以产生不对称电压Uasym。为此如在图5中示出的，将回路电流额定值Dvb施加到调节器10的输入端，该调节器IO例如是比例调节器。在调节器10的输出端可以量取不对称电压Uasym。图6解释了对水平同方向不对称的探测。为此将同一相^^莫块2a、2b、2c的相模块支路6pl，...，6n3的支路能量实际值UcZpl，...，UcZn3相加分别得到相模块能量总和值，其中支路能量实际值事先通过调节器IO成比例地放大为中间值。加法器12用于相加。平均值形成器13由加法器12的输出端上的相模块能量总和值形成平均值，而求差器11从一相的每个相模块能量总和值中减去该平均值。在每个求差器11的输出端上可以对每一相量取垂直回路电流额定值Dhgll、Dhgl2、Dhgl3。图7解释可以如何探测反方向水平不对称。为此首先仍通过调节器10放大支路能量实际值UcZpl,…，UcZn3。然后与在图6中示出的方法相反，计算相一相模块2a、2b、2c的相模块支路的支路能量实际值UcZpl、Uc2>l之间的差。从该差中又形成关于所有三相的平均值，在此将该平均值从所说的差中减去。最后在第二求差器11的输出端上可以对每一相量取反方向水平不对称电流额定4直Dhgel、Dhge2、Dhge3。图8解释，如何从回路电流额定值Dhgll、Dhgl2、Dhgl3通过比例调节器lO产生回路电压额定值uhgll、uhgl2、uhgl3。如以上描述的，这些回路电压额定值被用于调节，从而设置期望的用于均衡对称的回路电流。图9解释根据反方向水平不对称电流额定值Dhg11、Dhgl2、Dhgl3来产生电网频率的逆相序系统电压uhgel、uhge2、uhge3。所说的不对称电流额定值首先被转换到二维的矢量空间并且然后通过调节器10成比例地放大。放大了的不对称额定值用作具有幅角cot和相移S的余弦函数和负的正弦函数的振幅。在转换到三维空间之后获得电网频率的逆相序系统额定电压uhgel、uhge2、uhge3用以馈入到电流调节单元并且用以应用于所述调节的其它额定值。图10解释用于同时补偿垂直不对称和水平反方向不对称的装置。如结合图7描述的，首先将共同的相模块的相模块支路6pl，...，6n3的支路能量实际值UcZpl,UcZn3通过调节器10成比例地放大并且4^着在求差器11中形成差。与此并4亍地形成耳又决于电网频率和相位S的余弦函lt。逐相地形成的余弦函数互相相移2兀/3。将移相的余弦函数与在求差器11的输出端上产生的作为振幅的相支路模差相乘，从而得到顺相序额定电压uvbl、uvb2和uvb3。图ll说明了调节装置的结构。调节装置包括电流调节单元IO以及控制单元9pl、9p2、9p3和9nl、9n2和9n3。每个控制单元分别对应于一个相4莫块支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2以及6n3。控制单元9pl例如与相模块支路6pl的每个子模块7相连并且产生用于可关断功率半导体T1、T2的控制信号。在每个子模块7中设置一个未图形示出的子模块电压传感器。子模块电压传感器用于采集在作为子模块7的能量存储器的电容器8上降落的电容器电压以获得电容器电压值Uc。电容器电压值Uc被提供给各个控制单元，此处为9pl。控制单元9pl由此获得与其对应的相模块支路6pl的所有子冲莫块7的电容器电压值并且将其相加以获得支路能量实际值或者此处是支路电压实际值f/cZpl，其同样对应于相模块支路6pl。该支路能量实际值t/cj]/7l被传输到电流调节单元10。此外电流调节单元10与不同的未图形示出的测量传感器相连。在相模块2a、2b、2c的交流电压侧设置的电流互感器用于产生和传输相电流测量值I1、12、13,在每个相模块上设置的电流互感器用于产生和传输相模块支路电流Izwg以及在变流器的直流电压回路中设置的电流互感器用于提供直流电流测量值Id。交流电网的电压互感器提供电网电压测量值Ul、U2、U3，直流电压互感器提供正的直流电压测量值Udp和负的直流电压测量值Udn，在此正的直流电压测量值Udp等于施加在正的直流电压"l妻头p和地之间的直流电压，负的直流电压测量值Udn等于施加在负的直流电压接头p和地之间的电压。此外还将额定值传输到电流调节单元10。在图11中示出的实施例中有功电流额定值Ipref以及无功电流额定值Iqref被传输到调节单元10。此外直流电压额定值Udref施加在电流调节单元10的输入端上。替代直流电压额定值Udref，在本发明的范围内对于进一步的调节还可以-使用直流电流额定值Idref。额定值Ipref、Iqref和Udref以及所说的测量值在采用不同的调节器的条件下互相作用，其中对于每个控制单元9pl、9p2、9p3和9nl、9n2和9n3产生一个支路电压额定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。每个控制单元9产生用于与其对应的子模块7的控制信号，从而在子模块的串联电路上降落的电压Upl、Up2、Up3、Unl、Un2、Un3尽可能等于各个支路电压额定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。电流调节单元10从其输入值形成合适的支路电压额定值Uplref、Up2ref、Up3ref、Unlref、Un2ref、Un3ref。图12示出，例如通过电网相电压额定值Unetzl、支^各电压中间额定值Uzwgpl、直流电压额定^直Udc、对称电压额定^f直Uasym和平4軒电压额定4直Ubalpl的线性组合计算支路电压额定值Upref。对于每一个相模块支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2、6n3互相独立地进行该计算。用支路电压中间额定值Uzwg可以结合设置的支路电感有针对地调整回路电流。平tf电压额定值Ubal用于均衡在相模块支路6pl、6p2、6p3、6nl、6n2、6n3中存储的能量的不对称。权利要求1.一种用于转换电流的装置(1)，具有至少一个相模块(2a，2b，2c)，该相模块具有交流电压接头(31，32，33)和至少一个直流电压接头(p，n)，其中在每个直流电压接头(p，n)和每个交流电压接头(31，32，33)之间形成相模块支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)，以及其中每个相模块支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)具有由子模块(7)组成的串联电路，这些子模块分别具有储能器(8)和至少一个功率半导体(T1、T2)；具有用于采集在储能器(8)中存储的能量以获得储能器能量值的子模块传感器；以及具有用于根据储能器能量值和预先给定的额定值来调节该用于转换电流的装置(1)的调节装置(9)，其特征在于，所述调节装置(9)具有用于将储能器能量值(Uc)相加以获得支路能量实际值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)的求和单元，以及用于根据该支路能量实际值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)计算回路电流额定值(Dvb，Dhgl，Dhge)的装置，其中所述调节装置(9)用于根据所述回路电流额定值(Dvb，Dhgl，Dhge)来均衡支路能量实际值(Uc∑p1，...，Uc∑n3)中的不对称。2.根据权利要求1所述的装置(1),其特征在于，具有正的和负的直流电压接头(p,n)，其中，求和单元将与正的直流电压接头(p)相连的相模块支路的支路能量实际值相加以获得正的支路和，以及将与负的直流电压接头(n)相连的相模块支路的支路能量实际值相加以获得负的支路和，并且具有求差装置(11)，其形成正的支路和与负的支路和的差以获得用于均衡垂直不对称的垂直回^各电;危额定<直Dvb。3.根据权利要求2所述的装置(1),其特征在于，具有用于根据用来均衡垂直不对称的垂直回if各额定电流Dvb来产生电网频率的顺相序额定电压Uvbl，Uvb2,Uvb3的装置。4.根据权利要求2所述的装置(1)，其特征在于，具有用于根据用来均衡垂直不对称的垂直回路电流额定值Dvb来产生不对称电压Uasym的装置。5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，具有用于探测同方向水平不对称的装置，其中所述装置根据所探测的同方向水平不对称产生回路电流额定值Dhgl1，Dhgl2,Dhgl3。6.根据权利要求5所述的装置(1),其特征在于，具有用于产生分别对应于一个相模块(2a,2b,2c)的回路电压额定值uhgll,uhgl2,uhg13的装置。7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，具有用于探测反方向水平不对称的装置，其中所述装置根据所探测的反方向水平不对称产生回路电流额定值Dhge1，Dhge2,Dhge3。8.根据权利要求7所述的装置(1),其特征在于，具有用于根据所述回路电流额定值Dhge1,Dhge2,Dhge3产生电网频率的逆相序系统回路电压uhge1,uhge2，uhge3的装置。9.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，具有用于同时补偿垂直和水平的反方向不对称的装置。10.—种用于借助变流器(1)转换电流的方法，该变流器(1)具有至少一个相模块(2a，2b,2c),该相模块具有至少一个直流电压接头(p，n)和交流电压接头(3,，32，33)，其中在每个直流电压接头(p,n)和交流电压接头(3。32,33)之间形成相模块支路(6pl，6p2，6p3，6nl，6n2，6n3),该相模块支路(6pl，6p2,6p3,6nl，6n2，6n3)具有由子模块(7)组成的串联电路，这些子模块分别具有储能器(8)和至少一个功率半导体(Tl、T2)，其中采集在每个储能器(8)中存储的能量以获得储能器能量值(Uc),将相冲莫块支路的所有储能器能量值(Uc)相加以获得支路能量实际值(UcZpl,…，UcZn3)并且根据所述支路能量实际值(UcZpl，...，Ucl>3)确定回路电流额定值，其中根据该回路电流额定值产生用于均衡不对称的、相模块(2a,2b,2c)中的回3各电流。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将与正的直流电压接头(p)相连的所有相模块的支路能量实际值(UcZpl，UcZp2，UcZp3)相加以获得正的总和，以及将与负的直流电压接头(n)相连的所有相模块的支路能量实际值(UcZnl，Uc2>2,Uc2>3)相加以获得负的总和，其中，形成正的和负的总和之间的差以获得垂直回路电流额定值Dvb。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述垂直回路电流额定值Dvb产生电网频率的顺相序额定电压Uvb1,Uvb2，Uvb3。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述垂直回路电流额定值Dvb借助比例调节器(10)产生不对称额定电压Uasym。14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，将相模块(2a，2b，2c)的所有相模块支路的支路能量实际值(UcZpl，Ucfnl)相加以获得分别对应于一相的相模块能量总和值，对所有相计算相模块能量总和值的平均值，并对每一相计算所述平均值和各个相模块能量总和值的差以获得同方向水平不对称电流额定值Dhgl1，Dhgl2,Dhgl3。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，根据所述同方向水平不对称电流额定值Dhgll，Dhgl2,Dhgl3借助调节器形成回路电压额定值Uhgll,Uhgl2,Uhgl3,这些回路电压额定值在所述调节中作为额定电压。16.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1),其特征在于，将相模块(2a，2b,2c)的所有相模块支路的支路能量实际值(UcZpl,Uc2>l)相减以获得分别对应于一相的相模块能量差值，对所有相计算所述相模块能量差值的平均值并对每一相计算该平均值与各个相模块能量差值的差以获得反方向水平不对称电流额定值Dhge1，Dhge2,Dhge3。17.根据权利要求16所述的装置(1)，其特征在于，根据所述反方向水平不对称电流额定值Dhge1，Dhge2,Dhge3产生电网频率的逆相序电压系统uhge1,uhge2,uhge3。18.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将相一相模块(2a)的与负的直流电压接头(n)相连的相模块支路(6nl)的支路能量实际值UcZpl减去与正的直流电压接头(p)相连的相模块支路(6pl)的支路能量实际值UcZnl以获得相支路模差，该相支路模差用作随电网频率波动并对应于一个相模块的周期函数的振幅，其它相模块的周期函数分别移相，从而形成顺相序系统额定电压。全文摘要一种变流器(1)，具有至少一个相模块(2a，2b，2c)，该相模块具有交流电压接头(3/1，3/2，3/3)和至少一个直流电压接头(p，n)，其中在每个直流电压接头和每个交流电压接头之间形成相模块支路(6p1，6p2，6p3，6n1，6n2，6n3)，每个相模块支路具有由子模块(7)组成的串联电路，这些子模块分别具有储能器(8)和至少一个功率半导体(T1、T2)，具有用于采集在储能器(8)中存储的能量以获得储能器能量值的子模块传感器和具有用于根据储能器能量值和预定的额定值调节该装置(1)的调节装置(9)。在此避免了子模块(7)的储能器(8)的不对称加载。调节装置(9)具有用于将储能器能量值(Uc)相加以获得支路能量实际值(Ucsump1，…，Ucsumn3)的求和单元和用于根据支路能量实际值计算回路电流额定值的装置，调节装置(9)用于根据回路电流额定值均衡支路能量实际值中的不对称。文档编号H02M7/483GK101548459SQ200680056563公开日2009年9月30日申请日期2006年12月8日优先权日2006年12月8日发明者乔格·兰,乔格·多恩,克劳斯·沃尔夫林格,夸克-布·图,英戈·尤勒,迈克·多马希克申请人:西门子公司