借助光伏设备的调节功率提供制造技术

为了控制与交流电网（4）连接的、具有光伏发电机（2）和逆变器（3）的光伏设备（1），借助所述逆变器（3）根据所接收的功率调节信号（6）在光伏发电机（2）与交流电网（4）之间传输电功率（12，15），所述电功率包括正动态调节功率和负动态调节功率（14，15）。

With adjustable power supplied by photovoltaic equipment

In order to control and AC power (4) has a photovoltaic generator connected, (2) and the inverter (3) PV equipment (1), with the help of the inverter (3) control signal according to the received power (6) in the photovoltaic generator (2) and (4) between the AC power transmission electric power (12, 15), the power of positive and negative regulation of power including dynamic dynamic regulation of power (14, 15).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制与交流电网连接的具有光伏发电机和逆变器的光伏设备的方法，所述方法具有独立权利要求1的前序部分的特征。此外，本专利技术涉及一种用于将光伏发电机的电能馈入交流电网中的逆变器，所述逆变器具有实现这种方法的控制装置。
技术介绍
此外，由EP2337179A1已知一种具有独立权利要求1的前序部分的特征的方法以及一种具有用于实现这种方法的控制装置的逆变器。在正常情况下借助光伏设备的逆变器将所连接的光伏发电机的最大电功率馈入所连接的交流电网中，而由于由交流电网的电网运营商传送的纹波控制信号将该馈入功率例如减小到光伏发电机的额定功率的预给定的百分比上。通过这种方式，电网运营商能够降低交流电网中的电功率的不稳定的过量供应。在这种强制降低的馈入功率的情形中，对于潜在可能的但实际上没有馈入的馈入功率，相应的光伏设备的电网运营商也应得到补偿，从而附加地检测所述馈入功率。为了离散地控制与交流电网连接的发电机，原则上已知的是，根据交流电网的电网频率、即根据在交流电网中存在的交流电压的频率来控制馈入功率。随着交流电网中电功率供应降低，根据作为发电机的电机在超载下降低的转速，电网频率减小。已知的是，当其光伏发电机不提供电功率或者仅仅提供不充足的电功率时，本身设置用于将电能馈入交流电网中的光伏设备也能够从所连接的交流电网获取能量，以便例如馈给车载电网，从其中馈给其逆变器的控制装置。由DE102006030751A1已知的是，反转从光伏发电机到交流电网中的能量流向，以便融化其光伏模块的雪或冰，所述雪或冰损害光伏发电机的功能。借此也防止光伏模块上或在安装有光伏模块的顶盖上堆积高的雪荷载。由光伏设备提供的电功率可能具有不显著的波动。如果例如在中午单个云移动，则电功率可能快速地在其最大值与相对于该最大值减小百分之几十的值之间变化。为了限制光伏设备所馈入的交流电网中的电功率供应的最终波动，讨论将光伏设备的逆变器的最大功率限制到所有连接的光伏发电机的最大功率的例如70%上。通过这种方式，光伏发电机的功率尖峰不会再到达交流电网。在此也称为“调峰（PeakShaving）”。当然，损失了这些没有馈入的功率尖峰中包含的电能。此外已知的是，借助用作电功率的中间存储器的电池以及将电池双向连接到交流电网上的电池转换器来提供用于交流电网的调节功率。然而在此决不使电池完全充电，而是总是使电池仅仅充电大约一半，以便在需要情况下不仅能够将电功率输出到交流电网中而且能够从交流电网接收电功率。相应地，与所实现的调节功率相比必须非常大地选择电池的存储容量，尤其当必须在较长的时间段上提供调节功率时。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，阐明一种用于控制光伏设备的方法以及一种具有用于实现这种方法的控制装置的逆变器，其提高了光伏设备的功能性并且因此改善了光伏设备的运营商的盈利可能性并且对于电网支持做出了积极的贡献。通过具有独立权利要求1的特征的方法来解决本专利技术的任务。从属权利要求2至12针对根据本专利技术的方法的优选实施方式。权利要求13涉及具有用于实现根据本专利技术的方法的控制装置的逆变器。权利要求14至17针对所述逆变器的优选实施方式。在用于控制与交流电网连接的具有光伏发电机和逆变器的光伏设备的新方法中，其中接收功率调节信号，其中根据功率调节信号借助逆变器在光伏发电机与交流电网之间传输电功率，根据功率调节信号在光伏发电机与交流电网之间传输的电功率包括负动态调节功率和正动态调节功率。在此，概念“调节功率”表示以下功率部分：该功率部分表示所馈入的总功率与基本功率的偏差，其中所述基本功率是在功率调节信号为零时或者在功率调节信号缺失（也就是说，无调节的馈入）时光伏设备所馈入的功率。因此，正调节功率表示由逆变器馈入交流电网中的总功率的以下功率部分：该功率部分除基本功率以外根据由电网运营商提供的功率调节信号馈入交流电网中。相应地，负调节功率表示相对于基本功率降低的功率部分，该功率部分也可能在数值上大于基本功率，其中光伏设备则从电网中获取功率。在此，可在最多几秒的短时间内有效地调节的调节功率称作动态调节功率。这种动态调节功率尤其可在最多3秒内有效地调节，优选在最多1秒内并且更优选地在最多半秒内。通过这种方式，借助光伏设备提供用于交流电网的调节功率，所述调节功率远远超出馈入交流电网中的电功率的调低。特别地，通过光伏设备的逆变器的不同控制能够在大范围内高动态地改变借助光伏设备提供的电功率，从而根据本专利技术提供的正调节功率和负调节功率是动态调节功率并且能够用于交流电网的动态稳定。由此，借助光伏设备提供的调节功率是特别有意义的并且相应地在高补偿方面具有好机会。调节功率的补偿的跨度是非常大的，其中负调节功率的补偿自身接近甚至可能超过馈入功率的补偿。因此，借助光伏设备提供调节功率为其运营商开辟了显著的、附加的收入可能性。导致不同输出功率的不同逆变器控制的能力是许多商用逆变器的固有特征，从而在此对于实现根据本专利技术的方法而言不必进行特别的开销。在根据本专利技术的调节功率提供时通常可没有问题地实现的时间常数为小于0.1秒。从在调节功率为零时由光伏设备馈入所连接的交流电网中的电功率出发，根据本专利技术的负调节功率提供也能够限于这种电功率在正区间中的变化。但根据本专利技术的正调节功率与负调节功率的提供也可以包括：根据功率调节信号在逆变器与交流电网之间在两个方向上传输电功率。这意味着，在提供负调节功率时光伏设备从交流电网中有针对性地获取电功率。为此目的，能够根据功率调节信号借助逆变器在光伏发电机与交流电网之间在两个方向上传输电功率。因此，在需要时将电功率从交流电网引导至光伏发电机并且在那里转换成热。由一开始引用的DE102006030751A1以及相应的公开已知这原则上是能够实现的。然而新颖的是，利用这种用于稳定交流电网的可能性。在此强调，当前的光伏设备的逆变器不仅能够非常快速地改变所传输的电功率的大小而且能够在光伏发电机与交流电网之间非常快速地改变功率流的方向，这对于交流电网的动态稳定是极其有利的。对于本领域技术人员而言，由涉及通过从所连接的交流电网接收电功率来进行光伏发电机的光伏模块的消融的公开文献看不出借助光伏发电机提供有意义的负调节功率的可能性。在那里仅仅将这种消融的成本与已消融的光伏发电机的由此能够实现的附加馈入功率以及顶盖的减轻负荷进行了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制与交流电网（4）连接的光伏设备（1）的方法，所述光伏设备具有光伏发电机（2）和逆变器（3），其中，接收功率调节信号（6），其中，借助所述逆变器（3）根据所述功率调节信号（6）在所述光伏发电机（2）与所述交流电网（4）之间传输电功率（12，15），其特征在于，根据所述功率调节信号（6）在所述光伏发电机（2）与所述交流电网（4）之间传输的电功率（12，14，15）包括正动态调节功率和负动态调节功率（14，15）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.20 DE 102011053789.9;2011.10.31 DE 10201101.一种用于控制与交流电网（4）连接的光伏设备（1）的方法，所述
光伏设备具有光伏发电机（2）和逆变器（3），
其中，接收功率调节信号（6），
其中，借助所述逆变器（3）根据所述功率调节信号（6）在所述光伏
发电机（2）与所述交流电网（4）之间传输电功率（12，15），
其特征在于，根据所述功率调节信号（6）在所述光伏发电机（2）与
所述交流电网（4）之间传输的电功率（12，14，15）包括正动态调节功率
和负动态调节功率（14，15）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述功率调节信号
（6）在所述逆变器（3）与所述交流电网（4）之间在两个方向上传输所述
电功率（12，14，15）。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述功率调节信号
（6）在所述光伏发电机（2）与所述交流电网（4）之间在两个方向上传输
所述电功率（12，14，15）。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在调节功率
为零时使所述光伏发电机（2）在一个工作点中运行，在所述工作点中所述
光伏发电机输出相对于其MPP降低的电功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述降低的电功率相对
于所述MPP处的电功率降低了预给定的绝对量值或者预给定的百分比份
额。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述功
率调节信号（6）此外从和向用于电功率（12，14，15）的中间存储器传输
所述电功率（12，14，15）。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述交流
电网（4）的电网运营商（5）无线地或有线地、尤其通过所述交流电网（4）、
通过电话固网、通过移动无线电网和/或通过因特网来传送所述功率调节信
号（6）。
8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述交
流电网（4）的电网频率（5）来传送所述功率调节信号（6）。
9....

【专利技术属性】
技术研发人员：J·布兰斯，V·瓦亨费尔德，S·史蒂文森，J·弗里贝，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE