流过第二电流传输路径部32并且从而旁路转储电阻器44。换言之，在整个滤波模式中，第二电流传输路径部32被配置为将转储电阻器44“短路”出电路并且被保持在该配置中。以这种方式配置第二电流传输路径部32的目的是最小化经由转储电阻器44通过能量耗散的功率损耗。
[0101]同时，控制单元46从第一电流传输路径部30选择性地去除每个第一电容器以在多个第一模块36两端产生电压波形，且由此调制第一互感器38两端的电压。在多个第一模块36两端产生的电压波形包含DC “阻止”电压和复数(Complex)AC电压的组合。这进而修改流过第一互感器38的电流且因此修改电流传输路径。流过电流传输路径的电流被修改为采取在DC输电线26、28中流动的谐波电流4的形式，由此将谐波电流I ^勺反相电流有效地注入DC输电线26、28。
[0102]因此，第一控制电路20能够抵消谐波电流Ih，由此在DC输电线26、28中得到无谐波电流Ih的DC电流I dc0
[0103]在滤波模式中，第一控制电路20从DC输电线26、28吸取相对低的电流(通常每单位0.15)并且不与DC输电线26、28交换真实电力(除了损耗之外)。
[0104]在第二电力变换器50由于例如第二 AC网络中的故障而不能接收传输的电力的情况下，第一 AC网络必须暂时地继续传输电力至DC传输线，直到电力转移能够被减小到零(风力发电设备通常需要1-2秒)。这会导致在DC输电线路26、28中过剩能量的积累。如果必要的话，为了保护DC输电线26、28免于过电压且为了确保低压故障穿越，需要从DC输电线26、28去除过剩能量。
[0105]为了允许第一 AC网络经由第一电力变换器48继续传输电力至DC传输线，第一控制电路20被控制在能量去除模式中操作。在能量去除模式中，控制单元46选择性地将每个次开关元件40切换至关断状态以阻止电流流过第二电流传输路径部32，并且从而使电流被引导至转储电阻器44。同时，控制单元46从第一电流传输路径部30选择性地去除每个第一电容器以在多个第一模块36两端产生电压波形V1,其在DC传输线两端的电压Vdc上加上或减去有限的电压阶梯。这使得电流1“从DC输电线26、28通过第一电流传输路径部30流入转储电阻器44，并且从而允许经由转储电阻器44的能量耗散以便从DC输电线26、28去除过剩能量。
[0106]在能量去除模式中，第一控制电路20从DC输电线26、28吸取较高的电流(通常每单位L O)并且与DC输电线26、28交换真实电力。
[0107]以这种方式，第一控制电路20不仅能够在DC输电线26、28的稳态操作期间有源地从DC输电线26、28过滤掉一个或多个谐波电流，且因此提高输电线电压的质量，而且还能够在短期故障条件下被用作能量去除装置以从DC输电线26、28去除过剩能量。
[0108]在第一控制电路20中包含多个第一模块36允许产生大范围的电压波形来不仅修改流过电流传输路径的电流以便使得第一控制电路20从DC输电线26、28过滤掉不同的谐波电流，而且还有源地修改流过转储电阻器44的电流，以便对应于将要从DC输电线26、28去除的过剩能量。这种双重功能的优势在于第一控制电路20能够在滤波和能量去除模式两者中进行操作而无需使用额外的硬件，从而提供在硬件体积和成本方面的节约。
[0109]另外，已经发现，从电流传输路径选择性地去除所述或每个第一电容器的能力允许能量(即过剩电力)从DC输电线26、28快速转移到第一控制电路20，并且由此实现DC输电线26、28中能量水平的快速调节。这进而允许在相关联电网络中故障的情况下，第一控制电路20快速响应调节DC输电线26、28中的能量水平的要求。
[0110]此外，将辅助端42连接到第二 DC输电线28进而允许转储电阻器44被连接到第二 DC输电线28而不接地，并且从而允许高电流通过DC输电线26、28而不是DC输电线26、28的寄生电容流通。
[0111]可以理解地是，第二电流传输路径部32在滤波模式中传导成比例地小于在输电线26、28中流动的电流，并且在能量去除模式中传导零电流或接近零的电流。这从而允许在第二电流传输路径部32中使用低电流、高电压的半导体器件，从而实现在损耗、成本和占用空间方面的降低。
[0112]使用Matlab-Simulink实施了第一控制电路20的模拟模型，以示出其在滤波和能量去除模式中的操作。
[0113]图4a示出模拟模型的表示。模拟模型还包括接收站52、发射站54以及第一DC输电线26和第二 DC输电线28。接收站52被建模为吸收1000A加上6次谐波波纹的电流的电流源。发射站54以及第一 DC输电线26和第二 DC输电线28分别被建模为电压源和一对:π部56。图4b以示意图的形式示出图4a所示的每个π部56的表示。
[0114]该模拟模型被模拟I秒的时间段。在模拟期间，第一控制电路20在滤波模式中操作第一个200ms，以过滤由电流源产生的6次谐波波纹。在t = 200ms处，将对电流源的电流需求设定为零，并且将转储电阻器44中耗散的功率的需求发送至控制单元46以耗散1Mff的功率600ms。换言之，在t = 200ms与t = 800ms之间，第一控制电路20在能量去除模式中操作。+/-200kffff/ms的转换速率被施加到对转储电阻器44待耗散功率的需求。在滤波模式和能量转移模式中的第一控制电路20被控制为对于每个第一电容器维持1500V的平均电压。在t = 800ms处，对转储电阻器44中耗散的功率的需求再次下降到零，并且第一控制电路20恢复在滤波模式中的操作。
[0115]图5a以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于滤波和能量去除模式期间由接收站52吸收的电流IwjP DC输电线26、28中的电流I d。的变化。
[0116]图5b以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于滤波模式期间由接收站52吸收的电流IlciaJP DC输电线26、28中的电流I d。变化的详细图形。图5c以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于滤波模式期间在多个第一模块36两端的电压58变化的详细图形。
[0117]从图5a和图5b可以看出，在滤波模式中，DC输电线26、28中的电流Id。没有在接收站52吸收的电流中所存在的谐波波纹。由此示出第一控制电路20能够从输电线26、28过滤掉6次谐波波纹。
[0118]图5d以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于能量去除模式期间由接收站52吸收的电流IwjP DC输电线26、28中的电流I d。变化的详细图形。图5e以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于能量去除模式期间多个第一模块36两端的电压58变化的详细图形。
[0119]图5f以曲线图的形式对在第一控制电路20操作于滤波和能量去除模式期间的耗散功率60和经由转储电阻器44耗散的功率的需求62进行比较。图5g以曲线图的形式对在第一控制电路20操作于滤波和能量去除模式期间的耗散能量64和经由转储电阻器44耗散的能量的需求66进行比较。
[0120]从图5d至图5g可以看出，在能量去除模式中，通过在能量去除模式中选择地引导电流通过转储电阻器44，第一控制电路20能够去除来自DC输电线26、28的过剩能量。从图5f和图5g还可以看出在第一控制电路20操作于滤波模式期间经由转储电阻器44的能量耗散被最小化。
[0121]图5h以曲线图的形式示出在第一控制电路20操作于滤波和能量去除模式期间第一电容器的电压67的变化。从图5h可以看出在滤波和能量去除模式中第一控制电路20能够平衡第一电容器的电压67以维持1500V的平均第一电容器电压。
[0122]因此，图4a所示的模拟模型示出第一控制电路20不仅能够在滤波和能量去除模式中稳定操作，而且能够在两种模式之间无缝地转换，而没有不利地影响任一模式中第一控制电路20的操作。
[0123]图6示出根据本发明的第二实施例的第二控制电路120。图6所示的第二控制电路120在结构和操作上与图1所示的第一控制电路20类似，并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0124]第二控制电路120与第一控制电路20的不同之处在于:在第二控制电路120中，多个串联连接的次开关元件40由多个串联连接的第二模块68代替。每个第二模块68包括与以第二电容器形式的能量存储装置并联连接的一对主开关元件。该对主开关元件和第二电容器以半桥结构连接以限定能够提供零电压或正电压并且能够在两个方向上传导电流的2-象限单极模块。
[0125]在使用中，控制单元控制从第二电流传输路径部32选择性地去除每个第二电容器。每个第二电容器被从第二电流传输路径部32选择性地去除，如下所述。
[0126]通过改变主开关元件的状态，每个2-象限单极模块的第二电容器被选择性地旁路或插入电流传输路径。这选择地引导电流通过第二电容器或使电流旁路第二电容器，使得每个2-象限单极模块提供零电压或正电压。
[0127]在2-象限单极模块中，当每个2-象限单极模块中的一对主开关元件被配置为形成短路时，每个2-象限单极模块的第二电容器被旁路。这使得第二电流传输路径部32中的电流经过该短路且旁路第二电容器，并且所以2-象限单极模块提供零电压，即2-象限单极模块被配置为旁路模式，并且由此被从第二电流传输路径部32去除。
[0128]当每个2-象限单极模块中的一对主开关元件被配置为允许第二电流传输路径部32中的电流流入和流出第二电容器时，每个2-象限单极模块的第二电容器被插入第二电流传输路径部32。然后第二电容器对其储存的能量进行充电或放电，以便提供非零电压，即2-象限单极模块被配置为非旁路模式，并且从而为返回第二电流传输路径部32。
[0129]能够以与上述关于多个第一模块36相同的方式建立在多个第二模块68两端的组合电压。
[0130]在滤波和能量去除模式中第二控制电路120的操作类似于相同模式中第一控制电路20的操作，除了:
[0131].在滤波模式中，控制单元切换每个第二模块68的主开关元件的状态以允许电流流过第二电流传输路径部32且旁路转储电阻器44 ;
[0132]?在能量去除模式中，控制单元选择性地切换能量去除模式中第二电流传输路径部32的每个第二模块68的主开关元件的状态，以阻止或最小化流过第二电流传输路径部32的电流，并且从而使电流被引导至转储电阻器44。
[0133]优选地，能量去除模式中的第二控制电路120应该被控制为使得流过第二电流传输路径部32的电流为零。但是，实际上，在能量去除模式中，一些电流将流过第二电流传输路径部32以使得能够对第二电容器进行充电或放电以实现转储电阻器44两端的期望电压。
[0134]可以理解地是，多个第二模块68中的每个能够被配置为具有低于多个第一模块36中的每个的额定值(rating)以便实现在损耗、成本和占用空间方面的降低。这是因为，如上文关于第一控制电路20所述的，第二电流传输路径部32在滤波模式中传导成比例地小于在DC输电线26、28中流动的电流，并且在能量去除模式中传导零或接近零的电流。
[0135]图7示出根据本发明的第三实施例的第三控制电路220。图7所示的第三个控制电路220在结构和操作上与图6所示的第二控制电路120类似，并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0136]第三控制电路220与第二控制电路120的不同之处在于:在第三控制电路220中，每个第二模块70包括与以第二电容器形式的能量存储装置并联连接的两对主开关元件。各对主开关元件和第二电容器以全桥结构连接以限定能够提供零电压、负电压或正电压并且能够在两个方向上传导电流的4-象限双极模块。
[0137]在使用中，控制单元控制从第二电流传输路径部32选择性地去除每个第二电容器。以与从第一控制电路20中的第一电流传输路径部30选择性地去除每个第