AT512611A1

AT512611A1 - Verfahren und Wechselrichter zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen in ein Versorgungsnetz

Info

Publication number: AT512611A1
Application number: ATA50061/2012A
Authority: AT
Original assignee: Fronius Int Gmbh
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2013-09-15
Also published as: WO2013131115A3; WO2013131115A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Wechselrichter (2) zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen (3) in ein Versorgungsnetz (10), wobei die von den Photovoltaikmodulen (3) erzeugte Gleichspannung im Wechselrichter (2) mit einem Zerhacker (4) mit Halbleiterschaltern (7), einer Steuervorrichtung (8) und einem Netzfrequenz-Transformator (6) in eine Wechselspannung umgewandelt wird, und in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter (2) über eine steuerbare Schaltvorrichtung (9) an das Versorgungsnetz (10) geschaltet wird. Um eine Belastung des Versorgungsnetzes (10) beim Schalten in den Einspeisebetrieb zu verhindern, ist vorgesehen, dass vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung (9) ein Ladeverfahren durchgeführt wird, während dem der Netzfrequenz-Transformator (6) über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule (3) geladen wird, und die steuerbare Schaltvorrichtung (9) geschlossen wird, wenn das Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude oder Phase und Amplitude der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators (6) im Wesentlichen der Amplitudeoder Phase und Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes (10) entspricht, erfüllt wird.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen in ein Versorgungsnetz, wobei die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung in einem Wechselrichter mit einem Zerhacker mit Halbleiterschaltern, einer Steuervorrichtung und einem Netzfrequenz-Transformator in eine Wechselspannung umgewandelt wird, und in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter über eine steuerbare Schaltvorrichtung an das Versorgungsnetz geschaltet wird.

Weiters betrifft die Erfindung einen Wechselrichter zum Umwandeln der von Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Einspeisen in ein Versorgungsnetz, mit einem Zerhacker mit Halbleiterschaltern, einer Steuervorrichtung, einem Netzfrequenz-Transformator, und einer steuerbaren Schaltvorrichtung zum Schalten des Ausgangs an das Versorgungsnetz in einem Einspeisebetrieb.

Die Erfindung ist insbesondere auf dreiphasige Wechselrichter zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen in dreiphasige Versorgungsnetze gerichtet.

In Wechselrichtern wird die von Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung in eine WechselSpannung umgewandelt und in ein Versorgungsnetz eingespeist oder zum Betreiben von Verbrauchern verwendet. Wird die Energie der Photovoltaikmodule in Versorgungsnetze eingespeist, spricht man von sogenannten netzgekoppelten Wechselrichtern.

Es gibt verschiedene Bauweisen von Wechselrichtern. Eine weit verbreitete Art von Wechselrichtern beinhaltet sogenannte Zerhacker, in welchen die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung mit Schaltern mit einer vorgegebenen Schaltfrequenz zerhackt wird. Als Schalter werden üblicherweise Halbleiterschalter, insbesondere Transistoren, eingesetzt, welche von einer entsprechenden Steuervorrichtung angesteuert werden. Die zerhackte Gleichspannung wird nach allfälliger Filterung mit einem Transformator auf die geeignete Größe der einzuspeisenden Wechselspannung transformiert. Vielfach übernimmt ein solcher Transformator auch eine allfällige galvanische Trennung zwischen der Gleichspannungsseite der Photovoltaikmodule und dem Versor- 2 gungsnetz. Dementsprechend werden für die Umwandlung der zerhackten Gleichspannung in die gewünschte Wechselspannung Transformatoren eingesetzt, welche für derartige Frequenzen von 50Hz bzw. 60Hz ausgelegt sind. Solche Netzfrequenz-Transformatoren sind relativ groß und erfordern einen hohen Magnetisierungs-strom. Wenn der Wechselrichter ausgangsseitig mit dem Versorgungsnetz verbunden ist, entstehen ständig relativ hohe Transformatorverluste. Aus diesem Grund werden die Wechselrichter bei Nichteinspeisung ins Versorgungsnetz oder auch im Fehlerfall durch eine gesteuerte Schaltvorrichtung von der Netzspannung getrennt. Im sogenannten Einspeisebetrieb wird die gesteuerte Schaltvorrichtung, üblicherweise ein Wechselspan-nungs-Schütz oder AC-Schütz, aktiviert und der Ausgang des Wechselrichters bzw. die Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators mit dem Versorgungsnetz verbunden. Beim Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz im Einspeisebetrieb entstehen jedoch transiente Ströme, die den Wechselrichter und das Versorgungsnetz stark belasten. Die Belastungen des Versorgungsnetzes wirkt sich auf die Gesamtenergiebilanz negativ aus, da Netzenergie in Form von Transformator-Abwärme verloren geht. Die Belastungen des Wechselrichters wiederum wirken sich negativ auf die Lebensdauer der Komponenten des Wechselrichters, insbesondere den Netzfrequenz-Transformator, Schalter oder auch' Kabelführungen aus.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Verfahrens und eines Wechselrichters zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen in ein Versorgungsnetz, wodurch die Belastung des Versorgungsnetzes beim Schalten des Wechselrichters in den Einspeisebetrieb verhindern werden kann und die Bauteile des Wechselrichters geschont werden können. Die Energiebilanz der Photovoltaikanlage soll verbessert werden. Nachteile bekannter Systeme sollen verhindert oder zumindest reduziert werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch, dass vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung ein Ladeverfahren durchgeführt wird, während dem der Netzfrequenz-Transformator über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule geladen wird, und die steuerbare Schalt- 3

Vorrichtung geschlossen wird, wenn das Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators im Wesentlichen der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes entspricht, erfüllt wird. Dadurch dass vor dem Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz, also vor dem Einspeisebetrieb, der Netzfrequenz-Transformator durch die von den Photovoltaikmodulen erzeugten Energie geladen wird, und erst dann ein Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz erfolgt, wenn die Amplitude der im Wechselrichter erzeugten WechselSpannung im Wesentlichen der Amplitude der WechselSpannung des Versorgungsnetzes entspricht, kann verhindert werden, dass die Verluste des Netzfrequenz-Transformators durch das Versorgungsnetz abgedeckt werden, da die Magnetisierungs-Energie bereits über die Photovoltaikmodule bereitgestellt wurde, sodass diese nicht mehr vom Versorgungsnetz bezogen werden muss. Somit können die üblicherweise entstehenden transienten Ströme, die den Wechselrichter und das Versorgungsnetz stark belasten, verhindert werden.

In der Folge wird die Energiebilanz verbessert und es können die Komponenten des Wechselrichters, insbesondere der Netzfrequenz-Transformator, geschont und somit deren Lebensdauer erhöht werden. Das Ladeverfahren des Netzfrequenz-Transformators des Wechselrichters von der Seite der Photovoltaikmodule erfolgt derart, dass die Halbleiterschalter des Zerhackers durch die Steuervorrichtung des Wechselrichters entsprechend angesteuert werden. Dies geschieht durch Erzeugung entsprechender Pulsmuster im Zerhacker, durch welche erreicht wird, dass die primärseitige Spannung am Netzfrequenz-Transformator einen im Wesentlichen sinusförmigen Verlauf aufweist und nach Transformation im Netzfrequenz-Transformator in Amplitude und allenfalls Phase im Wesentlichen der Spannung des Versorgungsnetzes, in das eingespeist werden soll, entspricht. Durch ein entsprechendes Ansteuern der Halbleiterschalter wird also ein Stromkreis von den Photovoltaikmodulen über den Zerhacker an die Primärwicklung des Netzfrequenz-Transformators und von dieser wiederum über den Zerhacker an die Photovoltaikmodule gebildet, wobei durch abwechselndes Schalten der Halbleiterschalter im Zerhacker der Stromfluss durch die Primärwicklung verändert wird. Somit kann der Netzfrequenz-Transformator durch die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Energie aufgeladen bzw. magnetisiert werden. Es 4 können auch weitere Komponenten, wie Kondensatoren, Induktivitäten, usw., welche in dem gebildeten Stromkreis angeordnet sind, ebenfalls aufgeladen werden. Wesentlich ist, dass der Wechselrichter beim Ladevorgang noch nicht an das Versorgungsnetz angekoppelt ist, sodass die Ladung ausschließlich von den Photovoltaikmodulen erfolgt. Wie weiter unten noch beschrieben wird, eignet sich zur Erzeugung dieser Pulsmuster insbesondere eine Pulsweitenmodulation (PWM), durch welche nach allfälliger Filterung nach dem Zerhacker in allen Phasen des Wechselrichters eine sinusförmige Spannung mit einer Phasenverschiebung von jeweils 120° zueinander mit ansteigender Amplitude erzeugt wird. Der Aufwand für das erfindungsgemäße Verfahren ist relativ gering und kann durch eine üblicherweise ohnedies vorhandene Steuervorrichtung bzw. einen Mikroprozessor im Wechselrichter größtenteils erledigt werden. Notwendig für das Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die direkte oder indirekte Messung der im Wechselrichter erzeugten Wechselspannung und der Wechselspannung des Versorgungsnetzes, sodass das Einspeisekriterium erfasst werden kann, gemäß dem die im Wechselrichter erzeugte Wechselspannung im Wesentlichen der Wechselspannung des Versorgungsnetzes entspricht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Transformatorverluste durch Bestromung des Netz-frequenz=Transformators von der'Seite der Photövöltälkmodule abgedeckt und es wird verhindert, dass Energie vom Versorgungsnetz für die Magnetisierung des Netzfrequenz-Transformators in den Wechselrichter fließt. Ist das Einspeisekriterium nicht erfüllt, wird ein Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz verhindert. Natürlich wird als Einspeisekriterium die Übereinstimmung der Amplitude der Ausgangsspannung des Wechselrichters mit der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes in einem bestimmten Bereich toleriert werden. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass eine Einspeisung ins Versorgungsnetz dann stattfindet, wenn die Amplitude der Ausgangsspannung des Wechselrichters zwischen 901 und 110% der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes beträgt.

Als Einspeisekriterium für den Einspeisebetrieb kann zusätzlich zur oben genannten Amplitudenbedingung überprüft werden, ob die Phase der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators im Wesentlichen der Phase der Spannung des Ver- 5 sorgungsnetzes entspricht. Durch diese Verschärfung des Einspeisekriteriums auf Phase und Amplitude kann verhindert werden, dass bei zu großen Unterschieden der Phase der erzeugten Wechselspannung des Wechselrichters und der Phase der Wechselspannung des Versorgungsnetzes Schäden entstehen. Dadurch können auch Verkabelungsfehler, welche sich durch einen Phasenunterschied von ± 120° äußern würden, erkannt werden.

Zur Überprüfung des Einspeisekriteriums kann die primärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators und bzw. oder die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators gemessen werden. Bei Messung der primärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators erfolgt eine indirekte Messung der ausgangsseitigen Spannung des Wechselrichters, indem die sekundärseitige Spannung bei Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses des Netzfrequenz-Transformators entsprechend aus der primärseitigen Spannung berechnet wird. Alternativ dazu kann natürlich auch die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators direkt gemessen werden. Aus Kostengründen wird üblicherweise nur eine Messung durchgeführt, d.h. entweder die primärseitige oder die sekundärseitige Spannung gemessen. Werden sowohl die primärseitige als auch die sekundärseitige Spannung gemessen, können Fehler im Netzfrequenz-Transförmatör entdeckt und Schäden an den Komponenten des Wechselrichters ausgeschlossen werden. Auch kann sichergestellt werden, dass der Zerhacker und auch die Einrichtungen zur Messung der Spannungen ordnungsgemäß funktionieren.

Wenn die steuerbare Schaltvorrichtung eine vorgegebene Zeitdauer nach Erfüllung des Einspeisekriteriums geschossen wird, kann sichergestellt werden, dass sich sowohl das Versorgungsnetz als auch das Photovoltaikmodul in einem stabilen Zustand befindet, und dass die zur Magnetisierung des Netzfrequenz-Transformator erforderliche Energie nicht nur transient vorhanden ist. Übliche Werte für diese vorgegebene Zeitdauer liegen beispielsweise im Bereich von ca. ls.

Im Falle der Nichterfüllung des Einschaltkriteriums wird nach einer vorgegebenen Zeitspanne ein neuerliches Ladeverfahren durchgeführt. Durch diese Zeitspanne wird sichergestellt, dass 6 bei zu geringer Leistung der Photovoltaikmodule, beispielsweise bei zu geringer Sonneneinstrahlung, nicht unnötig oft das Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz versucht wird. Sinnvolle Werte für diese vorgegebene Zeitspanne liegen beispielsweise im Bereich von ca. 30s. Wird die Zeitspanne zu groß gewählt, so wird der Wechselrichter am Beginn des Tages lange Zeit nicht zugeschaltet, obwohl schon genügend Leistung an den Photovoltaikmodulen vorhanden wäre. Dies würde zu einer Verschlechterung der Energiebilanz führen. Wird hingegen die Zeitspanne zu kurz gewählt, würde der Wechselrichter am Beginn des Tages zu häufig überprüfen, ob schon genügend Leistung an den Photovoltaikmodulen vorhanden ist. Dadurch würde der Zerhacker des Wechselrichters unnötig belastet und dessen Lebensdauer reduziert .

Zur Durchführung des Ladeverfahrens werden die Halbleiterschalter, insbesondere Transistoren, des Zerhackers über die Steuervorrichtung entsprechend angesteuert, insbesondere die Dauer der Schaltzeiten der Halbleiterschalter des Zerhackers von der Steuervorrichtung in Form einer Pulsweitenmodulation moduliert, bis die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators im Wesentlichen der Spannung des Versorgungsnetzes entspricht und das Einspeisekriterium erfüllt ist. Die Pulsweitenmodulation erfolgt derart, dass die Amplitude der sekundärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators rampenförmig ansteigt, bis die Amplitude im Wesentlichen der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes entspricht, sofern die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Energie ausreicht.

Wenn die Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule auf-genommen wird bevor die steuerbare Schaltvorrichtung im Einspeisebetrieb aktiviert bzw. geschlossen wird, kann die Charakteristik der Photovoltaikmodule ermittelt und können daraus verschiedene Eigenschaften derselben abgeleitet werden. Beispielsweise kann aus der Strom-/Spannungs-Kennlinie der aktuelle MPP (Maximum Power Point) ermittelt werden, das ist jener Punkt der Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule, an dem die größte Leistung entnommen werden kann.

Wenn in der Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule 7 mehr als ein Maximum gemessen wird, ist dies ein Anzeichen für eine teilweise Beschattung der Photovoltaikmodule. Im Falle derartiger Verschattungen der Photovoltaikmodule können entsprechende Alarme, beispielsweise in optischer, akustischer oder elektronischer (z.B. E-Mail, SMS, usw.) Form abgegeben werden, sodass möglichst rasch entsprechende Gegenmaßnahmen gesetzt werden können und wieder ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden kann.

Der Einspeisebetrieb wird vorzugsweise verhindert oder beendet, wenn die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung einen Schwellwert unterschreitet. Dadurch wird das Einschalten der steuerbaren Schaltvorrichtung und der Einspeisebetrieb verhindert bzw. die steuerbare Schaltvorrichtung ausgeschaltet und der Einspeisebetrieb beendet, wenn die Photovoltaikmodule zu wenig Leistung liefern, also mit zu wenig Licht bestrahlt werden. Übliche Schwellwerte können im Bereich von 70% bis 80% der Leerlaufspannung der Photovoltaikmodule liegen.

Weiters ist es von Vorteil, wenn der Einspeisebetrieb verhindert oder beendet wird, wenn im Wechselrichter ein Fehler auftritt. Durch eine derartige Maßnahme können Schäden am Wechselrichter bzw. den Komponenten der Photovoltaikanlage wirkungsvoll verhindert werden. Fehler im Wechselrichter können durch Messungen an bestimmten Stellen des Wechselrichters erkannt werden.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen oben genannten Wechselrichter zum Umwandeln der von Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Einspeisen in ein Versorgungsnetz, wobei die Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Halbleiterschalter des Zerhackers zur Durchführung eines Ladeverfahrens vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung ausgebildet ist, während welchem Ladeverfahren der Netzfrequenz-Transformator über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule aufladbar ist, und weiters eine Einrichtung zur Überprüfung des Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators im Wesentlichen der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes entspricht, vorgesehen ist, welche Überprüfungseinrichtung mit der steuerbaren 8

Schaltvorrichtung verbunden ist, sodass die steuerbare Schaltvorrichtung geschlossen wird, wenn das Einspeisekriterium erfüllt ist. Zu den dadurch erzielbaren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung des gegenständlichen Verfahrens zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen in ein Versorgungsnetz verwiesen.

Die Überprüfungseinrichtung kann zur Überprüfung des zusätzlichen Einspeisekriteriums, gemäß dem neben der Amplitude auch die Phase der WechselSpannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Wechselrichters im Wesentlichen der Phase der Spannung des Versorgungsnetzes entspricht, ausgebildet sein.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Überprüfungseinrichtung durch eine Einrichtung zur Messung der Spannung des Versorgungsnetzes und eine Einrichtung zur Messung der primärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators und die Steuervorrichtung gebildet. Wie bereits oben erwähnt, kann bei Messung der primärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators bei Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses auf die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators und somit Ausgangsspannung des Wechselrichters rückgeschlossen werden.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Überprüfungseinrichtung auch durch eine Einrichtung zur Messung der Spannung des Versorgungsnetzes und eine Einrichtung zur Messung der sekundärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators und die Steuervorrichtung gebildet sein. Aus Kostengründen wird üblicherweise nur die primärseitige Spannung oder die sekundärseitige Spannung gemessen werden. Für bestimmte Fälle kann aber auch die gleichzeitige Messung beider Spannungen von Vorteil sein, da dadurch weitere Informationen, insbesondere über Fehler im Wechselrichter oder im Transformator, erhalten werden können.

Wenn eine Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Schließens der steuerbaren Schaltvorrichtung nach Erfüllung des Einspeisekriteriums um eine vorgegebene Zeitdauer vorgesehen ist, kann sichergestellt werden, dass sowohl das Versorgungsnetz als auch das Photovoltaikmodul sich in einem stabilen Zustand befindet bevor der Einspeisebetrieb begonnen wird. Die Verzögerungsein- 9 richtung kann selbstverständlich auch durch vorhandene Steuervorrichtungen des Wechselrichters, insbesondere einen üblicherweise vorhandenen Mikroprozessor, gebildet sein.

Die Steuervorrichtung kann durch einen Pulsweitenmodulator gebildet sein. Üblicherweise ist die Steuervorrichtung durch einen Mikroprozessor gebildet, welcher durch entsprechende Programmierung die gewünschten Funktionen erfüllt. Wie bereits oben erwähnt, kann durch eine Pulsweitenmodulation optimal die Vormagnetisierung des Netzfrequenz-Transformators des Wechselrichters vor der Einspeisung der Energie ins Versorgungsnetz vorgenommen werden, indem eine rampenförmig ansteigende Spannung an den Netzfrequenz-Transformator des Wechselrichters gelegt wird, bis das Einspeisekriterium erfüllt wird.

Um die Charakteristik der Photovoltaikmodule erfassen zu können, ist vorzugsweise eine Einrichtung zur Aufnahme und Speicherung der Stron-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule vor dem Einspeisebetrieb vorgesehen, welche mit der steuerbaren Schaltvorrichtung verbunden ist. Die Einrichtungen zur Messung des Stromes und der Spannung der Photovoltaikmodule können verschiedenartig ausgebildet sein und werden vorzugsweise mit der Steuervorrichtung des Wechselrichters zur Auswertung der Strom-/Spannungs-Kennlinie verbunden.

Wenn zwischen dem Zerhacker und dem Netzfrequenz-Transformator des Wechselrichters eine Filterschaltung, vorzugsweise eine LCL-Filterschaltung, angeordnet ist, kann die zerhackte Gleichspannung der Photovoltaikmodule besser an die gewünschte Wechselspannung angenähert werden.

Die steuerbare Schaltvorrichtung ist vorzugsweise durch einen Wechselspannungs-Schütz bzw. AC-Schütz gebildet. Zur Steuerung des Wechselspannungs-Schütz wird dieser üblicherweise mit der Steuervorrichtung, insbesondere Mikroprozessor, des Wechselrichters verbunden.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert. Darin zeigen: 10 10 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer Photovoltaikanla ge zum Einspeisen von Energie in ein Versorgungsnetz; ein schematisches Blockschaltbild eines Wechselrichters gemäß der vorliegenden Erfindung; zeitliche Spannungsverläufe zur Veranschaulichung des er findungsgemäßen Verfahrens bei Nichterfüllung des Einspeisekriteriums, wobei nur eine Phase eines Dreiphasen-Versorgungsnetzes dargestellt ist; zeitliche Spannungsverläufe zur Veranschaulichung des er findungsgemäßen Verfahrens bei Erfüllung des Einspeisekriteriums, wobei nur eine Phase eines Dreiphasenversorgungsnetzes dargestellt ist; eine Leistungs-/Spannungs-Kennlinie eines Photovoltaikmo duls in nicht verschattetem und verschattetem Zustand; und ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 ist ein Aufbau einer Photovoltaikanlage 1 dargestellt. Die wesentlichen Komponenten umfassen einen Wechselrichter 2, durch welchen die von den Photovoltaikmodulen 3 gelieferte Gleichspannung in eine entsprechende Wechselspannung umgewandelt wird. Eine mögliche Ausführung eines Wechselrichters 2 weist einen Zerhacker 4, eine Filterschaltung 12 und einen Transformator 6 auf. Im Zerhacker 4, der üblicherweise aus entsprechenden Halbleiterschaltern 7, insbesondere Transistoren, aufgebaut ist, erfolgt ein Zerhacken der von den Photovoltaikmodulen 3 erzeugten Gleichspannung. Derartige Wechselrichter 2 arbeiten mit einer höheren Schaltfrequenz als der zu erzeugenden Wechselspannung. In der Filterschaltung 12 des Wechselrichters 2, vorzugsweise einer LCL-Filterschaltung erfolgt eine Filterung und Glättung der erzeugten Spannung, welche im Netzfrequenz-Transformator 6 transformiert wird. Der Netzfrequenz-Transformator 6 ist aufgrund der Auslegung auf die niedrige Frequenz von 50Hz bzw. 60Hz relativ groß in seiner Baugröße. Die Steuerung des Wechselrichters 2, insbesondere der Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4 erfolgt durch eine Steuervorrichtung 8. Der Ausgang des Wechselrichters 2 wird über eine steuerbare Schaltvorrichtung 9 mit einem Versorgungsnetz 10, wie 11 einem öffentlichen oder privaten Wechselspannungsnetz oder einem Mehr-Phasennetz verbunden. Bei einem derartigen netzgekoppelten Wechselrichter 2 ist das Energiemanagement daraufhin optimiert, möglichst viel Energie in das Versorgungsnetz 10 einzuspeisen. Selbstverständlich können auch mehrere parallel geschaltete Wechselrichter 2 eingesetzt werden, wodurch mehr Energie in das Versorgungsnetz 10 eingespeist werden kann. Die Einspeisung in das Versorgungsnetz 10 wird durch die steuerbare Schaltvorrichtung 9, welche durch einen Wechselspannungs-Schütz oder AC-Schütz realisiert sein kann, gesteuert.

Die Steuervorrichtung 8 des Wechselrichters 2 ist beispielsweise durch einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder Rechner gebildet. Über die Steuervorrichtung 8 kann eine entsprechende Steuerung der einzelnen Komponenten des Wechselrichters 2, wie den Halbleiterschaltern 7 des Zerhackers 4 und der steuerbaren Schaltvorrichtung 9, vorgenommen werden. In der Steuervorrichtung 8 sind hierzu die einzelnen Regel- bzw. Steuerabläufe durch entsprechende Software-Programme und/oder Daten bzw. Kennlinien gespeichert. Des Weiteren können mit der Steuervorrichtung 8 Bedienungselemente 11 verbunden werden, über welche der Benutzer beispielsweise den Wechselrichter 2 konfigurieren und/oder Betriebszustände oder Parameter - beispielsweise mittels Leuchtdioden - anzeigen und einstellen kann. Die Bedienungselemente 11 sind dabei beispielsweise über einen Datenbus oder direkt mit der Steuervorrichtung 8 verbunden. Derartige Bedienungselemente 11 sind beispielsweise an einer Front des Wechselrichters 2 angeordnet, sodass eine Bedienung von außen möglich ist. Ebenso können die Bedienungselemente 11 auch direkt an Baugruppen und/oder Modulen innerhalb des Wechselrichters 2 angeordnet sein. Die steuerbare Schaltvorrichtung 9 kann auch im Wechselrichter 2 integriert sein, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wechselrichters 2 einer Photovoltaikanlage 1 umfassend den Wechselrichter 2, die Photovoltaikmodule 3 und das Versorgungsnetz 10. Am Ausgang des Wechselrichters 2 befindet sich die steuerbare Schaltvorrichtung 9, über welche die Einspeisung der Energie in das Versorgungsnetz 10 gesteuert wird.

Erfindungsgemäß ist die Steuervorrichtung 8 des Wechselrichters 12 2 zur Ansteuerung der Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4 zur Durchführung eines Ladeverfahrens vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung 9 ausgebildet, während welchem Ladeverfahren der Netzfrequenz-Transformator 6 über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule 3 aufgeladen wird. Zwischen dem Zerhacker 4 und dem Netzfrequenz-Transformator 6 kann eine Filterschaltung 12, vorzugsweise eine LCL-Filterschaltung aus entsprechenden Induktivitäten und Kapazitäten, angeordnet sein. Durch ein entsprechendes Ansteuern der Halbleiterschalter 7 wird also ein Stromkreis von den Photovoltaikmodulen 3 über den Zerhacker 4, allenfalls die Filterschaltung 12 und die Primärwicklung des Netzfrequenz-Transformators 6 und von dieser wiederum über die allfällige Filterschaltung 12, den Zerhacker 4 und die Photovoltaikmodule 3 gebildet. Durch abwechselndes Schalten der Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4 wird der Stromfluss durch die Primärwicklung des Netzfrequenz-Transformators 6 verändert. Somit kann der Netzfrequenz-Transformator 6 durch die von den Photovoltaikmodulen 3 erzeugte Energie aufgeladen bzw. magnetisiert. Es können auch weitere Komponenten, wie Kondensatoren, Induktivitäten, usw., welche in dem gebildeten Stromkreis angeordnet sind, ebenfalls aufgeladen werden. Wesentlich ist, dass der Wechselrichter 2 beim Ladevorgang noch nicht an das Versorgungsnetz angekoppelt ist, sodass die Ladung ausschließlich von den Photovoltaikmodulen 3 erfolgt. Eine Überprüfungseinrichtung 13, welche auch durch die Steuervorrichtung 8 gebildet sein kann, überprüft das Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude der WechselSpannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators 6 im Wesentlichen der Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes 10 entspricht. Die Überprüfungseinrichtung 13 ist mit der steuerbaren Schaltvorrichtung 9 verbunden, sodass diese geschlossen werden kann, wenn das Einspeisekriterium erfüllt ist. Neben der Amplitude kann auch die Phase der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators 6 mit der Phase der Spannung des Versorgungsnetzes 10 als zusätzliches Einspeisekriterium herangezogen werden. Die Überprüfungseinrichtung 13 beinhaltet eine Einrichtung 14 zur Messung der Spannung des Versorgungsnetzes 10 und eine Einrichtung 16 zur Messung der sekundärseitigen Spannung und bzw. oder eine Einrichtung 15 zur Messung der primärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators 6. Weiters kann eine 13

Einrichtung 17 zur Aufnahme und Speicherung der Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule 3 vor dem Einspeisebetrieb vorgesehen sein, welche mit der Steuervorrichtung 8 verbunden ist. Die Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule 3 wird durch entsprechende Einrichtungen 18 bzw. 19 zur Messung der Spannung bzw. des Stromes der Photovoltaikmodule 3 aufgenommen.

Fig. 3 zeigt die Verläufe der Spannung Ui6 an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators 6 und der Spannung Ui0 des Versorgungsnetzes 10 in Abhängigkeit der Zeit t zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Nichterfüllung des Einspeisekriteriums. Zum Zeitpunkt ti beginnt die Steuervorrichtung 8 mit dem Erzeugen eines Ansteuermusters für die Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4. Durch dieses Muster wird die WechselSpannung am Netzfrequenz-Transformator 6 rampenförmig erhöht, wie es an der strichliert gezeichneten Einhüllenden der Spannungen Ui6 besser ersichtlich ist. Der rampenförmige Anstieg der Spannungen Ui6 ist zum Zeitpunkt t2 abgeschlossen. Zum Zeitpunkt ts wird dass Einspeisekriterium überprüft, indem die Amplitude und allenfalls auch die Phase der Spannungen Ui6 mit der Amplitude und allenfalls Phase der Spannung Ui0 des Versorgungsnetzes 10 verglichen wird. Als Einspeisekriterium gilt, dass die Amplituden der Spannungen Ui0 und Ui6 im Wesentlichen gleich groß sind bzw. die Spannung Ui6 in einem Bereich von beispielsweise 90% bis 110% der Spannung Uio liegen. Beim Beispiel gemäß Fig. 3 ist die Amplitude der Spannungen Ui6 zu gering, was auf eine zu geringe Leistung der Photovoltaikmodule 3 schließen lässt. Aufgrund der zu geringen Energie der Photovoltaikmodule 3 kann die Spannung Uie leicht einsinken. Dies wird von der Steuervorrichtung 8 erkannt, worauf diese den Ladevorgang beendet, indem die Ansteuerung der Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4 beendet wird, wodurch keine zerhackte Gleichspannung mehr an der Primärseite des Netzfrequenz-Transformators 6 anliegt. Das Einspeisekriterium ist also nicht erfüllt und die steuerbare Schaltvorrichtung 9 wird nicht aktiviert bzw. nicht geschlossen. Nach Ablauf einer einstellbaren Zeitspanne Ät2, beispielsweise von 30s wird der nächste Versuch bzw. Ladevorgang gestartet. Diese Zeitspanne Ät2 dient dazu, dass nicht unmittelbar nach dem vorherigen Versuch wieder ein Einspeiseversuch gestartet wird, 14 wodurch die Komponenten des Wechselrichters 2, insbesondere die Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4 belastet würden. Zu lange sollte die Zeitspanne Ät2 jedoch auch nicht gewählt werden, da sonst trotz Erfüllung des Einspeisekriteriums die Energie der Photovoltaikmodule 3 entsprechend später in das Versorgungsnetz 10 eingespeist würde, was zu einer Verschlechterung der Energiebilanz führen würde.

Im Gegensatz zu Fig. 3 zeigt nun Fig. 4 die Verläufe der Spannung Uie an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators 6 und der Spannung Um des Versorgungsnetzes 10 in Abhängigkeit der Zeit t zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Erfüllung des Einspeisekriteriums. Dieser Zeitverlauf unterscheidet sich zum vorhergehenden gemäß Fig. 3 dadurch, dass zum Zeitpunkt t3 die gemessene AusgangsSpannung Um des Wechselrichters 2 innerhalb des erlaubten Toleranzbereiches liegt. Der Netzfrequenz- Transformator 6 ist daher von der DC-Quellenseite, also der Seite der Photovoltaikmodule 3, vollständig vormagnetisiert worden und dass Einspeisekriterium ist erfüllt. Die steuerbare Schaltvorrichtung 9 kann geschlossen und Energie ins Versorgungsnetz 10 eingespeist werden. Auch stimmt gemäß dem zweiten Einspeisekriterium die Phasenlage der erzeugten Ausgangsspannung ui6 mit jener der Spannung-U10 des Versorgungsnetzes 10 überein, sodass der Wechselrichter 2 an das Versorgungsnetz 10 zum Einspeisen von Energie geschaltet werden kann.

In Fig. 5 sind zwei Leistungs-/Spannungs-Kennlinien (P/U-Kennli-nien) eines Photovoltaikmoduls 3 dargestellt. Sie können aus einer Strom-/Spannungs-Kennlinie (I/U-Kennlinie) ermittelt werden. Die Kurve A zeigt eine typische P/U-Charakteristik eines Photovoltaikmoduls 3 bei normaler Sonneneinstrahlung. Demgemäß existiert ein Maximum, der sogenannte Maximum Power Point (MPP), in dem die größte Leistung aus dem Photovoltaikmodul 3 entnommen werden kann. Der MPP ist also jener Punkt der Charakteristik des Photovoltaikmoduls 3, in welchem das Produkt von Strom und Spannung sein Maximum hat. Die Kurve B zeigt eine typische Charakteristik eines Photovoltaikmoduls 3 bei teilweiser Verschattung. Auffällig ist, dass mehrere Maxima, hier zwei Maxima bzw. Maximum Power Punkte MPPj^ und MPP2 existieren. Im Schnittpunkt der Kurven mit der Spannungsachse liegt die maximale Spannung der 15

Photovoltaikmodule 3, die Leerlauf Spannung UDC LL (hier bei ca. 750V und Leistung Null). Durch die Aufnahme der Strom-/Span-nungs-Kennlinie der Photovoltaikmodule 3 während des Ladevorganges mit Hilfe entsprechender Strom- und

Spannungsmesseinrichtungen können somit wichtige Informationen, beispielsweise über Fehler der Photovoltaikmodule 3 oder unzureichende Energie an den Photovoltaikmodulen 3, erhalten werden.

Der Schnittpunkt der Leistungskurve der Photovoltaikmodule 3 mit der Spannungsachse U bei der Leerlaufspannung UK L1 stellt den Startpunkt dar, bevor der Wechselrichter 3 mit der Vorladung des Netzfrequenz-Transformators 6 beginnt. Wird den Photovoltaikmodulen 3 Energie durch den Vorladevorgang entzogen, so bewegt sich der Arbeitspunkt entlang der Leistungskurve stetig nach links, also vom Maximum der Kurve A oder B in Richtung 0 Volt. Wenn während dieses Vorgangs die Spannungswerte und Stromwerte bzw. Leistungswerte gespeichert und analysiert werden, ist es möglich, den aktuellen Arbeitspunkt mit der maximalen Leistung der Photovoltaikmodule 3 bereits vor dem ersten Zuschalten bzw. Einspeisen zu erkennen. Für ein unbeschattetes, fehlerfreies Photovoltaikmodul 3 liegt der MPP bei ca. 80% LeerlaufSpannung U it. Werden mehrere lokale MPP erkannt, so liegt ein Fehler vor der dem Anwender gemeldet wird. Weiters kann nun entschieden werden, welcher der lokalen MPP die maximale Leistung liefert. Der Wechselrichter 2 kann nun gezielt diesen Punkt als ersten Arbeitspunkt wählen. Dies ist ein Vorteil gegenüber üblichen MPP-Trackern, welche sich von einem einmal gefundenen lokalen MPP nicht mehr entfernen. Somit könnte ein üblicher MPP-Tracker bei einem lokalen MPP verweilen, welcher nicht der globale MPP mit dem maximalen Ertrag ist. Man kann also sagen, dass vor dem Zuschalten des Wechselrichters 2 an das Versorgungsnetz 10 zuerst der MPP-Punkt ermittelt wird, wodurch sämtliche Parameter entsprechend gespeichert bzw. eingestellt werden, sodass nach dem Zuschalten sofort der optimale MPP-Punkt angesteuert wird.

Als alternatives Kriterium für den Vorladevorgang kann ein unterer Spannungsgrenzwert UDC ^ , mit beispielsweise 70% - 80% der Leerlauf Spannung Udc,ll t definiert werden. Wird während des Vorla devorgangs dieser Wert unterschritten, so bedeutet dies, dass auch der MPP eines intakten Photovoltaikmoduls 3 unterschritten 16 wurde, was wiederum auf eine zu geringe Leistung für die Bereitstellung der Magnetisierungsverluste des Netzfrequenz-Transformators schließen lässt. In diesem Fall wird die Vorladung beendet und keine Einspeisung in das Versorgungsnetz 10 begonnen.

Schließlich gibt Fig. 6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder. Nach dem Start des Verfahrens (Block 100) kann eine Initialisierung und eine Überprüfung der Hardware des Wechselrichters 2 durchgeführt werden (Block 101) . In der Abfrage 102 wird überprüft, ob ein Einspeisen in das Versorgungsnetz 10 erlaubt ist. Wenn dies aus bestimmten Gründen nicht erlaubt ist, wird wieder an den Start des Flussdiagramm (Block 100) zurückgekehrt. Ist ein Einspeisen in das Versorgungsnetz 10 erlaubt, wird mit Abfrage 103 fortgefahren, wobei überprüft wird, ob die Spannung der Photo-voltaikmodule 3 in einem erlaubten Bereich, d.h. über einem definierten unteren Grenzwert UDc,min liegt. Ergibt die Überprüfung gemäß Abfrage 103, dass die Spannung der Photovoltaikmodule 3 unterhalb des unteren Grenzwerts UDC,min liegt, wird wieder zum Start des Verfahrens (Block 100) zurückgekehrt. Liegt die Spannung der Photovoltaikmodule 3 hingegen in einem erlaubten Bereich, wird gemäß Block 104 das erfindun'gsgemäße Ladeverfahren des Netzfrequenz-Transformators 6 des Wechselrichters 2 durch entsprechende Ansteuerung der Halbleiterschalter 7 des Zerhackers 4, insbesondere durch eine Pulsweitenmodulation PWM durchgeführt. Während des Ladeverfahrens wird gemäß Abfrage 105 überprüft, ob genug Leistung von den Photovoltaikmodulen 3 zur Verfügung steht. Ist dies nicht der Fall wird wieder an den Start des Verfahrens (Block 100) zurückgekehrt. Steht hingegen ausreichend Leistung zur Verfügung, wird gemäß Abfrage 106 überprüft, ob das Einspeisekriterium erfüllt ist, also die Amplitude und allenfalls Phase der AusgangsSpannung des Wechselrichters 2 im Wesentlichen der Amplitude und allenfalls Phase der Spannung des Versorgungsnetzes 10 entspricht. Ist dies nicht der Fall (siehe Fig. 3) wird wieder gemäß Block 110 die Amplitude der erzeugten Spannung durch entsprechende Ansteuerung des Zerhackers 4 erhöht und wieder zu Block 104 gesprungen. Ist hingegen das Einspeisekriterium erfüllt (siehe Fig. 4), so wird gemäß Block 107 allenfalls eine vordefinierte Zeitdauer Atx gewartet und da- 17 nach gemäß Block 108 die steuerbare Schaltvorrichtung 9 geschlossen. Bei Block 109 beginnt der Einspeisebetrieb, während dem Energie der Photovoltaikmodule 3 in das Versorgungsnetz 10 eingespeist wird.

Durch die vorliegende Erfindung und die Abdeckung der Transformatorverluste durch die Photovoltaikmodule 3 kann eine Ertragsverbesserung der Photovoltaikanlage 3 und Schonung des Wechselrichters 2 erzielt werden.

Claims

18 Patentansprüche: 1. Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen (3) in ein Versorgungsnetz (10), wobei die von den Photovoltaikmodulen (3) erzeugte Gleichspannung in einem Wechselrichter (2) mit einem Zerhacker (4) mit Halbleiterschaltern (7), einer Steuervorrichtung (8) und einem Netzfrequenz-Transformator (6) in eine Wechselspannung umgewandelt wird, und in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter (2) über eine steuerbare Schaltvorrichtung {9} an das Versorgungsnetz (10) geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung (9) ein Ladeverfahren durchgeführt wird, während dem der Netzfrequenz-Transformator (6) über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule (3) geladen wird, und die steuerbare Schaltvorrichtung (9) geschlossen wird, wenn das Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude oder Phase und Amplitude der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators (6) im Wesentlichen der Amplitude oder Phase und Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes (10) entspricht, erfüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung des Einspeisekriteriums die primärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators (6) gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung des Einspeisekriteriums die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators (6) gemessen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Schaltvorrichtung (9) eine vorgegebene Zeitdauer (Ati) nach Erfüllung des Einspeisekriteriums geschossen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Nichterfüllung des Einschaltkriteriums nach einer vorgegebenen Zeitspanne (Ät2) ein neuerliches Ladeverfahren durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- 19 zeichnet, dass zur Durchführung des Ladeverfahrens die Halb-lei terschalter (7) des Zerhackers (4) über die Steuervorrichtung (8) entsprechend angesteuert werden, insbesondere die Dauer der SchaltZeiten der Halbleiterschalter (7) des Zerhackers (4) von der Steuervorrichtung (8) in Form einer Pulsweitenmodulation moduliert wird, bis die sekundärseitige Spannung des Netzfrequenz-Transformators (6) im Wesentlichen der Spannung des Versorgungsnetzes (10) entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaik-module (3) aufgenommen wird bevor die steuerbare Schaltvorrichtung (9) im Einspeisebetrieb geschlossen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass angezeigt wird, wenn in der Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovol-taikmodule (3) mehr als ein Maximum gemessen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisebetrieb verhindert oder beendet wird, wenn die von den Photovoltaikmodulen (3) erzeugte Gleichspannung einen Schwellwert (UDC,min) unterschreitet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisebetrieb verhindert oder beendet wird, wenn im Wechselrichter (2) ein Fehler auftritt.

11. Wechselrichter (2) zum Umwandeln der von Photovoltaikmodulen (3) erzeugten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Einspeisen in ein Versorgungsnetz (10), mit einem Zerhacker (4) mit Halbleiterschaltern (7), einer Steuervorrichtung (8), einem Netzfrequenz-Transformator (6), und einer steuerbaren Schaltvorrichtung (9) zum Schalten des Ausgangs an das Versorgungsnetz (10) in einem Einspeisebetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) zur Ansteuerung der Halbleiterschalter (7) des Zerhackers (4) zur Durchführung eines Ladeverfahrens vor dem Einspeisebetrieb bei deaktivierter Schaltvorrichtung (9) ausgebildet ist, während welchem Ladeverfahren der Netzfrequenz-Transformator (6) über die Gleichspannung der Photovoltaikmodule (3) aufladbar ist, und weiters eine Einrich- 20 tung (13) zur Überprüfung des Einspeisekriterium, gemäß dem die Momentanwerte der Amplitude oder Phase und Amplitude der Wechselspannung an der Sekundärseite des Netzfrequenz-Transformators (6) im Wesentlichen der Amplitude oder Phase und Amplitude der Spannung des Versorgungsnetzes (10) entspricht, vorgesehen ist, welche Überprüfungseinrichtung (13) mit der steuerbaren Schaltvorrichtung (9) verbunden ist, sodass die steuerbare Schaltvorrichtung (9) geschlossen wird, wenn das Einspeisekriterium erfüllt ist.

12. Wechselrichter (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungseinrichtung (13) durch eine Einrichtung (14) zur Messung der Spannung des Versorgungsnetzes (10) und eine Einrichtung (15) zur Messung der primärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators (6) und die Steuervorrichtung (8) gebildet ist.

13. Wechselrichter (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfungseinrichtung (13) durch eine Einrichtung (14) zur Messung der Spannung des Versorgungsnetzes (10) und eine Einrichtung (16) zur Messung der sekundärseitigen Spannung des Netzfrequenz-Transformators (6) und die Steuervorrichtung (8) gebildet' ist.

14. Wechselrichter (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Schließens der steuerbaren Schaltvorrichtung (9) nach Erfüllung des Einspeisekriteriums um eine vorgegebene Zeitdauer (Ati) vorgesehen ist.

15. Wechselrichter (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) durch einen Pulsweitenmodulator gebildet ist.

16. Wechselrichter (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (17) zur Aufnahme und Speicherung der Strom-/Spannungs-Kennlinie der Photovoltaik-module (3) vor dem Einspeisebetrieb vorgesehen ist, welche mit der steuerbare Schaltvorrichtung (9) verbunden ist. 21

17. Wechselrichter (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zerhacker (4) und Netzfrequenz-Transformator (6) eine Filterschaltung (12), vorzugsweise eine LCL-Filterschaltung, angeordnet ist.

18. Wechselrichter (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Schaltvorrichtung (9) durch einen Wechselspannungs-Schütz gebildet ist.