CN114762210A - 转换器设备和运行方法 - Google Patents

转换器设备和运行方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114762210A
CN114762210A CN202080083449.2A CN202080083449A CN114762210A CN 114762210 A CN114762210 A CN 114762210A CN 202080083449 A CN202080083449 A CN 202080083449A CN 114762210 A CN114762210 A CN 114762210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
inverter
intermediate circuit
voltage
solar generator
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN202080083449.2A
Other languages
English (en)
Inventor
A·法尔克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMA Solar Technology AG
Original Assignee
SMA Solar Technology AG
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 SMA Solar Technology AG filed Critical SMA Solar Technology AG
Publication of CN114762210A publication Critical patent/CN114762210A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/34—Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/16—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by adjustment of reactive power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/50—Controlling the sharing of the out-of-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/16—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种用于在第一电网(10)和第二电网(13)之间交换功率的转换器设备(1)包括：在交流侧能够与所述第一电网(10)连接并在直流侧与所述转换器设备(1)的中间电路(14)连接的第一逆变器(11)；在交流侧能够与所述第二电网(13)连接并在直流侧与所述中间电路(14)连接的第二逆变器(12)；以及与所述中间电路(14)直接连接的太阳能发电机(15)。所述第一逆变器(11)的第一控制器(17)设置用于调设所述第一逆变器(11)的转换器功率，所述第二逆变器(13)的第二控制器(18)设置用于如此调设所述中间电路(14)的电压，使得最大化所述太阳能发电机(15)的功率。也描述了这种转换器设备的运行方法。

Description

转换器设备和运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于在两个电网之间交换功率的转换器设备以及一种用于交换功率的方法。
背景技术
已知的是，借助变频器在电网之间交换功率，所述电网以不同频率或彼此异步地运行。为此，要传输的功率由第一逆变器或整流器转换成直流电压并且馈入到中间电路中。第二逆变器从中间电路中汲取要传输的功率，并且将其转换成与目标电网中的馈入兼容的交流电压功率。为了确保稳定的运行条件，馈入到中间电路中的功率必须始终相应于所汲取的功率。因此，所涉及的逆变器通常以彼此协调的方式运行，例如通过一个共同的控制装置。
同样已知的是，通过转换器将存储器(例如电池)连接到中间电路。在这种情况下，中间电路的所馈入的和所汲取的功率也必须一致，其中，通过一个逆变器馈入的功率和通过另一个逆变器汲取的功率之间的差由转换器补偿并且用于对存储器进行充电/放电。
同样已知的是，通过太阳能发电机产生直流电压功率和通过逆变器将该功率馈入到连接的交流电压电网中。在此，逆变器能够通过改变太阳能发电机处的直流电压来最大化由太阳能发电机产生的功率。
文献EP2 190 095 A1公开了一种能量供应系统，其通过两个逆变器连接到两个不同的电网，例如铁路电网和交流电流电网。逆变器通过一个共同的直流中间电路电网来连接，附加地，能量发生器也连接到该直流中间电路电网。未公开是否应当以及应当如何优化连接的能量发生器的产量。
发明内容
本发明的任务是，以太阳能发电机对用于在原则上独立运行的两个交流电压电网之间传输功率的设备进行扩充，并且升级该设备以控制太阳能发电机的功率产生并将所产生的功率选择性地或也按比例地输送到这两个电网。此外，本发明的任务是阐明用于这种设备的运行方法。
该任务通过具有权利要求1的特征的设备以及通过具有权利要求8的特征的方法来解决。在从属权利要求中描述了优选的实施方式。
在本发明的第一方面中，一种用于在第一电网和第二电网之间交换功率的转换器设备包括：第一逆变器，所述第一逆变器在交流侧能够与所述第一电网连接并且在直流侧与中间电路连接；第二逆变器，所述第二逆变器在交流侧能够与所述第二电网连接并且在直流侧与所述中间电路连接。因而，中间电路实现了在逆变器之间并且因此在电网之间传输功率。太阳能发电机与中间电路直接(即没有转换器的中间连接地)连接。第一逆变器的第一控制器设置用于调设第一逆变器的预给定的转换器功率，并且，第二逆变器的第二控制器设置用于如此调设中间电路的电压，使得如所期望地调设太阳能发电机的功率。在此，所调设的功率可以是最大功率(MPP功率，MPP＝Maximal Power Point，最大功率点)。
以这种方式，设计用于在电网之间交换功率的转换器设备在无需附加部件或需要最少的附加部件的情况下被升级，以将能够由太阳能发电机产生的功率灵活地提供给一个或两个电网。在此，太阳能发电机能够以在转换器设备的逆变器中的一个逆变器的额定功率的10％和100％之间的额定功率被确定尺寸(dimensioniert)。然而也可设想，太阳能发电机配备有转换器设备的逆变器中的一个逆变器的额定功率的100％以上的额定功率，例如配备有150％或在极端情况下高达200％，从而在电网之间的功率交换的功能然后可能视情况而定地受到损害或必须缩减(abgeregelt)太阳能发电机。然后，例如不再可能从一个电网中汲取所期望的功率，而是PV功率被馈入到两个电网中或者说缩减太阳能发电机，其方式是，相应地增加中间电路电压。
由于太阳能发电机直接连接到中间电路，因此第二逆变器可以最大化由太阳能发电机产生的功率，其方式是，该第二逆变器例如借助电流传感器确定太阳能发电机的功率并且如下地改变电压，使得其近似于太阳能发电机的功率最大值MPP(英：Maximum PowerPoint，最大功率点)。替代于确定太阳能发电机功率地，第二逆变器也可以仅确定自身的转换器功率的变化，该变化由中间电路电压的本身产生的变化产生，以便近似于MPP。以这种方式，不需要附加的电流传感器。为此，第二逆变器可以使用已知的MPP跟踪算法。根据第一逆变器所调节到的功率期望值，在第二逆变器处会产生不同的功率流和流动方向。据此，第一功率期望值允许将由太阳能发电机产生的功率灵活地分配到两个电网上。与此并行地，能够在所涉及的逆变器的转换器容量的框架内实现在两个电网之间的所期望的功率交换。
优选，所述电网中的至少一个电网三相地实施。特别优选，两个电网都三相地实施。然而也可设想，所述电网中的一个或者甚至两个电网都单相地实施。
在一个有利的实施方式中，另外还有存储器通过转换器连接到中间电路。由此，根据本发明的转换器设备在进入两个电网或来自两个电网的功率流方面获得进一步的灵活性。太阳能发电机产生的功率(然而，所述功率在产生时刻不应馈入所述电网中的任一个电网中)或者应从电网中汲取的功率可以暂时转移到存储器中，以允许稍后的馈入。暂时还可能的是，通过将存储器放电来将馈入到两个电网中的功率的总和提高到超过由太阳能发电机产生的功率值。
为了使功率流的设计灵活，第一逆变器和第二逆变器能够双向地实施。
在一个构型中，以功率调节的方式运行的逆变器的功率期望值可以是作为流经以电压调节的方式运行的逆变器的功率的函数来确定的。例如，可以将功率期望值确定为流经以电压调节的方式运行的逆变器的功率的百分比，例如以便确保由太阳能发电机产生的功率在电网之间的固定百分比分配。然而，当以电压调节的方式运行的逆变器即将发生过载时，也可以仅执行功率期望值的适配。
本发明的另一个方面涉及一种用于通过转换器设备在第一电网和第二电网之间交换功率的方法，所述转换器设备包括与所述第一电网连接的第一逆变器和与所述第二电网连接的第二逆变器，所述第一逆变器和所述第二逆变器通过中间电路彼此连接，其中，太阳能发电机直接连接到所述中间电路。根据本发明的方法包括所述第一逆变器的功率调节运行和所述第二逆变器的中间电路电压调节运行。在此，如此调节中间电路电压，使得最大化所述太阳能发电机的功率。在此，太阳能发电机功率的最大化也可以仅暂时地进行，例如在多个运行模式中的一个模式中运行。在此，当达到第二逆变器的最大转换器功率时，第二逆变器将以缩减的方式运行太阳能发电机以避免过载。
在本发明的一个有利设计中，所述逆变器中的至少一个、优选两个逆变器提供无功功率，其中，所述无功功率优选地是作为连接到所述至少一个逆变器的电网的或者说连接到相应的逆变器的电网的电压的函数来提供的。通过这种措施能够支持连接到所述至少一个逆变器的电网的或者说两个电网的电压。
相应地，也有利的是，第一逆变器将功率期望值作为连接到所述逆变器的电网的频率的函数进行选择，因为电网频率表示电网的功率过剩或功率不足的指标，第一逆变器能够以这种方式补偿或至少减少该电网频率。
在这一点上不应该不提的是，如果一个或两个电网在短时间内具有可以通过逆变器直接传输到太阳能发电机中的多余能量，太阳能发电机也可以在另一个运行类型中用作卸荷器(Dump-Load)，尤其地，其方式是，将中间电路电压提高到太阳能发电机的开路电压以上。
在本发明的一个实施方式中，例如在一个运行模式之内，所述功率调节运行和所述电压调节运行的角色可以基于切换标准在所述逆变器之间互换。优选，在互换角色之前，可以将太阳能发电机置于具有如下电压的运行点中：该电压高于太阳能发电机的MPP电压。在这个运行点中，太阳能发电机功率随电压上升而下降或者说随电压下降而上升。如果现在在两个逆变器都以固定转换器功率(该固定转换器功率相应于紧接在过渡阶段开始之前的转换器功率)运行的过渡阶段中，则由辐照变化引起的太阳能发电机功率的变化不需要适配两个逆变器的固定转换器功率的期望值，使得在过渡阶段内得出转换器设备的稳定运行。过渡阶段的开始和结束可以通过逆变器或者说相关控制器之间的通信来协调。优选，以电压调节的方式运行的逆变器启动角色互换。
附图说明
在下文中，借助附图来说明本发明，其中：
图1示出转换器设备的根据本发明的第一实施方案，以及
图2示出转换器设备的根据本发明的第二实施方案。
具体实施方式
图1示出了转换器设备1的根据本发明的实施方案，该转换器设备1具有第一逆变器11和第二逆变器12。第一逆变器11在交流侧通过变压器19连接到第一电网10，该第一电网在这里单相地实施。第二逆变器12在交流侧通过另一个变压器19连接到第二(在这里为三相的)电网13。变压器19用于使两个逆变器的输出电压适配于分别连接的电网的电压。两个逆变器在直流侧通过中间电路14而彼此连接。附加地，太阳能发电机15连接到中间电路14。太阳能发电机15直接(即没有转换器的中间连接地)连接，使得中间电路电压相应于太阳能发电机电压并且太阳能发电机15的功率产生可以直接通过中间电路电压的控制来影响。太阳能发电机15优选可以通过断路开关16与中间电路14分离。在需要的情况下，太阳能发电机15可以通过断路开关16与中间电路14电分离。
第一控制器17控制第一逆变器11的运行，而第二控制器18控制第二逆变器12的运行。然而也可设想，两个逆变器通过一个共同的控制器来运行。
第一控制器17设置用于实现第一逆变器11的功率调节运行，在所述功率调节运行中第一逆变器11将期望功率馈入到第一电网10中或者从第一电网10中汲取该期望功率。可以根据第一电网10的频率来选择期望功率，其方式是，例如在第一控制器17中保存功率-频率特性曲线。附加地，第一控制器17可以根据第一电网10的电压来提供无功功率，例如基于所保存的无功功率-电压特性曲线。两个选项都用于稳定第一电网10。
第二控制器18设置用于实现第二逆变器12的中间电路电压调节运行，在所述中间电路电压调节运行中，第二逆变器12如此调节与第二电网13交换的功率，使得施加在中间电路14上的中间电路电压呈现期望值。在这种调节的框架内，既可以产生流入第二电网13中的功率流，也可以产生来自第二电网13的功率汲取。功率流的水平
Figure BDA0003665938370000051
和方向既受当前使用在第一逆变器11处的期望功率值的影响，也受当前由太阳能发电机15产生的功率的影响。
第二控制器18也可以与第一控制器17类似地提供无功功率，该无功功率的水平和类型尤其是作为第二电网13的电压的函数来选择的，其中，必须分别遵守两个逆变器的视在功率限制(Scheinleistungsgrenze)，以避免逆变器过载。
第二控制器还设置用于，至少在一个运行类型中如此选择中间电路14的电压的期望值，使得最大化由太阳能发电机15产生的功率。已知的MPP跟踪算法适用于实现该目标，其中，太阳能发电机电压或者说中间电路电压逐步或连续地变化，并且，分析由电压变化引起的功率变化以实现稳定的中间电路电压，以便从中推导出进一步的电压变化并且因而将太阳能发电机电压在朝向最大功率点的方向上驱动或者说将该最大功率点保持在那里。
优选，两个控制器设置用于，通过控制管线22在彼此之间交换控制参数。这些参数可以包括相应逆变器的电参数的期望值和/或实际值，例如包括功率值、电流值或电压值，或者包含具体的控制指令。以这种方式，所述控制器中的一个可以对另一个控制器施加影响，或者，两个控制器都可以追求共同的调节目标。然而，控制参数的交换也可以无线地、尤其是通过无线电传输进行。
功率调节控制器和电压调节控制器的角色可能不是永久地配属给第一控制器17或者说第二控制器18，而是在两个控制器之间切换。该切换可以基于转换器设备1的运行情况来选择，其中，预给定用于角色切换的切换标准。在满足切换标准的情况下执行角色切换，例如通过两个控制器之间的通信，这由虚线呈现。这种角色切换能够具有一个短暂的过渡阶段，在该过渡阶段中两个控制器都以功率调节的方式运行。在该过渡阶段开始时，以电压调节的方式运行的逆变器的当前转换器功率被选择为功率调节运行的初始期望功率。在该过渡阶段结束时，将原始功率调节的逆变器置于电压调节运行中。
在过渡阶段之前，太阳能发电机15优选可以被置于太阳能发电机电压高于当前MPP电压的运行点中。由此，太阳能发电机15的功率-电压特性曲线在过渡阶段中抵消由于中间电路中可能的不完全的功率均衡而引起的电压变化。可设想，在角色切换时，太阳能发电机15的当前MPP电压在用于角色切换的通信的框架内被一起交换。这允许太阳能发电机在完成角色切换后立即返回其MPP。
作为以功率调节的方式或者说以电压调节的方式运行的逆变器的角色的配属或者说切换标准优选可以如此选择，使得实现了对由太阳能发电机15产生的功率的波动的最大可能控制储备和/或与逆变器的电网稳定反应有关的最大可能控制储备。例如，以电压调节的方式运行的逆变器的角色优选可以分派给具有更大额定功率的逆变器。
不仅第一电网10而且第二电网13可以单相或多相地、尤其是三相地实施。在两个电网之间，相数能够实施为相同或不同的。例如，连接到第一逆变器11的电网10可以三相地实施，并且连接到第二逆变器12的电网13可以单相地实施。
在图2中示出根据本发明的转换器设备1的第二实施方式。相对于图1中的实施方式，转换器设备1补充有存储器20，该存储器通过转换器21也连接到中间电路。转换器21优选实施为电流隔离转换器，以便出于运行安全的原因以与中间电路14隔离的方式运行存储器20。此外，在图2中，两个电网10、13都三相地实施。
优选如此控制转换器21，使得在中间电路14和存储器20之间交换所期望的、至少在一段时间内恒定的交换功率。以这种方式，存储器20与中间电路14的连接不会影响或不会显著影响通过电压调节的逆变器寻找最大功率的运行点。然而也可设想，转换器21暂时以电压调节的方式运行，尤其是在两个逆变器都以功率调节的方式运行的运行类型期间，例如在上述过渡阶段的框架内。在这种运行类型或阶段中，转换器21可以如此保持中间电路电压稳定，使得例如太阳能发电机保持在MPP或其另外的运行点中。
针对根据本发明的转换器设备1的第一实施方式所描述的运行方法，尤其是关于用于电网支持的MPP跟踪、角色切换和无功功率或者说有功功率提供，也可以使用在根据本发明的转换器设备1的第二实施方式中。在此，存储器20增加了用于电网支持的可能性，其方式是，该存储器为必要的短期功率需求提供附加的控制储备。
附图标记列表
1 转换器设备
10 电网
11 逆变器
12 逆变器
13 电网
14 中间电路
15 太阳能发电机
16 断路开关
17 控制器
18 控制器
19 变压器
20 存储器
21 转换器
22 控制管线

Claims (14)

1.一种用于在第一电网(10)和第二电网(13)之间交换功率的转换器设备(1)，所述转换器设备包括：
-第一逆变器(11)，所述第一逆变器在交流侧能够与所述第一电网(10)连接并且在直流侧与所述转换器设备(1)的中间电路(14)连接，
-第二逆变器(12)，所述第二逆变器在交流侧能够与所述第二电网(13)连接并且在直流侧与所述中间电路(14)连接，
-太阳能发电机(15)，所述太阳能发电机与所述中间电路(14)直接连接，
其中，所述第一逆变器(11)的第一控制器(17)设置用于调设所述第一逆变器(11)的预给定的转换器功率，并且所述第二逆变器(13)的第二控制器(18)设置用于如此调设所述中间电路(14)的电压，使得最大化所述太阳能发电机(15)的功率。
2.根据权利要求1所述的转换器设备(1)，其中，所述电网中的至少一个电网三相地实施。
3.根据权利要求1或2所述的转换器设备(1)，其中，所述第一电网(10)单相地实施。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(1)，其中，所述第一控制器(17)和所述第二控制器(18)设置用于在彼此之间交换控制参数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(1)，其中，进一步地，存储器(20)通过转换器(21)连接到所述中间电路(14)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(1)，其中，所述第一逆变器(11)和所述第二逆变器(12)双向地实施。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转换器设备(1)，其中，所述太阳能发电机(15)具有额定功率，所述额定功率在所述转换器设备(1)的所述逆变器(11，21)中的一个逆变器的额定功率的10％和200％之间。
8.一种用于通过转换器设备(1)在第一电网(10)和第二电网(13)之间交换功率的方法，所述转换器设备包括与所述第一电网(10)连接的第一逆变器(11)和与所述第二电网(13)连接的第二逆变器(12)，所述第一逆变器和所述第二逆变器通过中间电路(14)彼此连接，其中，太阳能发电机(15)直接连接到所述中间电路(14)，
其中，所述方法包括所述第一逆变器(11)的功率调节运行和所述第二逆变器(12)的中间电路电压调节运行，并且如此调节中间电路电压，使得最大化所述太阳能发电机(15)的功率。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当达到所述第二逆变器(13)的最大转换器功率时，所述第二逆变器(12)以缩减的方式运行所述太阳能发电机(15)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述逆变器(11，12)中的至少一个逆变器提供无功功率，其中，所述无功功率优选地是作为连接到所述至少一个逆变器的电网的电压的函数来提供的。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述第一逆变器(11)将所述功率作为连接到所述逆变器(11)的电网(10)的频率的函数进行选择。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述功率调节运行和所述电压调节运行的角色基于切换标准在所述逆变器之间互换。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在互换所述角色之前，将所述太阳能发电机(15)置于具有高于所述太阳能发电机(15)的MPP电压的电压的运行点中。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，以功率调节的方式运行的逆变器的功率期望值是作为流经以电压调节的方式运行的逆变器的功率的函数来预先给定的。
CN202080083449.2A 2019-11-28 2020-11-17 转换器设备和运行方法 Pending CN114762210A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019132336.3A DE102019132336A1 (de) 2019-11-28 2019-11-28 Wandlervorrichtung und betriebsverfahren
DE102019132336.3 2019-11-28
PCT/EP2020/082419 WO2021104944A1 (de) 2019-11-28 2020-11-17 Wandlervorrichtung und betriebsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114762210A true CN114762210A (zh) 2022-07-15

Family

ID=73476141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080083449.2A Pending CN114762210A (zh) 2019-11-28 2020-11-17 转换器设备和运行方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220285946A1 (zh)
EP (1) EP4066341B1 (zh)
JP (1) JP2023503353A (zh)
CN (1) CN114762210A (zh)
DE (1) DE102019132336A1 (zh)
WO (1) WO2021104944A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060108A1 (de) * 2000-11-27 2002-06-27 Univ Dresden Tech Verfahren zur Einstellung des Punktes maximaler Leistung eines Solargenerators einer photovoltaischen Solaranlage
WO2008138020A1 (de) * 2007-05-14 2008-11-20 Fronius International Gmbh Verfahren zur steuerung eines wechselrichters und wechselrichter
DE102008004269A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Generator-Technik Schwäb. Gmünd GmbH & Co. Energieversorgungseinrichtung für Nebenaggregate und Betriebsverfahren
EP2190095A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-26 DB Energie GmbH Energieversorgungssystem
CN103038978A (zh) * 2010-03-25 2013-04-10 瑞富太阳能有限责任公司 用于扩展的日射量值范围的太阳能逆变器及运行方法
DE102015008305A1 (de) * 2015-06-29 2016-12-29 Karlsruher Institut für Technologie Energiemanagementsystem für ein Energieerzeugungssystem
CN107408819A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 通用电器技术有限公司 电力传输网络

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2747136C2 (de) * 1977-10-18 1984-08-23 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Regelungsverfahren für eine HGÜ-Kurzkupplung
DE3326947A1 (de) * 1983-07-22 1985-02-07 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren und schaltungsanordnung zum betrieb einer hochspannungs-gleichstrom-verbindung zwischen zwei wechselspannungsnetzen
CA2027291C (en) * 1990-04-10 1996-03-19 Anthony Joseph Griffin Electronic three phase to single phase power converter
CN103828166B (zh) * 2011-09-26 2016-07-20 紫稳电机株式会社 直流电源利用系统和采用该系统的直流型微电网网络
DE102014212832A1 (de) * 2014-07-02 2016-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz
US9755545B2 (en) * 2014-11-21 2017-09-05 General Electric Company System and method for unified common mode voltage injection
KR101626911B1 (ko) * 2015-02-26 2016-06-02 연세대학교 산학협력단 복수개의 에너지 저장 장치를 위한 전력 제어 시스템 및 방법
ES2813954T3 (es) * 2017-01-05 2021-03-25 Ferroamp Elektronik Ab Disposición de red de energía local

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060108A1 (de) * 2000-11-27 2002-06-27 Univ Dresden Tech Verfahren zur Einstellung des Punktes maximaler Leistung eines Solargenerators einer photovoltaischen Solaranlage
WO2008138020A1 (de) * 2007-05-14 2008-11-20 Fronius International Gmbh Verfahren zur steuerung eines wechselrichters und wechselrichter
DE102008004269A1 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Generator-Technik Schwäb. Gmünd GmbH & Co. Energieversorgungseinrichtung für Nebenaggregate und Betriebsverfahren
EP2190095A1 (de) * 2008-11-20 2010-05-26 DB Energie GmbH Energieversorgungssystem
CN103038978A (zh) * 2010-03-25 2013-04-10 瑞富太阳能有限责任公司 用于扩展的日射量值范围的太阳能逆变器及运行方法
CN107408819A (zh) * 2015-03-19 2017-11-28 通用电器技术有限公司 电力传输网络
DE102015008305A1 (de) * 2015-06-29 2016-12-29 Karlsruher Institut für Technologie Energiemanagementsystem für ein Energieerzeugungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
EP4066341C0 (de) 2023-12-27
EP4066341B1 (de) 2023-12-27
JP2023503353A (ja) 2023-01-27
US20220285946A1 (en) 2022-09-08
DE102019132336A1 (de) 2021-06-02
WO2021104944A1 (de) 2021-06-03
EP4066341A1 (de) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2750477C9 (ru) Способ эксплуатации зарядной станции
JP5546832B2 (ja) 配電システム
EP2670015B1 (en) Power control device and power control method
JP5799254B2 (ja) 配電システム
EP2983265B1 (en) Electric power conversion device, control system, and control method
JP5799253B2 (ja) 配電システム
CN211018337U (zh) 一种充电控制装置、移动终端
JP6707309B2 (ja) 電力供給システム
JP2002034162A (ja) 分散電源システムとその制御方法
US20240162705A1 (en) Method for operating an energy supply system, device for exchanging electrical power in an energy supply system, and energy supply system
CN112585834A (zh) 用于控制供电网的电消耗器的方法
JP2017184607A (ja) 配電システム及び電力合成回路
CN113273048B (zh) 用于借助能量产生设备为交流电压网络提供调节功率的方法
JP2013099207A (ja) 制御装置および制御方法
CN113196609A (zh) 用于控制具有多个电气装置的电气设备的方法、控制单元以及具有这种控制单元的电气设备
CN114762210A (zh) 转换器设备和运行方法
JP2015192549A (ja) 電力変換装置及び電力変換方法
JP2023129395A (ja) 電解槽の電力管理及び電力システムの制御
CN111788755A (zh) 连接子电网与交流电压网的设备及调节电功率的方法
JP6479516B2 (ja) 入力制御蓄電システム
CN112020450B (zh) 用于给电动车辆充电的充电站和方法
JP7438489B2 (ja) 電源システムおよび電源装置
US20230198266A1 (en) Installation and Method For Supplying Power To A Subordinate Network Area
CN114552629A (zh) 用于将电功率馈入到供电网中的方法和电网控制装置
JP2023110252A (ja) 電力供給設備

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination