电路安排及包括其的光伏逆变器制造技术

技术编号:11029877 阅读:82 留言:0更新日期:2015-02-11 16:30
一种用于将光伏发电机(1)的接线(PV-)接地的电路安排(5)包括一个从该接线(PV-)向地电势(PE)延伸的接地支路(6)和该接地支路(6)中的一个限制电路(7)。该限制电路(7)利用该地电流(12)对该限制电路(7)所造成的渐增的热负荷来渐增地限制一个流过该接地支路(6)的地电流(12)的一个安培数(I),其方式为使得即使该光伏发电机(1)的任何其他接线(PV+)出现接地故障仍避免该地电流(12)导致的该限制电路(7)的一个热过载。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于将光伏发电机(1)的接线(PV-)接地的电路安排(5)包括一个从该接线(PV-)向地电势(PE)延伸的接地支路(6)和该接地支路(6)中的一个限制电路(7)。该限制电路(7)利用该地电流(12)对该限制电路(7)所造成的渐增的热负荷来渐增地限制一个流过该接地支路(6)的地电流(12)的一个安培数(I),其方式为使得即使该光伏发电机(1)的任何其他接线(PV+)出现接地故障仍避免该地电流(12)导致的该限制电路(7)的一个热过载。【专利说明】电路安排及包括其的光伏逆变器相关申请的交叉引用本申请要求于2011年11月15日提交的标题为“限制功率的发电机接地(Leistungsbegrenzte Generatorerdung),,的德国专利申请号 DE 10 2011 055 371.1 的优先权。现有技术从欧洲专利申请公开EP 2 107 589 Al已知借助保险丝将光伏发电机的接线接地。提供了一种电路安排,以用于既关于流过保险丝的地电流又关于故障电流所导致的保险丝熔断来调查保险丝。只有当光伏发电机与提供电流隔离的逆变器例如通过变压器连接时,光伏发电机的接线才有可能通过保险丝永久性地接地。进一步地,借助保险丝的永久性接地不允许光伏发电机在IT(isol6 terre)电网中运行,该电网一般是对于电地线隔离的,从而使得任何正在发生的接地故障都只导致准时接地并且不直接要求流动的地电流所造成的停机。EP 2 107 589 Al的用于调查保险丝的电路安排包括一种用于确定光伏发电机的接线相对于电地线的隔离电阻的测量安排,这是从德国专利申请公开DE 10 2006 022 686Al已知的。在此测量安排中,光伏发电机的接线各自通过一个分流电阻器与电地线连接,并且相对于感兴趣的隔离电阻来求相对于电地线的电压的值,这些电压之后由于光伏发电机的输出电压而出现在光伏发电机的接线处。当光伏发电机通过无变压器的逆变器与具有地线参考的交流(AC)功率电网连接时,可以通过适当地运行逆变器来实现光伏发电机的接线的虚接地。只要逆变器尚未运行,例如在夜间或清晨或深夜时分,当光伏发电机的输出电压只为低时,然而此虚接地尚未出现,并且光伏发电机的薄膜模块在这些时间段内可能会损坏。这还适用于虚接地的一种特殊变体,这是从EP 2 136 449 BI中已知的,并且其中,在一个输出侧交流功率电网和该逆变器之间设置有一个变压器。出现在变压器的初级侧的交流功率电网的电势中心点通过一个偏移电压相对于地电势偏移到以下程度:逆变器的输入侧的光伏发电机相对于地电势整体处于一个希望的(正或负)电势上。美国专利申请公开US 2010/0085670 Al披露了一种光伏模块监控系统。一种所谓的串组合器包括一个接地故障测试开关,该接地故障测试开关与若干负的直流串之间的一个接地故障限流器以及逆变器地线串联连接。德国专利申请公开DE 199 31 055 Al披露了一种用于避免用高频电压使电容器过载的保护电路。要保护的电容器与一个PTC热敏电阻器串联连接。如果电流流过该PTC热敏电阻器,该PTC热敏电阻器变热并且其电阻增大。从而,将另外被应用于该电容器的故障电压跨热的热敏电阻器下降。由一个晶体管和一个限流电阻器的串联连接组成的和由用于控制晶体管的栅极的限制电路组成的限流电路是众所周知的。在此,限制电路由一个第二电阻器和一个与该晶体管和该限流电阻器并联连接的二极管组成。该晶体管的栅极与该第二电阻器和该二极管之间的限制电路的中心点连接。这种限流电路原则上可以设置成与接地支路中的继电器串联,该接地支路用于光伏发电机的接线例如将此接线接地,只要它尚未被与该光伏发电机连接的无变压器的逆变器虚接地。然而,在这种情况下,不论是继电器将必须具有非常大的尺寸还是限流电阻器的欧姆电阻将必须比较高以使这种电路安排能够处理潜在高功率,这些潜在高功率可能由于高电压和由于补偿电流的高安培数通过接地而发生在光伏发电机中,这些补偿电流可以由于光伏发电机相对于地线的高电容而在电路中流动。第一选择意味着一个大型且昂贵的继电器。第二选择意味着即使在关闭继电器之后仍然在接地支路中安排一个具有高欧姆电阻的限流电阻器。这产生的效果是:即使具有一个在实践中不可能避免的一直较小的持久性地电流,显著的电压跨限流电阻器下降。结果是,与接地支路连接的接线并未牢固地接地,而是由于跨限流电阻器下降的电压而在一个相对于地电势偏移的电势上。这种电路安排将因此不适合光伏发电机的薄膜模块的完全保护。欧洲专利申请公开EP 2 091 123 A2披露了一种用于将直流电流系统的接线接地的电路安排。在此,在从接线延伸至地电势的接地支路中提供了一个限流二极管。具有该限流二极管的接地支路正常地提供了与该接地支路连接的接线的牢固接地。在接地故障的情况下,限流二极管限制了流过接地支路的地电流的安培数。EP 2 091 123 A2的披露内容并不涉及具有光伏发电机的光伏发电站。进一步地,这并不直接适用于光伏发电机,因为现有光伏发电机的几百多达几千伏特的输出电压相当高,并且因为在即使安培数有限的接地故障电流的情况下,高电功率仍流过接地支路并可能轻易地损坏电子零件,如接地支路中所安排的限流二极管。仍然需要一种电路安排,即使逆变器(光伏发电机通过该逆变器与具有地线参考的交流功率电网连接)未在运行,光伏发电机的接线仍然可以通过这种电路安排牢固接地,并且如果发生接地故障,该电路安排不会损坏。进一步地,该电路安排应该允许光伏发电机的接线的可开关式接地。技术概述本技术涉及一种用于将光伏发电机的接线接地的电路安排。该电路安排包括一个从该接线向地电势延伸的接地支路和该接地支路中的一个限制电路。该限制电路利用该地电流对该限制电路所造成的渐增的热负荷来渐增地限制一个流过该接地支路的地电流的一个安培数,其方式为使得即使该光伏发电机的任何其他接线出现接地故障仍避免该地电流所导致的该限制电路的一个热过载。进一步地,本技术涉及一种光伏逆变器,该光伏逆变器包括至少一个光伏发电机的多条接线,以及一种根据本技术的电路安排,该电路安排用于该至少一个光伏发电机的一条接线。根据对下列附图和详细说明的检查,本技术的其他特征和优点将对本领域技术人员变得明显。旨在将所有此类附加特征和优点在如权利要求书所限定的本技术范围内包括在此。附图简要说明参考下列附图可以更好地理解本技术。图中的组件并不必须按比例,相反,重点放在了清楚地展示本技术的原理上。在附图中,相同的参考号代表贯穿这若干视图的相应部分。图1是示出了本技术的电路安排的原理的电路图。图2示出了本技术的电路安排的限制电路的一个实施例。图3示出了该限制电路的进一步实施例。图4示出了根据图3的限制电路中的电流和电压方向。图5示出了该限制电路的另一个实施例。图6示出了根据图5的限制电路中的电流和电压方向。详细说明本技术的用于将光伏发电机的接线接地的电路安排包括一个从该接线延伸至地电势的接地支路。在该接地支路中安排有一个限制电路,该限制电路利用该地电流对该限制电路所造成的渐增的热负荷来渐增地限制一个流过该接地支路的地电流的一个安培数,其方式为使得即使该光伏发电机的任何其他接线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路安排(5),用于将光伏发电机(1)的接线(PV‑)接地,该电路安排包括 ‑一个从该接线(PV‑)延伸至地电势(PE)的接地支路(6)以及 ‑该接地支路(6)中的一个限制电路(7),该限制电路(7)被配置成用于限制流过该接地支路(6)的一个地电流(12)的一个安培数(I),其特征在于,该限制电路(7)被配置成用于利用该地电流(12)对该限制电路(7)所造成的渐增的热负荷来渐增地限制该地电流(12)的该安培数(I),其方式为使得即使该光伏发电机(1)的任何其他接线(PV+)出现接地故障仍避免该地电流(12)导致的该限制电路(7)的一个热过载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:法比安·施纳贝尔C·阿尔特霍夫
申请(专利权)人:艾思玛太阳能技术股份公司
类型:新型
国别省市:德国;DE

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