DE102013201252A1 - Photovoltaic system, has photovoltaic inverters connected in series between control signal input terminal and control signal output terminal with respective feedback connections - Google Patents

Photovoltaic system, has photovoltaic inverters connected in series between control signal input terminal and control signal output terminal with respective feedback connections Download PDF

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Abstract

The system has a system protection interface (8) including a replacement dome switch connector (9), which is coupled to a control terminal (13) of a replacement dome switch (7). A control signal output terminal (10) outputs a control signal. A signal evaluation unit measures network parameters, evaluates a pending signal on a control signal input terminal (11) and actuates the dome switch based on measured parameters and pending signal. Photovoltaic (PV) inverters (1 1-1 n) are connected in series between the control signal input and output terminals with respective feedback connections (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Photovoltaik(PV)-System. The invention relates to a photovoltaic (PV) system.

Laut CEI 0-21 ist ab einer Photovoltaik-Systemleistung bzw. Erzeugungsanlagenleistung größer als 6 kW der Schutz der Netzkopplung als eigenständiges Gerät (Interface Protection System) auszuführen, welches auch als SPI bezeichnet wird. According to CEI 0-21, the protection of the network coupling as a stand-alone device (Interface Protection System), which is also referred to as SPI, is to be implemented starting from a photovoltaic system power or generating plant power greater than 6 kW.

Die SPI wirkt dabei auf einen so genannten Kuppelschalter, wobei eine Schalt- oder Schalterstellung des Kuppelschalters überwacht wird. Wenn sich bei der Überwachung ergibt, dass der Kuppelschalter für mehr als 500 ms nicht auf einen Ausschaltbefehl reagiert, muss die SPI einen Auslösebefehl an einen Reserve-Kuppelschalter geben. The SPI acts on a so-called coupling switch, with a switching or switch position of the coupling switch is monitored. If during monitoring it appears that the tie-breaker does not respond to a turn-off command for more than 500 ms, the SPI must give a trip command to a standby tie-breaker.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Photovoltaik(PV)-System zur Verfügung zu stellen, welches einschlägigen Normen, insbesondere der CEI 0-21, entspricht und welches einfach und kostengünstig herstellbar ist. The invention has for its object to provide a photovoltaic (PV) system available, which corresponds to relevant standards, in particular the CEI 0-21, and which is simple and inexpensive to produce.

Das Photovoltaik(PV)-System weist mindestens zwei PV-Wechselrichter auf. The photovoltaic (PV) system has at least two PV inverters.

Die PV-Wechselrichter weisen jeweils einen herkömmlichen internen Kuppelschalter zur Netzabschaltung, d.h. Trennung des jeweiligen PV-Wechselrichters vom Netz, auf. Insoweit sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. The PV inverters each have a conventional internal tie-breaker for power off, i. Separation of the respective PV inverter from the grid, on. In that regard, reference is also made to the relevant specialist literature.

Die PV-Wechselrichter weisen weiter jeweils einen, insbesondere zweipoligen, Rückmeldeanschluss bzw. Rückmeldekontakt mit einem ersten Rückmeldeanschlusspol und einem zweiten Rückmeldeanschlusspol auf. The PV inverters further each have one, in particular two-pole, feedback connection or feedback contact with a first Rückpoleldeanschlußpol and a second Rückmeldeanschlußpol.

Die PV-Wechselrichter weisen weiter jeweils ein ansteuerbares Schaltmittel auf, das zwischen den ersten und den zweiten Rückmeldeanschlusspol eingeschleift ist, wobei der Kuppelschalter und das Schaltmittel derart funktional gekoppelt sind, dass ein Schaltzustand des Schaltmittels von einem Schaltzustand des Kuppelschalters abhängt, d.h. der Schaltzustand des Schaltmittels den Schaltzustand des Kuppelschalters abbildet. Die funktionale Kopplung kann beispielsweise mechanisch zwangsgekoppelt realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine elektronische Zwangskopplung vorgesehen sein, beispielsweise in der Form, dass eine gemeinsame Ansteuereinheit, die sowohl den Kuppelschalter als auch das Schaltmittel ansteuert, durch geeignete Ansteuerung bewirkt, dass sich die gewünschte funktionale Kopplung einstellt. The PV inverters further each have a controllable switching means, which is looped between the first and the second Rückpoleldeanschlußpol, wherein the coupling switch and the switching means are functionally coupled such that a switching state of the switching means depends on a switching state of the coupling switch, i. the switching state of the switching means depicts the switching state of the coupling switch. The functional coupling can be realized, for example mechanically positively coupled. Alternatively or additionally, an electronic positive coupling may be provided, for example in the form that a common drive unit, which controls both the coupling switch and the switching means, by suitable control causes the desired functional coupling to be established.

Das PV-System weist weiter einen Reserve-Kuppelschalter mit einem Steueranschluss auf, wobei ein an dem Steueranschluss angelegtes Signal einen Schaltzustand des Reserve-Kuppelschalters bestimmt. Der Reserve-Kuppelschalter ist nicht Bestandteil des oder der PV-Wechselrichter und dient zur Netzabschaltung unabhängig von der Netzabschaltung durch einen jeweiligen Kuppelschalter der PV-Wechselrichter. Der Reserve-Kuppelschalter kann einem jeweiligen Kuppelschalter der PV-Wechselrichter derart nachgeschaltet sein, dass selbst bei fehlerhaft geschlossenen Kuppelschaltern sicher eine Netzabschaltung erfolgt. The PV system further comprises a spare tie switch having a control terminal, wherein a signal applied to the control terminal determines a switching state of the standby tie switch. The standby connection switch is not part of the PV inverter (s) and is used to switch off the power supply independently of the power cut-off by a respective contactor switch of the PV inverters. The reserve coupling switch can be connected downstream of a respective coupling switch of the PV inverters in such a way that a network switch-off is reliably effected even in the case of faulty closed coupling switches.

Das PV-System weist weiter eine Netzkopplungsschutzeinrichtung (SPI) auf, die herkömmlich beispielsweise normativ vorgegebene Netzparameter misst und überwacht. Mögliche Netzparameter sind beispielsweise in einem dreiphasigen System Phasenspannungen, Phasenströme sowie Phasenwinkel. Im Übrigen sei insoweit auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. The PV system further comprises a network coupling protection device (SPI), which conventionally measures and monitors, for example, normatively prescribed network parameters. Possible network parameters are, for example, in a three-phase system, phase voltages, phase currents and phase angles. Incidentally, reference should also be made to the relevant specialist literature.

Die Netzkopplungsschutzeinrichtung weist einen Reserve-Kuppelschalter-Anschluss auf, der mit dem Steueranschluss des Reserve-Kuppelschalters gekoppelt ist, so dass die Netzkopplungsschutzeinrichtung über ihren Reserve-Kuppelschalter-Anschluss den Schaltzustand des Reserve-Kuppelschalters bestimmen kann. The line coupling protection device has a spare tie breaker terminal which is coupled to the control terminal of the standby tie-breaker, so that the network tie-up protection device can determine the switching state of the standby tie-breaker via its reserve tie breaker connection.

Die Netzkopplungsschutzeinrichtung weist weiter einen Steuersignal-Ausgangsanschluss auf, an dem ein Steuersignal ausgebbar ist. Weiter ist ein Steuersignal-Eingangsanschluss vorgesehen. The network coupling protection device further has a control signal output terminal at which a control signal can be output. Further, a control signal input terminal is provided.

Eine Signalauswerteeinrichtung der Netzkopplungsschutzeinrichtung ist dazu ausgebildet, Netzparameter zu messen und ein an dem Steuersignal-Eingangsanschluss anstehendes Signal auszuwerten. Die Netzkopplungsschutzeinrichtung bzw. deren Signalauswerteeinrichtung ist weiter dazu ausgebildet, den Reserve-Kuppelschalter in Abhängigkeit von den gemessenen Netzparametern und dem an dem Steuersignal-Eingangsanschluss anstehenden Signal über den Reserve-Kuppelschalter-Anschluss anzusteuern. A signal evaluation device of the network coupling protection device is designed to measure network parameters and to evaluate a signal present at the control signal input terminal. The network coupling protection device or its signal evaluation device is also designed to control the reserve coupling switch in dependence on the measured network parameters and the signal present at the control signal input terminal via the reserve coupling switch connection.

Das PV-System ist derart verschaltet, dass zwischen den Steuersignal-Ausgangsanschluss und den Steuersignal-Eingangsanschluss die jeweiligen Rückmeldeanschlüsse der mindestens zwei PV-Wechselrichter in Reihe im Sinne einer Daisy-Chain eingeschleift sind, so dass bei einer Unterbrechung der Daisy-Chain durch mindestens eines der Schaltmittel eine Signalverbindung zwischen Steuersignal-Ausgangsanschluss und Steuersignal-Eingangsanschluss unterbrochen ist. The PV system is connected in such a way that between the control signal output terminal and the control signal input terminal, the respective feedback terminals of the at least two PV inverters are connected in series in the sense of a daisy chain, so that when the daisy chain is interrupted by at least one of the switching means a signal connection between the control signal output terminal and the control signal input terminal is interrupted.

Die Erfindung macht sich zunutze, dass es beispielsweise gemäß der CEI 0-21 zulässig ist, die Kuppelschalter in einem jeweiligen PV-Wechselrichter als Kuppelschalter zu verwenden. Für diesen Fall wird jedoch normativ gefordert, das Auslösen des Kuppelschalters eines jeweiligen Wechselrichters innerhalb gewisser maximaler Reaktionszeiten an die SPI zurück zu melden und, falls mehrere PV-Wechselrichter angeschlossen sind, sicherzustellen, dass der Kuppelschalter in jedem der angeschlossenen PV-Wechselrichter ausgelöst bzw. eine Netztrennung des jeweiligen PV-Wechselrichters bewirkt hat. Die im Sinne einer Daisy-Chain verschalteten Rückmeldeanschlüsse der PV-Wechselrichter erfüllen diese normativen Anforderungen, da das Auslösen sämtlicher Kuppelschalter beispielsweise dadurch überprüfbar ist, dass die Signalkette durch sämtliche PV-Wechselrichter geschlossen ist. The invention makes use of the fact that, for example, according to CEI 0-21, it is permissible to use the coupling switches in a respective PV system. Inverter to be used as a tie switch. In this case, however, it is normatively required to report the triggering of the coupling switch of a respective inverter to the SPI within certain maximum reaction times and, if several PV inverters are connected, to ensure that the coupling switch is triggered in each of the connected PV inverters. has caused a network separation of the respective PV inverter. The feedback connections of the PV inverters interconnected in the sense of a daisy-chain meet these normative requirements, since the tripping of all tie-breakers can be checked, for example, by the fact that the signal chain is closed by all PV inverters.

Die Netzkopplungsschutzeinrichtung kann einen Netzabschalt-Ausgangsanschluss zum Ausgeben eines Netzabschaltbefehls, beispielsweise in Form eines definierten Spannungspegels oder eines definierten Signalverlaufs, aufweisen. Die PV-Wechselrichter können jeweils korrespondierend einen mit dem Netzabschalt-Ausgangsanschluss der Netzkopplungsschutzeinrichtung gekoppelten Netzabschalt-Eingangsanschluss zum Empfangen des Netzabschaltbefehls aufweisen, wobei ein jeweiliger PV-Wechselrichter dazu ausgebildet ist, nach einem Empfangen des Netzabschaltbefehls seinen Kuppelschalter zu öffnen. The network coupling protection device may have a network shut-off output terminal for outputting a power-off command, for example in the form of a defined voltage level or a defined signal waveform. The PV inverters may each correspondingly have a power cutoff input terminal coupled to the power cutout output terminal of the power cut protection apparatus for receiving the power down command, wherein a respective PV inverter is configured to open its dome switch upon receiving the power off command.

Die Signalauswerteeinrichtung der Netzkopplungsschutzeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Netzabschaltbefehl über den Netzabschalt-Ausgangsanschluss auszugeben, wenn die Netzparameter außerhalb von vorgegebenen Grenzwerten liegen, das am Steuersignal-Eingangsanschluss anstehende Signal mit dem am Steuersignal-Ausgangsanschluss ausgegebenen Steuersignal zu vergleichen und, falls die Netzparameter außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen und die Signale nicht übereinstimmen, d.h. die Signalkette nicht geschlossen ist, da mindestens ein Schaltmittel einen nicht ordnungsgemäß geöffneten Kuppelschalter anzeigt, den Reserve-Kuppelschalter derart anzusteuern, dass dieser eine Netzabschaltung, beispielsweise an einem Netzübergabepunkt, bewirkt. The signal evaluation device of the network coupling protection device may be configured to output the power cut command via the power cutout output port if the power parameters are outside predetermined limits, compare the signal present at the control signal input port with the control signal output at the control signal output port, and if the network parameters are outside are the predetermined limits and the signals do not match, ie the signal chain is not closed, since at least one switching means indicates a not properly opened tie breaker to control the reserve tie breaker such that this causes a network shutdown, for example, at a grid transfer point.

Die PV-Wechselrichter können jeweils eine Steuereinrichtung, beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, aufweisen, die mit dem jeweiligen Kuppelschalter, dem jeweiligen Schaltmittel und dem jeweiligen Netzabschalt-Eingangsanschluss in Wirkverbindung steht und die dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Kuppelschalter und/oder das jeweilige Schaltmittel in Abhängigkeit von einem empfangenen Netzabschaltbefehl anzusteuern. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise die funktionale Kopplung zwischen dem Kuppelschalter und dem Schaltmittel durch geeignet funktional gekoppelte Ansteuerung bewirken. The PV inverters may each have a control device, for example in the form of a microprocessor, which is in operative connection with the respective coupling switch, the respective switching means and the respective power cut-off input terminal and which is adapted to the respective coupling switch and / or the respective switching means in response to a received Netzabschaltbefehl. The control device can, for example, effect the functional coupling between the coupling switch and the switching means by suitably functionally coupled control.

Bei einem geöffneten Schaltzustand des Kuppelschalters kann das Schaltmittel einen geschlossenen Schaltzustand aufweisen, so dass für den Fall, dass alle Kuppelschalter der PV-Wechselrichter geöffnet sind, eine durchgehenden Signalverbindung zwischen Steuersignal-Ausgangsanschluss und Steuersignal-Eingangsanschluss bewirkt wird. In an opened switching state of the coupling switch, the switching means may have a closed switching state, so that in the event that all coupling switches of the PV inverters are opened, a continuous signal connection between the control signal output terminal and the control signal input terminal is effected.

Die Netzkopplungsschutzeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Steuersignal mit einem vorgegebenen Signalverlauf, beispielsweise als Rechteckspannungssignal, zu erzeugen. The network coupling protection device can be designed to generate the control signal with a predetermined signal profile, for example as a square-wave voltage signal.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert beschreiben. Hierbei zeigt schematisch: The invention will be described in detail below with reference to the drawing. This shows schematically:

1 ein PV-System mit mehreren PV-Wechselrichtern mit internen Kuppelschaltern, einem Reserve-Kuppelschalter und einer Netzkopplungsschutzeinrichtung (SPI), die in einer Daisy-Chain-Konfiguration mit jeweiligen Rückmeldeanschlüssen der PV-Wechselrichter gekoppelt ist. 1 a PV system with multiple PV inverters with internal dome switches, a spare tie-breaker, and a grid tie-in protection (SPI) coupled in a daisy-chain configuration to respective feedback terminals of the PV inverters.

1 zeigt ein Photovoltaik(PV)-System mit mehreren PV-Wechselrichtern 1_1 bis 1_n. 1 shows a photovoltaic (PV) system with multiple PV inverters 1_1 to 1_n ,

Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n weisen jeweils einen internen Kuppelschalter 2 zur Netzabschaltung bzw. Netztrennung auf. Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n sind jeweils mit einem beispielsweise einphasigen oder dreiphasigen Wechselspannungsnetz verbunden, wobei ein jeweiliger Kuppelschalter 2 in geöffneter Stellung den zugehörigen PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n von dem Wechselspannungsnetz trennt. The PV inverter 1_1 to 1_n each have an internal coupling switch 2 for network shutdown or network disconnection. The PV inverter 1_1 to 1_n are each connected to an example single-phase or three-phase AC mains, with a respective coupling switch 2 in the open position, the associated PV inverter 1_1 to 1_n separates from the AC mains.

Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n weisen jeweils einen Rückmeldeanschluss oder Rückmeldekontakt 3 mit einem ersten Rückmeldeanschlusspol 3a und einem zweiten Rückmeldeanschlusspol 3b auf, wobei ein internes ansteuerbares Schaltmittel 4, beispielsweise in Form eines Schaltkontaktes eines herkömmlichen Relais, zwischen den ersten und den zweiten Rückmeldeanschlusspol 3a, 3b eingeschleift ist. The PV inverter 1_1 to 1_n each have a feedback connection or feedback contact 3 with a first feedback port 3a and a second feedback port 3b on, wherein an internal controllable switching means 4 , For example, in the form of a switching contact of a conventional relay, between the first and the second Rückpoleldungsanschlußpol 3a . 3b is looped.

Der jeweilige interne Kuppelschalter 2 und das jeweilige interne Schaltmittel 4 sind derart funktional gekoppelt, dass ein Schaltzustand des Schaltmittels 4 von einem Schaltzustand des Kuppelschalters 2 abhängt. In der gezeigten Ausführungsform ist die funktionale Kopplung dergestalt, dass bei geschlossenem internen Kuppelschalter 2 das Schaltmittel 4 geöffnet ist und bei geöffnetem internen Kuppelschalter 2, d.h. bei Netztrennung, das Schaltmittel 4 geschlossen ist. The respective internal connection switch 2 and the respective internal switching means 4 are functionally coupled such that a switching state of the switching means 4 from a switching state of the coupling switch 2 depends. In the embodiment shown, the functional coupling is such that when the internal tie-breaker is closed 2 the switching means 4 is open and with internal internal tie switch open 2 , ie at mains separation, the switching means 4 closed is.

Ein Reserve-Kuppelschalter 7 dient zur Netzabschaltung unabhängig von der Netzabschaltung durch einen jeweiligen PV-Wechselrichter-Kuppelschalter 2. Der Reserve-Kuppelschalter 7 ist mit einem ersten Anschluss über ein, beispielsweise hausinternes, Wechselspannungsnetz mit einem jeweiligen Ausgang der Kuppelschalter 2 verbunden. Der Reserve-Kuppelschalter 7 ist mit seinem anderen Ausgang beispielsweise mit einem Netzübergabepunkt verbunden und trennt im Fehlerfall sämtliche PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n am Netzübergabepunkt vom Netz. A spare tie switch 7 is used to switch off the power supply independently of the power cut-off through a respective PV inverter junction switch 2 , The reserve coupling switch 7 is with a first connection via a, for example, in-house, AC mains with a respective output of the coupling switch 2 connected. The reserve coupling switch 7 is connected to its other output, for example, with a grid transfer point and disconnects all PV inverters in the event of a fault 1_1 to 1_n at the grid transfer point from the grid.

Das PV-System weist weiter eine Netzkopplungsschutzeinrichtung (SPI) 8 auf. Die SPI 8 weist einen Reserve-Kuppelschalter-Anschluss 9 auf, der mit einem Steueranschluss 13 des Reserve-Kuppelschalters 7 gekoppelt ist, so dass die SPI 8 den Schaltzustand des Reserve-Kuppelschalters 7 steuern bzw. bestimmen kann. The PV system also has a network coupling protection device (SPI) 8th on. The SPI 8th has a spare tie-breaker connection 9 on that with a control terminal 13 of the reserve dome switch 7 is coupled, so the SPI 8th the switching state of the reserve-coupling switch 7 can control or determine.

Die SPI 8 weist einen Steuersignal-Ausgangsanschluss 10 auf, an dem ein Steuersignal ausgebbar ist, und einen Steuersignal-Eingangsanschluss 11 auf. Zwischen den Steuersignal-Ausgangsanschluss 10 und den Steuersignal-Eingangsanschluss 11 sind die jeweiligen Rückmeldeanschlüsse 3 der PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n in Reihe in einer Daisy-Chain-Konfiguration eingeschleift. The SPI 8th has a control signal output terminal 10 on which a control signal can be output, and a control signal input terminal 11 on. Between the control signal output terminal 10 and the control signal input terminal 11 are the respective feedback connections 3 the PV inverter 1_1 to 1_n connected in series in a daisy-chain configuration.

Eine nicht näher dargestellte Signalauswerteeinrichtung, beispielsweise in Form eines internen Mikrocontrollers, der SPI 8 ist dazu ausgebildet, in herkömmlicher Weise Netzparameter zu messen. Die Signalauswerteeinrichtung ist weiter dazu vorgesehen, ein an dem Steuersignal-Eingangsanschluss 11 anstehendes Signal auszuwerten und den Reserve-Kuppelschalter 7 in Abhängigkeit von den gemessenen Netzparametern und dem an dem Steuersignal-Eingangsanschluss 11 anstehenden Signal anzusteuern. A Signalauswerteinrichtung not shown, for example in the form of an internal microcontroller, the SPI 8th is designed to measure network parameters in a conventional manner. The signal evaluator is further provided to connect to the control signal input terminal 11 to evaluate the pending signal and the reserve tie-breaker 7 depending on the measured network parameters and on the control signal input terminal 11 to control the pending signal.

Die Netzkopplungsschutzeinrichtung 8 weist einen Netzabschalt-Ausgangsanschluss 12 zum Ausgeben eines Netzabschaltbefehls auf. Der Netzanschaltbefehl kann beispielsweise dann ausgegeben werden, wenn Netzparameter vorgegebene Schwellenwerte über- oder unterschreiten. Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n weisen jeweils korrespondierend einen mit dem Netzabschalt-Ausgangsanschluss 12 der Netzkopplungsschutzeinrichtung 8 gekoppelten Netzabschalt-Eingangsanschluss 5 zum Empfangen des Netzabschaltbefehls auf, wobei ein jeweiliger PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n dazu ausgebildet ist, nach einem Empfangen des Netzabschaltbefehls seinen Kuppelschalter 2 möglichst unverzögert zu öffnen. The network coupling protection device 8th has a power off output terminal 12 to issue a power-off command. The network connection command can be output, for example, when network parameters are above or below specified thresholds. The PV inverter 1_1 to 1_n respectively corresponding to the power cut output terminal 12 the network coupling protection device 8th coupled power cut-off input port 5 for receiving the power-down command, wherein a respective PV inverter 1_1 to 1_n is adapted to, after receiving the power shutdown command its coupling switch 2 open as soon as possible.

Wenn von der SPI 8 überwachte Netzparameter außerhalb von vorgegebenen Grenzwerten liegen, gibt die SPI 8 den Netzabschaltbefehl über den Netzabschalt-Ausgangsanschluss 12 an die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n aus und vergleicht das am Steuersignal-Eingangsanschluss 11 anstehende Signal mit dem am Steuersignal-Ausgangsanschluss 10 ausgegebenen (Steuer-)Signal, gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer gewissen Schaltverzögerung, beispielsweise 500 ms. Wenn die Signale nicht übereinstimmen, d.h. die Signalkette ist unterbrochen, steuert die SPI 8 den Reserve-Kuppelschalter 7 derart an, dass dieser die Netzabschaltung durch Öffnen seines Schaltkontakts bewirkt. If from the SPI 8th monitored network parameters are outside specified limits, is the SPI 8th the power-off command via the power-off output terminal 12 to the PV inverters 1_1 to 1_n and compares this to the control signal input terminal 11 pending signal with the at the control signal output terminal 10 output (control) signal, possibly taking into account a certain switching delay, for example, 500 ms. If the signals do not match, ie the signal chain is interrupted, the SPI controls 8th the reserve coupling switch 7 such that it causes the power cut by opening its switch contact.

Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n wiesen jeweils eine Steuereinrichtung 6 auf, beispielsweise in Form eines Mikrocontrollers, die mit dem jeweiligen Kuppelschalter 2, dem jeweiligen Schaltmittel 4 und dem jeweiligen Netzabschalt-Eingangsanschluss 5 in Wirkverbindung steht und die dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Kuppelschalter 2 und das jeweilige Schaltmittel 4 in Abhängigkeit von einem empfangenen Netzabschaltbefehl funktional gekoppelt anzusteuern. The PV inverter 1_1 to 1_n each had a control device 6 on, for example in the form of a microcontroller, with the respective coupling switch 2 , the respective switching means 4 and the respective power-off input terminal 5 is in operative connection and which is adapted to the respective coupling switch 2 and the respective switching means 4 in function of a received Netzabschaltbefehl operatively coupled to control.

Die PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n der Anlage bzw. des Systems verfügen über ein Schaltmittel bzw. einen Schaltkontakt 4 der stromlos geöffnet ist. Bei Auslösung des internen Kuppelschalters 2 wird dieser Schaltkontakt 4 im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung geschlossen, so dass nach wenigen 100 ms der Kontakt 4 sicher geschlossen ist. Der Schaltkontakt 4 ist beispielsweise elektronisch mit dem Kuppelschalter 2 gekoppelt. The PV inverter 1_1 to 1_n the system or the system have a switching means or a switching contact 4 which is normally open. When the internal dome switch is triggered 2 this switch contact 4 essentially closed without time delay, so that after a few 100 ms of contact 4 is safely closed. The switching contact 4 is for example electronically with the tie breaker 2 coupled.

Die SPI 8 verfügt über einen Spannungsausgang 10 und über einen Spannungseingang 11. Sämtliche Schaltkontakte 4 der PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n werden in Reihe verschaltet. Bei geschlossenen Kuppelschaltern 2 liegt keine Spannung am Spannungseingang 11 der SPI 8 an. Bei geöffneten Kuppelschaltern 2, und zwar erst dann, wenn alle Kuppelschalter 2 geöffnet sind, liegt Spannung am Spannungseingang 11 der SPI 8 an. The SPI 8th has a voltage output 10 and via a voltage input 11 , All switch contacts 4 the PV inverter 1_1 to 1_n are interconnected in series. With closed dome switches 2 there is no voltage at the voltage input 11 the SPI 8th at. With opened dome switches 2 , and only then, if all coupling switches 2 are open, there is voltage at the voltage input 11 the SPI 8th at.

Erfolgt das Schließen aller Schaltmittel bzw. Schaltkontakte 4 innerhalb weniger 100ms, kann die SPI 8 das erfolgreiche Öffnen aller internen Kuppelschalter 2 innerhalb von maximal 500ms erkennen, so dass der Reserve-Kuppelschalter 7 nicht ausgelöst wird. If the closing of all switching means or switching contacts 4 within less 100ms, the SPI can 8th the successful opening of all internal breaker switches 2 within a maximum of 500ms detect, leaving the reserve-level switch 7 is not triggered.

Es ist alternativ möglich, das Schaltmittel bzw. den Schaltkontakt 4 der Wechselrichter 1_1 bis 1_n stromlos geschlossen zu betreiben, also im Normalbetrieb geschlossen. Für diesen Fall wird jedoch bereits beim Öffnen des ersten internen Kuppelschalters 2 die Spannung am Spannungseingang 11 der SPI 8 abgeschaltet, so dass nicht sichergestellt werden kann, dass tatsächlich alle internen Kuppelschalter 2 geöffnet sind. It is alternatively possible, the switching means or the switching contact 4 the inverter 1_1 to 1_n normally closed, so closed in normal operation. In this case, however, already when opening the first internal dome switch 2 the voltage at the voltage input 11 the SPI 8th shut off, so that can not be guaranteed that actually all internal tie breaker 2 are open.

Der Abschaltbefehl der SPI 8 an den Reserve-Kuppelschalter 7 kann über ein gepulstes Signal erfolgen, um eine Manipulation zu vermeiden. The shutdown command of the SPI 8th to the reserve coupling switch 7 can be done via a pulsed signal to avoid tampering.

Die erfolgreiche oder nicht erfolgreiche Abschaltung der Kuppelschalter 2 und/oder die Zeitdauer bis zum erfolgten Abschalten des letzten Kuppelschalters kann auf einen Display der SPI 8 angezeigt werden. Successful or unsuccessful shutdown of the tie breaker 2 and / or the time until the last switch-off switch is switched off can be displayed on the SPI 8th are displayed.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung der internen Kuppelschalter 1 mehrerer PV-Wechselrichter 1_1 bis 1_n und reduziert somit die Anlagenkosten, da ein externer Schalter bei der Installation entfallen kann The invention enables the use of the internal tie breaker 1 several PV inverters 1_1 to 1_n and thus reduces the system costs, since an external switch can be omitted during installation

Claims (6)

Photovoltaik(PV)-System, aufweisend: – mindestens zwei PV-Wechselrichter (1_1 bis 1_n), jeweils aufweisend: – einen Kuppelschalter (2) zur Netzabschaltung, – einen Rückmeldeanschluss (3) mit einem ersten Rückmeldeanschlusspol (3a) und einem zweiten Rückmeldeanschlusspol (3b), und – ein Schaltmittel (4), das zwischen den ersten und den zweiten Rückmeldeanschlusspol (3a, 3b) eingeschleift ist, wobei der Kuppelschalter (2) und das Schaltmittel (4) derart funktional gekoppelt sind, dass ein Schaltzustand des Schaltmittels (4) von einem Schaltzustand des Kuppelschalters (2) abhängt, –einen Reserve-Kuppelschalter (7) zur Netzabschaltung unabhängig von der Netzabschaltung durch einen jeweiligen Kuppelschalter (2) mit einem Steueranschluss (13) und – eine Netzkopplungsschutzeinrichtung (SPI) (8), aufweisend: – einen Reserve-Kuppelschalter-Anschluss (9), der mit dem Steueranschluss (13) des Reserve-Kuppelschalters (7) gekoppelt ist, – einen Steuersignal-Ausgangsanschluss (10), an dem ein Steuersignal ausgebbar ist, – einen Steuersignal-Eingangsanschluss (11) und – eine Signalauswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Netzparameter zu messen und ein an dem Steuersignal-Eingangsanschluss (11) anstehendes Signal auszuwerten und den Reserve-Kuppelschalter (7) in Abhängigkeit von den gemessenen Netzparametern und dem an dem Steuersignal-Eingangsanschluss (11) anstehenden Signal anzusteuern, – wobei zwischen den Steuersignal-Ausgangsanschluss (10) und den Steuersignal-Eingangsanschluss (11) die jeweiligen Rückmeldeanschlüsse (3) der mindestens zwei PV-Wechselrichter (1_1 bis 1_n) in Reihe eingeschleift sind. Photovoltaic (PV) system, comprising: - at least two PV inverters ( 1_1 to 1_n ), each comprising: - a coupling switch ( 2 ) for mains disconnection, - a feedback connection ( 3 ) with a first feedback connection pole ( 3a ) and a second feedback port ( 3b ), and - a switching means ( 4 ) connected between the first and second feedback terminals ( 3a . 3b ) is looped, wherein the coupling switch ( 2 ) and the switching means ( 4 ) are functionally coupled such that a switching state of the switching means ( 4 ) of a switching state of the coupling switch ( 2 ), a spare tie switch ( 7 ) for disconnecting the power supply independently of the power cut-off by a respective connection switch ( 2 ) with a control connection ( 13 ) and - a network coupling protection device (SPI) ( 8th ), comprising: - a spare tie-breaker connection ( 9 ) connected to the control port ( 13 ) of the reserve coupling switch ( 7 ), - a control signal output terminal ( 10 ), at which a control signal can be output, - a control signal input terminal ( 11 ) and - a signal evaluation device, which is designed to measure network parameters and one at the control signal input terminal ( 11 ) evaluate the pending signal and the reserve ( 7 ) depending on the measured network parameters and on the control signal input terminal ( 11 ) to control the pending signal, - wherein between the control signal output terminal ( 10 ) and the control signal input terminal ( 11 ) the respective feedback connections ( 3 ) of at least two PV inverters ( 1_1 to 1_n ) are looped in series. PV-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Netzkopplungsschutzeinrichtung (8) einen Netzabschalt-Ausgangsanschluss (12) zum Ausgeben eines Netzabschaltbefehls aufweist und – die PV-Wechselrichter (1_1 bis 1_n) jeweils einen mit dem Netzabschalt-Ausgangsanschluss (12) der Netzkopplungsschutzeinrichtung (8) gekoppelten Netzabschalt-Eingangsanschluss (5) zum Empfangen des Netzabschaltbefehls aufweisen, wobei ein jeweiliger PV-Wechselrichter (1_1 bis 1_n) dazu ausgebildet ist, nach einem Empfangen des Netzabschaltbefehls seinen Kuppelschalter (2) zu öffnen. PV system according to claim 1, characterized in that - the network coupling protection device ( 8th ) a power cut output terminal ( 12 ) for issuing a power-off command, and - the PV inverters ( 1_1 to 1_n ) one each with the power cut output terminal ( 12 ) of the network coupling protection device ( 8th ) coupled power cut-off input terminal ( 5 ) for receiving the power-off command, wherein a respective PV inverter ( 1_1 to 1_n ) is adapted, after receiving the power-off command, its dome switch ( 2 ) to open. PV-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Signalauswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, – den Netzabschaltbefehl über den Netzabschalt-Ausgangsanschluss (12) auszugeben, wenn die Netzparameter außerhalb von vorgegebenen Grenzwerten liegen, – das am Steuersignal-Eingangsanschluss (11) anstehende Signal mit dem am Steuersignal-Ausgangsanschluss (10) ausgegebenen Steuersignal zu vergleichen und – falls die Netzparameter außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen und die Signale nicht übereinstimmen, den Reserve-Kuppelschalter (7) derart anzusteuern, dass dieser eine Netzabschaltung bewirkt. PV system according to claim 2, characterized in that - the signal evaluation device is designed to - the power-off command via the power cut-off output terminal ( 12 ), if the network parameters are outside of predetermined limits, - that at the control signal input terminal ( 11 ) pending signal with the at the control signal output terminal ( 10 ) and - if the network parameters are outside the predetermined limits and the signals do not match, the reserve switch ( 7 ) so as to cause a power cut. PV-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die PV-Wechselrichter (1_1 bis 1_n) jeweils eine Steuereinrichtung (6) aufweisen, die mit dem jeweiligen Kuppelschalter (2), dem jeweiligen Schaltmittel (4) und dem jeweiligen Netzabschalt-Eingangsanschluss (5) in Wirkverbindung steht und die dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Kuppelschalter (2) und/oder das jeweilige Schaltmittel (4) in Abhängigkeit von einem empfangenen Netzabschaltbefehl anzusteuern. PV system according to one of the preceding claims, characterized in that - the PV inverters ( 1_1 to 1_n ) each have a control device ( 6 ), which with the respective coupling switch ( 2 ), the respective switching means ( 4 ) and the respective power-off input terminal ( 5 ) is in operative connection and which is adapted to the respective coupling switch ( 2 ) and / or the respective switching means ( 4 ) depending on a received Netzabschaltbefehl. PV-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – bei einem geöffneten Schaltzustand des Kuppelschalters (4) das Schaltmittel (4) einen geschlossenen Schaltzustand aufweist. PV system according to one of the preceding claims, characterized in that - in an opened switching state of the coupling switch ( 4 ) the switching means ( 4 ) has a closed switching state. PV-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Netzkopplungsschutzeinrichtung (SPI) (8) dazu ausgebildet ist, das Steuersignal als Rechteckspannungssignal zu erzeugen. PV system according to one of the preceding claims, characterized in that - the network coupling protection device (SPI) ( 8th ) is adapted to generate the control signal as a square-wave voltage signal.
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