用于監(jiān)控光伏設(shè)備的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在反向電流方面對(duì)光伏設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的方法和裝置，該光伏設(shè)備具有一定數(shù)量的并聯(lián)的且通向共同的聯(lián)接導(dǎo)體的串行。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏設(shè)備(PV設(shè)備)作為直流電設(shè)備通常具有多個(gè)彼此并聯(lián)的串行，這些串行本身分別包括一定數(shù)量的串聯(lián)的光伏模塊(PV模塊)。各個(gè)串行所通向的共同的聯(lián)接導(dǎo)體通常連接有逆變器。借助逆變器，使由PV模塊提供的直流電轉(zhuǎn)換成用于供應(yīng)到電網(wǎng)中的交流電。如果其中一個(gè)或多個(gè)PV模塊與其余的相比僅微弱地借助太陽能照射或者個(gè)別PV模塊發(fā)生損壞，就有可能會(huì)出現(xiàn)所謂的反向電流。在這種情況下，電流逆著正常情況的電流方向流動(dòng)。由此，會(huì)對(duì)各個(gè)PV模塊造成損壞，或者至少降低PV設(shè)備的效率。
[0003]由EP 2 282 388 Al公知了一種用于從光伏設(shè)備向電網(wǎng)供應(yīng)電能的裝置。該光伏設(shè)備包括一定數(shù)量的具有光伏模塊的串行，其中，每個(gè)串行都可以借助功率開關(guān)來接通和關(guān)斷。為此，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)地?cái)嚅_或閉合功率開關(guān)。在借助對(duì)方向敏感的且配屬于相應(yīng)的串行的電流傳感器檢測(cè)到過電流的情況下，將相應(yīng)的串行與電網(wǎng)分離，如這例如在錯(cuò)誤連接電纜時(shí)的情況那樣。此外，利用相應(yīng)的串行的其中每個(gè)電流傳感器在反向電流方面進(jìn)行監(jiān)控，并且在該情況下，同樣將串行與電網(wǎng)分離。在此，由于電流傳感器設(shè)計(jì)為對(duì)方向敏感的電流傳感器，所以基于相應(yīng)的測(cè)量符號(hào)可以為沿相應(yīng)的方向的通過電流進(jìn)行分配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，說明一種用于在反向電流方面對(duì)PV設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的特別合適的方法和特別合適的裝置，該方法和裝置尤其成本低廉。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)在方法方面通過權(quán)利要求1的特征來解決，而在裝置方面通過權(quán)利要求6的特征來解決。有利的改進(jìn)方案和設(shè)計(jì)方案是相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]方法用于在反向電流方面對(duì)PV設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，該P(yáng)V設(shè)備包括一定數(shù)量的彼此并聯(lián)的且通向共同的聯(lián)接導(dǎo)體的串行。在此，串行表示電流路徑。在此，其中至少一個(gè)串行同樣可以由另一數(shù)量的彼此并聯(lián)的電流路徑組成或至少可以具有這些電流路徑。適宜的是，設(shè)備包括兩個(gè)聯(lián)接導(dǎo)體，串行分別與這些聯(lián)接導(dǎo)體電連接。替選地，一個(gè)或若干個(gè)串行的遠(yuǎn)離聯(lián)接導(dǎo)體的端部分別接地。合適的是，PV設(shè)備包括逆變器。適宜的是，串行分別具有一定數(shù)量的串聯(lián)的PV模塊。
[0007]在其中每個(gè)串行中，檢測(cè)沿優(yōu)選方向的通過電流，其中，優(yōu)選方向在此尤其為指向相同。換而言之，各個(gè)串行的優(yōu)選方向彼此同向指向，并且要么指向聯(lián)接導(dǎo)體要么從該聯(lián)接導(dǎo)體離開地指向。檢測(cè)到的通過電流優(yōu)選指的是借助合適的測(cè)量器檢測(cè)到的測(cè)量值。替選地，通過電流由以替代的方式檢測(cè)到的測(cè)量變量中計(jì)算出。檢測(cè)到的通過電流在各自的有益于檢測(cè)的公差的范圍內(nèi)相應(yīng)于實(shí)際流經(jīng)串行的電流。
[0008]通過如下方式由檢測(cè)到的電流值生成總通過電流，S卩，例如將各個(gè)檢測(cè)到的值累加。適宜的是，在有反向于優(yōu)選方向的通過電流的情況下，針對(duì)該通過電流引用零值。在優(yōu)選基本上同時(shí)進(jìn)行的另一步驟中，檢測(cè)聯(lián)接導(dǎo)體中的沿優(yōu)選方向的通過電流，并且由此生成第二總通過電流，其中，檢測(cè)到的通過電流尤其同樣指的是直接測(cè)量到的值。針對(duì)第二總通過電流，尤其引用檢測(cè)到的經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流。在這里，反向于優(yōu)選方向的通過電流也相應(yīng)于為零的檢測(cè)到的值。換而言之，當(dāng)聯(lián)接導(dǎo)體中的通過電流反向于優(yōu)選方向時(shí)，第二總通過電流等于零。優(yōu)選地，所有優(yōu)選方向彼此同向。
[0009]在緊接著的方法步驟中，將第一總通過電流與第二總通過電流進(jìn)行比較。如果第一總通過電流與第二總通過電流的偏差大于例如為零的公差值時(shí)，就識(shí)別出有反向電流。如果第二總通過電流加上公差值仍小于第一總通過電流時(shí)，尤其存在反向電流。
[0010]借助該方法，可以簡(jiǎn)化對(duì)PV設(shè)備的監(jiān)控，這是因?yàn)閮H監(jiān)控沿一個(gè)方向的通過電流。取消了可能導(dǎo)致電弧的對(duì)測(cè)量器進(jìn)行耗費(fèi)地極性變換。此外，也可以僅考慮成本比較低廉的測(cè)量器用來確定通過電流，借助這些測(cè)量器，可以僅獲知沿確定的方向的電流，或這些測(cè)量器對(duì)方向不敏感。
[0011]合適的是，優(yōu)選方向與相應(yīng)的反向電流方向相反地選擇，也就是與反向電流方向不同向。因此，分別檢測(cè)到的通過電流本身不相應(yīng)于反向電流，而是相應(yīng)于在期望的電流方向上的電流，PV設(shè)備針對(duì)該期望的電流方向來設(shè)置并且尤其針對(duì)其來設(shè)立。因此，可以借助一個(gè)或每個(gè)所獲知的通過電流來確定PV設(shè)備的當(dāng)前的功率或當(dāng)前的效率，其中，作為單獨(dú)的方法步驟來分析第一或第二總通過電流。
[0012]適宜的是，將其中那個(gè)具有最小的所獲知的通過電流的串行確定為反向電流的載體。換而言之認(rèn)為，反向電流流經(jīng)在其中具有最小的通過電流的串行。尤其地，將減去了公差值的第一和第二總電流之間的偏差作為以最小的獲知的通過電流流經(jīng)串行的反向電流的值來引用。以該方式，不僅是僅確定了存在反向電流的事實(shí)。而且，即使反向電流的值本身具有誤差，亦即具有公差值，也可以至少近似識(shí)別出該反向電流的值。因此，根據(jù)反向電流的和所屬的公差值的大小可以調(diào)整或改變PV設(shè)備的運(yùn)行，尤其以便防止反向電流的進(jìn)一步的擴(kuò)散。
[0013]在特別合適的是實(shí)施方式中，如果識(shí)別出反向電流，那么具有最小的所獲知的通過電流的串行與聯(lián)接導(dǎo)體分離。以該方式，保護(hù)了串行和可能的位于該電流路徑中的電構(gòu)件和/或PV設(shè)備的另外的構(gòu)件以防由于反向電流造成的進(jìn)一步的損壞。此外，防止了 PV設(shè)備的效率降低。
[0014]如果在分離出串行之后還存在有反向電流(該反向電流現(xiàn)在借助在分離串行之后獲知的總通過電流來識(shí)別)，就將現(xiàn)在具有最小的通過電流的串行與聯(lián)接導(dǎo)體分離，從而使兩個(gè)串行與聯(lián)接導(dǎo)體分離。作為對(duì)此的替選或與之組合地，阻斷聯(lián)接導(dǎo)體本身，以便中斷經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流。如果在識(shí)別出反向電流時(shí)僅中斷了聯(lián)接導(dǎo)體，那么用于阻斷反向電流的耗費(fèi)就比較低。當(dāng)既中斷了串行又中斷了聯(lián)接導(dǎo)體時(shí)，就提升了防止反向電流的安全性，這是因?yàn)槿哂嗟卦O(shè)計(jì)了電流中斷方案。作為對(duì)中斷聯(lián)接導(dǎo)體的替選，只要確定有反向電流，同樣也可以中斷所有串行。因此，同樣中斷了經(jīng)過PV設(shè)備的通過電流。如果PV設(shè)備不能或不期望以減少一個(gè)串行來運(yùn)行的話，就例如如此地設(shè)置。
[0015]適宜的是，引用在檢測(cè)經(jīng)過串行的電流時(shí)存在的所有適用的容許誤差的總和，用來形成公差值。尤其地，這些容許誤差的總和形成公差值。換而言之，除了經(jīng)過相應(yīng)的串行的通過電流以外，還檢測(cè)在此存在的相應(yīng)的容許誤差，并且將這些容許誤差累加用以形成公差值。串行之間的各個(gè)容許誤差可能會(huì)有所區(qū)別，和/或根據(jù)獲知的通過電流的大小可能要引用不同的容許誤差。
[0016]作為對(duì)此替選或特別優(yōu)選是與之組合地，獲知在檢測(cè)經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流時(shí)的容許誤差，并且使用該值來形成公差值。適宜的是，引用由在檢測(cè)經(jīng)過相應(yīng)的串行的通過電流時(shí)出現(xiàn)的容許誤差的總和所構(gòu)成的公差值加上在檢測(cè)經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流時(shí)的容許誤差，用以形成公差值，并且尤其形成該公差值。如果容許誤差并不在檢測(cè)到的值的前后對(duì)稱地波動(dòng)，而是根據(jù)低于或超出地與此不同地設(shè)計(jì)，那么為了形成公差值，根據(jù)偏差的符號(hào)，也就是根據(jù)第一總通過電流是否大于或小于第二通過總電流，要么將在檢測(cè)經(jīng)過串行的通過電流時(shí)的正的容許誤差的總和加上在檢測(cè)經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流時(shí)的負(fù)的容許誤差作為公差值來引用，要么將在檢測(cè)經(jīng)過串行的通過電流時(shí)的負(fù)的容許誤差的總和加上在檢測(cè)經(jīng)過聯(lián)接導(dǎo)體的通過電流時(shí)的正的容許誤差作為公差值來引用。在此，“負(fù)的容許誤差”表示在獲知相應(yīng)的通過電流時(shí)向下容忍的，也就是檢測(cè)到的值偏離了實(shí)際的值多少的偏差。除了各個(gè)容許誤差之外，例如設(shè)置有用于形成公差值的另外的修正項(xiàng)，借助該修正項(xiàng)考慮另外的效果。由于這樣地獲知公差值，所以僅識(shí)別出實(shí)際的反向電流并且并不對(duì)可能的由于由被測(cè)量準(zhǔn)確性獲知的人為因素進(jìn)行識(shí)別。尤其地，如果在識(shí)別出反向電流之后中斷一個(gè)或每個(gè)通過電流，那么以該方式可以提高PV設(shè)備的可靠性。
[0017]用于在反向電流方面監(jiān)控PV設(shè)備的裝置包括傳感器系統(tǒng)并且尤其包括控制器，借助控制器例如執(zhí)行方法。換而言之，設(shè)置和設(shè)立控制器，用以執(zhí)行用于在反向電流方面對(duì)PV設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的方法。