BG2183U1 - PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT - Google Patents

PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT Download PDF

Info

Publication number
BG2183U1
BG2183U1 BG003011U BG30111515U BG2183U1 BG 2183 U1 BG2183 U1 BG 2183U1 BG 003011 U BG003011 U BG 003011U BG 30111515 U BG30111515 U BG 30111515U BG 2183 U1 BG2183 U1 BG 2183U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
photovoltaic
optimizer
field
common
output line
Prior art date
Application number
BG003011U
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Константин Ненов
Аделин Антонов
Красен Матеев
Original Assignee
"Нордиист Енерджи" Еоод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Нордиист Енерджи" Еоод filed Critical "Нордиист Енерджи" Еоод
Priority to BG003011U priority Critical patent/BG2183U1/en
Publication of BG2183U1 publication Critical patent/BG2183U1/en

Links

Abstract

Системата е предназначена за самостоятелно захранване или като допълване на електрическа енергия към съществуващи мрежи, ползващи постоянен ток, например мрежата на обществения транспорт. Тя е ефективна и с висока сигурност по отношение на контрола на напрежението при експлоатация. Системата включва фотоволтаично поле (2), съставено от поне една фотоволтаична структура (3), представляваща единичен фотоволтаичен панел (4) или група (5) фотоволтаични панели (4), като всяка от фотоволтаичните структури (3) има положителен извод (7) и отрицателен извод (8), към които е включен оптимайзер (12), чиито изводи са свързани помежду си и/или в съответната конфигурация на фотоволтаичното поле по известен начин към общите изходящи линии (9, 10). Защитен блок (11) е монтиран към поне една от общите изходящи линии (9, 10), които са свързани с постояннотоковата мрежа (1). Всеки оптимайзер (12) е избран от специфичен вид, който при съвместно действие във фотоволтаичното поле (2) удовлетворява едновременно група условия. 8 претенции, 5 фигуриThe system is designed for self-supplying or supplementing electricity to existing DC-based networks, such as the public transport network. It is efficient and with high security in terms of voltage control during operation. The system comprises a photovoltaic field (2) consisting of at least one photovoltaic structure (3) representing a single photovoltaic panel (4) or a group (5) of photovoltaic panels (4) and a negative terminal (8) to which an optimizer (12) is connected whose terminals are connected to one another and / or in the corresponding configuration of the photovoltaic field in a known manner to the common outgoing lines (9, 10). A security unit (11) is mounted to at least one of the common outgoing lines (9, 10) which are connected to the DC network (1). Each optimizer (12) is selected from a specific type which, when operating together in the photovoltaic field (2), satisfies a group of conditions simultaneously. 8 claims, 5 figures

Description

(54) ФОТОВОЛТАИЧНА СИСТЕМА ЗА ГЕНЕРИРАНЕ И ПОДАВАНЕ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ КЪМ ПОСТОЯННОТОКОВА МРЕЖА И КОНСУМАТОРИТЕ В НЕЯ(54) PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUPPLY OF ELECTRICITY TO THE DC NETWORK AND ITS CONSUMERS

Област на техникатаField of technology

Фотоволтаичната система е предназначена за ползването й като самостоятелно захранване или като допълване на електрическа енергия към съществуващи мрежи, ползващи постоянен ток, например като тези на обществения транспорт тролейбусен, трамваен, метро.The photovoltaic system is designed for use as a stand-alone power supply or as a supplement to electricity to existing networks using direct current, such as those of public transport trolleybus, tram, subway.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна е фотоволтаична система, използвана за допълване на електрическа енергия към съществуваща тролейбусна мрежа. Тя включва фотоволтаично поле, съставено от фотоволтаични структури, представляващи единични фотоволтаични панели или групи фотоволтаични панели, разположението на които фотоволтаични структури е определено в зависимост от конкретните условия - климатични, географски, енергийни, монтажни и др. Всяка от фотоволтаичните структури има положителен извод и отрицателен извод, свързани по известен начин към обща положителна изходяща линия и обща отрицателна изходяща линия. Към всяка от двете общи изходящи линии има първи защитен блок, включващ защитно-комутационна апаратура, прекъсваща електричната верига при протичане на по-голям електрически ток от допустимия, а след него и втори защитен блок, включващ дросели, премахващи пулсациите на постоянния ток от фотоволтаичното поле. След двата защитна блока, към всяка от общите изходящи линии е монтиран двупосочен високоскоростен превключвател, изключващ цялата или част от системата при повишаване на напрежението, последван от високочестотен филтър, оформящи контролен блок. За задействане на контролния блок е предвидено и съответно управление. В края на двете общи изходящи линии, пред мястото на включването им към постояннотоковата мрежа за консуматорите, са монтирани ръчни прекъсвачи. Недостатъците на известната система са свързани с факта, че предвидената защита срещу превишаване на напрежението всъщност осигурява изключване на фотоволтаични структури или наA photovoltaic system is known, used to supplement electricity to an existing trolleybus network. It includes a photovoltaic field composed of photovoltaic structures, representing single photovoltaic panels or groups of photovoltaic panels, the location of which photovoltaic structures is determined depending on the specific conditions - climate, geography, energy, installation and others. Each of the photovoltaic structures has a positive terminal and a negative terminal connected in a known manner to a common positive output line and a common negative output line. To each of the two common output lines there is a first protection unit, including protection-switching equipment, interrupting the electrical circuit in case of greater electric current than allowed, and then a second protection unit, including inductors, removing the pulsations of direct current from the photovoltaic. field. After the two protection units, a two-way high-speed switch is mounted to each of the common output lines, shutting off all or part of the system when the voltage increases, followed by a high-pass filter forming a control unit. Appropriate control is also provided for actuating the control unit. At the end of the two common output lines, in front of the place of their connection to the direct current network for the consumers, manual switches are installed. The disadvantages of the known system are related to the fact that the provided protection against overvoltage actually ensures the shutdown of photovoltaic structures or

U1 цялото фотоволтаично поле от мрежата, като превишеното напрежение не се подава в мрежата. Т.е. през времето на изключване съответната част от системата не функционира. Налице са и проблеми със сигурността на системата, проявявани в случаи като, например, отказ на високоскоростен прекъсвач или неговото управление, когато превишеното напрежение може да бъде подадено Ю в мрежата. Освен това и при пълна изправност на високоскоростните прекъсвачи, те действат след събитието, т.е. след като напрежението е достигнало превишена стойност. При силно намалена или нулева консумация на мрежата '5 от фотоволтаичното поле, напрежението му се повишава, при което, съгласно съществуващото решение, от мрежата се изключват фотоволтаични структури или цялото фотоволтаично 2Q поле, за да се предпази мрежата от повишеното напрежение. При съществуващото решение няма система, която да поддържа работата на фотоволтаичните панели в точката на максимална мощност, като се разчита те да работят през 25 по-голямата част от времето „около и близко“ до точката на максимална мощност, при което загубите от неефективност да не са чак толкова големи и да могат да бъдат приети. Като цяло, 5 θ недостатъците на известната фотоволтаична система се състоят в сложната схема и множеството елементи, включени в защитните и в контролния блок, които трудно се синхронизират по начин, че да поддържат цялостната система ефективна и с 3 5 висока сигурност по отношение на напрежението при експлоатацията.U1 the entire photovoltaic field of the network, the excess voltage is not supplied to the network. Ie during the switch-off time the corresponding part of the system does not function. There are also problems with the security of the system, manifested in cases such as, for example, failure of a high-speed circuit breaker or its control, when the overvoltage can be applied to the mains. In addition, even when the high-speed circuit breakers are fully operational, they operate after the event, ie. after the voltage has reached an exceeded value. In case of greatly reduced or zero consumption of the network '5 by the photovoltaic field, its voltage increases, whereby, according to the existing solution, photovoltaic structures or the whole photovoltaic 2Q field are disconnected from the network in order to protect the network from the increased voltage. Under the current solution, there is no system to support the operation of photovoltaic panels at the point of maximum power, relying on them to work most of the time "around and close" to the point of maximum power, whereby the losses from inefficiency they are not so big and can be accepted. In general, the 5 θ disadvantages of the known photovoltaic system consist in the complex circuit and the many elements included in the protection and control unit, which are difficult to synchronize in such a way as to keep the whole system efficient and with 3 5 high voltage security during operation.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде фотоволтаична система за генериране и подаване 40 на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматорите в нея, която да поддържа стабилно работното напрежение в точката на максимална мощност на фотоволтаичните структури и да осигурява изходно напрежение, 45 съответстващо на номиналното напрежение в постояннотоковата мрежа, при което да се избегне недопустимо превишаване на напрежението в мрежата при намалена консумация или липса на такава.The task of the utility model is to create a photovoltaic system for generating and supplying 40 electricity to the DC network and consumers in it, which will maintain a stable operating voltage at the point of maximum power of photovoltaic structures and provide an output voltage corresponding to the nominal voltage in the direct current network, at which to avoid inadmissible excess of the voltage in the network at reduced consumption or lack of such.

Задачата е решена с фотоволтаична система 50 за генериране и подаване на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматоритеThe problem is solved with a photovoltaic system 50 for generating and supplying electricity to the DC network and consumers

2183 UI в нея, включваща фотоволтаично поле, съставено от поне една фотоволтаична структура. Всяка фотоволтаична структура представлява или единичен фотоволтаичен панел или група от фотоволтаични панели. Фотоволтаичното поле има съответно напрежение, а всяка от фотоволтаичните структури има положителен извод и отрицателен извод. Предвидени са и обща положителна изходяща линия и обща отрицателна изходяща линия, както и защитен блок със защитно комутационна апаратура. Съгласно полезния модел към изводите на всяка от фотоволтаичните структури, образуващи фотоволтаичното поле е включен оптимайзер, чиито изводи са свързани помежду си и/или в съответната конфигурация на фотоволтаичното поле по известен начин към общата положителна изходяща линия и общата отрицателна изходяща линия. Защитният блок е монтиран към поне една от общите изходящи линии, които са свързани с постояннотоковата мрежа.2183 UI therein, including a photovoltaic field composed of at least one photovoltaic structure. Each photovoltaic structure is either a single photovoltaic panel or a group of photovoltaic panels. The photovoltaic field has a corresponding voltage, and each of the photovoltaic structures has a positive terminal and a negative terminal. A common positive output line and a common negative output line are also provided, as well as a protection unit with protective switching equipment. According to the utility model, an optimizer is connected to the terminals of each of the photovoltaic structures forming the photovoltaic field, the terminals of which are connected to each other and / or in the corresponding photovoltaic configuration in a known manner to the common positive output line and the common negative output line. The protection unit is mounted to at least one of the common output lines that are connected to the DC network.

Фотоволтаичната система, като вариант, включва фотоволтаично поле, образувано от една фотоволтаична структура, като включеният между нейния положителен извод и отрицателен извод оптимайзер е един, а изходите от него са общата положителна изходяща линия и общата отрицателна изходяща линия.The photovoltaic system, as an option, includes a photovoltaic field formed by a photovoltaic structure, the optimizer connected between its positive terminal and the negative terminal being one, and the outputs thereof being the common positive output line and the common negative output line.

Фотоволтаичната структура е възможно да представлява група от единични фотоволтаични панели, свързани последователно.The photovoltaic structure may be a group of single photovoltaic panels connected in series.

Възможно е и фотоволтаичната структура да представлява единичен фотоволтаичен панел.It is also possible that the photovoltaic structure is a single photovoltaic panel.

Друг вариант е фотоволтаичното поле да включва група от поне две, свързани по известен начин фотоволтаични структури.Another option is for the photovoltaic field to include a group of at least two photovoltaic structures connected in a known manner.

Като подходящ вариант на изпълнение, е възможно поне една от групата фотоволтаични структури да представлява единичен фотоволтаичен панел.As a suitable embodiment, it is possible for at least one of the group of photovoltaic structures to be a single photovoltaic panel.

Подходящо е и поне една от групата фотоволтаични структури да представлява „смарт фотоволтаичен панел“, в който е вграден оптимайзерът.It is also appropriate for at least one of the group of photovoltaic structures to be a "smart photovoltaic panel" in which the optimizer is built.

Също като вариант на изпълнение, поне една от групата фотоволтаични структури представлява група от единични фотоволтаични панели, при което от включените към техните изводи оптимайзери е образувана група от последователно свързани оптимайзери.Also as an embodiment, at least one of the group of photovoltaic structures is a group of single photovoltaic panels, in which a group of series-connected optimizers is formed from the optimizers included in their terminals.

Предимствата на полезния модел се състоят в постигнатия синхрон на действие на елементите за сигурност на системата с работата на фотоволтаичното поле и поддържането на работна 5 точка, съответстваща на точката на максимална мощност. При използването й системата остава постоянно свързана към постояннотоковата мрежа и дори при много малка консумация, систе10 мата работи, не прекъсва работата си и генерира енергията за тази много малка консумация, като последната се осигурява изцяло от фотоволтаичната система. Като цяло, системата е ефективна и с висока сигурност по отношение на контрола 15 на напрежението при експлоатацията. Освен това е постигната и възможността, настоящото техническо решение да бъде приложено и за реконструкция на съществуващи фотоволтаични полета чрез свързване към техните фотоволтаични структури на оптимайзерите, съгласно полезния модел.The advantages of the utility model consist in the achieved synchronization of the operation of the security elements of the system with the operation of the photovoltaic field and the maintenance of a working 5 point corresponding to the point of maximum power. When used, the system remains permanently connected to the DC mains and even at very low consumption, the system works, does not interrupt its work and generates energy for this very small consumption, the latter being provided entirely by the photovoltaic system. Overall, the system is efficient and highly secure with respect to the operating voltage control 15. In addition, the possibility has been achieved for the present technical solution to be applied for the reconstruction of existing photovoltaic fields by connecting to their photovoltaic structures the optimizers, according to the utility model.

Пояснения на приложените фигуриExplanations of the attached figures

Фигура 1 представлява принципна блоксхема на фотоволтаична система за генериране и подаване на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматорите в нея;Figure 1 is a schematic block diagram of a photovoltaic system for generating and supplying electricity to the direct current network and the consumers in it;

фигура 2 - блок-схема съгласно един вариант 30 на изпълнение на фотоволтаичната система;Figure 2 is a block diagram according to one embodiment 30 of a photovoltaic system;

фигура 3 - блок-схема съгласно втори вариант на изпълнение на фотоволтаична система;Figure 3 is a block diagram according to a second embodiment of a photovoltaic system;

фигура 4 - блок-схема съгласно друг вариант на изпълнение на фотоволтаична система;Figure 4 is a block diagram according to another embodiment of a photovoltaic system;

фигура 5 - блок-схема съгласно следващ вариант на изпълнение на фотоволтаична система за генериране и подаване на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматорите в нея.Figure 5 is a block diagram according to a further embodiment of a photovoltaic system for generating and supplying electricity to the DC network and the consumers therein.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Фотоволтаичната система за генериране и подаване на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматорите в нея е илюстрирана на приложените фигури чрез при45 ложението й за захранване на постояннотоковата мрежа 1 на градски транспорт и по-специално, на тролейбусна мрежа. Фотоволтаичната система включва фотоволтаично поле 2, съставено от поне една фотоволтаична структура 3. Фотоволтаичната структура 3 е единичен фотоволтаичен 5θ панел 4 или група фотоволтаични панели 5. Тъй като постояннотоковата мрежа 1 за тролейбусThe photovoltaic system for generating and supplying electricity to the direct current network and the consumers in it is illustrated in the attached figures by its application for powering the direct current network 1 of public transport and in particular, of a trolleybus network. The photovoltaic system includes a photovoltaic field 2 composed of at least one photovoltaic structure 3. The photovoltaic structure 3 is a single photovoltaic 5θ panel 4 or a group of photovoltaic panels 5. Since the DC network 1 for a trolleybus

2183 UI ния транспорт изисква, обичайно, номинално напрежение от 660 V, на фигурите не е показано използване на фотоволтаично поле 2, съставено само от една фотоволтаична структура 3, която представлява един фотоволтаичен панел 4, въпреки че за други видове мрежи за консуматори, работещи с по-ниски напрежения, това е възможно. Предвидено е настоящото техническо решение да се използва за постояннотокови мрежи 1 с напрежение от 25 V до 1000 V. Разположението на фотоволтаичните структури 3, било то единични фотоволтаични панели 4 или групи от фотоволтаични панели 5, както и на комбинация от тях, както е показано на фиг. 1, е определено в зависимост от конкретните условия - климатични, географски, енергийни, монтажни и др., като композирането и конкретното разположение на фотоволтаичните структури 3 във фотоволтаичното поле 2 не е предмет на настоящото техническо решение. Всяко фотоволтаично поле 2 има съответно напрежение. При това всяка от включените във фотоволтаичното поле 2 фотоволтаични структури 3 има положителен извод 7 и отрицателен извод 8. Фотоволтаичното поле 2 има и обща положителна изходяща линия 9 и обща отрицателна изходяща линия 10. Предвиден е и защитен блок 11, включващ съответна стандартна защитно-комутационна апаратура с прекъсвачи и предпазител. Съгласно полезния модел, и както е показано на всяка от приложените фигури, към изводите на всяка от фотоволтаичните структури 3 е включен оптимайзер 12.2183 UI transport requires, normally, a nominal voltage of 660 V, the figures do not show the use of a photovoltaic field 2 composed of only one photovoltaic structure 3, which is a photovoltaic panel 4, although for other types of consumer networks operating with lower voltages, this is possible. It is envisaged that this technical solution will be used for DC networks 1 with a voltage of 25 V to 1000 V. The arrangement of the photovoltaic structures 3, whether single photovoltaic panels 4 or groups of photovoltaic panels 5, and a combination thereof, as shown in FIG. 1, is determined depending on the specific conditions - climatic, geographical, energy, installation, etc., as the composition and the specific location of the photovoltaic structures 3 in the photovoltaic field 2 is not subject to this technical solution. Each photovoltaic field 2 has a corresponding voltage. Each of the photovoltaic structures 3 included in the photovoltaic field 2 has a positive terminal 7 and a negative terminal 8. The photovoltaic field 2 also has a common positive output line 9 and a common negative output line 10. A protection unit 11 is provided, including a corresponding standard protection switching equipment with circuit breakers and fuse. According to the utility model, and as shown in each of the attached figures, an optimizer 12 is connected to the terminals of each of the photovoltaic structures 3.

Изводите на всеки от оптимайзерите 12 са свързани помежду си и/или в съответната конфигурация на фотоволтаичното поле по известен начин към общата положителна изходяща линия 9 и общата отрицателна изходяща линия 10. Конкретното свързване зависи от конфигурацията на всяко фотоволтаично поле 2 и конкретното разположение и вид на фотоволтаичните структури 3, включени в него. При това, предвиденият защитен блок 11 е монтиран към поне една от общите изходящи линии 9, 10, които, от своя страна, са свързани с постояннотоковата мрежа 1. На фигурите защитният блок 11 е показан включен към общата положителна изходяща линия 9, но разположението му зависи от приложението на настоящото техническо решение към конкретна мрежа и консуматори. Възможно е защитният блок 11 да е разположен и към двете общи изходящи линии 9, 10, както и само към общата отрицателна изходяща линия 10. Броят и конкретният избор по отношение на защитния блок 11 зависи от приложението на решението към конкретна постояннотокова мрежа.The terminals of each of the optimizers 12 are interconnected and / or in the corresponding configuration of the photovoltaic field in a known manner to the common positive output line 9 and the common negative output line 10. The specific connection depends on the configuration of each photovoltaic field 2 and the specific location and type of the photovoltaic structures 3 included therein. In this case, the provided protection unit 11 is mounted to at least one of the common output lines 9, 10, which, in turn, are connected to the DC network 1. In the figures, the protection unit 11 is shown connected to the common positive output line 9, but the location it depends on the application of this technical solution to a specific network and consumers. It is possible that the protection unit 11 is located to both common output lines 9, 10, and only to the common negative output line 10. The number and the specific choice with respect to the protection unit 11 depends on the application of the solution to a specific DC network.

Всеки оптимайзер 12 е от вид, позволяващ при съвместно действие във фотоволтаичното поле 2 да са удовлетворени едновременно следните условия за цялостната конфигурирана система с оптимайзери:Each optimizer 12 is of a type that allows the following conditions for the complete configured system with optimizers to be satisfied simultaneously in the photovoltaic field 2:

- Номиналното напрежение на фотоволтаичното поле да е равно на работното напрежение на мрежата и консуматорите в нея.- The nominal voltage of the photovoltaic field should be equal to the operating voltage of the network and the consumers in it.

- Номиналното входно напрежение към всеки оптимайзер, което се определя от напрежението в точката на максимална мощност на фотоволтаичните структури 3, свързани към него да бъде по-високо от номиналното изходно напрежение на съответния оптимайзер 12. Номиналното изходно напрежение на всеки оптимайзер 12 се определя от напрежението в мрежата и начина на композиране на групата оптимайзери 12.- The nominal input voltage to each optimizer, which is determined by the voltage at the point of maximum power of the photovoltaic structures 3 connected to it to be higher than the nominal output voltage of the respective optimizer 12. The nominal output voltage of each optimizer 12 is determined by the mains voltage and the way of composing the group of optimizers 12.

- Номиналното входно напрежение към всеки оптимайзер 12, което се определя от напрежението в точката на максимална мощност на фотоволтаичните структури, свързани към него следва да бъде по-ниско от максималното изходно напрежение на съответния оптимайзер. Максималното изходно напрежение на всеки оптимайзер 12 е негов каталожен параметър.- The nominal input voltage to each optimizer 12, which is determined by the voltage at the point of maximum power of the photovoltaic structures connected to it, should be lower than the maximum output voltage of the respective optimizer. The maximum output voltage of each optimizer 12 is its catalog parameter.

- Максималното изходно напрежение на фотоволтаичното поле, което се определя от максималните изходни напрежения на групата оптимайзери 12, в зависимост от начина, по който са композирани - да е по-малко от максимално допустимото работно напрежение на мрежата и консуматорите в нея.- The maximum output voltage of the photovoltaic field, which is determined by the maximum output voltages of the group of optimizers 12, depending on the way they are composed - to be less than the maximum allowable operating voltage of the network and consumers in it.

Настоящото техническо решение може да захранва самостоятелно постояннотоковата мрежа 1, както и да бъде включено като допълващо захранване към постояннотоковата мрежа 1, захранвана основно от източник на променлив ток 13, подаван към нея като постоянен чрез токоизправител 14. Това е показано добре на приложените фигури.The present technical solution can independently supply the direct current network 1, as well as be included as a supplementary power supply to the direct current network 1, supplied mainly by an alternating current source 13 supplied to it as direct current by a rectifier 14. This is well shown in the attached figures.

По-подробно, настоящата фотоволтаична система за генериране и подаване на електрическа енергия към постояннотокова мрежа и консуматорите в нея е илюстрирана чрез няколко варианта на изпълнение, един от които е показан на фиг. 2, където фотоволтаичното поле включва една фотоволтаична структура 3, между положителния извод 7 и отрицателния извод 8, на която е включен един оптимайзер 12. Изходите от този оптимайзер 12 са общата положителна изходяща линия 9 и общата отрицателна изходяща линия 10 на фотоволтаичното поле 2. В случая фотоволтаичната структура 3 представлява група 5 от единични фотоволтаични панели, свързани последователно. Оптимайзерът 12 е избран така, че да удовлетворява посочените по-горе условия, по-точно - номиналното входно напрежение към оптимайзера 12, определено от напрежението в точката на максимална мощност на фотоволтаичната структура 3, към която е свързан, да е по-високо от номиналното изходно напрежение на този оптимайзер 12 и по-ниско от максималното му каталожно изходно напрежение, при това, фотоволтаичното поле 2 да има номинално напрежение, равно на работното напрежение на постояннотоковата мрежа 1 и максимално изходно напрежение на фотоволтаичното поле - по-малко от максимално допустимото напрежение на постояннотоковата мрежа 1. Тъй като примерът се отнася до дозахранване на постояннотоковата мрежа 1 на градски транспорт, в конкретния случай - тролейбусен, на фигурата е показан и токоизправителя 14, през който се подава основната част от необходимото захранване на постояннотоковата мрежа 1. В показания на фиг. 2 пример, защитният блок 11 е свързан към общата положителна изходяща линия 9.In more detail, the present photovoltaic system for generating and supplying electricity to the DC network and the consumers therein is illustrated by several embodiments, one of which is shown in FIG. 2, wherein the photovoltaic field includes a photovoltaic structure 3, between the positive terminal 7 and the negative terminal 8, to which an optimizer 12 is connected. The outputs of this optimizer 12 are the common positive output line 9 and the common negative output line 10 of the photovoltaic field 2. In this case, the photovoltaic structure 3 represents a group 5 of single photovoltaic panels connected in series. The optimizer 12 is selected to satisfy the above conditions, in particular - the nominal input voltage to the optimizer 12, determined by the voltage at the point of maximum power of the photovoltaic structure 3 to which it is connected, is higher than the nominal output voltage of this optimizer 12 and lower than its maximum catalog output voltage, wherein the photovoltaic field 2 has a nominal voltage equal to the operating voltage of the DC network 1 and a maximum output voltage of the photovoltaic field - less than the maximum the permissible voltage of the direct current network 1. Since the example refers to additional power supply of the direct current network 1 of public transport, in this case - trolleybus, the figure also shows the rectifier 14, through which the main part of the required power supply of the direct current network 1 is supplied. In the indications of FIG. 2, for example, the protection unit 11 is connected to the common positive output line 9.

Аналогично, фотоволтаичната структура 3 може да бъде и само един фотоволтаичен панел 4, между положителния извод 7 и отрицателния извод 8 на който е включен един оптимайзер 12, изходите от който са общата положителна изходяща линия 9 и общата отрицателна изходяща линия 10. Този вариант не е показан отделно на фигурите, тъй като всички връзки и условия за избор са идентични с вече пояснените за примера от фиг. 2.Similarly, the photovoltaic structure 3 can be only one photovoltaic panel 4, between the positive terminal 7 and the negative terminal 8 to which an optimizer 12 is connected, the outputs of which are the common positive output line 9 and the common negative output line 10. This variant does not is shown separately in the figures, as all the connections and selection conditions are identical to those already explained for the example of fig. 2.

На фиг. 3 е показан вариант на фотоволтаичната система, съгласно полезния модел, при който фотоволтаичното поле 2 е образувано от няколко, поне две, фотоволтаични структури 3, всяка от които представлява единичен, така наречен „смарт фотоволтаичен панел“ 6. Те са свързани последователно и имат вградени оптимайзери 12, отговарящи на посочените по2183 Ш горе условия. Това изпълнение е еквивалентно на изпълнение на фотоволтаичното поле от няколко, фотоволтаични структури 3, всяка от които представлява единичен фотоволтаичен 5 панел 4, към изводите на всеки от които има оптимайзер 12, както е показано на фиг. 4. И в двете еквивалентни изпълнения, оптимайзерите 12, вградени или допълнително монтирани, са । θ свързани последователно един с друг и образуват група от последователно свързани оптимайзери, при което по един от изводите на първия и на последния от тази група опимайзери 12 са общата положителна изходяща линия 9 и общата 15 отрицателна изходяща линия 10.In FIG. 3 shows a variant of the photovoltaic system according to the utility model, in which the photovoltaic field 2 is formed by several, at least two, photovoltaic structures 3, each of which represents a single, so-called "smart photovoltaic panel" 6. They are connected in series and have built-in optimizers 12 meeting the above conditions. This embodiment is equivalent to the implementation of the photovoltaic field of several photovoltaic structures 3, each of which represents a single photovoltaic panel 5, to the terminals of each of which has an optimizer 12, as shown in FIG. 4. In both equivalent embodiments, the optimizers 12, built-in or optionally mounted, are। θ connected in series with each other and form a group of series-connected optimizers, wherein one of the terminals of the first and last of this group of optimizers 12 is the common positive output line 9 and the common 15 negative output line 10.

На фиг. 5 е показано примерно изпълнение на фотоволтаичното поле 2, образувано от няколко фотоволтаични структури 3, представляващи 2Q грУпа 5 от единични фотоволтаични панели 4. Групите могат да включват еднакъв или различен брой фотоволтаични панели 4, например, аналогично на показаната фотоволтаична структура на фиг. 2, като броят включените в групата 5 фото25 волтаични панели 4 е определен от условията, в които е поставена групата 5. В този случай, между положителния извод 7 и отрицателния извод 8 на всяка фотоволтаична структура 3 е включен един оптимайзер 12, като е образувана група от последователно свързани оптимайзери 12, при което по един от изводите на първия и на последния от тази група оптимайзери 12 са общата положителна изходяща линия 9 и общата 3 5 отрицателна изходяща линия 10. Оптимайзерите 12 са избрани така, че да удовлетворяват едновременно условията, посочени по-горе.In FIG. 5 shows an embodiment of the photovoltaic field 2 generated by several photovoltaic structures 3 representing a group as 2Q 5 of unit photovoltaic cells 4. The groups may include the same or a different number of photovoltaic panels 4, for example, similar to that shown photovoltaic structure shown in Fig. 2, the number included in the group 5 photo25 volt panels 4 is determined by the conditions in which the group 5 is placed. In this case, between the positive terminal 7 and the negative terminal 8 of each photovoltaic structure 3 is included an optimizer 12, forming a group of series-connected optimizers 12, wherein one of the pins of the first and last of this group of optimizers 12 is the common positive output line 9 and the common 3 5 negative output line 10. The optimizers 12 are selected to simultaneously satisfy the conditions mentioned above.

Приложение (използване) на полезния модел При използване на полезния модел, постъпващата върху фотоволтаичните панели слънчева радиация се преобразува в постояннотокова (DC) електрическа енергия. Тази енергия, от изводите на всяка фотоволтаична структура 3, образувана от фотоволтаичните панели 4, постъпва на входа на съответния оптимайзер 12. Той преобразува 45 електрическите величини от фотоволтаичните панели 4 - напрежение и ток (U, I), които се явяват входни величини за оптимайзера 12, при което на неговия изход се получават електрически величини в друго съотношение (U, I), но запазвайки мощността (произведението на U и I), като изключим загубите в самия оптимайзер. Това се дължи на условията, въз основа на коитоApplication of the utility model When using the utility model, the solar radiation entering the photovoltaic panels is converted into direct current (DC) electricity. This energy, from the terminals of each photovoltaic structure 3, formed by the photovoltaic panels 4, enters the input of the corresponding optimizer 12. It converts 45 electrical quantities from the photovoltaic panels 4 - voltage and current (U, I), which are input values for the optimizer 12, in which at its output electrical quantities are obtained in a different ratio (U, I), but preserving the power (the product of U and I), excluding the losses in the optimizer itself. This is due to the conditions on which

2183 UI е направен избора на оптимайзера, или групата оптимайзери. Общите изходни линии 9 и 10 на оптимайзера 12 или, съответно, на групата оптимайзери 12 се свързват директно към постояннотоковата мрежа, разбира се през поне единия защитен блок 11 в зависимост от конкретната необходимост.2183 UI is made the choice of optimizer, or group of optimizers. The common output lines 9 and 10 of the optimizer 12 or, respectively, of the group of optimizers 12 are connected directly to the DC network, of course through at least one protection unit 11 depending on the specific need.

По принцип, напрежението в точката на максимална мощност на панелите е променливо в зависимост от температура, радиация, засенчване, стареене и деградация на панела и т.н, а и напрежението на мрежата също се променя в зависимост от натоварване, толеранс и вариране на напрежението в електропреносната и електроразпределителната мрежа, рекуперация на превозните средства захранващи се от постояннотоковата мрежа и др. Чрез определената с условията за избор на оптимайзери функция, всеки оптимайзер държи напрежението на фотоволтаичните панели и/или на фотоволтаичните структури 3 точно в точката на максимална мощност, независимо от напрежението в мрежата. Така оптимайзерът/групата от оптимайзери осигурява работа на панелите от всяка фотоволтаична структура в оптимална работна точка, въпреки че напрежението на панелите и напрежението на мрежата не са еднакви.In general, the voltage at the point of maximum power of the panels is variable depending on the temperature, radiation, shading, aging and degradation of the panel, etc., and the mains voltage also varies depending on the load, tolerance and voltage variation in the electricity transmission and distribution network, recuperation of vehicles powered by the DC network, etc. Through the function determined by the optimizer selection conditions, each optimizer keeps the voltage of the photovoltaic panels and / or the photovoltaic structures 3 exactly at the point of maximum power, regardless of the mains voltage. Thus, the optimizer / group of optimizers ensures the operation of the panels of each photovoltaic structure at the optimal operating point, although the panel voltage and the mains voltage are not the same.

При намаляване или, в граничния случай, отпадане на консумацията и/или при аварийни режими на изключване на консуматорите, фотоволтаичните панели от фотоволтаичните структури 3 на фотоволтаичното поле 2 остават на празен ход и напрежението на извода им се повишава. В този момент, всеки оптимайзер 12 лимитира напрежението, като независимо от по-високата стойност на напрежението от фотоволтаичната структура, което се явява входно напрежение за оптимайзера, той има изходно напрежение за подаване към постояннотоковата мрежа, което е не по-високо от предварително зададената стойност при избора на оптимайзер. Тази лимитирана стойност на изходното напрежение не се променя, независимо от повисокото входно напрежение от панелите. С това автоматично е решен проблема за регулиране на напрежението, като не се допуска внасяне на по-високо напрежение от фотоволтаичното поле в постояннотоковата мрежа и цялата система работи с висока сигурност.In case of reduction or, in the extreme case, loss of consumption and / or in emergency modes of switching off the consumers, the photovoltaic panels of the photovoltaic structures 3 of the photovoltaic field 2 remain idle and their output voltage increases. At this point, each optimizer 12 limits the voltage, and despite the higher value of the voltage from the photovoltaic structure, which is the input voltage for the optimizer, it has an output voltage for supply to the DC network, which is not higher than the preset value when choosing an optimizer. This limited value of the output voltage does not change, regardless of the higher input voltage from the panels. This automatically solves the problem of voltage regulation, preventing the introduction of a higher voltage than the photovoltaic field in the DC network and the whole system works with high security.

Claims (8)

1. Фотоволтаична система за генериране и подаване на електрическа енергия към посто5 яннотокова мрежа (1) и консуматорите в нея, включваща фотоволтаично поле (2), съставено от поне една фотоволтаична структура (3), представляваща единичен фотоволтаичен панел (4) или група (5) фотоволтаични панели (4), което 1 θ фотоволтаично поле има съответно напрежение, а всяка от фотоволтаичните структури (3) има положителен извод (7) и отрицателен извод (8), като са налице и обща положителна изходяща линия (9) и обща отрицателна изходяща линия (10), както и защитен блок (11) със защитно комутационна апаратура, характеризираща се с това, че към изводите (7, 8) на всяка от фотоволтаичните структури (3), образуващи фото20 волтаичното поле (2) е включен оптимайзер (12), чиито изводи са свързани помежду си и/или в съответната конфигурация на фотоволтаичното поле към общата положителна изходяща линия 25 (9) и общата отрицателна изходяща линия (10), при което защитният блок (11) е монтиран към поне една от общите изходящи линии (9,10), които са свързани с постояннотоковата мрежа (1).A photovoltaic system for generating and supplying electricity to a direct current network (1) and its consumers, comprising a photovoltaic field (2) composed of at least one photovoltaic structure (3), representing a single photovoltaic panel (4) or a group 5) photovoltaic panels (4), which 1 θ photovoltaic field has a corresponding voltage, and each of the photovoltaic structures (3) has a positive terminal (7) and a negative terminal (8), and there is a common positive output line (9) and a common negative output line (10), as well as a protection unit (11) with protective switching equipment, characterized in that to the terminals (7, 8) of each of the photovoltaic structures (3) forming the photovoltaic field (2) is an optimizer (12) is connected, the terminals of which are connected to each other and / or in the corresponding configuration of the photovoltaic field to the common positive output line 25 (9) and the common negative output line (10), wherein the protection unit (11) is mounted to at least one o t the common output lines (9,10) which are connected to the direct current network (1). 2. Фотоволтаична система съгласно пре30 тенция 1, характеризираща се с това, че фотоволтаичното поле (2) е образувано от една фотоволтаична структура (3), като изходите на включения между нейния положителен извод (7) 35 и отрицателен извод (8) оптимайзер (12) са общата положителна изходяща линия (9) и общата отрицателна изходяща линия (10).Photovoltaic system according to claim 1, characterized in that the photovoltaic field (2) is formed by a photovoltaic structure (3), the outputs of the optimizer connected between its positive terminal (7) 35 and the negative terminal (8). 12) are the common positive output line (9) and the common negative output line (10). 3. Фотоволтаична система съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че фотоволтаичната структура (3) представлява група (5) от 40 единични фотоволтаични панели (4), свързани последователно.Photovoltaic system according to claim 2, characterized in that the photovoltaic structure (3) is a group (5) of 40 single photovoltaic panels (4) connected in series. 4. Фотоволтаична система съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че фотоволтаичната структура (3) представлява единичен фотоволтаичен панел (4).Photovoltaic system according to claim 2, characterized in that the photovoltaic structure (3) is a single photovoltaic panel (4). 45 е а45 is a 5. Фотоволтаична система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че фотоволтаичното поле (2) включва две, свързани фотоволтаични структури (3).Photovoltaic system according to claim 1, characterized in that the photovoltaic field (2) comprises two connected photovoltaic structures (3). 6. Фотоволтаична система съгласно претен5θ ция 5, характеризираща се с това, че поне една от фотоволтаичните структури (3) представлява единичен фотоволтаичен панел (4).Photovoltaic system according to claim 5, characterized in that at least one of the photovoltaic structures (3) is a single photovoltaic panel (4). 2183 UI2183 UI 7. Фотоволтаична система съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че поне една от фотоволтаичните структури (3) представлява „смарт фотоволтаичен панел“ (6), в който е вграден оптимайзерът (12).Photovoltaic system according to claim 5, characterized in that at least one of the photovoltaic structures (3) is a "smart photovoltaic panel" (6) in which the optimizer (12) is integrated. 8. Фотоволтаична система съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че поне една от фотоволтаичните структури (3) представлява група (5) от единични фотоволтаични панели (4), при което от включените към техните изводи оптимайзери (12) е образувана група от последователно свързани оптимайзери (12).Photovoltaic system according to claim 5, characterized in that at least one of the photovoltaic structures (3) is a group (5) of single photovoltaic panels (4), wherein a group of optimizers (12) is formed from the optimizers connected to their terminals. series optimizers (12).
BG003011U 2015-05-21 2015-05-21 PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT BG2183U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG003011U BG2183U1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG003011U BG2183U1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG2183U1 true BG2183U1 (en) 2016-01-29

Family

ID=56689605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG003011U BG2183U1 (en) 2015-05-21 2015-05-21 PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG2183U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204578425U (en) Novel solar power system
US11316471B2 (en) Manual transfer switch for onsite energy generation and storage systems
JP2011015501A (en) Power distribution system
CA2941670A1 (en) Dc power server for a dc microgrid
RU2011117087A (en) DISTRIBUTION DEVICE FOR ELECTRICITY DISTRIBUTION AND METHOD OF ELECTRICITY DISTRIBUTION
CN104065065A (en) Method for utilizing black-start diesel generator to be doubled as safety source diesel generator
US20170063254A1 (en) Inverter system
JP2017093127A (en) Power controller
CN103296696A (en) Inverter and method for controlling same
KR20110074370A (en) Method for controlling a power according to generatied value and power conversion apparatus thereof
KR20170026695A (en) Hybrid energy storage system
JP2013013174A (en) Power supply system
US20220166219A1 (en) Systems and methods for modular power conversion units in power supply systems
Nowak et al. Comparison of voltage control methods in distribution systems using QV based PI and droop controls of solar inverters
RU180385U1 (en) ASYMMETRIC SUPERCAPACITOR UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY
EP2999077A1 (en) An energy management device and an electrical installation
CN202888860U (en) Off-grid and grid-connected photovoltaic inverter
BG2183U1 (en) PHOTOVOLTAIC SYSTEM FOR GENERATION AND SUBMISSION OF ELECTRICITY TO THE STANDING NETWORK AND THE CONSUMER IN IT
CN205509924U (en) Photovoltaic power generation control system of autonomic formula
CN106787644B (en) Power management system and power supply method thereof
BG112048A (en) Photovoltaic system for generating and emitting electric energy into a direct current network and units within
CN220711145U (en) Parallel-to-off-grid switching circuit of energy storage inverter, energy storage inverter and photovoltaic energy storage system
CN209642328U (en) Power supply system
CN212323810U (en) Unit connecting device for reducing power consumption of off-grid electricity
RU133362U1 (en) MULTI-SECTION DIAGRAM OF AUTOMATIC TURNING ON THE RESERVE OF POWER SUPPLY