CN112771393A

CN112771393A - Afci自检

Info

Publication number: CN112771393A
Application number: CN201980063368.3A
Authority: CN
Inventors: B·霍费尔; S·布鲁尔; C·法斯蒂伯; W·斯必泽; A·霍费尔
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-05-07
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: EP3857661B1; US20220006282A1; ES2932731T3; AU2019346003A1; US11831149B2; AU2019346003B2; CN112771393B; EP3629037A1; WO2020064926A1; EP3857661A1; BR112021004790A2; PL3857661T3

Abstract

为了识别在系统中的故障(F)，该系统包括：变压器(4)，变压器具有能与直流电压线路(DC+、DC‑)串联的初级绕组(L1)和与初级绕组(L1)磁性耦联的次级绕组(L2)；以及评估单元(5)，评估单元处理在次级绕组(L2)上的次级信号(i2)，根据本发明，从次级信号(i2)中求得在至少一个频率(fn)下的信号分量(n(fn))，并且将信号分量(n(fn))的信号电平(P(fn))与信号阈值(P_min(fn))比较。当信号电平(P(fn))低于信号阈值(P_min(fn))时，探测到故障(F)。

Description

AFCI自检

技术领域

本发明涉及一种用于探测在系统中的故障的方法，该系统包括：变压器，变压器具有与直流电压线路串联的初级绕组和与初级绕组磁性耦联的次级绕组；以及评估单元，评估单元处理在次级绕组上的次级信号。此外，本发明涉及一种系统，该系统包括：变压器，变压器具有与直流电压线路串联的初级绕组；与初级绕组磁性耦合的次级绕组；以及评估单元，评估单元设计成处理在次级绕组上的次级信号。

背景技术

在直流电压设备中由至少一个直流电压源提供直流电压，并且通过直流电压线路将直流电压传输给直流电压汇流部。作为直流电压源，例如可提供一定数量的太阳能面板或光伏设备的太阳能电池单体，或者电池。在此，在太阳能面板或太阳能电池单体上，根据相应的阳光辐射产生直流电压。例如，逆变器可用作直流电压汇流部。逆变器将直流电压转换成交流电压，并且可将交流电压馈入到电网中，或者将所产生的交流电压提供给电负载，例如电机或者电池。

在多种系统中，希望与已有的直流电压源和/或直流电压汇流部通信。由控制单元发送的通信信号例如可用于将多个单个的太阳能面板同步。尤其是在出现故障情况时，通信信号也可用于切断直流电压源或系统的其它元件。

由此，通信信号例如可通过特地设置的通信线路或者直接通过现有的直流电压线路(借助于所谓的电力线通信，PLC)传输。在电力线通信中，将在PLC频率下已知的PLC信号调制成用于能量传输的直流电压作为基础信号，并且进行传输。由此，为了PLC信号的耦合和/或解耦，可将变压器用到直流电压线路上，其中，初级绕组与直流电压线路串联。变压器将流过初级绕组的交变的初级信号转换成在次级绕组中流动的交变的次级信号，并且相反地转换。此外，PLC接收单元或PLC发送单元与次级绕组连接以用于接收或发送PLC信号。其它接收单元或发送单元可位于与直流电压线路连接的直流电压源和/或直流电压汇流部上。

当电弧探测单元与变压器的次级绕组连接时，变压器也可用于识别电弧。如果出现电弧，则电弧信号作为初级信号的一部分由变压器从初级绕组转换成在次级绕组上的次级信号。电弧探测单元分析次级信号，并且识别通过变压器转换到次级侧上的电弧信号的、具有确定的电弧频率的信号分量或者具有不同电弧频率的信号分量。由此，可推断出电弧的出现。当在次级侧上的电弧信号与发送的PLC信号不同时，也可将已经为PLC通信存在的变压器用于识别电弧。

然而常常需要使得包括变压器和评估单元的系统无故障，例如以保证电弧识别和/或PLC通信正常工作。

发明内容

由此，本发明的目的是，识别系统中的故障，所述系统包括用于将直流电压线路的初级信号转换成次级信号的变压器以及用于评估次级信号的评估单元。

根据本发明，通过一种方法和一种故障探测单元实现该目的，其中，从次级信号中求得在至少一个频率下的信号分量，将该信号分量的信号电平与信号阈值比较，并且当信号电平低于信号阈值时，探测到在系统中的故障。由此，可在无故障性方面检查系统，尤其是变压器，或者评估单元的部分。例如，如果变压器的初级绕组和/或次级绕组损坏，则在至少一个确定的频率下的信号分量的信号电平低于信号阈值。如果根据本发明探测到这种情况，则可推断出在系统中的故障。作为故障，也可出现评估单元故障，例如放大器损坏。当然，可为不同频率设置不同信号阈值。

变压器可通过与直流电压线路串联的初级绕组将交变的初级信号与直流电压线路中解耦并且转换到次级绕组上。同样，变压器也可将交变的次级信号转换成在初级绕组上的交变的初级信号，并且耦合到直流电压线路中。

有利地，作为至少一个频率，考虑无故障的系统的至少一个在次级绕组上典型地出现的噪声频率。

由此，作为信号分量，可考察在噪声频率下的噪声。如果在至少一个频率(噪声频率)下的信号电平(噪声电平)低于信号阈值，则可推断出故障。由此，通过将在次级信号中不存在噪声用作在系统中的故障的指示，可积极地利用噪声。例如，具有噪声频率的典型的噪声源可为直流电压汇流部。

优选地，作为信号阈值，使用无故障的系统的、在典型地出现的噪声频率下出现的噪声电平。然而，也可在大于零并且小于无故障的系统的在典型地出现的噪声频率下出现的噪声电平的范围中确定信号阈值。

可求得在频带的多个频率下的信号分量，并且将在多个频率下的信号电平分别与信号阈值比较。由此，信号分量包括多个频率，其中，将在所述多个频率下的信号电平分别与信号阈值(信号阈值可对于多个频率是相同的，但不是必须相同)比较。在信号电平低于信号阈值时，可推断出故障。

有利地，求得在频带的多个频率下的信号分量，对在多个频率下的信号电平求平均值并且将平均值与信号阈值比较。通过求平均值，可忽略在频带中的频率上的干扰。否则的话，尽管未出现故障，这种类型的干扰可引起，在该频率下的信号电平低于信号阈值。通过考察在频带中的频率的所有信号电平并且求平均值，考察并评估在频带中的总能量含量。

优选地，频带从0Hz延伸到优选地40kHz的极限频率。

有利地，在系统起动时求得所述信号分量。由此可保证，在启动时评估单元和变压器正常工作并且不出现故障。显然，也可在系统运行中求得信号分量或信号分量的电平。

评估单元可通过故障识别单元代表自身，或者包括故障识别单元。

评估单元可包括电弧探测单元和/或PLC接收单元，电弧探测单元和/或PLC接收单元设计成接收通过变压器从初级绕组转换到次级绕组上的电弧信号和/或PLC接收信号。

评估单元也可为电弧探测单元和/或PLC接收单元的部分，电弧探测单元和/或PLC接收单元设计成接收通过变压器从初级绕组转换到次级绕组上的电弧信号和/或PLC接收信号。因此，电弧探测单元和/或PLC接收单元可包括根据本发明的评估单元。

也可设置发送单元，发送单元与变压器的次级绕组连接并且设计成将PLC发送信号发送给次级绕组。于是，变压器设计成，将PLC发送信号从次级绕组转换到初级绕组上。在直流电压源或直流电压汇流部上的接收单元可通过解调重获并评估调制的PLC发送信号。

直流电压线路可设置成用于将至少一个直流电压源的直流电压传输给至少一个直流电压汇流部。

至少一个直流电压源可包括至少一个光伏电池单体，并且至少一个直流电压汇流部包括至少一个逆变器。

优选地，从次级信号中求得在至少一个另外的频率下的另外的信号分量，并且将所述另外的信号分量的信号电平与信号上阈值比较。当信号电平高于信号上阈值时，探测到在系统中的故障。

至少一个另外的频率可对应于所述至少一个频率，由此，所述另外的信号分量对应于所述信号分量。

附图说明

接下来参考图1至6详细解释本发明，附图示例性地、示意性地且非限制性地示出本发明的有利的设计方案。其中：

图1a示出了没有出现故障时的根据本发明的系统，

图1b示出了出现故障时的根据本发明的系统，

图2示出了适合用于接收PLC接收信号的系统，

图3示出了适合用于探测电弧的系统，

图4示出了适合用于发送PLC接收信号并且用于探测电弧的系统，

图5示出了出现短路时适合用于发送PLC接收信号并且用于探测电弧的系统，

图6示出了次级信号的典型的频率范围。

具体实施方式

在图1a至4中，分别示出了直流电压源2和直流电压汇流部6，所述直流电压源和直流电压汇流部通过正的直流电压线路DC+和负的直流电压线路DC-相互连接。直流电压源2例如可包括一个或多个太阳能电池单体并且提供能量，该能量作为直流电压U_dc传输给直流电压汇流部6。直流电压汇流部6例如可包括逆变器，整流器，升压斩波器和/或降压斩波器，DC-DC换流器，双向换流器等，并且用于馈入到能量供给网络中或者用于负载的能量供给。当然，也可直接将电负载视为直流电压汇流部6。尤其是在光伏设备中，可设置直流电压源2和直流电压汇流部6的不同的配置方案，因此，例如每个太阳能面板作为直流电压源2通过直流电压线路DC+、DC-与作为直流电压汇流部6的逆变器连接。多个直流电压源2和/或直流电压汇流部6也可分成直流电压线路DC+、DC-的部分。

此外，作为直流电压源2的太阳能面板也可相互串联和/或并联。由此可设想直流电压源2、直流电压汇流部6和直流电压线路DC+、DC-的多样的配置方案，由此，本发明当然不限制在图中的配置方案上。在使用电池时，根据电池是放电还是充电，电池可被视为直流电压源2或直流电压汇流部6。由此，根据运行方式，例如，对于电池作为直流电压汇流部6的情况，逆变器或充电设备作为直流电压源2，或者对于逆变器或充电设备作为直流电压源2的情况，电池作为直流电压汇流部6。

此外，在图1a至4中设置根据本发明的系统1，系统1包括变压器4、评估单元5和故障探测单元7。变压器4包括在初级侧上的初级绕组L1和在次级侧上的次级绕组L2。在此，初级绕组L1与负的直流电压线路DC-串联，次级绕组L2与评估单元5连接。当然，初级绕组L1也可与正的直流电压线路DC+连接。

在正常运行中，流过初级绕组L1的交变的初级信号i1，优选地初级电流，通过变压器4转换成流过次级绕组L2的交变的次级信号i2，优选地次级电流i2，并且相反地转换。有利地，变压器4具有从初级侧到次级侧的1:1、1:2或1:4的转换比。此外，通信变压器4可具有铁氧体磁芯，例如Hiflux磁芯，优选地具有尤其有利的用于直流的饱和性能。

评估单元5设计成，评估施加在次级绕组L2上的次级信号i2。因此，例如可接收并处理通过变压器4从初级绕组L1转换到次级绕组L2上的PLC接收信号Rx(fx)和/或电弧信号arc(f_arc)，例如以下还将根据图2和3描述。

在图中，示例性地假设，变压器4具有1:1的转换比，由此，在变压器4功能正常时，初级信号i1对应于次级信号i2。由此，在变压器4功能正常时，初级信号i1和次级信号i2基本上相同，由此，在初级侧和次级侧上的频率fn、电弧频率f_arc、PLC-频率fx等是相同的，然而仅假设这种情况用以更简单地说明。

根据本发明，变压器4的次级绕组L2与故障探测单元7连接。故障探测单元7可构成评估单元5的一部分或者也自身被视为评估单元5。故障探测单元7从次级信号i2中求得在至少一个频率fn下的信号分量n(fn)。信号分量i2(fn)具有信号电平P(fn)，将该信号电平P(fn)与信号阈值P_min(fn)比较。当信号电平P(fn)低于信号阈值P_min(fn)时，探测到在系统1中的故障F。作为故障F，例如可以是出现在初级绕组L1、次级绕组L2或者同样在评估单元5或故障探测单元7中的损坏。

有利地，作为信号分量n(fn)，考察无故障的系统1的次级信号i2的典型地出现的噪声部分。由此，所述至少一个频率fn对应于典型地在次级绕组L2上出现的噪声频率。相应地，作为信号阈值P_min(fn)，可使用在至少一个频率fn(也就是说噪声频率)下在无故障的系统1中预测到的(因为典型地出现)的噪声电平。同样，可在大于零并且小于无故障的系统1的在典型地出现的噪声频率下出现的噪声电平的范围中确定信号阈值P_min(fn)。

在图1a至4中，例如作为在负的直流电压线路DC-中的箭头示出了信号分量n(fn)。由此，在图中，将所述信号分量n(fn)从初级绕组L1转换到次级绕组L2上。当然，所述信号分量n(fn)也可部分地(例如在一定的频率fn下)或者完全在次级侧上、例如在次级绕组L2上或在评估单元5中产生。

现在，如果在系统1中没有故障F，则在所述至少一个频率fn下的信号分量n(fn)具有高于信号阈值P_min(fn)的信号电平P(fn)，如在图1a中示出的那样。由此，未探测到故障F。

如果如在图1b中示出的那样在系统1中出现故障F，则信号分量n(fn)具有低于信号阈值P_min(f2)的信号电平P(fn)。在图1a中，信号分量n(fn)例如不再包含在次级信号i2中，因为次级绕组L2的线路中断(由此，在此实际上整个次级信号i2中断)。由此，在故障探测单元7中可推断出故障F存在。

根据本发明的故障识别单元7可与不同的变压器4组合。例如，如在图2中示出的那样，变压器4可设置成PLC变压器。由此，通过变压器4才将具有PLC频率fx的PLC接收信号Rx(fx)从初级绕组L1转换到次级绕组L2上，并且由例如作为评估单元5的一部分的PLC接收单元接收。

变压器4也可用于识别电弧，如在图3中示出的那样。如果在直流电压源2、直流电压汇流部6、直流电压线路DC+、DC-、直流电压线路DC+、DC-的插接连接部等中形成电弧，则在直流电压线路DC+、DC-中产生具有电弧频率f_arc的电弧信号arc(f_arc)。电弧频率f_arc例如在5kHz至200kHz的频率谱上延伸。由此，初级信号i1包括电弧信号arc(f_arc)。

例如，在图3中，作为在负的直流电压线路DC-中的闪电标志表示电弧。变压器4将初级信号i1转换成次级信号i2，由此，次级信号也包括电弧信号arc(f_arc)。即，在此，评估单元5包括电弧探测单元，并且在出现电弧时，可识别在次级信号i2中的电弧信号arc(f_arc)。由此，可推断出存在电弧arc。

对于具有包括电弧探测单元和/或PLC接收单元的评估单元5的系统1来说，可以与在图1a、b中描述的相似地进行故障F的识别，尤其是当完全没有接收PLC接收信号Rx或电弧信号arc(f_arc)时。

然而，如果接收了PLC接收信号Rx(fx)，则次级信号i2当然包括PLC接收信号Rx(fx)。合理地，为了使故障识别不受到PLC频率fx干扰，PLC接收信号Rx(fx)具有与所述至少一个频率fn不同的PLC频率fx。尤其是，当噪声频率用作至少一个频率fn以避免在噪声的频率范围中出现PLC通信时，给出该前提。此外，在故障情况(例如变压器4的线路或绕组中断)时，通常在次级信号i2中既不存在PLC接收信号Rx(fx)也不存在信号分量n(fn)，由此能快速推断出故障F。

对于电弧识别来说也有利的是，电弧arc不干扰故障识别，也就是说，电弧信号arc(f_arc)的电弧频率f_arc不在所述至少一个频率fn的范围中。但即使电弧信号arc(f_arc)应在信号分量n(fn)中，当在故障F时所述信号分量n(fn)的信号电平P(fn)低于信号阈值P_min(fn)时，也可实现故障F的识别。由此，尤其是当变压器4的绕组或线路断开损坏并且由此电弧信号arc(f_arc)未施加在评估单元5上时，可能不能实现电弧arc的探测。然而，根据本发明，通过故障识别单元7识别出该故障，在系统运行时这也是可行的。

也可设置与次级绕组L2连接的发送装置3，以用于发送具有PLC频率fx的PLC发送信号Tx(fx)，如在图4中示出的那样。PLC发送信号Tx(fx)被调制成次级信号i2并且由变压器4转换成初级信号i1。初级信号i1被耦合到直流电压线路DC+、DC-中，并且通过直流电压线路DC+、DC-传输到直流电压源2和/或直流电压汇流部6上，并且由设置在直流电压源2和/或直流电压汇流部6上的接收单元20接收并解调。在通过直流电压线路DC+、DC-传输PLC发送信号Tx时，也可使用在直流电压汇流部6中或上的滤波电容Cf，以用于使PLC发送信号Tx通过回路。例如，用于探测干扰部位的脉冲，用于测量阻抗的信号，干扰电平测量信号，用于各单个电流源2(例如太阳能电池单体)的同步信号，或者同样控制信号可用作PLC发送信号Tx(fx)。

用于PLC接收信号Rx(fx)以及用于PLC发送信号Tx(fx)的PLC频率fx通常在125kHz至145kHz的，例如131.25kHz至143.75kHz的频率谱中。

尤其有利的是这样的系统1，即，其具有故障探测单元和用于识别电弧arc的评估单元5，其中，附加地，设置用于发送PLC发送信号Tx(fx)的发送单元3。由此，变压器4可用于PLC通信，而且用于探测电弧arc。可实现，通过发送装置3发送PLC发送信号Tx(fx)，并且同时通过例如作为评估单元5的一部分的电弧探测单元识别电弧arc。图4示出了本发明的有利的设计方案，该设计方案实现了通过电弧信号arc(f_arc)识别电弧arc并且发送PLC发送信号Tx(fx)，其中，此外实现了故障识别7。初级绕组L1与直流电压线路DC+、DC-连接。次级绕组L2与评估单元5连接，在此，评估单元基本上构成电弧识别单元并且包括故障探测单元7。为了使PLC发送信号Tx(fx)相对于电弧信号arc(f_arc)衰减，在此例如设置电阻R和串联的具有优选地70至120nF的数量级的电容C，其中，基础频率可设置在kHz的范围中，优选地130kHz。电容C与次级绕组L2并联。此外，评估单元5包括电阻R，以用于将次级信号i2转换成在电阻R上施加的电压U，并且进行处理以识别电弧arc。同样，通过考察在所述至少一个频率fn下的信号分量n(fn)的信号电平P(fn)并且与信号阈值P_min(fn)比较，通过电压U将次级信号i2用于识别故障F。

由于发送单元3同样与次级绕组串联，由此产生谐振回路，在评估单元5(连同故障识别单元7)方面，谐振回路引起相对于信号分量n(fn)和电弧信号arc(f_arc)减弱直至1/10的PLC发送信号Tx(fx)。由此，尤其是在发送PLC发送信号Tx(fx)时，也实现可靠地识别电弧arc，例如故障F。在图4中示出的设计方案当然也可在没有电弧识别的情况下实现。即，由此也可在不存在电弧探测单元的情况下，在功能或故障F方面检测具有与次级绕组L2连接的用于PLC通信的发送单元3的变压器4。当然，也可通过评估单元5自身的噪声产生信号分量n(fn)。由此，也可推断出在评估单元中的故障。

从次级信号i2中可求得在至少一个另外的频率fn1下的另外的信号分量n1(fn1)并且将所述另外的信号分量n1(fn1)的信号电平P(fn1)与信号上阈值P_max(fn1)比较。当信号电平P(fn1)超过信号上阈值P_max(fn1)时，探测到在系统1中的故障F。在图5中示出了有故障的系统1，所述系统1具有评估单元5的电容C短路KS作为故障F。在此，短路KS同样短接次级绕组L2。由此，由于短路KS，在另外的频率fn1下的另外的信号分量n1(fn1)的信号电平P(fn1)高于信号上阈值P_max(fn1)，并且可推断出故障F，在此短路KS。当然，仅仅以举例的方式阐述电容C的短路KS，也可识别出在评估单元5中或者装置1的其它元件中的其它短路KS或其它方式的故障。

尤其是当假设故障F以不同方式影响在不同的频率fn或另外的频率fn1下的电平P(fn)、P(fn1)时，信号阈值P_min(fn)和/或信号上阈值P_max(fn1)可对于不同的频率fn或另外的频率fn1变化。如果所述另外的频率fn1对应于频率fn，则当信号电平P(fn)、P(fn1)在信号下阈值P_min(fn)和信号上阈值P_max(fn1)之间时，探测不到故障。如果信号电平P(fn)、P(fn1)低于信号下阈值P_min(fn)或者高于信号上阈值P_max(fn1)，则探测到故障F。

也可假设，在系统1中不同类型的故障F可降低在不同的(另外的)频率fn、fn1下的不同信号分量n(fn)的信号电平P(fn)、P(fn1)。由此，通过将在不同的(另外的)频率fn、fn1下的不同(另外的)信号分量n(fn)、n1(fn1)的电平P(fn)、P(fn1)与信号阈值P_min(fn)和信号上阈值P_max(fn1)比较，可推断出在系统1中不同的故障类型F。

图6示出了次级信号i2在该频率范围中的典型走向。在此，作为信号分量n(fn)，例如设置0至40kHz的频带作为截止频率。以实线示出了没有出现故障F的次级信号i2。可看出，在此对于所有频率fn，信号分量n(fn)高于信号阈值P_min(fn)，由此可推断出，在系统1中未出现故障F。

以虚线示出了在出现故障F时的次级信号i2。相对于没有故障F的信号分量n(fn)，在出现故障F时次级信号i2的信号分量n(fn)具有较低的信号电平P(fn)。由此，在所有频率fn下，信号电平都低于信号阈值P_min(fn)。由此可推断出，在系统1中未出现故障F。

可求出该频带的频率fn的信号电平P(fn)的平均值并且将该平均值与信号阈值P_min(fn)比较，以发现单个频率fn的干扰。由此，不是考察并评估单个频率fn的信号电平P(fn)，而是考察并评估在频带中的总能量含量。在此，平均值可为算数的平均值，中位数等。

当然，除了信号分量n(fn)、电弧信号arc(f_arc)、PLC发送信号Tx(fx)和PLC接收信号Rx(fx)之外，初级信号i1和次级信号i2可包含交变电流的其它部分，例如其它信号，干扰等。

Claims

1.一种用于探测在系统中的故障(F)的方法，所述系统包括：变压器(4)，所述变压器具有能与直流电压线路(DC+、DC-)串联的初级绕组(L1)和与初级绕组(L1)磁性耦联的次级绕组(L2)；以及评估单元(5)，所述评估单元处理在次级绕组(L2)上的次级信号(i2)，其特征在于，从所述次级信号(i2)中求得在至少一个频率(fn)下的信号分量(n(fn))，并且将所述信号分量(n(fn))的信号电平(P(fn))与信号阈值(P_min(fn))比较，并且当所述信号电平(P(fn))低于信号阈值(P_min(fn))时，探测到在系统(1)中的故障(F)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，考虑无故障的系统(1)的至少一个在次级绕组(L2)上典型地出现的噪声频率作为至少一个频率(fn)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，考虑所述无故障的系统(1)的在典型地出现的噪声频率下出现的噪声电平作为信号阈值(P_min(fn))。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在大于零并且小于无故障的系统(1)的在典型地出现的噪声频率下出现的噪声电平的范围中确定所述信号阈值(P_min(fn))。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在频带的多个频率(fn)下求得所述信号分量(n(fn))，并且将在多个频率(fn)下的信号电平(P(fn))分别与信号阈值(P_min(fn))比较。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，求得在频带的多个频率(fn)下的信号分量(n(fn))，对在多个频率(fn)下的信号电平(P(fn))求平均值或中位数并且与信号阈值(P_min(fn))比较。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述频带从0Hz延伸直至极限频率、优选地40kHz的极限频率。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述系统(1)起动时求得所述信号分量(n(fn))。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述评估单元(5)接收并评估通过变压器(4)从初级绕组(L1)转换到次级绕组(L2)上的PLC接收信号(Rx(fx))和/或电弧信号(arc(f_arc))。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，由发送单元(3)将PLC发送信号(Tx(fx))发送给次级绕组(L2)并且从次级绕组(L2)转换到初级绕组(L1)上。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，从所述次级信号(i2)中求得在至少一个另外的频率(fn1)下的另外的信号分量(n1(fn1))，并且将所述另外的信号分量(n1(fn1))的信号电平(P(fn1))与信号上阈值(P_max(fn1))比较，并且当所述信号电平(P(fn1))高于信号上阈值(P_max(fn1))时，探测到在系统(1)中的故障(F)。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述另外的频率(fn1)对应于所述频率(fn)。

13.一种系统(1)，所述系统包括：变压器(4)，所述变压器具有能与直流电压线路(DC+、DC-)串联的初级绕组(L1)、与初级绕组(L1)磁性耦联的次级绕组(L2)；以及评估单元(5)，所述评估单元设计成，处理在次级绕组(L2)上的次级信号(i2)，其特征在于，设有故障评估单元(7)，所述故障评估单元与次级绕组(L2)连接并且设计成，从所述次级信号(i2)中求得在至少一个频率(fn)下的信号分量(n(fn))，将所述信号分量(n(fn))的信号电平(P(fn))与信号阈值(P_min(fn))比较，并且当信号电平(P(fn))低于信号阈值(P_min(fn))时，探测到在系统(1)中的故障(F)。

14.如权利要求13所述的系统(1)，其特征在于，所述评估单元(5)包括电弧探测单元和/或PLC接收单元，所述电弧探测单元和/或PLC接收单元设计成，接收通过变压器(4)从初级绕组(L1)转换到次级绕组(L2)上的电弧信号(arc(f_arc))和/或PLC接收信号(Rx(fx))。

15.如权利要求13所述的系统(1)，其特征在于，所述评估单元(5)为电弧探测单元和/或PLC接收单元的部分，所述电弧探测单元和/或PLC接收单元设计成，接收通过变压器(4)从初级绕组(L1)转换到次级绕组(L2)上的电弧信号(arc(f_arc))和/或PLC接收信号(Rx(fx))。

16.如权利要求13至15中任一项所述的系统(1)，其特征在于，设有发送单元(3)，所述发送单元与变压器(4)的次级绕组(L2)连接并且设计成，将PLC发送信号(Tx(fx))发送给次级绕组(L2)，并且变压器(4)设计成，将PLC发送信号(Tx(fx))从次级绕组(L2)转换到初级绕组(L1)上。

17.如权利要求13至16中任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述直流电压线路(DC+、DC-)设置成用于，将至少一个直流电压源(2)的直流电压(Udc)传输给至少一个直流电压汇流部(6)。

18.如权利要求13至17中任一项所述的系统(1)，其特征在于，所述至少一个直流电压源(2)包括至少一个光伏电池单体，并且所述至少一个直流电压汇流部(6)包括至少一个逆变器。