DE10061724A1 - Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz - Google Patents

Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz

Info

Publication number
DE10061724A1
DE10061724A1 DE10061724A DE10061724A DE10061724A1 DE 10061724 A1 DE10061724 A1 DE 10061724A1 DE 10061724 A DE10061724 A DE 10061724A DE 10061724 A DE10061724 A DE 10061724A DE 10061724 A1 DE10061724 A1 DE 10061724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inverter
power
inverters
generator
plant
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.)
Ceased
Application number
DE10061724A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernhard Beck
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE10061724A priority Critical patent/DE10061724A1/de
Publication of DE10061724A1 publication Critical patent/DE10061724A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators

Abstract

Bei einer Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz mit einer Anzahl von aktiven Wechselrichtern, die jeweils eingangsseitig mit wenigstens einem Gleichstromerzeuger schwankender Ausgangsleistung verbunden sind, und einer Meßvorrichtung wird vorgeschlagen, Schaltelemente zur Durchführung eines Umschaltvorgangs vorzusehen. Gemäß dem Vorschlag bewirkt der Umschaltvorgang eine Trennung wenigstens eines Stromerzeugers von einem ersten Wechselrichter und eine Anbindung dieses/dieser Stromerzeuger an einen zweiten Wechselrichter. Zur Auslösung des Umschaltvorgangs ist eine Steuervorrichtung vorzusehen, welche die für die Auslösung des Umschaltvorgangs notwendigen Bedingungen vorgibt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Einspeisung von Gleich­ strom in das Wechselstromnetz. Sie dient der Optimierung des Energieein­ trags und wird vorzugsweise bei der Wandlung von Gleichstrom aus Pho­ tovoltaik-Anlagen mit mehreren Strängen in Reihe geschalteter Photovol­ taikelementen eingesetzt. Insbesondere bei größeren Netzeinspeiseanla­ gen kann die vorgeschlagene Anlage mit Vorteil betrieben werden.
Bekannte Photovoltaik-Anlagen bestehen in der Regel aus mehreren Wechselrichtern, die eingangsseitig jeweils mit einem oder mehreren Strängen in Reihe geschalteter Photovoltaikelemente verbunden sind. Wechselrichter und Photovoltaikelemente sind dabei fest verschaltet, so daß keinerlei Schaltungsvarianten während des Betriebes möglich sind.
Bei Anordnungen dieser Art erweist es sich als nachteilig, daß ein Betrieb der Anlage bei der optimalen Eingangsleistung der Wechselrichter nur temporär möglich ist. Dieser Zustand stellt sich mehr oder weniger zufällig ein, wenn die an einen Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger aufgrund der vorliegenden Sonneneinstrahlung gerade die Ausgangslei­ stungen liefern, die zum optimalen Betrieb der Wechselrichter erforderlich sind.
Da in unseren Breiten die Sonneneinstrahlung starken Schwankungen un­ terliegt, sowohl im Laufe eines Tages, als auch witterungs- und jahreszeit­ lich bedingt, liegt eine Sonneneinstrahlung mit der für den optimalen Ein­ satz passenden Intensität relativ selten vor. In der übrigen Zeit arbeiten die eingesetzten Wechselrichter im Teillastbetrieb. Im Zeitraum eines Jahres summieren sich diese Zeiten zu dem weitaus größeren Zeitanteil.
Im Teillastbetrieb nehmen die Wirkungsgrade der Wechselrichter deutlich ab und insbesondere im unteren Teillastbetrieb liegen nur schlechte Wir­ kungsgrade vor. Photovoltaik-Anlagen nach dem Stand der Technik wer­ den daher während der weitaus größten Zeit eines Jahres mit einem unbe­ friedigenden Wirkungsgrad betrieben. Der schlechte Wirkungsgrad führt dazu, daß bei der Einspeisung der erzeugten Energie in das Wechsel­ stromnetz Verluste auftreten, welche die Rentabilität der Anlage herabset­ zen.
Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz anzugeben, deren Wirkungsgrad deutlich höher als der bekannter Anlagen ist.
Ausgehend von einer Anlage mit wenigstens zwei aktiven Wechselrichtern, die jeweils durch eine optimale Eingangsleistung gekennzeichnet und je­ weils eingangsseitig mit wenigstens einem Gleichstromerzeuger schwan­ kender Ausgangsleistung verbunden sind, und einer Meßvorrichtung, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
  • - Schaltelemente zur Durchführung eines Umschaltvorgangs vorgesehen sind,
  • - und der Umschaltvorgang eine Trennung wenigstens eines Stromer­ zeugers von einem ersten Wechselrichter und eine Anbindung die­ ses/dieser Stromerzeuger an einen zweiten Wechselrichter bewirkt,
  • - eine Steuervorrichtung zur Auslösung des Umschaltvorgangs vorgese­ hen ist,
  • - und die Auslösung des Umschaltvorgangs von der Erfüllung einer Be­ dingung abhängig ist, welche in der Steuervorrichtung hinterlegbar ist.
Die vorgeschlagene Anordnung weist im allgemeinen mehrere Wechsel­ richter auf, an die eingangsseitig jeweils ein oder mehrere Gleichstromer­ zeuger schwankender Ausgangsleistung angeschlossen sind. Wenn sich die Schwankung der Ausgangsleistung in einer Abnahme der Ausgangslei­ stung manifestiert, sinkt zwangsläufig die ihr entsprechende Eingangslei­ stung der Wechselrichter und damit deren Wirkungsgrad. Um dem entge­ gen zu wirken, wird, nach einem Kerngedanken der Erfindung, die Zahl der an einen aktiven Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger variabel gehalten. In der Praxis wird diese Vorgabe umgesetzt durch entsprechende Schaltelemente. Diese Elemente ermöglichen, einen oder mehrere der ei­ nem Wechselrichter zugeordneten Stromerzeuger von diesem zu trennen und einem anderen Wechselrichter zuzuschalten.
Dabei ist die Auslösung des Umschaltvorgangs vom Eintreffen einer Be­ dingung abhängig, welche durch die Steuervorrichtung vorgegebbar ist. Eine wesentliche Aussage der Bedingung - wobei im folgenden noch de­ taillierter hierauf eingegangen wird - ist, daß eine Zuschaltung von Strom­ erzeugern dann erfolgt, wenn die Eingangsleistung an dem betrachteten Wechselrichter soweit abgefallen ist, daß er nicht mehr im optimalen Wir­ kungsgradbereich betrieben werden kann. Bei Wechselrichtern ohne ange­ schlossene Stromerzeuger erfolgt durch die Steuervorrichtung i. d. R. eine Deaktivierung.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird der Umschaltvorgang bei allen Wechselrichtern bzw. Stromerzeugern durchgeführt, deren Ein- bzw. Aus­ gangsleistungen der Bedingung genügen. Dieser Vorgang führt dazu, daß die Zahl der aktiven Wechselrichter innerhalb der Anlage reduziert, die Zahl der an die aktiven Wechselrichter jeweils angeschlossenen Stromerzeuger erhöht wird. Für die jeweils aktiven Wechselrichter bedeutet dies, daß sie jeweils am oder nahe am optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Daraus resultiert für die gesamte Anlage bei der Einspeisung von elektrischer Energie aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz ein Betrieb im optimalen Wirkungsgradbereich. Verluste bei der Einspeisung werden bei Anlagen gemäß vorliegender Erfindung vermieden, die Rentabilität der Anlage wird gegenüber Anlagen nach dem Stand der Technik erhöht. Bei Ausbildung von Photovoltaik-Anlagen gemäß vorliegender Erfindung kön­ nen diese während des ganzen Jahres mit einem optimalen Wirkungsgrad betrieben werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden bevorzugte Bedingungen angegeben, von deren Eintreffen die Auslösung des Umschaltvorgangs abhängig ist und die in der Steuervorrichtung hinterlegbar sind.
Gemäß vorliegender Erfindung ist eine mögliche Bedingung dann erfüllt, wenn die Meßeinrichtung feststellt, daß die an einem zweiten Wechsel­ richter anliegende tatsächliche Eingangsleistung auf einen Wert abgefallen ist, der von dessen optimaler Eingangsleistung um einen Betrag niedriger liegt, welcher der Summe der Ausgangsleistungen von n an einen ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeugern entspricht, wobei n eine natürliche Zahl ist, deren kleinster Wert gleich 1 und deren Maximalwert gleich der Anzahl aller an dem ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger ist, und durch die Steuervorrichtung vorgebbar ist.
Von dieser Weiterbildung sind zwei Varianten von besonderem Interesse, die gemäß einem Merkmal der Erfindung dadurch gegeben sind, daß n gleich 1 oder n gleich der Anzahl aller an dem ersten Wechselrichter ange­ schlossenen Stromerzeuger ist. Beide Varianten werden im folgenden nä­ her ausgeführt. Als Variante eins gilt dabei die Weiterbildung, bei der n gleich der Anzahl aller an einem ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger entspricht; Variante zwei ist die Weiterbildung mit n gleich 1. Inhaltlich bedeuten diese Vorgaben, bei Variante eins werden alle an einem Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger einem anderen Wechselrichter zugeschaltet, bei Variante zwei dagegen nur einer der Stromerzeuger.
Der in beiden Varianten formulierte Sachverhalt läßt sich am einfachsten veranschaulichen, wenn man von einer Ausführungsform einer Anlage ausgeht, bei der, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, jeder Wechselrichter eingangsseitig mit einem Stromerzeuger verbunden ist und die Wechselrichter und die Stromerzeuger jeweils einander gleich sind.
Für den Ausgangszustand dieser Anlage wird angenommen, daß alle Stromerzeuger eine Ausgangsleistung aufweisen, welche der optimalen Eingangsleistung der Wechselrichter entspricht. Bei sinkender Ausgangs­ leistung verringern sich die Ausgangsleistungen an allen Stromerzeugern und die ihnen entsprechenden Eingangsleistungen an den Wechselrichtern stetig. Wenn die Eingangsleistung an allen Wechselrichtern auf 50% der optimalen Eingangsleistung abgefallen ist, ist o. g. Bedingung zur Um­ schaltung erfüllt.
Die durch Variante eins und Variante zwei definierten Bedingungen sind im vorliegenden Fall identisch, da die Anzahl n der an einem Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger gleich 1 ist und 1 auch der Maximalzahl der angeschlossenen Stromerzeuger entspricht. Die in Variante eins (oder zwei) formulierte Bedingung ist dann wie folgt erfüllt:
  • - die tatsächliche Eingangsleistung an einem zweiten Wechselrichter ist auf 50% der optimalen Eingangsleistung abgefallen
  • - die Ausgangsleistung in Höhe von 50% des an einem ersten Wechsel­ richter angeschlossenen Stromerzeugers entspricht dem Leistungsab­ fall am zweiten Wechselrichter.
Nach dem Eintreten dieser Bedingung wird erfindungsgemäß eine Tren­ nung der n (= 1) Stromerzeuger von einem ersten Wechselrichter und eine Anbindung dieser n (= 1) Stromerzeuger an einem zweiten Wechselrichter vorgenommen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird dieser Umschaltvorgang bei alle Wechselrichtern bzw. Stromerzeugern durchge­ führt, deren Ein- bzw. Ausgangsleistungen der Bedingung genügen. Für das betrachtete Beispiel bedeutet dies im Ergebnis, daß die Stromerzeuger von der einen Hälfte der Wechselrichter getrennt und jeweils den restlichen Wechselrichtern zugeschaltet werden. Die Wechselrichter ohne Stromer­ zeuger werden anschließend deaktiviert. Die Zahl der aktiven Wechsel­ richter wird damit auf die Hälfte reduziert, während die Zahl der an jedem aktiven Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger sich auf das Dop­ pelte erhöht. Hierdurch wird bei den aktiven Wechselrichtern die Ein­ gangsleistung wieder auf die optimale Eingangsleistung angehoben, der Betrieb der Wechselrichter erfolgt daher im optimalen Wirkungsgradbe­ reich. Dementsprechend erreicht der Gesamtwirkungsgrad der Anlage wie­ der sein Maximum.
Der Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise unter den aktiven Wechsel­ richtern, wenn die Ausgangsleistung der Stromerzeuger weiter sinkt. Der einzige Unterschied hierbei ist, daß der Ausgangszustand der Anlage durch Wechselrichter mit jeweils bereits zwei angeschlossenen Stromerzeugern gegeben ist. Die beiden o. g. Varianten der Weiterbildung führen hierbei zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Liegt Variante eins vor, ist die Zahl n durch 2 gegeben, der Maximalzahl der angeschlossenen Stromerzeuger. Dies bedeutet, daß von den jeweils "ersten" Wechselrichtern mit jeweils zwei angeschlossenen Stromerzeu­ gern zwei Stromerzeuger (n = 2) abgetrennt und einem "zweiten" Wechsel­ richter mit zwei angeschlossenen Stromerzeugern zugeschaltet werden.
Der Schaltvorgang erfolgt dann, wenn die Eingangsleistung an allen Wech­ selrichter auf 50% der optimalen Eingangsleistung abgefallen ist. Denn nach dem Merkmal von Variante eins gilt dann:
  • - die Eingangsleistung an einem zweiten Wechselrichter ist auf 50% der optimalen Eingangsleistung abgefallen
  • - die Summe der Ausgangsleistungen in Höhe von 50% der beiden an einem ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger ent­ spricht dem Leistungsabfall am zweiten Wechselrichter; die Aus­ gangsleistung der einzelnen Stromerzeuger ist hierbei auf 25% zu­ rückgegangen.
Nach dem Eintreten dieser Bedingung werden erfindungsgemäß beide Stromerzeuger von einem ersten auf einen zweiten Wechselrichter umge­ schaltet. Durch Wiederholung dieses Vorgangs für alle aktiven Wechsel­ richter wird die Anzahl der aktiven Wechselrichter gegenüber der Aus­ gangssituation auf ein Viertel reduziert, die Zahl der an jedem aktiven Wechselrichtern angeschlossenen Stromerzeuger auf das Vierfache er­ höht.
Wenn man die aufeinander folgenden Umschaltvorgänge an einem aktiven Wechselrichter betrachtet und mit P0 dessen optimale Eingangsleistung, mit P die tatsächliche Eingangsleistung bezeichnet, kann P jeweils folgen­ den Werte annehmen:
bei Anschluß von 1 Stromerzeuger: P0/2 Π P P P0
bei Anschluß von 2 Stromerzeugern: P0/2 Π P P P0
bei Anschluß von 3 Stromerzeugern: P0/2 Π P P P0 (1),
wobei jeder einzelne Stromerzeuger einen Beitrag p zur tatsächlichen Ein­ gangsleistung P beisteuert:
bei Anschluß von 1 Stromerzeuger: P0/2 Π p P P0
bei Anschluß von 2 Stromerzeugern: P0/4 Π p P P0/2
bei Anschluß von 4 Stromerzeugern: P0/8 Π p P P0/4.
Aus den Gleichungen (1) kann man entnehmen, daß die Eingangsleistung an einem Wechselrichter, unabhängig davon wie viele Umschaltvorgänge stattgefunden haben und dementsprechend wie viele Stromerzeuger an ihm angeschlossen wurden, stets auf 50% abfällt, bevor durch einen neu­ en Umschaltvorgang die Eingangsleistung wieder auf die optimale Leistung angehoben wird. Dieser Abfall führt zwar relativ weit weg von der optimalen Eingangsleistung, dennoch sind die Wechselrichter in diesem Leistungsbe­ reich mit einem akzeptablen Wirkungsgrad zu betreiben. Der über längere Zeiträume erreichbare hohe Wirkungsgrad der gesamten Anlage bleibt da­ her unberührt. Der Vorteil der vorliegenden Variante ist auch in einem sehr einfachen Aufbau der Steuervorrichtung zu sehen.
Liegt Variante zwei vor, ergibt sich mit zwei Stromerzeugern an einem Wechselrichter ein anderer Ablauf. Die Bedingung zur Durchführung des Schaltvorgangs liegt vor, wenn die Eingangsleistung an allen Wechselrich­ tern auf 66,6% der optimalen Eingangsleistung abgefallen ist. Denn nach der in Variante zwei formulierten Bedingung gilt dann:
  • - die Eingangsleistung an einem zweiten Wechselrichter ist auf 66,6% der optimalen Eingangsleistung abgefallen
  • - die Ausgangsleistung in Höhe von 33,3% einer der beiden an einem ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger entspricht dem Leistungsabfall am zweiten Wechselrichter.
Nach dem Eintreten dieser Bedingung wird erfindungsgemäß einer der beiden Stromerzeuger vom einem ersten auf einen zweiten Wechselrichter umgeschaltet, welcher dann wieder mit optimaler Leistung betrieben wer­ den kann. Der vom ersten Wechselrichter nicht freigeschaltete Stromer­ zeuger steht zur Umschaltung an andere Wechselrichter zur Verfügung.
Wenn man die aufeinander folgenden Umschaltvorgänge betrachtet, gelten mit den gleichen Bezeichnungen wie oben, für die tatsächliche Eingangs­ leistung P jeweils folgenden Werte.
bei Anschluß von 1 Stromerzeuger: P0/2 Π P P P0
bei Anschluß von 2 Stromerzeugern: 2/3Δ P0 Π P P P0
bei Anschluß von 3 Stromerzeugern: 3/4Δ P0 Π P P P0 (2),
wobei jeder einzelne Stromerzeuger einen Beitrag p zur tatsächlichen Ein­ gangsleitung P beisteuert:
bei Anschluß von 1 Stromerzeuger: P0/2 Π p P P0
bei Anschluß von 2 Stromerzeugern: P0/3 Π p P P0/2
bei Anschluß von 3 Stromerzeugern: P0/4 Π p P P0/3
bei Anschluß von 4 Stromerzeugern: P0/5 Π p P P0/4.
Wie man aus den Gleichungen (2) entnehmen kann, folgt als Vorteil der zweiten Variante gegenüber der ersten, daß die Eingangsleistung an einem Wechselrichter, mit jedem weiteren Umschaltvorgang zunehmend weniger von der optimalen Leistung abfällt. Die Wechselrichter und damit die ge­ samte Anlage werden daher in der Zeit zwischen zwei Umschaltvorgängen näher am optimalen Wirkungsgrad betrieben. Gegenüber der Variante eins ist damit eine nochmalige Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Anlage verbunden.
Mit sinkender Ausgangsleistung der Stromerzeuger wird die Anzahl der in der gesamten Anlage genutzten Wechselrichter stetig reduziert. Das dar­ gelegte Schema kann so oft stattfinden, bis alle Stromerzeuger an einem Wechselrichter angeschlossenen sind.
Wenn die Ausgangsleistungen der Gleichstromerzeuger nach einer Ab­ nahme wieder zunehmen, werden gemäß einer Ausgestaltung der Erfin­ dung die bei abnehmenden Ausgangsleistungen durchgeführten Umschalt­ vorgänge durch die Steuervorrichtung in umgekehrter Reihenfolge wieder rückgängig gemacht.
Von Vorteil für die Wandlung des Gleichstroms mit Wechselrichtern ist es, wenn die Eingangsseiten der aktiven Wechselrichter galvanisch von einan­ der getrennt sind. Bei einer Ausführungsform der Steuervorrichtung der erfindungsgemäßen Anlage sind daher Schalter vorgesehen, welche diese Anforderung umsetzen.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen. In diesem Teil wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage mit Photovoltaikele­ menten als Stromerzeuger anhand einer beigefügten Zeichnung näher er­ läutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Blockdia­ gramm der Anlage.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage ist jeder Wechselrichter eingangs­ seitig mit einem Stromerzeuger verbunden. Die Wechselrichter und die Stromerzeuger sind jeweils einander gleich ausgeführt. Alle Stromerzeuger weisen eine Ausgangsleistung auf, die der optimalen Eingangsleistung der Wechselrichter entspricht.
Im Mittelfeld der Figur sind die Schaltelement der Anlage wiedergegeben, die aus den Relais 1-15 besteht. Die Stromerzeuger 21-28 bestehen aus Photovoltaikmodulen in Reihe geschalteter Photovoltaikelemente. Mit den Bezugszeichen 31-38 sind die Wechselrichter gekennzeichnet. Die Meß- und Steuervorrichtung sind ineinander integriert und durch ein einziges Element mit dem Bezugszeichen 40 dargestellt, mit 41-48 sind elektrische Leitungen, mit 51-57 Steuerleitung gekennzeichnet.
Stellt die Meßvorrichtung bei den Photovoltaikmodulen 21-28 eine Aus­ gangsleistung fest, welche kleiner oder gleich der halben optimalen Ein­ gangsleistung der Wechselrichter entspricht, werden durch Öffnen der Re­ lais 9,11,13 und 25 und Schließen der Relais 1, 3, 5 und 7 die Photovoltaikmodule 22, 24, 26 und 28 von den Wechselrichtern 32, 34, 36 und 38 getrennt und mit den Wechselrichtern 31, 33, 35 und 37 verbunden. Dadurch wird die Eingangsleistung an den Wechselrichtern 31, 33, 35 und 37 jeweils verdoppelt und somit wieder auf die optimale Ein­ gangsleistung angehoben. Diese Wechselrichter können folglich wieder im optimalen Wirkungsgradbereich arbeiten und der Gesamtwirkungsgrad der Anlage erreicht wieder sein Maximum. Die Wechselrichter 32, 34, 36 und 38 werden anschließend abgeschaltet.
Bei weiterem Absinken der Ausgangsleistung der Photovoltaikmodule wer­ den nach dem gleichen Schema unter den aktiven Wechselrichtern 31, 33, 35 und 37 die Wechselrichter 33 und 37 abgeschaltet, um bei den verblei­ benden aktiven Wechselrichtern 31 und 35 ein Arbeiten im optimalen Wir­ kunsgradbereich sicher zu stellen.
Die Relaisschaltung des wiedergegebenen Ausführungsbeispiels stellt zu­ dem sicher, daß auf der Gleichspannungsseite die aktiven Wechselrichter galvanisch voneinander getrennt sind.
Die dargestellten Schritte bewirken eine Optimierung in dem Sinn, daß die jeweils aktiven Wechselrichter jeweils am oder nahe am optimalen Ar­ beitspunkt betrieben werden. Daraus resultiert für die gesamte Anlage bei der Einspeisung von elektrischer Energie aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz ein Betrieb im optimalen Wirkungsgradbereich. Bei Ausbildung von Photovoltaik-Anlagen gemäß vorliegender Erfindung kön­ nen diese daher während des ganzen Jahres mit einem optimalen Wir­ kungsgrad betrieben werden.

Claims (9)

1. Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz mit wenigstens zwei aktiven Wechselrichtern, die jeweils durch eine optimale Eingangsleistung gekennzeichnet und jeweils ein­ gangsseitig mit wenigstens einem Gleichstromerzeuger schwankender Ausgangsleistung verbunden sind, und einer Meßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass
Schaltelemente zur Durchführung eines Umschaltvorgangs vorgesehen sind,
und der Umschaltvorgang eine Trennung wenigstens eines Stromerzeu­ gers von einem ersten Wechselrichter und eine Anbindung dieses/dieser Stromerzeuger an einen zweiten Wechselrichter bewirkt,
eine Steuervorrichtung zur Auslösung des Umschaltvorgangs vorgesehen ist,
und die Auslösung des Umschaltvorgangs von der Erfüllung einer Bedin­ gung abhängig ist, welche durch die Steuervorrichtung vorgebbar ist.
2. Anlage zur Einspeisung von Strom nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Meßeinrichtung feststellt, daß die an einem zweiten Wechselrichter anliegende tatsächliche Ein­ gangsleistung auf einen Wert abgefallen ist, der von dessen optimaler Ein­ gangsleistung um einen Betrag niedriger liegt, welcher der Summe der Ausgangsleistungen von n an einen ersten Wechselrichter angeschlosse­ nen Stromerzeugern entspricht, wobei n eine natürliche Zahl ist, deren kleinster Wert gleich 1 und deren Maximalwert gleich der Anzahl aller an dem ersten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger ist, und durch die Steuervorrichtung vorgebbar ist.
3. Anlage zur Einspeisung von Strom nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Umschaltvorgang eine Trennung von n Stromerzeugern von einem ersten Wechselrichter und eine Anbindung dieser n Stromer­ zeuger an einen zweiten Wechselrichter bewirkt.
4. Anlage zur Einspeisung von Strom nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass n gleich 1 oder gleich der Anzahl aller an dem er­ sten Wechselrichter angeschlossenen Stromerzeuger ist.
5. Anlage zur Einspeisung von Strom nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, dass der Umschaltvorgang für alle Wechselrichter bzw. Stromerzeuger vorgesehen ist, deren Ein- bzw. Ausgangsleistungen der Bedingung genügen.
6. Anlage zur Einspeisung von Strom nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, dass jeder Wechselrichter eingangsseitig mit ei­ nem Stromerzeuger verbunden ist, und die Wechselrichter und die Strom­ erzeuger jeweils einander baugleich sind.
7. Anlage zur Einspeisung von Strom nach einem der Ansprüche 1-6, da­ durch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung die bei abnehmenden Ausgangsleistungen der Gleichstromerzeuger durchgeführten Umschalt­ vorgänge bei zunehmenden Ausgangsleistungen der Gleichstromerzeuger in umgekehrter Reihenfolge rückgängig macht.
8. Anlage zur Einspeisung von Strom nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung Schalter aufweist, durch welche die Eingangsseiten der aktiven Wechselrichter gal­ vanisch von einander trennbar sind.
9. Verwendung der Anlage zur Einspeisung von Strom nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei der Her­ stellung und Wandlung von Strom mit Photovoltaik-Elementen eingesetzt wird.
DE10061724A 2000-04-13 2000-12-12 Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz Ceased DE10061724A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10061724A DE10061724A1 (de) 2000-04-13 2000-12-12 Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10018261 2000-04-13
DE10061724A DE10061724A1 (de) 2000-04-13 2000-12-12 Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10061724A1 true DE10061724A1 (de) 2002-03-07

Family

ID=7638557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10061724A Ceased DE10061724A1 (de) 2000-04-13 2000-12-12 Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10061724A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596484A1 (de) * 2004-05-11 2005-11-16 SFC Smart Fuel Cell GmbH Energiemanagementmodul
WO2009155158A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-23 The Boeing Company Solar array peak power extraction
DE102008046606A1 (de) 2008-08-06 2010-02-18 Adensis Gmbh Photovoltaikanlage
EP2341595A1 (de) 2009-12-31 2011-07-06 Adensis GmbH Verfahren zum Betrieb einer Photovoltaik-Anlage und Photovoltaik-Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP2348597A1 (de) 2010-01-20 2011-07-27 SMA Solar Technology AG Angleichung der über die einzelnen Phasen eines mehrphasigen Wechselstroms fließenden Teilleistungen
DE102010007484A1 (de) * 2010-02-09 2011-08-11 Emmert, Markus, 86477 Steuerung für Fotovoltaik-Anlagen
US8115426B2 (en) 2008-08-20 2012-02-14 Adensis Gmbh Method and apparatus for connecting a photovoltaic system to a power grid
DE102010034120A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-16 Powerwind Gmbh Modularer Umrichter
EP2355170A3 (de) * 2010-02-09 2012-05-02 Markus Emmert Steuerung für Fotovoltaik-Anlagen
DE102012218366B3 (de) * 2012-10-09 2014-02-06 Enextra Gmbh Photovoltaik-Anlage, Photovoltaik-Moduleinheit sowie Verbindungsvorrichtung zum Aufbau einer Photovoltaik-Anlage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0959552A2 (de) * 1998-05-22 1999-11-24 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Vorichtung zum Betrieb von Umrichtern und Energieversorgungssystem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0959552A2 (de) * 1998-05-22 1999-11-24 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Vorichtung zum Betrieb von Umrichtern und Energieversorgungssystem

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DÖRGE,Günter: Europas größtes Solarkraftwerk bei Serre in Italien. In: de 9/96, S.753-759 *
HOTOPP,Rolf: Auf dem Weg zum besten Konzept für Photovoltaik-Wechselrichter. In: etz, Bd.111, 1990, H.4, S.168-175 *
JP 10155240 A.,In: Patent Abstracts of Japan *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596484A1 (de) * 2004-05-11 2005-11-16 SFC Smart Fuel Cell GmbH Energiemanagementmodul
WO2009155158A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-23 The Boeing Company Solar array peak power extraction
US8152108B2 (en) 2008-06-17 2012-04-10 The Boeing Company Solar array peak power extraction
DE102008046606A1 (de) 2008-08-06 2010-02-18 Adensis Gmbh Photovoltaikanlage
DE102008046606B4 (de) * 2008-08-06 2011-04-21 Adensis Gmbh Photovoltaikanlage
US8247923B2 (en) 2008-08-06 2012-08-21 Adensis Gmbh Method for operating a photovoltaic system and photovoltaic system for carrying out the method
US8115426B2 (en) 2008-08-20 2012-02-14 Adensis Gmbh Method and apparatus for connecting a photovoltaic system to a power grid
EP2341595A1 (de) 2009-12-31 2011-07-06 Adensis GmbH Verfahren zum Betrieb einer Photovoltaik-Anlage und Photovoltaik-Anlage zur Durchführung des Verfahrens
WO2011089181A1 (en) 2010-01-20 2011-07-28 Sma Solar Technology Ag Levelling partial powers flowing via the individual phases of a multi-phase ac grid
EP2348597A1 (de) 2010-01-20 2011-07-27 SMA Solar Technology AG Angleichung der über die einzelnen Phasen eines mehrphasigen Wechselstroms fließenden Teilleistungen
DE102010007484A1 (de) * 2010-02-09 2011-08-11 Emmert, Markus, 86477 Steuerung für Fotovoltaik-Anlagen
EP2355170A3 (de) * 2010-02-09 2012-05-02 Markus Emmert Steuerung für Fotovoltaik-Anlagen
DE102010034120A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-16 Powerwind Gmbh Modularer Umrichter
DE102012218366B3 (de) * 2012-10-09 2014-02-06 Enextra Gmbh Photovoltaik-Anlage, Photovoltaik-Moduleinheit sowie Verbindungsvorrichtung zum Aufbau einer Photovoltaik-Anlage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60036150T2 (de) Verfahren zum Betrieb einer Stromversorgungsanlage mit parallelgeschalteten Wechselrichtern und Stromwandlersystem
DE10162955B4 (de) Anordnung für das Energiemanagment einer unterbrechungsfreien Stromversorgung
DE10222621A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Steuer- und Regelung von Photovoltaikanlagen
DE102014203074A1 (de) Photovoltaik-Leistungserzeugungssystem, Steuerungsverfahren und Steuerungsprogramm für ein Photovoltaik-Leistungserzeugungssystem
DE102011054002B4 (de) Dezentrale Energieerzeugungsanlage mit Einrichtung und Verfahren zur Inselnetzerkennung
DE102013102603A1 (de) Verfahren für einen Schwarzstart eines Kraftwerks mit mehreren einem Wechselstromnetz zuschaltbaren Wechselrichtern
DE3346508C2 (de)
EP3646430B1 (de) Verfahren zum betrieb eines inselnetzes und inselnetz
DE10061724A1 (de) Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz
EP3467990A1 (de) Energiebereitstellungseinrichtung zum bereitstellen elektrischer energie für wenigstens ein endgerät sowie verfahren zum betreiben einer energiebereitstellungseinrichtung
DE102011085676A1 (de) Einspeiseeinheit und Stromerzeugungs- und Verbrauchsanordnung
WO2011131655A2 (de) Stromerzeugungssystem und verfahren zum betreiben eines solchen
WO2013045072A2 (de) Pv-anlage mit sicherung gegen einspeisung in ein öffentliches stromversorgungsnetz
EP1309063B1 (de) Anlage zur Einspeisung von Strom aus Gleichstromerzeugern in das Wechselstromnetz
DE102016115295A1 (de) Trennvorrichtung für einen photovoltaischen String
EP2157676A2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Aufschaltung einer Photovoltaikanlage an ein Versorgungsnetz
DE19630432A1 (de) Netzgekoppelte Photovoltaikanlage und deren Verwendung
DE10225020A1 (de) Schaltungsanordnung, Verfahren zur Wechselstromerzeugung
EP3176937A1 (de) Stromrichteranordnung
EP3297115B1 (de) Anordnung mit einer energiespeichereinrichtung und energiewandlereinrichtung zum aufnehmen von elektrischer energie aus einem stromnetz und abgeben von elektrischer energie an das stromnetz
DE102012002599B4 (de) Energieerzeugungsanlage mit Wechselrichter und Energiespeichersystem
DE102006024482A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Leistungswandlers und elektrisches System, das dieses Verfahren anwendet
DE102007052301A1 (de) Photovoltaik-Wechselrichtereinheit
DE102021125875B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Elektrolyseurs und einer Brennstoffzelle über einen gemeinsamen Wandler, Vorrichtung und Elektrolyseanlage
DE102011075658B4 (de) Verfahren zum Erzeugen von Energie mittels einer Photovoltaikanlage und Photovoltaikanlage

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection