用于将PV阵列（2）经由逆变器（3）连接至AC电网（4），首先从AC电网（4）对位于逆变器（3）的输入侧的DC链路（7）预充电。采用连接至AC电网（4）的逆变器（3）将DC链路（7）的链路电压调整至预设值，该预设值低于PV阵列（2）的开路电压，并且随后，在将链路电压持续调整至预设值的同时，将PV阵列（2）在其开路电压下直接连接至DC链路（7）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及经由逆变器将光伏(PV)阵列连接至AC电网的方法。更具体地，本专利技术涉及经由包括在其输入侧的DC链路的逆变器将PV阵列连接至AC电网的方法，其中从AC电网对逆变器的输入DC链路预充电。并且，本专利技术总体上还涉及用于将来自PV阵列的电能馈送至AC电网的装置，并且更具体地，涉及用于将来自PV阵列的电能馈送至AC电网的装置，其中该装置包括逆变器；位于逆变器输入侧的DC链路；用于DC链路的链路电压的电压控制单元；至少一个用于将PV阵列连接至DC链路的开关；以及至少一个用于将逆变器连接至AC电网的电源开关。
技术介绍
在经由逆变器将光伏阵列连接至AC电网时，要求注意避免发生通过所使用的电路组件的过电流，以及避免在所使用的电路组件上发生过电压。原理上，可以通过较高电压等级或较高电流等级的组件来消除对于这些组件过负荷的危害。然而，该方法通常导致成本的急剧增加，以及由于较高电压等级组件的较低效率而造成的功率损耗。因此，优选的方法和装置应避免在光伏阵列连接至AC电网时电路组件上的高负荷。这尤其适用于朝着光伏阵列的更高输出电压以便能够传输更高电功率而不需要增大电缆截面的发展。正常操作中光伏阵列这样的更高输出电压伴随着光伏阵列的甚至更高的开路电压。这些开路电压会容易地超过跨相应逆变器的逆变桥的允许电压。根据DE202006001063U1，已知有DC/DC转换器，类似例如在逆变器的逆变桥之前的降压转换器(buck converter),该DC/DC转换器在光伏阵列和逆变器之间提供电压适配。然而，降压转换器增加了装置的复杂性。其还造成了额外的功率损耗。DE202006001063U1并未涉及在高开路电压下将光伏阵列连接至逆变器。可以通过在逆变器之前的降压转换器的专用操作，来避免对逆变桥加载光伏阵列的全开路电压；然而，正常操作期间由降压转换器所造成的额外功率损耗仍将保持，除非当开路电压已减少至发生在光伏阵列正常操作期间的输出电压时，在电流路径中由另外的装置进行桥接。根据JP11312022A，已知通过由设置在连接线之一的电阻器和与逆变桥并联连接的电阻器实现的分压器，来保护逆变器的逆变桥免受所连接的光伏阵列的高开电路电压。通过将连接线中的电阻器短路并且断开与逆变桥并联连接的电阻器，该分压器在正常操作中失能，由此避免了由于电阻器造成的持续损耗。分压器包含了额外的工作，尤其是在正常操作中将其断开。用于馈送来自光伏阵列的电能的逆变器通常具有用于DC链路的电压控制单元，、以便允许执行所谓的最大功率点(MPP)-跟踪。在MPP-跟踪中，经由DC链路的电压，将光伏阵列的输出电压调整至实际操作条件下光伏阵列产生最大电功率的值。US2009/0167097A1公开了光伏阵列和逆变器之间的光伏逆变器接口。在启动过程期间，使用软启动开关装置或光伏阵列，将逆变器的DC链路预充电至逆变器的操作电压。随后，在光伏阵列的连接线之一中的接触器开关仍然处于断开的同时，导通逆变器。在通过闭合接触器开关将光伏阵列连接至逆变器的DC链路之前，通过并联开关(shunt switch)故意地短路，从而将输出电压从开路电压减少至正常操作条件下的输出电压。仍然存在对于将光伏阵列经由逆变器连接至AC电网的方法以及将来自光伏阵列的电能馈送至AC电网的装置的需求，该方法和逆变器能够解决光伏阵列的高开路电压问题，同时保持低技术复杂性
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种将PV阵列经由逆变器连接至AC电网的方法，所述逆变器包括位于其输入侧的DC链路。该方法包括以下步骤从所述AC电网对所述逆变器的所述DC链路预充电；通过连接至所述AC电网的所述逆变器，将所述DC链路的链路电压调整至预设值，所述预设值低于所述PV阵列的开路电压；以及在持续执行所述调整步骤的同时，将所述PV阵列连接至所述DC链路上。在所述连接步骤中，将PV阵列在其开路电压下直接连接到所述DC链路上。另一方面，本专利技术涉及一种用于将来自PV阵列的电能馈送至AC电网的装置。该装置包括逆变器；位于所述逆变器的输入侧的DC链路；用于所述DC链路的链路电压的电压控制单元；用于将所述PV阵列连接至所述DC链路的至少一个开关；用于将所述逆变器连接至所述AC电网的至少一个电源开关；以及用于将所述PV阵列经由所述逆变器连接至所述AC电网的连接控制器。所述连接控制器首先闭合所述电源开关，随后激活用于所述链路电压的所述电压控制单元，以将所述链路电压调整至低于所述PV阵列的开路电压的预设值，并且之后闭合用于连接所述PV阵列的开关，以使得在所述电压控制单元将所述链路电压持续调整至所述预设值的同时，将所述PV阵列在其开路电压下直接连接到所述DC链路上。对于本领域技术人员，根据对以下附图和详细描述的研究，本专利技术的其它特征和优点将变得明显。在此旨在将所有这样的附加特征和优点均包含在本专利技术的如由权利要求所限定的范围内。附图说明参照以下附图，可以更好地理解本专利技术。附图中的组件并非按比例绘出，重点在于清楚说明本专利技术的原理。在附图中，同样的附图标记在整个视图中表示对应的部件。图I是根据本专利技术的装置的单线图；图2是根据本专利技术的方法的实施例的方框图；以及图3示出根据图I的装置的逆变器的实施例。具体实施方式在经由根据本专利技术的逆变器将光伏阵列连接至AC电网的方法中，从AC电网对逆变器输入侧的DC链路预充电。通过连接至AC电网的逆变器，至少到预充电步骤的结束一直将DC链路的链路电压调整至预设值。随后，将PV阵列连接至DC链路，DC链路的链路电压仍被持续地调整至预设值。完成该连接而不需在先适配或同时将PV阵列的开路电压适配于链路电压。以硬方式桥接现有的电压差。然而，因为从PV阵列中流出的所产生电荷受到限制，并且因为一方面由DC链路的缓冲电容吸收了所产生电荷而另一方面由已经使用并将电流馈送至AC电网的逆变器吸收了它们，因此，这不会带来负面影响。现有的并且市售的逆变器的链路电压的电压控制单元已证实具有足够快的速度，用以将功率流动的方向从预充电的方向改变为在已连接PV阵列之后的馈送方向，这一方式防止了链路电压在达到临界电平之前的增加。此外，在实施新方法时，DC链路的现有电容是足够的，并且无需增 加以避免在连接PV阵列时电压的临界上升。即使链路电压根据本专利技术而调整至的值被设定为远低于PV阵列的开路电压，即，即使在正常操作期间，采用明显高于PV阵列的输出电压的PV阵列的开路电压，并且采用调整至该较低输出电压值的链路电压的情况下，这也是适用的。即使将PV阵列的最大开路电压直接施加到具有调整至预设值的链路电压的DC链路，即在PV阵列和DC链路之间没有任何在先的电压适配，该新方法也不会导致链路电压的临界增加。因此，用于PV阵列和DC链路之间的电压适配的DC/DC转换器并非是必需的。如已经提出的，在本专利技术的方法中，在连接到PV阵列之前链路电压所调整至的值与PV阵列正常操作中该PV阵列的正常输出电压相对应，并且由此有规律地高于AC电网的峰值电压。令人惊讶地，例如用于现有的并且市售的逆变器中的MPP-跟踪的电压控制单元能够通过从AC电网中获取电能，将链路电压调整至甚至高于AC电网的峰值电压的值。为此，由例如升压转换器中的电压控制单元使用通常设置在逆变器的逆变桥和AC电网之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：R·莱曼，
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：
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