CN102859861B - 可配置的混合转换器电路 - Google Patents

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Abstract

一种针对适用于高压直流(DC)输电和无功功率补偿的混合电压源转换器的电路(22)。该电路(22)包括电相互连接的元件(元件1到元件20)的组件，该组件包括多个第一元件(元件1到元件6)和多个第二元件(元件7到元件20)。所述第一元件和所述第二元件中的每一个可被配置为被旁路、被断开或者包括一个或更多个电子部件的电路装置，以在使用中构建混合电压源转换器，该混合电压源转换器包括至少一个第一元件和至少一个第二元件，并且其中包括在所述第一元件或各个第一元件中的电路装置与包括在所述第二元件或各个第二元件中的电路装置不同。

Description

可配置的混合转换器电路
本发明涉及针对适用于高压直流(DC)输电和无功功率补偿的混合电压源转换器的电路。
在输电网络中通常将交流(AC)电力转换为直流(DC)电力，以便经由架空线和/或海底电缆传输。该转换去除了对于补偿传输线或电缆施加的AC电容性负载效应的需要，因而降低了每千米线路和/或电缆的成本。当要经过长距离输电时，从AC到DC的转换因而变得有成本效益。
在必须将工作在不同频率的AC网络相互连接的输电网络中，也利用AC电力到DC电力的转换。
在任何这种输电网络中，在AC和DC电力的各个接口处需要转换器以实现所要求的转换，并且这种转换器的一种形式是电压源转换器(VSC)。
电压源转换器可以采用控制电流流动的基于半导体技术的开关。当与提供暂时能量存储的无源部件组合时，这些开关的迅速操作的能力允许以最小的损耗将实际上任何形式的电力转换为不同的形式。
使这种电力转换高效并且紧凑的重点集中在增加工作频率方面的发展，以使得可以减小无源部件的大小。
对于涉及高电压的电力转换设备，不期望高频率切换，因为高频率切换对绝缘产生很大压力，并且串联半导体开关必须被配置为在这些开关的最差的工作参数内工作。转换器损耗因此变得夸大。
电力转换设备中的无源部件(诸如电容器和电感器)的大小通常很大以适应包括限制电压变化和调节电流流动的各种任务。另外，为了安全的目的，还可以通过围绕转换器设置电绝缘或保护性导电屏蔽来增加电力转换方案的大小。转换器的大小和重量还影响HVDC站的占地面积，因为房地产的高成本，这样的成本可能很高。
已知电压源转换器使用具有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)114的6开关(2级)和3级转换器拓扑110、112，如图1a和图1b所示。IGBT装置114被串联连接在一起并被切换以使得能够实现10MW到100MW的高功率等级。
然而，这种传统方法可能要求复杂且有源的IGBT驱动器，并且通常要求大的无源缓冲器部件来确保IGBT装置114的串联串两端的高电压在转换器切换期间适当地共享。另外，IGBT装置114需要在AC电源频率的各个周期上在高电压导通和截断多次，以控制馈到AC网络的谐波电流。这些因素导致高损耗、高级别的电磁干扰和复杂的设计。
还已知电压源转换器使用诸如图2所示的多级转换器装置116。在这种传统的多级转换器116中，转换器桥或者单元118串联连接，各个单元118在不同的时间被切换。
传统的多级转换器装置116消除了与串联连接的IGBT装置114的直接切换相关联的问题，因为各个单元118不同时切换并且转换器电压阶跃相对较低。然而各个单元118要求大的DC链接电容器120来承载基频和直流分量。要求6个DC侧电抗器以实现转换器分支的并联连接和工作，并且该6个DC侧电抗器122主要用于限制这些转换器分支之间的瞬时电流流动。这些因素导致具有相当大量的存储能量的昂贵的、大型的且沉重的设备。这使得该设备的预组装、测试和运输很困难。
WO02/063758公开了一种电压源转换器，与所有已知的电压源转换器相似，该电压源转换器具有响应于交流(AC)侧短路的情况的能力。WO02/063758的转换器能够切换其半导体开关以将转换器AC侧端子电压降低为与所附接到的AC网络的电压相等，从而限制并控制流入该转换器的故障电流。另选地，WO02/063758的转换器可以切断其半导体开关以阻止故障电流流入该转换器。在这些情况下，WO02/063758的转换器充当直流(DC)侧电压比AC侧电压高(即，与多个半导体开关中的每一个相关联的二极管被反向偏置)的二极管整流器，从而消除故障电流。
DE19535552A1公开了一种具有电容性存储装置的自换相逆变器，通过并入为该逆变器提供输出的装置来增加该逆变器的基本电力产出，该装置每相具有至少一个单相级联，该至少一个单相级联由电容性存储装置和切换装置组成，该电容性存储装置根据需要来利用该切换装置连接到该相中或者从该相断开。该逆变器和该装置所使用的切换装置可以包括GTO晶闸管。
DE10103031A1公开了一种包括单相或多相电压源逆变器的电流整流电路，该单相或多相电压源逆变器具有包括单极电容器的可切换能量存储装置，这些可切换能量存储装置能够在过电压情形期间吸收能量并且能够防止短路和其它未受控制的能量发射。包括单相或多相电压源转换器的电流整流电路利用连接兼容三极单元来代替相块，该连接兼容三极单元包括按照单极电容器的形式的可切换内部能量存储装置，以使得在过电压情形期间吸收能量，并且防止了未受控制的能量发射(尤其是短路)，并且能够建立P端子与N端子之间的给定电容以及替代单元的含能量(energycontent)。该文献还公开了一种用于控制以上电路的处理。
WO2007/028349涉及一种用于电子能量传送的装置，该装置包括至少一个电流转换器。每个电流转换器具有相元件和能量存储装置，这些相元件具有电路元件的相应装置，这些相元件各自包括至少两个关断电力导体和各自并联连接到该至少两个关断电力导体的至少两个续流二极管。该发明的目的是改进电力分布网络中或者电力分布网络之间的传送特性。为此目的，该装置被配置有一装置，该装置用于控制该电流转换器，以使得能够连接到该装置的传送网络的交流电流的恒定相位延迟(epoch)、振幅和/或瞬时值以及/或者将至少一个电流转换器连接到直流电流源的直流电流线的直流电流以及/或者该直流电压和直流电流可以由至少三个相互连接的电流转换器来控制。
GB2418079A公开了一种高压直流(HVDC)装置，该HVDC装置可作为HVDC转换器进行操作，并且可转换为作为静态无功补偿器(SVC)进行操作，该装置包括：AC输入；DC输出；第一格雷茨桥(Graetzbridge)和第二格雷茨桥，该第一格雷茨桥与第二格雷茨桥并联连接在所述AC输入与所述DC输出之间，以使得利用这些格雷茨桥的所有晶闸管级别；开关电路，该开关电路可操作为断开所述DC输出，以使得这些格雷茨桥中的一个或两个形成晶闸管控制电抗器(TCR)并利用这些格雷茨桥的缩减数量的晶闸管级别；以及用于在断开所述DC输出时减小由所述AC输入提供的输入电压的大小的装置。
根据本发明的一方面，提供了一种针对适用于高压直流(DC)输电和无功功率补偿的混合电压源转换器的电路，该电路包括：电相互连接的元件的组件，该组件包括多个第一元件和多个第二元件，该电路还包括在使用中能够连接到AC网络的AC端子以及在使用中能够连接到DC网络的DC端子，该电路的特征在于所述多个第二元件的第一组被连接在所述AC端子与所述多个第一元件之间并且所述多个第二元件的第二组被相互连接在所述多个第一元件与所述DC端子之间，该电路使得所述第一元件和所述第二元件中的每一个能够被配置为被旁路、被断开或者包括一个或更多个电子部件的电路装置，以在使用中构建混合电压源转换器，该混合电压源转换器包括至少一个第一元件和至少一个第二元件，并且其中包括在所述第一元件或各个第一元件中的电路装置与包括在所述第二元件或各个第二元件中的电路装置不同。
本发明的电路有助于生成电压源转换器结构，在该电压源转换器结构中，至少两个不同的电路装置彼此连接因而有助于生成具有各个电路装置的不同优点的混合结构。根据所采用的实际电路装置，这些优点可以包括降低DC链接电容、降低DC侧电抗、简化串联IGBT转换器部件以及降低能量损耗。
电相互连接的元件的组件有效地限定了用于构建混合电压源转换器的灵活电路结构，允许这种电力转换器的设计者将标准电路装置包括在所选择的元件中，同时将其它元件旁路或者断开其它元件，因而容易地允许生产电压源转换器的各种不同的可能配置。
本发明的电路因此提供了用于标识针对特定电力转换问题的最好的可能配置的有效装置，使得电压源转换器的多个不同配置能够迅速地经受调查、比较和优化。因此，使得能够缩短开发转换器设计所需要的时间。
电相互连接的部件的组件所提供的灵活性使得包括所述电路的混合电压源转换器能够应付不同的AC网络和DC网络的要求。
该设置使电路的灵活性最大化，允许AC电力线和/或DC电力线中包括一个或者更多个第二元件。
为了进一步使所述电路的灵活性最大化，所述多个第二元件中的第三组优选地相互连接在由所述多个第二元件中的第二组限定的中性点连接与所述DC端子之间。
在本发明的实施方式中，所述多个第一元件中的每一个可被配置为包括串联连接的多个半导体开关。
这种设置允许实现混合电压源转换器中的串联连接的半导体开关的接近零电压的与或(andor)电流切换、降低切换损耗以及简化控制动态和稳态电压共享所要求的硬件。
在本发明的其它实施方式中，所述多个第一元件中的每一个可配置为包括多个半导体开关，所述多个半导体开关被连接以限定多级转换器元件，以使得能够生成多级转换器而不影响混合电压源转换器的其它元件。
所述多个第二元件中的每一个优选地可配置为包括：
-至少一个能量存储装置，以提供标称固定电压源；和/或
-至少一个模块，所述模块或各个模块包括能量存储装置，该能量存储装置与至少一对半导体开关连接，该至少一对半导体开关在使用中可控，以提供连续可变电压源。
优选地，在至少一个第二元件可配置为包括至少一个模块的实施方式中，所述第二元件或各个第二元件可配置为包括多个模块，所述多个模块被串联连接以限定链式链接转换器元件。
在这些实施方式中，用于切换的循环路径被包含在所述模块中，该循环路径提供最小的自感并且使得切换操作更有效。
所述模块或者各个模块可以包括能量存储装置，所述能量存储装置按照半桥设置与一对半导体开关并联连接，以限定2象限单极模块，所述2象限单极模块可产生零电压或正电压并且可沿两个方向传导电流。
在其它实施方式中，所述模块或者各个模块可以包括能量存储装置，所述能量存储装置按照全桥设置与两对半导体开关并联连接，以限定4象限双极模块，所述4象限双极模块可产生零电压、正电压或者负电压并且可沿两个方向传导电流。
所述能量存储装置或者各个能量存储装置可以连接到辅助电力总线，以使得有功功率被传送到所述能量存储装置或各个能量存储装置中或者从所述能量存储装置或各个能量存储装置传送出来，以维持电压平衡。
在其它实施方式中，所述能量存储装置或各个能量存储装置可暂时连接到外部电压源以使所述能量存储装置复位。
优选地，所述能量存储装置或者各个能量存储装置是电容器，该电容器可被充电以存储能量并且可被***到电路中以提供电压阶跃。
在其它实施方式中，所述能量存储装置或者各个能量存储装置可以是电池、燃料电池、光伏电池或者AC发电机整流源，这些能量存储装置中的每一个使得功率传送到所述能量存储装置中或者从所述能量存储装置传送出来以维持电压平衡。
优选地以绝缘栅双极型晶体管、栅极关断晶闸管或者场效应晶体管的形式提供所述第一元件和第二元件中的任意一个中包括的半导体。
在电压源转换器中使用半导体开关是有利的，因为这些装置在大小和重量方面较小，并且具有相对低的电力耗散，使得对冷却设备的需求最小化。因此导致电力转换器成本、大小和重量方面的显著降低。
下面将参照附图来通过非限制示例描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1a和图1b示出用于HVDC输电的两个现有技术电压源转换器的示意图；
图2示出用于HVDC输电的另一个现有技术电压源转换器的示意图；
图3示出根据本发明的实施方式的电路的示意图；
图4a示出第一元件，该第一元件被配置为包括串联连接的半导体开关；
图4b示出第一元件，该第一元件被配置为包括被连接以形成多级转换器元件的半导体开关；
图5a示出2象限单极模块；
图5b示出4象限双极模块；
图6示出第二元件的示意图，该第二元件被配置为包括串联连接以形成链式链接转换器的多个模块；
图7示出使用图6的链式链接转换器合成50Hz波形；
图8示出根据本发明构建的第一混合电压源转换器；
图9示出根据本发明构建的第二混合电压源转换器；
图10示出根据本发明构建的第三混合电压源转换器；
图11示出根据本发明构建的第四混合电压源转换器；以及
图12示出根据本发明构建的第五混合电压源转换器。
图3示出了一种针对适用于高压直流(DC)输电和无功功率控制的混合电压源转换器的电路22。电路22包括电相互连接的元件的组件，该组件包括多个第一元件(元件1到元件6)和多个第二元件(元件7到元件20)。
在图3所示的实施方式中，第一元件与第二元件相互连接以限定三个转换器分支24、26和28，各个分支在第一连接点30与第二连接点32之间延伸。
更具体地说，元件1、2、11和16在第一转换器分支24的第一端子30与第二端子32之间串联连接，以使得元件11的第一端11a连接到第一连接点30并且元件11的第二端11b连接到元件1。元件16的第一端16a连接到第二连接点32并且元件16的第二端16b连接到元件2。元件1与元件2在第一转换器分支24的中点34处彼此连接，该中点34还连接到元件9的第一端9a。元件9的第二端9b连接到AC端子36a，该AC端子36a用于连接到AC网络。
元件3、4、12和15在第二转换器分支26的第一端子30与第二端子32之间串联连接，以使得元件12的第一端12a连接到第一连接点30并且元件12的第二端12b连接到元件3。元件15的第一端15a连接到第二连接点32并且元件15的第二端15b连接到元件4。元件3与元件4在第二转换器分支26的中点38处彼此连接，该中点38还连接到元件8的第一端8a。元件8的第二端8b连接到AC端子36b，该AC端子36b用于连接到AC网络。
元件5、6、13和14在第三转换器分支28的第一端子30与第二端子32之间串联连接，以使得元件13的第一端13a连接到第一连接点30并且元件13的第二端13b连接到元件5。元件14的第一端14a连接到第二连接点32并且元件14的第二端14b连接到元件6。元件5与元件6在第三转换器分支28的中点40处彼此连接，该中点40还连接到元件7的第一端7a。元件7的第二端7b连接到AC端子36c，该AC端子36c用于连接到AC网络。
第一转换器分支24、第二转换器分支26和第三转换器分支28中的每一个的第一连接点30连接到元件17的第一端17a。第一转换器分支24、第二转换器分支26和第三转换器分支28中的每一个的第二连接点32连接到元件20的元件20的第一端20a。
元件17、18、19和20串联连接以使得元件17的第二端17b连接到元件18的第二端18b，元件18的第二端18a连接到元件19的第一端19a，并且元件19的第二端19b连接到元件20的第二端20b。
第一DC端子42a连接到元件17与元件18之间的中点44。并且第二DC端子42b连接到元件19与元件20之间的中点46。
最后一个元件(元件10)连接在AC端子36d与元件18和元件19之间的中点48之间，元件10的第一端10a连接到中点48并且元件10的第二端10b连接到AC端子36d。
电路22因此包括：
-第二元件的第一组(元件7到元件9)，其连接在AC端子36a-36c与第一元件的AC侧(元件1到元件6)之间；
-第二元件的第二组(元件11到元件16)，其连接在第一元件的DC侧(元件1到元件6)与第二元件的第三组(元件17到元件20)之间；以及
-第二元件的第三组(元件17到元件20)，其连接在第二元件的第二组(元件11到元件16)的中性点连接30、32与DC端子42a、42b之间。
在使用电路22构建混合电压源转换器期间，多个第一元件和第二元件中的每一个可被配置为被旁路、被断开或者包括一个或更多个电子部件的电路装置。
在图3所示的实施方式中，多个第一元件中的每一个(元件1到元件6)可被配置为包括多个串联连接的半导体开关50(图4a)并且可以允许实现混合电压源转换器中的半导体开关50的接近零电压的与或电流切换。
在其它实施方式中，多个第一元件中的每一个(元件1到元件6)可以包括多个半导体开关52(图4b)，这些半导体开关52被连接以限定多级转换器元件，以允许生成多级转换器而不影响其它元件。
在图3所示的实施方式中，多个第二元件中的每一个(元件7到元件20)可被配置为包括固定电容器54、一个或更多个单极模块56和/或一个或更多个双极模块58。
参照图5a，单极模块56包括电容器60，该电容器60按照半桥设置与一对半导体开关62并联连接，该单极模块56可产生零电压或正电压并且可沿两个方向传导电流。
参照图5b，双极模块58包括电容器64，该电容器64按照全桥设置与两对半导体开关66并联连接，该双极模块58可产生零电压、正电压或负电压并且可沿两个方向传导电流。
设想多个第二元件中的每一个被配置为包括一个或更多个固定电容器54、或者串联连接的单极模块56的链或者串联连接的双极模块58的链。
还设想多个第二元件中的每一个可以被配置为根据电力转换要求包括固定电容器54和/或单极模块56和/或双极模块58的组合。
使用串联连接的单极模块56或双极模块58的链允许将链式链接转换器68(图6)并入混合电压源转换器，链式链接转换器68包括一系列模块M1、M2、M3...Mn，各个模块包括充电电容器70，可使用一对或更多对半导体开关72沿正向方向或反向方向使该充电电容器70旁路或串联连接该充电电容器70，以产生连续可变电压源。
用于半导体切换的循环路径被包含在各个模块M1、M2、M3...Mn中，导致最小的自感并且使得切换操作更高效。
图7例示了包括多个双极模块的链式链接转换器的使用，其中通过交错进行各个模块的切换来合成50Hz的功率波形。尽管发生多个切换操作，但是它们被包含在各个模块中并且开关操作的数量可以与电源电压的频率一样低。
期望在构建混合电压源转换器期间配置一个或更多个第二元件以包括链式链接转换器，因为在使用混合电压源转换器期间的DC侧故障的情况下，链式链接转换器可以用来生成电压阶跃以抵抗来自转换器的AC侧的任何驱动电压从而消除任何故障电流。
优选地，半导体开关50、52、62、66由绝缘栅双极型晶体管、栅极关断晶闸管、场效应晶体管或任何类似的自换相半导体开关构建。
在构建混合电压源转换器期间可配置电路22的第一元件和第二元件以使得至少一个第一元件(元件1到元件6)连接到至少一个第二元件(元件7到元件20)，并且包括在这样连接的第一元件和第二元件中的电路装置不同。
图8示出使用图3所示的电路22构建的第一混合电压源转换器74。
混合电压源转换器74包括三个AC端子36a-36c和一对DC端子42a、42b。
电路22中包括的多个第一元件中的每一个(元件1到元件6)被配置为包括串联连接的多个半导体开关50。
在电路22包括的第二元件当中，元件11到元件16中的每一个被配置为包括串联连接的多个双极模块58以形成链式链接转换器68，并且元件18和元件19中的每一个被配置为包括固定电容器54。
电路22中包括的其它第二元件(元件7到元件10、元件17以及元件20)被配置为被旁路。
图9示出使用图3所示的电路22构建的第二混合电压源转换器76。
混合电压源转换器76包括三个AC端子36a-36c和一对DC端子42a、42b。
电路22中包括的第一元件中的每一个(元件1到元件6)被配置为包括串联连接的多个半导体开关50。
在电路22包括的第二元件当中，元件7到元件9中的每一个被配置为包括串联连接的多个双极模块58以形成链式链接转换器68，并且元件18和元件19中的每一个被配置为包括固定电容器54。
电路22中包括的其它第二元件(元件10到元件17以及元件20)被配置为被旁路。
图10示出使用图3所示的电路22构建的第三混合电压源转换器78。
混合电压源转换器78包括三个AC端子36a、36b、36d和一对DC端子42a、42b。
电路22中包括的第一元件中的元件1到元件4中的每一个被配置为包括串联连接的多个半导体开关50。电路22中包括的其它第一元件(元件5和元件6)被配置为被断开。
在电路22包括的第二元件当中，元件11、12、14和15中的每一个被配置为包括串联连接的多个双极模块58以形成链式链接电容器68，并且元件18和元件19中的每一个被配置为包括固定电容器54。
在电路22包括的其它第二元件当中，元件10、17和20被配置为被旁路，并且元件13和16被配置为被断开。
尽管电压源转换器78包括三个AC端子36a、36b、36d，但是该电压源转换器78仅包括两个有源转换器分支24、26，该两个有源转换器分支24、26可以经由这些AC端子中的两个AC端子36a、36b连接到AC网络的两个相位。
AC网络的第三相位经由另一个AC端子36d直接连接到元件18与元件19之间的DC侧中性点连接46。
在最前面两个有源分支24、26中生成电压波形导致在DC侧中性点连接48处生成类似的电压波形。结果，电压源转换器78仅要求使用两个转换器分支24、26来提供DC网络与三相AC网络之间的电力转换。
图11示出使用图3所示的电路22构建的第四混合电压源转换器80。
混合电压源转换器80包括两个AC端子36a、36b和一对DC端子42a、42b。
电路22中包括的第一元件中的元件1到元件4中的每一个被配置为包括串联连接的多个半导体开关50。电路22中包括的其它第一元件(元件5和元件6)被配置为被断开。
在电路22中包括的第二元件当中，元件18和元件19中的每一个被配置为包括单极模块56，元件18包括两个单极模块56并且元件19包括一个单极模块56。
在电路22包括的其它第二元件当中，元件8、9、11、12、15、16、17和20被配置为被旁路，并且元件7、10、13和14被配置为被断开。
电压源转换器80适用于将单相AC网络与DC网络相互连接。这表示电路22足够灵活以提供电压源转换器的不同配置，以便连接到三相AC网络或单相AC网络。
在其它实施方式中，设想可以改变元件18和19中的固定电容器54和/或单极模块56和/或双极模块58的设置而不影响电压源转换器的功能。例如，在图11所示的电压源转换器80的变型中，元件19中可以包括两个单极模块56并且元件18中可以包括一个单极模块56。还设想在其它变型中，全部单极模块56可以被包括在元件18和19中的一个元件中并且元件18和19中的另一个元件被旁路。
在其它实施方式中，元件18与元件19之间需要DC中(中性)点，元件18和元件19中的每一个元件中可以包括相同数量的固定电容器54和/或单极模块56和/或双极模块58，以使得元件18和元件19包含电子部件的相同的和平衡的设置。
图8到图11所示的电压源转换器74、76、78、80中的每一个可以是在使用中可控的，以在AC网络与DC网络之间的电力转换中产生期望的结果。例如，半导体开关可以是可控的，以在低频率处切换，从而给出低损耗的转换器设计。另外，可以有意地生成谐波分量以控制转换器的AC侧和DC侧这两者上的谐波电压和电流。
可以通过修改第一元件和第二元件中的每一个被配置为包括的电部件来生成电压源转换器的其它配置。
在一些实施方式中，当在电流的方向不能被切换时将单极模块56或固定电容器54用在转换器的DC侧时，净有功功率可被传送到电容器中或者从这些电容器传送出来。有功功率的传送造成单极模块的电容器60和固定电容器54的连续充电或放电，导致不可持续的转换器操作。
为了减轻这种效应，可以设置辅助电力总线，图12示出了包括辅助电力总线84的电压源转换器82。
除了元件11到元件16中的每一个被配置为包括串联连接的多个单极模块56而不是双极模块58以形成链式链接转换器68以外，电压源转换器82与图8所示的电压源转换器74大致相同。
各个单极模块56的电容器60经由DC到AC逆变器90连接到变压器装置88的第一线圈86。变压器装置88的第二线圈92连接到辅助电力总线84。
辅助电力总线84到各个电容器60的电连接允许在电容器60与辅助电力总线84之间传送有功功率以维持电容器60中的电压平衡。
减轻传送净有功功率的效应的另一个选择是在使用中通过暂时连接到电压源来将任何固定电容器54或者单极模块56的电容器60复位。例如，当电压源转换器连接在AC网络与DC网络之间时，这些电容器可以暂时连接到DC网络，以便恢复这些电容器中的电压平衡并防止长期电压漂移。
减轻传送净有功功率的效应的另一个选择是使用诸如电池、燃料电池、光伏电池或AC发电机整流单元的有功功率源，而不是电容器。

Claims (16)

1.一种针对适用于高压直流输电和无功功率补偿的混合电压源转换器的电路，该电路包括电相互连接的元件的组件，所述组件包括多个第一元件(1至6)和多个第二元件(7至20)，各个第一元件和各个第二元件包括电路装置，该电路还包括在使用中能够连接到AC网络的AC端子(36a、36b、36c)以及在使用中能够连接到DC网络的DC端子(42a、42b)，该电路的特征在于所述多个第二元件的第一组(7至9)被连接在所述AC端子与所述多个第一元件(1至6)之间并且所述多个第二元件的第二组(11至16)被相互连接在所述多个第一元件(1至6)与所述DC端子之间，所述第一元件和所述第二元件中的每一个被配置为被旁路、被断开或者包括一个或更多个电子部件的电路装置，以在使用中构建新的混合电压源转换器，该新的混合电压源转换器包括至少一个第一元件和至少一个第二元件，并且其中，包括在所述至少一个第一元件中的电路装置与包括在所述至少一个第二元件中的电路装置不同。
2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述多个第二元件的第三组(17至20)被连接在由所述多个第二元件的所述第二组(11至16)限定的公共点连接(30、32)与所述DC端子(42a、42b)之间。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其中，所述多个第一元件(1至6)中的每一个被配置为包括串联连接的多个半导体开关。
4.根据权利要求1或2所述的电路，其中，所述多个第一元件(1至6)中的每一个被配置为包括多个半导体开关，该多个半导体开关被连接以限定多级转换器元件。
5.根据权利要求1或2所述的电路，其中，所述多个第二元件中的至少一个被配置为包括至少一个能量存储装置。
6.根据权利要求1或2所述的电路，其中，所述多个第二元件中的至少一个被配置为包括至少一个模块，所述至少一个模块包括能量存储装置，该能量存储装置与至少一对半导体开关连接，该至少一对半导体开关在使用中可控，以提供连续可变电压源。
7.根据权利要求6所述的电路，其中，所述多个第二元件中的至少一个被配置为包括多个模块，该多个模块被串联连接以限定链式链接转换器元件。
8.根据权利要求6所述的电路，其中，各个模块包括能量存储装置，该能量存储装置按照半桥设置与一对半导体开关并联连接，以限定2象限单极模块，该2象限单极模块能够产生零电压或正电压并且能够沿两个方向传导电流。
9.根据权利要求6所述的电路，其中，各个模块包括能量存储装置，该能量存储装置按照全桥设置与两对半导体开关并联连接，以限定4象限双极模块，该4象限双极模块能够产生零电压、正电压或负电压并且能够沿两个方向传导电流。
10.根据权利要求5所述的电路，其中，所述至少一个能量存储装置被连接到辅助电力总线。
11.根据权利要求5所述的电路，其中，所述至少一个能量存储装置在使用中能够暂时连接到外部电压源以使所述能量存储装置复位。
12.根据权利要求5所述的电路，其中，所述至少一个能量存储装置是电容器。
13.根据权利要求5所述的电路，其中，所述至少一个能量存储装置是电池或AC发电机整流源。
14.根据权利要求5所述的电路，其中，所述至少一个能量存储装置是燃料电池或光伏电池。
15.根据权利要求3所述的电路，其中，各个半导体开关是绝缘栅双极型晶体管、栅极关断晶闸管或场效应晶体管。
16.一种混合电压源转换器，该混合电压源转换器包括根据以上权利要求中的任意一项所述的电路。
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