用于确定和控制从电路的负载侧到电网的电力供给的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制从电路(5)的负载侧到电网(12)的电力供给的方法，包括以下步骤：a)向电力转换器(7)的控制器(13)提供电力供给以及相关联的供给持续时间；b)所述控制器(13)委托电力转换器(7)提供电力供给，直到重新提供电力供给和供给持续时间为止，或者直到供给持续时间届满为止。本发明专利技术还涉及一种用于控制电源的电力供给的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定和控制从电路的负载侧到电网的电力供给的方法和系统本专利技术涉及一种用于确定和控制从电路的负载侧到电网的电力供给的方法和系统。随着诸如太阳能模块之类的可再生能源变得越来越流行，许多家庭已经从单纯的电力消耗转变为电力生产实体，特别是将电力馈送到公共电网中。用于这种电力供给的电力源可以是电力生成源，诸如光伏模块、风力涡轮机或其他可再生能量源。但是，诸如电力存储装置(如电池)之类的电力源也可以将电力馈送到电路中。这些本地电力源通常连接至固定的和永久性的家或房屋连接。出于安全性考虑，电源通常不例如通过可用的电源插座连接至特定家庭的电路。然而，各个电路均具有特定的线截面/交叉部段、壁的隔热特性、线接触部和针对特定的最大电力负载设计的至少一个熔断器。电路的各个部件均具有相关联的电储备(reserve)，其中，所述储备确定在部件不超过预定温度例如对于PVC绝缘线为70℃的情况下可允许通过部件的最大电流。部件的单独的电储备限定了电路的电储备。在不仅电力消耗设备连接至电路而且电力源也连接至电路的情况下，必须特别注意：电路不会由于电路的潜在过载而过热。为了避免电路的过载，适合于家庭使用的电力源中的最大电力供给默认限制为根据普遍公认的技术规则的最小电路储备。然而，对于不同的国家这些规则有所不同。如果需要向电路中馈送更多的电力供给，则电气技师可以确定特定电路的永久性电路储备。永久性电储备被认为比最小电路储备更高，并且根据DINVDE0298-4、HD384.5.523S2或IEC60364-5-523的规则和规范来确定。永久性电路储备的确定例如可以由包括可控电力源和被配置为控制电力源的计算机的系统来执行。当委托系统时，必须确定某些安装参数。安装参数例如是布置有电路的壁的类型、电路的熔断器的种类、电路的数量和/或熔断器的额定电流。计算机根据安装参数并且根据上述的规则和规范来确定永久性电路储备。在操作期间，计算机控制电力源并且限制其对电路的电力供给，使得从不超过永久性电路储备。然而，许多电力源的电力生成可能超过最小值，并且还可能超过永久性电路储备。因此，所生成的电力不能被馈送到电网中，而必须在本地使用，例如用于加热水(并且因而以低能形式被转换)或者必须存储在单独的电力存储装置中。明显的缺点在于，电力供给在大部分时间内保持为比可能的程度低，因为由电路提供最大负载的时间通常非常短，或者几乎没有满足最大负载。但是，当试图使电力供给增加到超出永久性储备时，必须谨慎地注意到安全性问题。例如，虽然有可能暂时地将电力费用增加到永久性储备以上，但是重要的是使故障保护机制就位，使得这样的系统在任何情况下均不会导致电路过热。现有技术中已知的系统不提供这样的故障保护机制。虽然存在用于控制电源的逆变器的电力供给的控制器，但是这些控制器在外部通过开始信号和停止信号进行操作。在停止信号由于某种灾难性原因而未提供至控制器(例如外部停止信号提供者故障)的情况下，电力供给将永久性地超过永久性储备，从而引起火灾或以其他方式导致其他致命后果。因此，本专利技术的目的是克服有限的电路储备的缺点。通过根据权利要求1的用于确定和控制从电路的负载侧到电网的电力供给的方法和根据权利要求11的系统来解决根据本专利技术的问题。在从属权利要求中描述了有利的实施方式。根据权利要求1，一种用于控制从电路的负载侧到电网的电力供给的方法，所述方法包括以下步骤：a)向电力转换器的控制器提供特别是关于电力供给(诸如电流和/或电压)的幅度的信息以及相关联的供给持续时间；b)控制器委托电力转换器，提供根据关于电力供给的信息确定的电力供给，或者将电力供给馈送到电路中，直到重新提供关于电力供给的信息和相关联的供给持续时间为止，或者直到最后提供的供给持续时间届满为止。这样，实现了电力供给的故障保护操作，因为随着提供电力供给，提供了相关联的时间段，在此之后，根据本专利技术的方法可以切换至不同的、特别是预定的电力供给幅度，例如零安培或者最小电力供给。特别地由于该机制，根据本专利技术的方法是操作安全的，因为特别地随着每次开始电力供给，同时提供相关联的结束时间。因此，不可能仅提供开始信号而不提供结束信号。控制器特别地与电力转换器集成在一起，而电力转换器特别地连接至电源或者包括电源。电力转换器特别地是用于转换电能的电气或机电设备。电力转换器可以例如是被配置为改变AC功率的电压或者将AC电压转换为DC电压或进行相反操作的变压器，而且还包括更加复杂的系统。术语电力转换器还可以指用于将交流的一个频率转换为另一频率的一类电气机器。此外，术语电力转换器特别是指逆变器(DC到AC或AC到DC转换器)或者AC到AC或DC到DC转换器。根据本专利技术的一种实施方式，电力转换器包括逆变器或者是逆变器。根据本专利技术的一种实施方式，方法包括以下步骤：-确定电路的至少一个安装参数；-重复地、间歇地或连续地确定电路的负载侧的电力负载，其中，每次确定电力负载时，都执行以下步骤：i)特别地通过计算机来确定关于电力供给的信息和供给持续时间，其中，电力供给和供给持续时间是根据至少一个安装参数和电力负载来确定的，其中，根据至少一个安装参数和电力负载将电力供给和电力供给持续时间确定成使得：在供给持续时间期间，电路的特别是线的温度保持低于预定的最高温度，特别是与电力负载的潜在增加无关；ii)如上所述的步骤a)，即将关于特别是电力供给的幅度的信息和相关联的供给持续时间一起提供至电力转换器的控制器；iii)如上所述的步骤b)，即控制器委托电力转换器，提供根据关于电力供给的信息确定的电力供给，或者将电力供给馈送到电路中，直到重新提供关于电力供给的信息和相关联的供给持续时间为止，或者直到最后提供的供给持续时间届满为止。步骤ii)和iii)与权利要求1的步骤a)和b)相同，因为它们表示根据该实施方式将在何处以及何时执行权利要求1的方法步骤a)和b)。电网和电路特别地基于特别地具有50Hz至60Hz的频率的交流系统。由于许多电力源(例如太阳能模块)产生连续电流，所以这些电源通常与将连续电流转换为交流的电力转换器组合。在本专利技术的上下文中，电源是被配置为连接至交流电路的电源。因此，在需要电力转换器的情况下，将理解电力转换器包含在电力源中。此外，电力是指电功率或电流。电功率和电流通过电压以及通过电压与电流之间的相位而相关联。电路的至少一个安装参数例如是特别地涉及电路的部件的规范和/或涉及组装和安装情况的信息。安装参数可以用数值表示，而且还可以是分类信息，例如布置有电路的线的壁的种类。可以将分类信息转换成数值，该数值例如考虑了从例如与某种种类的壁相关联的特定隔热导出的热耗散。该热耗散又可以影响电路储备。电路的线的热耗散特性越好，达到预定的最高温度所花费的时间越长。电路储备与最高预定温度有关，因为电路储备由在电路未加热到所述最高温度以上的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制从电路(5)的负载侧到电网(12)的电力供给的方法，所述方法包括以下步骤：/n-确定所述电路(5)的至少一个安装参数；/n-重复地确定所述电路(5)的所述负载侧的电力负载，其中，每次确定所述电力负载时，都执行以下步骤：/ni)确定与所述电力供给的幅度有关的电力供给信息和供给持续时间，其中，所述电力供给信息和所述供给持续时间是根据所述至少一个安装参数和所述电力负载来确定的，其中，根据所述至少一个安装参数和所述电力负载将所述电力供给信息和所述电力供给持续时间确定成使得：在所述电力供给持续时间内，所述电路(5)的温度保持低于预定的最高温度；/nii)将所述电力供给信息和相关联的所述供给持续时间一起提供至电力转换器(7)的控制器(13)；/niii)所述控制器(13)委托所述电力转换器(7)提供所述电力供给，直到满足以下条件中的一者为止：/n-重新提供电力供给信息和供给持续时间，或者/n-所述供给持续时间届满。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170927 EP 17193588.51.一种用于控制从电路(5)的负载侧到电网(12)的电力供给的方法，所述方法包括以下步骤：
-确定所述电路(5)的至少一个安装参数；
-重复地确定所述电路(5)的所述负载侧的电力负载，其中，每次确定所述电力负载时，都执行以下步骤：
i)确定与所述电力供给的幅度有关的电力供给信息和供给持续时间，其中，所述电力供给信息和所述供给持续时间是根据所述至少一个安装参数和所述电力负载来确定的，其中，根据所述至少一个安装参数和所述电力负载将所述电力供给信息和所述电力供给持续时间确定成使得：在所述电力供给持续时间内，所述电路(5)的温度保持低于预定的最高温度；
ii)将所述电力供给信息和相关联的所述供给持续时间一起提供至电力转换器(7)的控制器(13)；
iii)所述控制器(13)委托所述电力转换器(7)提供所述电力供给，直到满足以下条件中的一者为止：
-重新提供电力供给信息和供给持续时间，或者
-所述供给持续时间届满。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个安装参数是：
-保护所述电路(5)的熔断器(11)的额定电流；
-最大接触负载；
-最大线负载；
-包括所述电路(5)的设施的壁的类型；
-熔断器的种类；和/或
-用于所述电路(5)的熔断器的数量。


3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，在所述供给持续时间已经届满的情况下，将所述电力供给减少至最小电力供给。


4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，重复地或连续地确定温度，其中，补充性地通过所述温度确定所述电力供给信息和所述供给持续时间。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述温度是电路温度。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电路温度是根据所述电路的周围环境温度、所述电路(5)的所述负载侧的所述电力负载、当前馈送的电力


7.供给、以及所述至少一个安装参数而递归地进行估计的。


8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述电力负载被估计为电流负载或电功率负载，其中，所述电流负载特别地是根据所述电功率负载确定的，特别地是根据有效功率负载确定的，特别是假定电流与电压之间的相位角使得所述相位角的余弦模量不小于预定相移值。


9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，对已过去的时间段确定所述电力负载，其中，在各个已过去的时间段内，已经将预定电力量供应至所述电路(5)的所述负载侧，其中，在各个时间段结束时确...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·菲茨克，
申请(专利权)人：茵迪艾路克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE