JP2012524510A - 光電池システムを交流電源網に接続するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
光電池システムを交流電源網に接続するための新規の方法では、光電池システムによって生成される直流電圧が遮断最高電圧を下回るより早期に、インバータが交流電源網から再び遮断されることはなく、この遮断最高電圧は、電源交流電圧の最高値より低くなく、かつ接続継続最小電圧より高くもない。遮断最高電圧が交流電源の最高値より低くないことにより、これは、電流が交流電源網からインバータを介して光電池システムに流れることを阻止する。ここで遮断最高電圧は好ましくは、交流電源電圧の最高値に小さな安全上乗せ分、たとえば1から10%、とりわけ3から7%、すなわち約5%の安全上乗せ分を加えたものに等しい。これに対して新規の方法では、いずれの季節であるか、温度、または先行の接続試行に遮断最高電圧が依存しない。電源交流電圧は規則的に測定されるから、この測定結果に基づいて、遮断最高電圧を連続的に最適値に調整することができる。遮断最高電圧のほんの小さな安全上乗せ分を電源交流電圧の最高値に加えることによって、遮断最高電圧が光電池システムにより調達される次のような直流電圧よりもかなり低くなる。すなわちこの直流電圧は、従来技術によれば、光電池システムが交流電源網にすでに接続された後での接続試行が、電力スイッチの新たな開放によって遮断されることになる直流電圧である。したがって新規の方法では、交流電源網へのスイッチが再開放されるような場合は稀にしか発生しない。理想的には、昼間、すなわち夕方に一度だけである。これはとりわけ、接続試行最小電圧が、電気エネルギーを交流電源網にできるだけ早期に供給するために比較的小さく選択される場合、すなわち遮断最高電圧よりもはるか上には選択されない場合にも当てはまる。
2 光電池システム
3 交流電源網
4 インバータ
5 電力スイッチ
6 正弦波フィルタ
7 トランス
8 制御部
9 直流電圧測定装置
10 交流電圧測定装置
11 交流電圧測定装置
12 電力測定装置
13 電力保護スイッチ
14 ハーフブリッジ
15 クロック制御されるスイッチ
16 フリーホイールダイオード
Claims (15)
- 光電池システム(2)を交流電源網に接続するための方法であって、前記光電池システム(2)によって生成された直流電圧が測定され、直流電圧が接続試行最小電圧に達すると、直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータ(4)が作動され、出力交流電圧は、交流電源網(3)の電源交流電圧と同期され、同期が行われ、前記直流電圧が、接続試行最小電圧より小さいか、または同じ大きさである接続継続最小電圧をさらに上回る場合に、前記インバータ(4)は前記交流電源網(3)と接続される方法において、前記光電池システム(2)によって生成される直流電圧が降下すると、交流電源網と接続された前記インバータ(4)がまず非作動にされ、該非作動にされたインバータ(4)は、当該インバータ(4)が非作動にされたときに直流電圧が遮断最高電圧を下回るときに初めて、交流電源網(3)から再度分離され、該遮断最高電圧は、交流電源電圧の最高値より大きいかまたは同じ大きさであり、かつ前記接続継続最小電圧より小さいかまたは同じ大きさであり、これにより前記交流電源網(3)から前記光電池システム(2)への電流が阻止される、ことを特徴とする方法。
- 遮断最高電圧は、電源交流電圧の最高値に安全上乗せ分を加えたものに等しい、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 安全上乗せ分は1〜10%である、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記交流電源網(3)と接続された前記インバータ(4)は、直流電圧が最小給電直流電圧を下回る場合に非作動にされる、ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項記載の方法。
- 最小給電直流電圧は遮断最高電圧よりも大きい、ことを特徴とする請求項4記載の方法。
- 前記交流電源網(3)と接続された前記インバータ(4)は、前記交流電源網(3)から前記インバータ(4)へ電力が流れる場合に非作動にされる、ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項記載の方法。
- 出力交流電圧が電源交流電圧と同期される際に直流電圧が接続継続最小電圧を下回っていれば、前記交流電源網(3)とまだ接続されていない前記インバータ(4)は再び非作動にされる、ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか一項記載の方法。
- 前記インバータ(4)が非作動にされるとき、および/または前記インバータ(4)が前記交流電源網(3)から分離されるときに時限素子がトリガされ、
該時限素子は所定の時間の間、前記インバータ(4)の新たな作動または交流電源網との前記インバータ(4)の接続を阻止する、ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項記載の方法。 - 前記インバータ(4)は、電動的に切換可能な少なくとも1つの電力保護スイッチ(13)を介して前記交流電源網(3)と接続される、ことを特徴とする請求項1から8までのいずれか一項記載の方法。
- 光電池システム(2)を交流電源網(3)に接続するための装置であって、前記光電池システム(2)によって生成される直流電圧を測定するための直流電圧測定装置(9)と、測定された直流電圧が接続試行最小電圧に達する場合に、直流電圧を出力交流電圧に変換するインバータ(4)を作動する制御部(8)と、出力交流電圧に対する第1の交流電圧測定装置(10)と、前記交流電源網(3)の電源交流電圧に対する第2の交流電圧測定装置(11)とを有し、前記制御部(8)は、出力交流電圧を電源交流電圧と同期し、さらに同期化の後、前記インバータ(4)を前記交流電源網(3)と接続するための少なくとも1つの電力スイッチ(5)を有し、前記制御部(8)は、接続試行最小電圧より小さいかまたは同じ大きさである接続継続最小電圧を前記直流電圧がさらに上回る場合だけ、前記電力スイッチ(5)を閉成する装置において、前記制御部(8)は、前記光電池システム(2)によって生成される直流電圧が降下するときに、交流電源網と接続された前記インバータ(4)をまず非作動にし、直流電圧が前記インバータ(4)が非作動であるときに遮断最高電圧を下回る場合に初めて、非作動にされている前記インバータ(4)を前記交流電源網(3)から再度分離し、該制御部は前記遮断最高電圧を、電源交流電圧の最高値の大きさに設定するか、または値が前記制御部(8)にプログラミングされている安全上乗せ分だけ最高値より大きく設定する、ことを特徴とする装置。
- 安全上乗せ分の値はパーセント値として制御部(8)にプログラミングされている、ことを特徴とする請求項10記載の装置。
- 制御部は、最小給電直流電圧を直流電圧が下回る場合に、前記交流電源網(3)と接続されている前記インバータ(4)を非作動にし、該最小給電直流電圧は前記制御部(8)にプログラミングされているか、または制御部は前記最小給電直流電圧を、電源交流電圧の最高値と同じ大きさに設定するか、または値が前記制御部(8)にプログラミングされている安全上乗せ分だけ電源交流電圧の最高値より大きく設定する、ことを特徴とする請求項10または11記載の装置。
- 前記インバータ(4)から電源に流れる電力のための電力測定装置(12)が設けられており、前記制御部(8)は、前記インバータ(4)から電源に流れる電力が負になる場合に、電源と接続された前記インバータ(4)を非作動にする、ことを特徴とする請求項10から12までのいずれか一項記載の装置。
- 前記電力スイッチ(5)は、モータ駆動される電力保護スイッチ(13)である、ことを特徴とする請求項10から13までのいずれか一項記載の装置。
- 前記電力スイッチ(5)は、20,000を超えない最大許容運転サイクル数を有する、ことを特徴とする請求項10から14までのいずれか一項記載の装置。
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