用于监测光伏设备的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于监测光伏设备（1）以识别妨碍光伏设备（1）常规运行的事件出现的装置，包括一个光伏发电机（2），其包括第一光伏模块组（2a）和不同于第一组的第二光伏模块组（2b-f）。此外该装置还包括第一和第二耦合器件对，两个耦合器件对包括用于将测试信号耦入光伏发电机中的信号耦入器件（11a-c、17）和用于耦出响应信号的信号耦出器件（12a-c、13a-c），其中，这样设置第一耦合器件对，使得该耦合器件对可选择性地识别第一组光伏模块（2a）中事件出现，并且这样设置第二耦合器件对，使得该耦合器件对可选择性地识别第二组光伏模块（2b-f）中事件出现。此外，还公开了一种用于监测包括至少两个或更多光伏模块（2a-f）的光伏设备（1）的方法。

【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。
技术介绍
光伏设备借助光生伏打提供电能。在光伏设备的运行中可产生高的电流，该电流可能与故障和/或损坏的光伏设备元件共同作用而导致巨大的功率损耗。这尤其是涉及模块连接位置的触点相互间的接触电阻以及电气线路端头。为了确保常规运行，需要监测光伏设备，以识别妨碍设备常规运行的事件出现。 这类事件例如可以是一光伏设备一个或多个元件被盗取；一光伏设备一个或多个元件损坏；一光伏设备一个或多个电连接的电导率变化(例如触点老化和/或接触故障);--个或多个光伏模块的效率下降(退化)；一安装错误，例如在安装光伏设备时一个或多个元件配线错误；和/或一遮挡，例如光伏设备一个或多个光伏模块被遮挡。上述对可妨碍光伏设备常规运行的事件的列举并不全面，相反，其是对可妨碍光伏设备常规运行的事件的示例性选择。
技术实现思路
本专利技术的任务在于改善包括两个或更多光伏模块的光伏设备常规运行的监测。本专利技术借助根据权利要求1的装置和根据权利要求12的方法解决了上述任务。提供一种用于监测光伏设备以识别妨碍光伏设备常规运行的事件出现的装置。该装置包括光伏发电机，其包括第一光伏模块组和不同于第一组的第二光伏模块组。此外，该装置还包括第一和第二耦合器件对，两个耦合器件对包括用于将测试信号耦入光伏发电机的信号耦入器件和用于耦出响应信号的信号耦出器件，其中，这样设置第一耦合器件对，使得该耦合器件对能够可选择地识别在第一光伏模块组中事件的出现，并且这样设置第二耦合器件对，使得该耦合器件对能够可选择地识别在第二光伏模块组中事件的出现。每个耦合器件对用于耦入测试信号并且耦出相应的响应信号，由该响应信号可确定妨碍常规运行的事件。通过将光伏发电机分为至少两个组并且通过至少两个耦合器件对分别监测这两个组，一方面可定位该妨碍事件，另一方面在设备规模不断扩大时提供更好的可扩展性。通过将光伏设备分为相应数量的组，该用于监测的设备在使用相同元件(例如信号耦入器件、信号耦出器件)的情况下可匹配任何规模的光伏设备。另一优点涉及测量技术方面。通过分组使响应信号中待分配给妨碍事件的比例的相对大小增加。同时分组不仅有效降低了干扰信号而且也有效降低了噪声分量。因而可更加可靠地检测事件。在该装置的一种有利的方案中，第一耦合器件对的信号耦入器件与第二耦合器件对的信号耦入器件相同。在另一种有利的方案中，第一耦合器件对的信号耦出器件与第二耦合器件对的信号耦出器件相同。通过这种方式可在保持上述优点、尤其是可定位性和扩展性的同时以减少的材料使用来实现该装置。此外，提出一种用于监测包括至少两个或更多个光伏模块的光伏设备以识别妨碍光伏设备常规运行的事件出现的方法，其中，借助至少一个电测试信号激励光伏设备，借助至少一个耦入器件将该测试信号耦入光伏设备中一步骤100 ;借助至少一个耦出器件将光伏设备对于激励的至少一个响应信号耦出光伏设备一步骤200 ;检测光伏设备对于激励的响应信号并且分析该响应信号以识别至少一个妨碍光伏设备常规运行的事件出现一步骤300。该方法的特征在于，所述至少两个或更多个光伏模块被分为至少两个或更多组，监测每个组是否出现妨碍光伏设备常规运行的事件。本专利技术以下述方式优化了对包括两个或更多光伏模块的光伏设备的监测本专利技术能够定位识别相应于开头所列举的一个或多个妨碍光伏设备常规运行的事件。可比未分组监测整个设备时更加精确地定位这类事件或故障。因此可有利地广泛监测光伏设备。由此明显更简单地确保这种设备常规运行和随之而来的可靠供电。有利的是，为每个组单独执行步骤100和200之一或两个。当为每个组单独执行两个步骤100时，监测尤为精确。与此相对，两个替换方案减少了配线技术方面的费用。各从属权利要求给出所述装置和方法的其它有利方案。附图说明接下来参考附图详细说明本专利技术。在说明优选的实施例之前应指出，下面还将详细说明几个优选的方案，但本专利技术不限于这些方案，而是可在权利要求的范围内任意改变地构造。特别是术语如“上”、“下”、“前”和“后”不应局限地理解，而是仅针对相应所示的布置。此外，当对各个构件进行说明时，如果没有提及其它情况，则原则上也可想到多种方案。此外，所示布置、方法以及等效的方案在功能上的反转也属于本专利技术的保护范围。附图如下图1为电路图形式的待监测的光伏设备的示例性示意图；图2为简化电路图形式的本专利技术示例性的第一种实施方式；图3为简化电路图形式的本专利技术示例性的第二种实施方式；图4为简化电路图形式的本专利技术示例性的第三种实施方式；图5为简化电路图形式的本专利技术示例性的第四种实施方式；图6为简化电路图形式的本专利技术示例性的第五种实施方式；图7为简化电路图形式的本专利技术示例性的第六种实施方式；图8为简化电路图形式的本专利技术示例性的第七种实施方式；图9为简化电路图形式的本专利技术示例性的第八种实施方式；图10为简化电路图形式的本专利技术示例性的第九种实施方式；图11为用于说明监测方法的流程图；图12为另一用于说明根据本专利技术的监测方法的流程图。具体实施例方式图1示例性示出电路图形式的光伏设备I。光伏设备I包括一个光伏发电机2，该光伏发电机2在其侧具有多个光伏模块2a至2f。在本申请的范畴中，光伏发电机2被称为光伏设备I将辐射能转换为电能的部分。光伏发电机2可仅具有一个唯一的光伏模块直至数量很多的光伏模块2a至2f。光伏模块2a-2f可在光伏发电机2内以不同方式被配线和/或布置。例如在图1的实施例中，每多个光伏模块串联成各一个所谓的串(String),为清楚起见,为每串仅示出两个光伏模块2a和2d、2b和2e或2c和2f。在此总共形成三个串，其并联构成光伏发电机2。此外，光伏设备I包括至少一个逆变器3，该逆变器改变和/或预处理由光伏发电机2通过电导线提供的电功率，确切地说被改变和/或预处理的电功率可以被馈入未示出的电网、例如公共供电网络。电容6表示用于高频交流电压的逆变器3的交流电特性。以附图标记7表示的监测装置(例如装有所需器件的信号发生器和包括控制装置的信号处理装置)首先用于借助至少一个测试信号经由仅示意性以线表示的作为耦入通道8a、8b和耦出通道9a、9b的电连接(电流型或非电流型)激励光伏设备I。此外，监测装置7设计用于检测光伏设备I对于利用至少一个测试信号进行激励的至少一个响应信号。此外，监测装置7也用于分析该响应信号。即该监测装置可用于将该响应信号用于识别至少一个妨碍光伏设备I常规运行的事件出现(参见上文)，以便例如在运行受干扰时发出报警信号。可借助频率可变的测试信号识别例如故障接触，无需断开光伏设备的电连接，所述测试信号被耦入到光伏设备的电器中并且以响应信号的形式再次被从中耦出。为此例如在一定的时间段上检测光伏设备的性能并且存储适合的代表无故障“正常运行”的参数。与测得参数的偏离表明可能的故障状态。这类参数例如可以是设备的阻抗特性。如图11简化所示，借助至少一个电测试信号激励光伏设备1，借助至少一个耦入器件11 (参见图2、3、4、8、10);15、17 (参见图5、6、7)和20 (参见图9)将该测试信号耦入光伏设备I中一步骤100 ;借助至少一个耦出器件12 (参见图4至7、9、10)和19 (参见图8)将光伏设备I对于激励的至少一个响应信号耦出光伏设备I 一步骤200 ;检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于监测光伏设备(I)以识别妨碍光伏设备(I)常规运行的事件出现的装置，包括一光伏发电机(2),包括第一光伏模块组(2a)和不同于第一光伏模块组的第二光伏模块组(2b-f);一第一耦合器件对和第二耦合器件对，所述两个耦合器件对包括用于将测试信号耦入光伏发电机的信号耦入器件(lla_c、17)和用于耦出响应信号的信号耦出器件(12a_c、13a_c)，其中这样设置第一耦合器件对，使得第一耦合器件对能够选择性地识别在第一光伏模块组(2a)中事件的出现，并且这样设置第二耦合器件对，使得第二耦合器件对能够选择性地识别在第二光伏模块组(2b-f )中事件的出现。2.根据权利要求1的装置，其中，第一耦合器件对的信号耦入器件(11、17)与第二耦合器件对的信号耦入器件(11、17 )相同。3.根据权利要求1的装置，其中，第一耦合器件对的信号耦出器件与第二耦合器件对的信号耦出器件相同。4.根据上述权利要求之一的装置，其中，所述信号耦出器件包括变流器(12、12a-c)。5.根据上述权利要求之一的装置，其中，所述信号耦入器件包括变压器(11、Ila-c )。6.根据权利要求4或5的装置，其中，所述变流器(12、12a-c)和/或所述变压器(11、1la-c)在光伏发电机(2)的电流路径中具有不饱和电感。7.根据上述权利要求之一的装置，其中，所述信号耦出器件具有电压测量装置(13)。8.根据权利要求7的装置，其中，第一光伏模块组和第二光伏模块组(2a、2b-f)串联并且电压测量装置(13)具有配置给不同的组的电压表(13a-c)。9.根据上述权利要求之一的装置，其中，所述信号耦入器件具有电容耦合器(17、17a_c)。10.根据上述权利要求之一的装置，还包括与第一耦合器件对和第二耦合器件对连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·霍普夫，H·贝伦茨，G·贝藤沃特，S·比尼克，M·卡拉图彻维利，
申请(专利权)人：SMA太阳能技术股份公司，
类型：
国别省市：