EP1525652A2 - Arrangement providing inherent protection against internal arcs in photovoltaic installations - Google Patents
Arrangement providing inherent protection against internal arcs in photovoltaic installationsInfo
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- EP1525652A2 EP1525652A2 EP03764991A EP03764991A EP1525652A2 EP 1525652 A2 EP1525652 A2 EP 1525652A2 EP 03764991 A EP03764991 A EP 03764991A EP 03764991 A EP03764991 A EP 03764991A EP 1525652 A2 EP1525652 A2 EP 1525652A2
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Definitions
- the invention relates to an arrangement for inherent arcing protection in the electrical direct current network of photovoltaic systems.
- sparks or arcing faults can occur at sufficiently high voltages and currents between the contacts. Unlike with alternating voltages, where the arcing normally goes out at the next zero crossing of the voltage wave due to the change in polarity, there is a risk under dc voltage conditions that the arcing fault is maintained for a long time and leads to considerable damage to the contact points and possibly the surrounding elements. Such arcing faults must therefore be recognized and switched off for fire protection reasons.
- circuit arrangements and / or modules are known from the prior art which extinguish a previously detected arcing fault by disconnecting current paths or by creating additional current paths (reactive arcing protection).
- Switching devices located in the operating circuit (circuit breakers, load switches, residual current circuit breakers, circuit breakers or short-circuiting devices, top switches) receive external excitation from a fault detection unit (arcing fault detector).
- arc detection unit arc detection unit
- US Pat. No. 5,185,687 discloses an arc detection arrangement which uses a field sensor to detect an electromagnetic field which is emitted by a Arcing is generated.
- the location of the probable occurrence of the arcing fault must be known beforehand.
- modulation switches are used to switch off operating and fault currents, in which the zero current crossings are forced by an oscillating circuit above the electrical contacts. Furthermore, solutions are known which reduce the spark formation over individual switch contacts by using additional parallel capacitances to the contacts. The concepts with modulation switches and capacities above the switch contacts for arc quenching are only effective as a result. It is important to ensure that the arc is extinguished in the switchgear or on the contact pair.
- an arc protection device was developed that takes advantage of the voltage drop of more than 10 V caused by the arc.
- the main deficiency of this arc protection device lies in the fact that, depending on the network structure, many measuring devices have to be used and the associated information has to be continuously evaluated. If this is not done, not all possible errors are recorded.
- the object of the invention is therefore to provide an arrangement for permanently effective arc protection in electrical direct current networks of photovoltaic systems which does not require sensitive arc detection.
- the invention is based on the knowledge that the conditions of existence of the arcing fault are determined by the feeding network and that a stable burning arcing fault cannot occur at ideal voltage sources. While an arcing fault always burns at its ideal operating point at an ideal power source, an ideal voltage source always leads to an unstable operating point, so that the arc is not popular. Therefore, by supplementing the direct current network or some of its components with electrical energy stores, the conditions of existence for an emerging or existing arc can deteriorate because the electrical energy stores, for example capacitors, act briefly like voltage sources.
- the invention thus proposes the installation of one or more capacitive electrical stores in the direct current network of the photovoltaic system in order to avoid an arcing fault.
- a capacitance connected in parallel to the arcing fault acts like an ideal voltage source for short periods.
- the installation of an electrical capacity is technically very easy to implement.
- the expected financial outlay is correspondingly low.
- no reaction time is required for the protection.
- the DC system is or is inherently arc-proof. To prevent accidental arcing, the detection of the type of fault (longitudinal or transverse faults) and the fault location in the DC network is no longer necessary when the invention is used. No switching devices are required to implement the protective effect.
- the general condition for the effectiveness of the protective measure according to the invention is that the time constant of the network ⁇ NW must be greater than the thermal time constant of the arcing fault ⁇ L B; the following therefore applies: ⁇ NW > ⁇ L B •
- FIG. 1 shows a basic circuit of a directly coupled solar generator with the electrical load and an electrical storage device directly at the load;
- FIG. 2 shows a basic circuit using storage devices in parallel with each module and a further storage device in parallel with the electrical load
- Fig. 3 shows a basic circuit using memory devices in parallel to each module and memory devices at the beginning and end of each outer conductor of the DC main line.
- 1 shows a basic electrical circuit of a directly electrically coupled solar generator with an electrical load 1.
- Several solar modules 2 are electrically connected in series to form a string.
- a global electrical storage device 3 is connected in the network directly electrically in front of and parallel to the load 1 in the circuit.
- Fig. 2 shows a basic electrical circuit of a modified DC network, which consists of several strings connected in parallel.
- each solar module 2 is assigned its own appropriately dimensioned local electrical storage device 4, i.e. electrically connected in parallel.
- Analogously to the circuit shown in FIG. 1, the correspondingly dimensioned global storage device 3 in the network is switched on immediately before and parallel to the electrical load 1 in the network.
- each solar module 2 is assigned its local electrical storage device 4.
- An additional global storage device has been omitted here.
- Other embodiments are easily conceivable. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
Anordnung zum inhärenten Störlichtbogenschutz in Photovoltaik-Anlagen Arrangement for inherent arcing protection in photovoltaic systems
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum inhärenten Störlichtbogenschutz im elektrischen Gleichstrom-Netz von Photovoltaik-Anlagen.The invention relates to an arrangement for inherent arcing protection in the electrical direct current network of photovoltaic systems.
Wenn in elektrischen Schaltungen elektrische Leiter unterbro- chen werden, kann es bei ausreichend hohen Spannungen und Strömen zwischen den Kontakten zur Ausbildungen von Funken bzw. Störlichtbogen kommen. Anders als bei Wechselspannungen, wo es aufgrund des Polaritätswechsels normalerweise beim nächsten Nulldurchgang der Spannungswelle zum Erlöschen des Störlichtbogens kommt, besteht unter Gleichspannungsbedingungen die Gefahr, dass der Störlichtbogen längere Zeit aufrecht erhalten bleibt und zu erheblichen Beschädigungen der Kontaktstellen und ggf. der umliegenden Elemente führt. Derartige Störlichtbogen müssen daher auch aus Gründen des Brandschutzes erkannt und abgestellt werden.If electrical conductors are interrupted in electrical circuits, sparks or arcing faults can occur at sufficiently high voltages and currents between the contacts. Unlike with alternating voltages, where the arcing normally goes out at the next zero crossing of the voltage wave due to the change in polarity, there is a risk under dc voltage conditions that the arcing fault is maintained for a long time and leads to considerable damage to the contact points and possibly the surrounding elements. Such arcing faults must therefore be recognized and switched off for fire protection reasons.
Aus dem Stand der Technik sind dazu Schaltungsanordnungen und/oder Bausteine bekannt, die einen zuvor detektierten Störlichtbogen durch Auftrennung von Strompfaden oder durch Schaffung von zusätzlichen Strompfaden zum Verlöschen bringen (reaktiver Störlichtbogenschutz) . Dabei erhalten im Betriebsstromkreis befindliche Schaltgeräte (Leistungsschalter, Lastschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter, Leistungsschutzschalter bzw. Kurzschließer, DraufSchalter) eine externe Anregung von einer Fehlererfassungseinheit (Störlichtbogendetektor) . Beispielsweise ist aus der US 5,185,687 eine Bogendetektions- anordnung bekannt, die einen Feldsensor einsetzt, um ein elektromagnetisches Feld zu detektieren, welches von einem Störlichtbogen erzeugt wird. Für den Einsatz solcher Schaltung muss jedoch der Ort des wahrscheinlichen Auftretens des Störlichtbogens vorher bekannt sein.For this purpose, circuit arrangements and / or modules are known from the prior art which extinguish a previously detected arcing fault by disconnecting current paths or by creating additional current paths (reactive arcing protection). Switching devices located in the operating circuit (circuit breakers, load switches, residual current circuit breakers, circuit breakers or short-circuiting devices, top switches) receive external excitation from a fault detection unit (arcing fault detector). For example, US Pat. No. 5,185,687 discloses an arc detection arrangement which uses a field sensor to detect an electromagnetic field which is emitted by a Arcing is generated. For the use of such a circuit, however, the location of the probable occurrence of the arcing fault must be known beforehand.
Besondere' Bedeutung besitzt die Erkennung und Unterdrückung von Störlichtbogen im Bereich von Photovoltaik-Anlagen. In „Installationsanforderungen an netzgekoppelte PV-Anlagen, angepasst an neue Anlagenkonzepte und Installationsbedürfnisse", Vaassen, W. et al . , veröffentlicht in 12. Symposium Photovoltaische Solarenergie, Staffelstein: OTTI-Energie- Kolleg, 3/97 werden beispielsweise elektrische Schaltgeräte in Form von Schmelzsicherungen vorgestellt, die auf der Basis der thermischen Wirkung des fließenden Fehlerstromes auch im Falle eines Fehlers mit Störlichtbogen selbsttätig den sola- ren Stromkreis unterbrechen sollen (inhärenter Störlichtbogenschutz) .Special 'importance has the detection and suppression of arc in the field of photovoltaic systems. In "Installation requirements for grid-connected PV systems, adapted to new system concepts and installation requirements", Vaassen, W. et al., Published in the 12th Symposium on Photovoltaic Solar Energy, Staffelstein: OTTI Energy College, 3/97, electrical switching devices are in the form presented by fuses which, on the basis of the thermal effect of the flowing fault current, should automatically interrupt the solar circuit even in the event of a fault with an arcing fault (inherent arcing fault protection).
Die auslösende Wirkung von Sicherungen wird jedoch bei elektrischen Fehlern mit Störlichtbogen in Photovoltaik-Anlagen insbesondere bei Längsfehlern nicht erreicht. Ursache hierfür ist die meist geringe Differenz zwischen Betriebs- und Fehlerstrom.However, the triggering effect of fuses is not achieved in the event of electrical faults with arcing faults in photovoltaic systems, particularly in the case of longitudinal faults. The reason for this is the usually small difference between operating and fault current.
In der Schaltgerätetechnik für Gleichstromanlagen kommen Modulationsschalter zum Ausschalten von Betriebs- und Fehlerströmen zum Einsatz, bei denen die Stromnulldurchgänge durch einen Schwingkreis über den elektrischen Kontakten erzwungen werden. Des weiteren sind Lösungen bekannt, die die Funkenbildung über einzelnen Schaltkontakten durch den Einsatz von zusätzlichen Parallelkapazitäten zu den Kontakten verringern. Die Konzepte mit Modulationsschalter und Kapazitäten über den Schaltkontakten zur Lichtbogenlöschung sind nur dadurch wirk- sam, dass sie gezielt im Schaltgerät bzw. am Kontaktpaar den Lichtbogen zum Verlöschen bringen.In switchgear technology for DC systems, modulation switches are used to switch off operating and fault currents, in which the zero current crossings are forced by an oscillating circuit above the electrical contacts. Furthermore, solutions are known which reduce the spark formation over individual switch contacts by using additional parallel capacitances to the contacts. The concepts with modulation switches and capacities above the switch contacts for arc quenching are only effective as a result. It is important to ensure that the arc is extinguished in the switchgear or on the contact pair.
Es sind auch Verfahren zur Fehlererkennung in Phόtovoltaik- Anlagen bekannt geworden, die auf den Kennlinien von Solarmodulen und deren Verschaltung basieren. Die auf der Basis der zuvor bestimmten Kennlinien der Solarmodule und deren Verschaltung basierenden Verfahren müssen zur Berechnung der Größen für den Vergleich von Soll-Zustand mit dem aktuellen Ist-Zustand mit genauen Informationen versehen werden. Das Hauptproblem hierbei sind die temperatur- und strahlungsabhängigen Moduleigenschaften, die zusätzlich exemplar- und altersabhängig streuen können und altern.Methods for fault detection in photovoltaic systems based on the characteristics of solar modules and their interconnection have also become known. The methods based on the previously determined characteristic curves of the solar modules and their interconnection must be provided with precise information in order to calculate the variables for the comparison of the target state with the current actual state. The main problem here is the temperature and radiation-dependent module properties, which can also vary and age depending on the type and age.
Daneben wurde eine Lichtbogenschutzeinrichtung entwickelt, die den vom Lichtbogen verursachten Spannungsabfall von mehr als 10 V ausnutzt. Der Hauptmangel dieser Lichtbogenschutzeinrichtung liegt darin begründet, dass entsprechend des Netzwerkaufbaus viele Messeinrichtungen verwendet werden müssen und die zugehörigen Informationen ständig auszuwerten sind. Erfolgt das nicht, so werden nicht alle möglichen Fehler erfasst.In addition, an arc protection device was developed that takes advantage of the voltage drop of more than 10 V caused by the arc. The main deficiency of this arc protection device lies in the fact that, depending on the network structure, many measuring devices have to be used and the associated information has to be continuously evaluated. If this is not done, not all possible errors are recorded.
Aus der WO 95/25374 ist ebenfalls eine Anordnung zur Erken- nung und Beseitigung eines Störlichtbogens bekannt, wobei insbesondere ein Einsatz in Photovoltaik-Anlagen erörtert wird. Auch bei dieser Anordnung muss zuerst über die Erfassung einer elektromagnetischen Strahlung der Störlichtbogen festgestellt werden, um anschließend Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Allen bekannten reaktiven Schutzkonzepten ist gemein, dass der Fehler zunächst durch eine entsprechende Einrichtung zweifelsfrei erkannt werden muss, bevor zielgerichtet Schalthandlungen ausgeführt werden können. Dies bedeutet, dass von der Entstehung des Lichtbogens bis zu seinem gezielten Verlöschen infolge der auszuführenden Schalthandlungen eine gewisse Zeit vergeht. Diese Reaktionszeit der Schutzeinrichtung ist prinzipbedingt und kann nur in bestimmten Grenzen verringert werden. Sie lässt sich ggf. mit hohem schaltungs- technischem Aufwand gering halten, aber nicht völlig vermeiden. Während dieser Zeit brennt der Störlichtbogen und kann zu Beschädigungen führen.An arrangement for detecting and eliminating an arcing fault is also known from WO 95/25374, use in photovoltaic systems in particular being discussed. With this arrangement, too, the arcing fault must first be determined by detecting electromagnetic radiation in order to then be able to initiate countermeasures. All known reactive protection concepts have in common that the fault must first be recognized without any doubt by an appropriate device before targeted switching operations can be carried out. This means that a certain time elapses from the occurrence of the arc until it is extinguished as a result of the switching operations to be carried out. This reaction time of the protective device is based on the principle and can only be reduced within certain limits. If necessary, it can be kept low with a high level of circuitry complexity, but not completely avoided. During this time, the internal arc burns and can lead to damage.
Der technische Aufwand zur Realisierung eines reaktiven Schutzkonzeptes von der Erkennung des Fehlers bis zur gezielten Ansteuerung von Schutzgeräten ist erheblich. Um ein sicheres Ausschalten des Fehlers zu ermöglichen, muss man genaue Kenntnisse über den Fehlerort und meist auch über die Art des Fehlers (Längsfehler, Querfehler) besitzen.The technical effort to implement a reactive protection concept from the detection of the fault to the targeted activation of protective devices is considerable. To enable the error to be switched off safely, you must have precise knowledge of the location of the error and usually also of the type of error (longitudinal error, transverse error).
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung zum permanent wirksamen Störlichtbogenschutz in elektrischen Gleichstromnetzen von Photovoltaik-Anlagen bereitzustellen, die keiner sensitiven Störlichtbogenerkennung bedarf.The object of the invention is therefore to provide an arrangement for permanently effective arc protection in electrical direct current networks of photovoltaic systems which does not require sensitive arc detection.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.According to the invention this object is achieved with the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Existenzbedingungen des Störlichtbogens vom speisenden Netzwerk bestimmt werden und an idealen Spannungsquellen kein stabil brennender Störlichtbogen auftreten kann. Während ein Stör- lichtbogen an einer idealen Stromquelle stets in seinem stabilen Arbeitspunkt brennt, führt eine ideale Spannungsquelle stets zu einem instabilen Arbeitspunkt, so dass der Lichtbogen nicht aufrecht erhalten beliebt. Daher können durch Ergänzung des Gleichstromnetzes oder einiger seiner Bestandteile mit elektrischen Energiespeichern die Existenzbedingungen für einen entstehenden bzw. existierenden Lichtbogen verschlechtert werden, weil die elektrischen Energiespeicher, z.B. Kondensatoren, kurzzeitig wie Spannungsquellen wirken. Daraus ergibt sich im Falle eines elektri- sehen Fehlers (Längs- oder Querfehler) eine elektrische Entladung als Funkentladung oder Störlichtbogen mit extrem kurzer Brenndauer. In der Regel werden durch diese Maßnahme die Knotenpotentiale in der Anlage nach Fehlereintritt solange auf ihren Werten vor dem Fehlereintritt gehalten, bis die elektrische Verfestigung der fehlerhaften Trennstrecke sichergestellt ist.Advantageous refinements of the arrangement according to the invention are specified in the subclaims. The invention is based on the knowledge that the conditions of existence of the arcing fault are determined by the feeding network and that a stable burning arcing fault cannot occur at ideal voltage sources. While an arcing fault always burns at its ideal operating point at an ideal power source, an ideal voltage source always leads to an unstable operating point, so that the arc is not popular. Therefore, by supplementing the direct current network or some of its components with electrical energy stores, the conditions of existence for an emerging or existing arc can deteriorate because the electrical energy stores, for example capacitors, act briefly like voltage sources. In the event of an electrical fault (longitudinal or transverse fault), this results in an electrical discharge as a radio discharge or an arcing fault with an extremely short burning time. As a rule, this measure keeps the node potentials in the system at their values after the error occurs until the electrical stabilization of the faulty isolating path is ensured.
Die Erfindung schlägt somit für die Vermeidung eines Störlichtbogens den Einbau eines oder mehrerer kapazitiver elek- frischer Speicher in das Gleichstromnetz der Photovoltaik- Anlage vor. Eine zum Störlichtbogen parallel geschaltete Kapazität wirkt für kurze Zeiträume wie eine ideale Spannungsquelle. Der Einbau einer elektrischen Kapazität ist technisch sehr einfach zu realisieren. Entsprechend gering ist der zu erwartende finanzielle Aufwand. Gegenüber einer reaktiven Störlichtbogenschutzmaßnahme wird keine Reaktionszeit für den Schutz benötigt. Die Gleichstromanlage wird bzw. ist in sich störlichtbogensicher. Zur Verhinderung von Störlichtbögen ist bei Anwendung der Erfindung die Erkennung der Fehlerart (Längs- oder Querfehler) und des Fehlerortes im Gleichstromnetz nicht mehr erfor- derlich. Es sind keine Schaltgeräte zur Realisierung der Schutzwirkung notwendig. Die bei der Anwendung von Sicherungen beschriebenen Nachteile kommen nicht zur Geltung, da die Schutzwirkung unabhängig von der Höhe des Stromes erzielt wird. Es ist kein Auswechseln wirksam gewordener Schaltge- rate, wie zum Beispiel bei Sicherungen erforderlich. Die Schutzwirkung wird praktisch ohne Verschleiß und Abnutzung dauerhaft erzielt. Der Störlichtbogenschutz erstreckt sich prinzipiell über die gesamte Anlage. Der Störlichtbogenschutz kann kleinräumig realisiert und auch nachträglich in beste- hende Anlagen integriert werden. Zur Realisierung der Schutzfunktion wird keine Hilfsenergie benötigt. Das Gleichstromnetz wird im Falle eines auftretenden Fehlers beeinflusst, die Betriebsgrößen sind davon nur transient betroffen.The invention thus proposes the installation of one or more capacitive electrical stores in the direct current network of the photovoltaic system in order to avoid an arcing fault. A capacitance connected in parallel to the arcing fault acts like an ideal voltage source for short periods. The installation of an electrical capacity is technically very easy to implement. The expected financial outlay is correspondingly low. Compared to a reactive arc protection measure, no reaction time is required for the protection. The DC system is or is inherently arc-proof. To prevent accidental arcing, the detection of the type of fault (longitudinal or transverse faults) and the fault location in the DC network is no longer necessary when the invention is used. No switching devices are required to implement the protective effect. The disadvantages described when using fuses do not come into play because the protective effect is achieved regardless of the amount of current. There is no need to replace switching devices that have become effective, as is the case with fuses, for example. The protective effect is permanently achieved with practically no wear and tear. Arc fault protection basically extends over the entire system. Arc fault protection can be implemented on a small scale and can also be subsequently integrated into existing systems. No auxiliary energy is required to implement the protective function. The DC network is affected in the event of an error, the operating variables are only affected transiently.
Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Kapazität sowohl vom Lichtbogen als auch vom Lastwiderstand im Netzwerk entladen wird, so dass die hinsichtlich des Störlichtbogens destabilisierende Wirkung der Kapazität nur für eine gewisse Zeit aufrecht erhalten werden kann. Die Kapazität muss somit unter Berücksichtigung des Netzwerk so bestimmt werden, dass diese Zeit ausreichend für eine Beseitigung des Störlichtbogens ist.However, it must be taken into account that the capacitance is discharged by both the arc and the load resistor in the network, so that the capacitance's destabilizing effect with regard to the arcing fault can only be maintained for a certain time. The capacity must therefore be determined taking into account the network so that this time is sufficient to eliminate the arcing fault.
Aus der erfinderischen Lösung ergibt sich als generelle Bedingung für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Schutzmaßnahme, dass die Zeitkonstante des Netzwerkes τNW größer sein muss als die thermische Zeitkonstante des Störlichtbogens τLB ; es gilt also: τNW > τLB • Bei der Bestimmung der Zeitkonstante des Netzwerkes müssen alle wesentlichen Elemente des Netzwerkes berücksichtigt werden, insbesondere Photovoltaik-Generator, Lastwiderstand und die im Netzwerk vorhandenen Kapazitäten.From the solution according to the invention, the general condition for the effectiveness of the protective measure according to the invention is that the time constant of the network τ NW must be greater than the thermal time constant of the arcing fault τ L B; the following therefore applies: τ NW > τ L B • When determining the Time constant of the network must take into account all essential elements of the network, in particular photovoltaic generator, load resistance and the capacities available in the network.
Für die konkrete Bemessung der notwendigen Größe der jeweils als elektrisches Speicherelement eingesetzten Kapazität ist der Einfluss des zu erwartenden Fehlerortes, die Gestaltung des Netzwerkes und die Art des erwartenden Fehlers zu berück- sichtigen. Üblicherweise ist mit einer thermischen Zeitkonstante des Störlichtbogens von TLB = 1 bis 10 ms anzunehmen.The influence of the location of the fault to be expected, the design of the network and the type of fault to be expected must be taken into account for the concrete dimensioning of the required size of the capacitance used as the electrical storage element. Usually, a thermal time constant of the arcing fault of T LB = 1 to 10 ms can be assumed.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. In the accompanying drawings:
Fig. 1 eine prinzipielle Schaltung eines direkt gekoppelten Solargenerators mit der elektrischen Belastung und einer elektrischen Speichereinrichtung unmittelbar an der Last;1 shows a basic circuit of a directly coupled solar generator with the electrical load and an electrical storage device directly at the load;
Fig. 2 eine prinzipielle Schaltung unter Einsatz von Speichereinrichtungen parallel zu jedem Modul und einer weiteren Speichereinrichtung parallel zur elektrischen Last;2 shows a basic circuit using storage devices in parallel with each module and a further storage device in parallel with the electrical load;
Fig. 3 eine prinzipielle Schaltung unter Einsatz von Speichereinrichtungen parallel zu jedem Modul und Speichereinrichtungen am Anfang und Ende jedes Außenleiters der Gleichstromhauptleitung. Die Fig. 1 zeigt eine prinzipielle elektrische Schaltung eines direkt elektrisch gekoppelten Solargenerators mit einer elektrischen Last 1. Mehrere Solarmodule 2 sind elektrisch zu einem String in Reihe geschaltet. Eine globale elektrische Speichereinrichtung 3 ist im Netzwerk unmittelbar elektrisch vor und parallel zur Last 1 in den Stromkreis eingeschaltet.Fig. 3 shows a basic circuit using memory devices in parallel to each module and memory devices at the beginning and end of each outer conductor of the DC main line. 1 shows a basic electrical circuit of a directly electrically coupled solar generator with an electrical load 1. Several solar modules 2 are electrically connected in series to form a string. A global electrical storage device 3 is connected in the network directly electrically in front of and parallel to the load 1 in the circuit.
Die Fig. 2 zeigt eine prinzipielle elektrische Schaltung eines abgewandelten Gleichstromnetzwerkes, das aus mehreren parallel geschalteten Strings besteht. Hier ist jedem Solarmodul 2 eine eigene entsprechend dimensionierte lokale elektrische Speichereinrichtung 4 zugeordnet, d.h. elektrisch parallel geschaltet. Analog zu der in Fig. 1 gezeigten Schaltung ist auch die entsprechend dimensionierte globale Spei- chereinrichtung 3 im Netzwerk unmittelbar vor und parallel zur elektrischen Last 1 in das Netzwerk eingeschaltet.Fig. 2 shows a basic electrical circuit of a modified DC network, which consists of several strings connected in parallel. Here, each solar module 2 is assigned its own appropriately dimensioned local electrical storage device 4, i.e. electrically connected in parallel. Analogously to the circuit shown in FIG. 1, the correspondingly dimensioned global storage device 3 in the network is switched on immediately before and parallel to the electrical load 1 in the network.
Die Fig. 3 zeigt eine prinzipielle elektrische Schaltung eines nochmals abgewandelten Gleichstromnetzwerkes, das wiederum aus mehreren parallel geschalteten Strings mit Solarmodulen 2 besteht, die über lange Hauptstromleitungen 5 mit der Last 1, z.B. einem MPP-Regler oder einer DC-Eingangs- stufe des Wechselrichters verbunden sind. In dieser Ausführungsform ist jedem Solarmodul 2 seine lokale elektrische Speichereinrichtung 4 zugeordnet. Am Anfang und Ende der langen Hauptstromleitung 5 befinden sich zwischen jedem spannungsführenden Außenleiter und Erdpotential eine entsprechend dimensionierte Leitungsspeichereinrichtung 6. Auf eine zusätzliche globale Speichereinrichtung wurde hier verzich- tet. Andere Ausführungsformen sind ohne weiteres denkbar. Bezugszeichenliste3 shows a basic electrical circuit of a again modified DC network, which in turn consists of several strings with solar modules 2 connected in parallel, which are connected to the load 1, for example an MPP controller or a DC input stage of the inverter, via long main power lines 5 are connected. In this embodiment, each solar module 2 is assigned its local electrical storage device 4. At the beginning and end of the long main power line 5 there is a correspondingly dimensioned line storage device 6 between each live outer conductor and earth potential. An additional global storage device has been omitted here. Other embodiments are easily conceivable. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 - elektrische Last1 - electrical load
2 - Solarmodul2 - solar panel
3 - globale elektrische Speichereinrichtung3 - global electrical storage device
4 - lokale elektrische Speichereinrichtungen4 - local electrical storage devices
5 - Hauptstromleitungen5 - main power lines
6 - Leitungsspeichereinrichtung 6 - line storage device
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