TR201811106T4 - Doğrudan bir fotovoltaik enerji santrali tarafından beslenen bir yüksek gerilim doğru akım iletim sistemi içeren bir elektrik akımı besleme sistemi. - Google Patents

Abstract

Bir elektrik akımı besleme sistemi (SYS) ve bunun için temin edilen, doğru akım gerilimi üreten çok sayıda fotovoltaik modül (PVM) içeren bir fotovoltaik cihaz (PVE) önerilmektedir, burada fotovoltaik modüller (PVM) fotovoltaik modüllerin (PVM) dielektrik dayanıklılığını (Umodmax) aşan ve yüksek gerilim-doğru akım iletimi için uygun doğru akım geriliminin (Udc*) üretilmesi için paralel ve/veya seri bağlantıyla birbirine bağlanmıştır, burada elektrik akımı besleme sistemi (SYS) tüketiciler için konfigüre edilen bir elektrik akımı besleme şebekesine (SVN) bağlanabilen bir dönüştürme istasyonu (UFS) içerir ve fotovoltaik cihaz (PVE) tarafından üretilen doğru akımı (Udc*) yüksek gerilim aralığı içinde dönüştürme istasyonuna (UFS) iletmek için bir yüksek gerilim-doğru akım iletim hattı (HGUE) içerir.

Description

TARIFNAME DOGRUDAN BIR FOTOVOLTAIK ENERJI SANTRALI TARAFINDAN BESLENEN BIR YÜKSEK GERILIM DOGRU AKIM ILETIM SISTEMI IÇEREN BIR ELEKTRIK AKIMI BESLEME SISTEMI Bulus yüksek gerilim üretmek için bir fotovoltaik cihaza ve bu tür bir fotovoltaik cihaz vasitasiyla HGÜ beslenen bir elektrik akimi besleme sistemine iliskindir. Bulus özellikle fotovoltaik cihazin uzaginda veya yakininda bulunan tüketicilere elektrik akimi beslenmesi için uygun olan bir elektrik akimi besleme sistemine veya bir fotovoltaik cihaza iliskindir.

Fotovoltaik cihazlar veya tesisler artan bir sekilde, özellikle bol günesli bölgelerde kurulan ve mevcut ve çogunlukla uzakta bulunan tüketici elektrik akimi sistemleri için merkezi olarak güç üretmek için fotovoltaik enerji santralleri içinde kullanilmaktadir. Bu tür fotovoltaik cihazlar tercihen büyük yüzeyli olarak kurulur ve örnegin günes enerjisinden elektrik akimi kazanimina önemli ölçüde bir katki saglamasi için çöl bölgelerinde kullanilir. Bu tesisler "Very Large Scale Photovoltaic Systems", kisaca VLS-PV sistemler, olarak da adlandirilir ve örnegin Dr. Rudolf Minder tarafindan "FVS-Themen 2002" kitabinin 67 ila 70 sayfalarindaki "Very Large Scale PV-Systems" isimli makale içinde açiklanmistir (günes enerjisi arastirma birligi tarafindan yayimlanmistir, internette URL: www.fv-sonnenenergiede adresinde bulunabilir). Burada çok sayida PV modülünün modüler bir yapisi önerilmistir, burada bu detayli olarak açiklanmamistir. Elde edilen elektrigin iletilmesi için farkli sevketme teknikleri, ayni zamanda kisaca HGÜ olarak adlandirilan yüksek-gerilim dogru akim iletim sistemi önerilmektedir.

Yani elektrik akimi besleme sistemleri içinde, üretilen elektrik akiminin bir yüksek gerilim-dogru akim iletim sistemi (HGÜ) vasitasiyla büyük mesafeler boyunca tüketicilere veya tüketici tarafindaki elektrik akimi sebekelerine iletilmesi için, elektrik akimi üreten büyük merkezi fotovoltaik enerji santrallerinin bulundugu bilinmektedir. Bunun için PV modülleri tarafindan üretilen dogru akim gerilimi üretici tarafinda ilk önce bir invertör vasitasiyla bir alternatif gerilime dönüstürülür ve daha sonra bir transformatör vasitasiyla yüksek bir alternatif gerilime dönüstürülür (1. dönüsüm). Üretici tarafinda kurulan merkezi bir dönüstürme istasyonu bu yüksek alternatif gerilimi (alternatif akim-yüksek gerilim) bir dogru akim-yüksek gerilime dönüstürür (2. dönüsüm) ve bunu daha sonra HGÜ içine besler. Bunun diger ucunda tüketicinin yakininda dogru akim-yüksek gerilimin bir altematif-yüksek gerilime geri dönüstürülmesi için baska bir merkezi dönüstürme istasyonu bulunur (3. dönüsüm). Bu tüketici tarafinda bulunan elektrik akimi sebekelerinin beslenmesi için uygundur. Buna göre hem üretici tarafinda hem de tüketici tarafinda elektrik enerjisinin bir dönüsümü gereklidir, yani genel olarak üçlü bir dönüsüm gereklidir.

Bu yine çok sayida invertör ve özellikle üretici tarafinda, yani HGÜ hatti içine beslemeden önce, kurulan merkezi bir dönüsüm istasyonu gerektirir. Bu suretle yüksek yatirim giderleri gereklidir. Ayrica elektrik geriliminin her dönüsümüyle elektrik enerjisi kayiplari ortaya çikar.

Avrupa patent basvurusu EP 1 184 963 A2 bir yüksek gerilim-dogru akim dagitim sebekesini açiklamaktadir. Bu dagitim sebekesine bir yüksek gerilim-dogru akim transformatörü vasitasiyla, enerjiyi dagitim sebekesinin içine besleyen, bir günes enerji santrali baglanabilir.

Avrupa patent basvurusu EP 0 373 234 A1 ”den günes pili cihazlari ve günes pili cihazlarinin tutulmasi için kablolar içeren, bir günes jeneratörü bilinmektedir. Kablo aglari içinde çok sayida günes modülü düzenlenmistir. Günes modülleri örnegin elektriksel olarak seri baglanabilir. "Minder, Rudolf: "Very Large Scale PV-Systems - IEA Berlin, Almanya" yayimi baglanti için HGÜ düsünülen fotovoltaik büyük enerji santrallerini açiklamaktadir. Ancak dogrudan bir baglantidan ne dogrudan söz edilmis ne de dolayli olarak önerilmistir.

Bu bulusun amaci, avantajli bir sekilde giriste sözü edilen dezavantajlarin asildigi, giriste sözü edilen türde bir fotovoltaik cihaz ve bu suretle bir elektrik akimi besleme sistemi yaratmaktir. Özellikle fotovoltaik cihaz bunun tarafindan üretilen elektrik enerjisinin bir yüksek gerilim-alternatif akim iletim hatti vasitasiyla çok verimli ve mümkün oldugunca düsük teknik giderle tüketici tarafindan iletilebilecegi sekilde konfigüre edilmelidir.

Yukarida sözü edilen amaca istein liin özelliklerine sahip bir fotovoltaik cihaz ve istem ,daki gibi bir elektrik akimi besleme sistemi vasitasiyla ulasilmaktadir. Buna göre fotovoltaik modüllerin dielektrik dayanikliligini asan bir dogru akim gerilimi üretmek için ve bir yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun olan fotovoltaik modüllerin seri baglantiyla birbirine baglanmasi ve elektrik akimi besleme sisteminin tüketiciler için tasarlanan bir elektrik akimi besleme sebekesine baglanabilen bir dönüstürme istasyonu içermesi ve fotovoltaik cihaz tarafindan üretilen dogru akim geriliminin yüksek gerilim bölgesi içinde dönüstürme istasyonuna iletilmesi için bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hatti içermesi önerilinektedir. Bu özellik kombinasyonu vasitasiyla üretici tarafinda fotovoltaik cihazin bulundugu yerde, dogrudan bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina beslenebilen ve tüketici tarafina dogru iletilebilen, yeteri kadar yüksek bir dogru akim gerilimi üretilir. Bu durumda HGÜ hattinin sonunda sadece iletilen dogru akim geriliminin istenen bir alternatif gerilime dönüstürülmesi gerekir. Özellikle klasik sistemlerde üretici tarafinda gerekli olan invertör ve HGÜ redresör istasyonlarindan tasarruf edilir. Fotovoltaik cihaz tarafindan üretilen dogru akim gerilimi ayri fotovoltaik modüllerin, mevcut durumda yaklasik maksimum lkV olan, dielektrik dayanikliligini çoklu olarak asar ve yüzlerce kV olan bir yüksek gerilim araliginda bulunur. Fotovoltaik Cihaz tercihen, her defasinda bir birinci muhtelif sayida fotovoltaik modülün, izolasyon elemanlari, örnegin seramik veya plastik izolatörler vasitasiyla sifir potansiyeline karsi izole edilen, bir modül blogu olarak birbirine baglanacagi ve her defasinda ikinci bir muhtelif sayidaki inodül blogunun, üretilen dogru akim geriliminin en azindan bir kismi gerilimini temin eden bir modül dizisi olusturacak sekilde konfigüre edilmistir. Bu suretle blok seklinde düzenlenen PV modüllerin elektrik izolasyonlu olarak yükseltilmesi saglanir, böylece bütün PV modüller, yükseltinin parçalari bunlarin yakin çevresi herhangi bir elektrik potansiyeline yükseltilebilir ve sarj edilebilir. HGÜ iletimi için de gerekli olan yüksek gerilim sadece PV modüllerin uygun seri veya paralel baglantisi vasitasiyla üretilebilir.

Bir modül blogu olarak birbirine baglanan fotovoltaik modüllerin yükseltilmis bir çerçeve yapisinin içine monte edilmesi de avantaj lidir, burada çerçeve yapisinin bir potansiyel baglanti vasitasiyla inodül blogunun en düsük, orta veya en yüksek potansiyel seviyesine baglanmasi temin edilebilir. Seri baglanan muhtelif sayidaki PV modüllerinin bir blok üstüne bir PV blogu üstündeki total gerilimin (Upvb) ayri PV modüllerin dielektrik dayanikliliginin altinda olacagi sekilde yerlestirilmesi durumunda, PV blogunun en düsük veya en yüksek potansiyeline bir potansiyel baglanti mantiklidir. Dielektrik dayanikliligiyla burada iç hücre dizisiyle modül çerçevesi veya modülün yakin çevresi arasinda ortaya çikan maksimum gerilim tanimlanmaktadir. Kullanilan PV modüllerinin tipine bagli olarak modüllerin iç hücre dizisiyle modül çerçevesi veya çerçeve yapisi arasinda pozitif veya negatif bir potansiyel farki ayarlanabilir. Bu istege bagli olarak modüllerin bozulma etkilerinden kaçinmak ve üreticinin ilgili tavsiyelerine veya direktiflerine uymak için gerekli olabilir, PV modüllerinin bir PV blogu üstündeki seri baglantisinin en azindan, ayri PV bloklarinin üstünde ayri PV modüllerinin dielektrik dayanikliliginin üstünde bulunan (örnegin 1 KV) total gerilimlerin (Upvb) ortaya çikacagi sekilde olusturulmasi durumunda PV blogunun orta potansiyeline bir potansiyel baglantisi özellikle mantiklidir. Bu suretle ayri PV modülleriyle destek arasinda sadece, ilgili PV blogu tarafindan üretilen gerilimin yarisina karsilik gelen, maksimum bir potansiyel farkinin ortaya çikabilmesi saglanir. Bu sekilde bir PV blogu üstünde ayri bir modülün izin verilen maksimum geriliminin iki kati üretilebilir.

Ayrica çerçeve yapisinin (örnegin iletken bir izgara agi vasitasiyla) düzlemsel olarak olusturulmasi avantaj olabilir. Bu suretle sifir potansiyel modüllere karsi korunur ve bunlarin üstünde sadece çerçeve yapisi için potansiyel farki ortaya çikar.

Yüksek gerilim araligi içine iletilecek olan dogru akim geriliminin üretilmesi için tercihen her defasinda en az iki modül dizisi seri baglanir ve seri baglanan çok sayida modül dizisi paralel baglanir. Bu baglamda modül dizilerinin ara baglantisinin bir birinci toplayici çubuk ve ikinci bir toplayici çubuk içermesi avantajlidir, bu suretle üretilen dogru akim gerilimi bu toplayici çubuklar vasitasiyla toplanabilir.

Ayrica dönüstürme istasyonunun dogru akim gerilimi-iletim hattinin sonunda iletilen dogru akim geriliminin bir alternatif gerilime dönüstürülmesi için bir invertör içermesi avantajlidir, burada dönüstürme istasyonu bir "MPP-Tracking" (MPP: Maximum Power Point) için bir kontrol devresiyle de donatilmistir. Bu suretle invertörün çalisma noktasi, PV cihazindan mümkün olan maksimum gücün alinacagi ve tüketici tarafindaki sebeke beslenmesi için dönüstürülecegi sekilde ayarlanir.

Sistem ve HGÜ hatti tek kutuplu olarak düzenlenebilir, bu suretle sadece bir toplayici çubuk ve iletken (havai hat veya kablo) tesis edilir. HGÜ hatti tercihen havai hatlar vasitasiyla hem büyük mesafeler için hem de tercihen kablolar vasitasiyla kisa mesafeler için düzenlenebilir.

Bulus ve ortaya çikan avantajlar asagida ekteki çizimler referans alininak suretiyle bir örnek düzenleme vasitasiyla detayli olarak açiklanacaktir, burada: Sekil 1 bulusa uygun elektrik akimi besleme sisteminin yapisini sematik olarak ve Sekil 2 bulusa uygun bir fotovoltaik cihazin yapisini sematik olarak göstermektedir.

Sekil l”de bulusa uygun bir elektrik akimi besleme sisteminin (SYS) yapisi sematik olarak gösterilmistir. Sistem (SYS) esas itibariyle üretici tarafinda merkezi bir noktada, tercihen çok günesli bir bölgede kurulan ve bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina (HGUE) beslemek için enerji temin eden, bir fotovoltaik cihaz (PVE) içerir. Fotovoltaik cihaz (PVE) özel konsepsiyonu nedeniyle, yüzlerce kVilik yüksek gerilim araligi içinde bulunabilen ve dogrudan yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina (HGUE) beslenebilen, bir dogru akim gerilimi (Udc) üretir. Iletim hatti (HGUE) yüzlerce veya binlerce kilometre olabilir ve tüketici tarafindaki merkezi dönüstürme istasyonunda (UFS) sonlanir. Ancak kisa bir mesafe de gerçeklestirilebilir, burada HGÜ hatti tercihen bir kablo vasitasiyla geçirilir. Dönüstürme istasyonu (UF S) bir invertör (WR) içerir ve esas itibariyle burada bulunan, örnegin lokal, bir elektrik akimi besleme sebekesine (SVN) beslemek için iletilen dogru akim gerilimini (Udc) istenen bir alternatif gerilime (Uac) dönüstürür. Örnegin dogrudan üretilmesi için fotovoltaik cihaz (PVE) birbirine seri ve/veya paralel baglanan, birer PV modül içeren, çok sayida fotovoltaik dizi (PVS) içerir.

Sekil 2 vasitasiyla bir fotovoltaik dizinin (PVS) yapisi detayli olarak gösterilmistir. Burada görüldügü gibi her dizi (PVS) için, topraga karsi izole edilmis ve yükseltilmis bir çerçeve yapisinin (RK) üstüne monte edilen, modül bloklari (PVB) formunda çok sayida PV modülünün bulusa uygun bir düzenlemesi önerilir. Izolasyon vasitasiyla PV modülleri (PVM) çok yüksek bir elektrik potansiyelini kaldirabilir. Izolasyon için örnegin seramik veya plastik izolatörler kullanilir.

Her blok (PVB) için her defasinda N sayida modülün (PVM) paralel veya seri olarak birbirine baglanmasi ve M sayida blogun tercihen seri olarak birbirine baglanmasi vasitasiyla toplain NxM sayida modül içeren bir dizi (PVS) ortaya çikar.

Sekil l”de görüldügü gibi tesis veya cihaz (PVE) içinde daha sonra fotovoltaik diziler (PVS) yine seri ve paralel olarak birbirine baglanmistir. Burada örnegin her defasinda iki dizi (PVS) seri baglaninistir ve güç diyotlari (D) ve ayirma salteri (TS) vasitasiyla bir üst toplayici çubuga (S+) ve bir alt toplayici çubuga (8-) baglanmistir. Son olarak çikis tarafinda istenen yüksek gerilim araliginda bulunan bir dogru akim gerilimi (Udc*) temin etmek için seri baglanan bu çok sayida dizi (PVS) birbirine paralel baglanmistir ve toplayici çubuklara (S+ veya 8-) baglanmistir. Örnegin 600 MW kuvvetindeki bir tesis için yaklasik olarak Y = 68 modül-dizi gereklidir. Yani buna göre cihaz (PVE) içinde toplam YXNXM sayida modül (PCM) seri olarak birbirine baglanmistir. Ayirma salterlerinin (TS) yaninda toplayici çubuklarin (S+, 8-) kisa devresi için kisa devre salterleri (KS) ve yüksek gerilim-dogru akim iletim hattinin (HGUE) aktive edilmesi için dogru akim güç salteri (GSLS) temin edilmistir.

Her inodül dizisi (PVS) U'dc = 500 KVilik bir maksimum baslangiç gerilimi üretebilir ve Ase kadar maksimum bir akim temin edebilir. Yaklasik %70 doluin faktörüne sahip bir sistem özelliginde bu 8,8 MW`lik bir maksimum münferit güce karsilik gelir. Bu suretle üst toplama çubugunun (S+) üstünde sifir potansiyele göre maksimum +500 KV”lik bir potansiyel bulunur. Alt toplama çubugunun (S-) üstünde sifir potansiyele göre maksimum - bir negatif potansiyel bulunur. Bütün diziler birlikte HGÜ hattina yaklasik maksiinuin 850 A akim iletebilir. Ilgili salterler (TS ve KS) vasitasiyla fotovoltaik cihaz tarafindan üretilen, bu durumda yaklasik 1000 KV olan, dogru akim gerilimi (Udc*) toplanir ve dogrudan yüksek gerilim-dogru akim iletim hatti (HGUE) üstüne iletilir. Bu düzenleme vasitasiyla daha üretim tarafinda ve iletim hattina (HGUE) beslemeden önce sistem teknigi alaninda oldukça büyük bir tasarruf saglanir. Özellikle klasik sistemlerde gerekli olan konvertörler ve transformatörler ve üretici tarafinda HGUE hattinin girisindeki dönüsüm istasyonlari ortadan kalkar. Ilave olarak sadece düsük iletken ölçüleri kullanilabildigi için modül alani içindeki kablo sistemi giderleri de azalir. Diger bir avantaj olarak üretici tarafindaki degisim ve dönüsüm kayiplari ortadan kalktigi için sistemin toplam etki derecesi yükselir.

Tüketici tarafinda HGUE iletim hattinin sonunda, iletilen dogru akim gerilimini (Udc*) istenen bir alternatif gerilime (Uac) dönüstüren, esas itibariyle bir DC/AC invertör içeren merkezi bir dönüstürme istasyonu (UFS) bulunur. Dönüstürme istasyonu (UFS) bunun yaninda, çalisina noktasindaki modül alaninin düzenlenmesi için inaksiinuin güce (MPP- Tracking) ayarlanan, bir düzenleme ve denetleme cihazi içerir. Bu suretle aktüel olarak fotovoltaik cihaz (PVE) tarafindan üretilen ve degisen elektrik gücüne bagli olarak invertörün (WR) çalisma noktasinin ayari maksimum bir güç çikisina uyarlanir.

Gösterilen sistemde (SYS) üretici tarafinda yüksek gerilim-dogru akim geriliminin (Udc) dogrudan beslenmesinin saglanmasi için dizilerin (PVS) birbirine baglanmasinin yaninda özellikle her dizinin (PVS) yapisi da önemlidir. Sekil 2 vasitasiyla gösterildigi gibi her dizi (PSV) örnegin, yine çok sayida modüle (PVM) sahip, çok sayida modül blogu (PVB) içerir, burada her blok (PVB) bir çerçeve yapisinin (RK) üstünde bulunur ve izolatörler (IS) vasitasiyla sifir potansiyele karsi izole edilmistir. Kaplama ve yükseltme vasitasiyla çerçeve (RK) üstünde bulunan modüller (PVM) ve bunlarin yakin çevresi istenen miktardaki bir elektrik potansiyeliyle yüklenebilir. Her bir modül blogu (PVB) üstündeki gerilim düsüsü burada örnegin 2 KV,tir. Modül bloklarinin potansiyeli bunlarin seri baglantisi vasitasiyla artar. Örnegin burada 2KV 250 blok toplam 500 KV olarak birbirine baglanir (bakiniz sekil 1). Buna ilave olarak yükseltmenin veya çerçeve yapisinin potansiyel seviyesinin her bir blogun (PVB) bu potansiyel seviyesi üstüne yaymak için çerçeve yapisi (RK) bir potansiyel baglantisi (MP) vasitasiyla modül blogunun (PVB) bir potansiyel seviyesine baglanmistir. Potansiyel baglantisi (MP) modül blogunun en düsük, orta veya en yüksek potansiyel seviyesine baglanabilir. Bir blok üstünde seri baglanan muhtelif sayidaki PV inodüllerinin bir PV blogu üstündeki total geriliminin (Upvb) ayri PV modüllerinin dielektrik dayanikliliginin altinda kalacagi sekilde düzenlenmesi durumunda bir PV blogunun en düsük veya en yüksek potansiyeline bir potansiyel baglanti mantiklidir. Kullanilan PV modüllerinin tipine bagli olarak potansiyel baglantisinin türü vasitasiyla modüllerin iç hücre dizisiyle modül çerçevesi veya çerçeve yapisi arasinda pozitif veya negatif bir potansiyel farki ayarlanabilir. Bu istege bagli olarak modüllerin bozulma etkilerinden kaçinmak ve üreticinin ilgili tavsiyelerine veya direktiflerine uymak için gerekli olabilir. PV modüllerinin bir PV blogu üstündeki seri baglantisinin en az ayri PV bloklarinin üstünde ayri PV modüllerinin dielektrik dayanikliliginin üstünde bulunan (örnegin 1 KV) total gerilimlerin (Upvb) ortaya çikacagi sekilde olusturulmasi durumunda PV blogunun orta potansiyeline bir potansiyel baglantisi özellikle mantiklidir.

UmodmaXSIa bir ayri modülün dielektrik dayanikliligi belirtilmektedir. Bu modülün iç hücre dizisi ve bu suretle elektrik baglantilariyla modül çerçevesi veya yakin çevresi arasinda ortaya çikmasina izin verilen maksimum potansiyel farkini verir.

Umod”la modülün iç hücre dizisi ve bu suretle elektrik baglantilariyla modül çerçevesi veya yakin çevresi arasinda var olan fiili gerilim veya potansiyel farki belirtilmektedir.

Umod PVB üstündeki bir seri baglantinin her modülü için farklidir. Her zaman Umod < Umodmax geçerli olmak zorundadir.

Burada kullanilan fotovoltaik modüller (PVM) tercihen benzer yapiya sahiptir ve yaklasik olarak ayni dielektrik dayanikliliga sahiptir. Farkli dielektrik dayanikliliga sahip modüllerin kullanilmasi durumunda gerilimin (Udc*) kullanilan bütün modüllerin (PVM) dielektrik dayanikliligini asmasi durumu ortaya çikabilir.

Burada açiklanan elektrik akimi besleme Sistemi lokal olarak farkli çok sayida noktada bir HGÜ hatti veya iletkeni içine besleme yapilabilecegi ve enerjinin lokal olarak farkli çok sayida noktadan alinabilecegi sekilde de konfigüre edilebilir (çok noktada baglanti). Çok sayida modül alaninin yine burada açiklanan paralel baglanti olanagi, çok sayida noktada ayni HGÜ hatti içine besleme yapilacagi sekilde konfigüre edilebilir. Modül alanlarinin bulunduklari yerler birbirinden kilometrelerce uzakta olabilir. Burada bu durumda farkli alanlarin mümkün oldugunca ayni sekilde yönlendirilmelerine ve yaklasik olarak ayni günes durumuna tabi tutulmalarina dikkat edilmelidir. Bu nedenle paralel baglanan alanlarin arasindaki olasi maksimum mesafe 500 km altinda bulunur.

HGÜ hattindan veya iletkeninden çok sayidaki noktada enerji çekilmesi bu noktalarin her birinde invertör içeren bir dönüstürme istasyonu gerektirir. Bu zaten uzun iletim yollari boyunca çok sayida tüketici merkezine besleme yapilmasinin gerektigi durumlarda kesinlikle mantiklidir. Bu durumda modül alaninin maksimum güç noktasinda çalistirilmasi için bütün dönüstürme istasyonlarinin kontrol sistemine göre birlestirilmesi temin edilmelidir. Burada tercihen istasyonlardan birisi i*ana istasyon'i olarak MPP kontrolünü üstlenir ve birbirine uyarlanan çalisma noktalarina uygun olarak diger bütün istasyonlara kumanda eder, bu suretle PV enerji santrali için olasi en iyi çalisma noktasi toplami ortaya çikar.

Bulusa uygun düzenlemeyle genel olarak üretilen enerjinin dogrudan ve ekonomik bir sekilde bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina beslenmesi saglanir. Bu durumda tüketici tarafinda sadece bir merkezi dönüstürme istasyonunda burada istenen gerilime bir dönüstürme gerçeklestirilmek zorundadir. Bulus özellikle hem yatirim giderlerini hem de isletme giderlerini ilgilendiren ekonomik bir sistem teknolojisiyle kendini göstermektedir.

Claims (21)

ISTEMLER

1. Dogru akim gerilimi üreten çok sayida fotovoltaik modül (PVM) içeren fotovoltaik cihaz (PVE) olup, burada fotovoltaik modüller (PVM) seri baglantiyla birbirine baglanmistir ve bu suretle fotovoltaik modüllerin (PVM) dielektrik dayanikliligini (Umodmax) çoklu olarak asan ve yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun olan bir dogru akim gerilimi (Udc*) üretilir, fotovoltaik cihazin özelligi üretilen dogru akim geriliminin (Udc*) yüzlerce kilovolt olmasi ve fotovoltaik cihazin çalisma sirasinda dogrudan bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina (HGUE) baglanmasi için konfigüre edilmesi, bu suretle HGÜ iletimi için gerekli olan yüksek gerilimin sadece fotovoltaik modüllerin uygun bir seri baglantisi vasitasiyla üretilmesidir.

2. Istem l'deki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi her defasinda bir birinci sayidaki (N) fotovoltaik m0dülün((PVM), izolasyon elemanlari (IS) vasitasiyla sifir potansiyele (EP) karsi izole edilen, bir modül bloguna (PVB) baglanmasi ve her defasinda ikinci bir sayidaki (M) modül blogunun (PVB), üretilen dogru akim geriliminin (Udc*) en azindan bir kismi gerilimini (Udc') temin eden, bir modül dizisi (PVS) olusturmasidir.

3. Istem ?deki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi modül dizilerinden (PVS) her defasinda en az ikisinin seri baglanmasi ve yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun bir dogru akim geriliminin (Udc*) üretilmesi için seri baglanan çok sayida modül dizisinin (PVS) paralel baglanmasidir.

4. Istem 37teki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi modül dizilerinin (PVS) ara baglantisinin bir birinci toplayici çubuk (S+) ve ikinci bir toplayici çubuk (3-) içermesi, bu suretle yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun dogru akim geriliminin (Udc*) toplayici çubuklar (S+; S-) vasitasiyla toplanabilmesidir.

5. Istem 47teki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, Özelligi fotovoltaik cihazin (PVE) toplayici çubuklarin (S+, 8-) kisa devre yapmasi için bir veya daha dazla kisa devre salteri (KS) içermesidir.

6. Istem 1 ila 5”in birindeki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi fotovoltaik cihazin (PVE) yüksek gerilim-dogru akim iletim hattinin (HGUE) aktive edilmesi için bir veya daha fazla dogru akim-güç salteri (GSLS) içermesidir.10

7. Istem 2 ila 6”nin birindeki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi her defasinda bir modül blogu (PVB) olarak birbirine baglanan fotovoltaik modüllerin (PVM) yükseltilmis bir çerçeve yapisinin (RK) içine monte edilmesidir.

8. Istem 7”deki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi çerçeve yapisinin (RK) bir potansiyel baglanti (MP) vasitasiyla, ayri modüllerle çerçeve yapisi (RK) arasindaki potansiyel farkinin (Umod) bir modül blogu (PVB) üstündeki hiç bir fotovoltaik modül (PVM) için bunun dielektrik dayanikliligini (Umodmax) asmayacagi sekilde, modül blogunun (PVB) en düsük, orta veya en yüksek potansiyel seviyesine baglanmasidir.

9. Istem 7 veya 87deki gibi fotovoltaik cihaz (PVE) olup, özelligi çerçeve yapisinin düzlemsel olusturulmasi, özellikle iletken bir kafes yapisi olarak olusturulmasidir.

10. Istem 1 ila 9”un birindeki gibi bir fotovoltaik cihaz (PVE) içeren elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, burada elektrik akimi besleme sistemi (SYS) tüketiciler için konfigüre edilen bir elektrik akimi besleme sebekesine (SVN) baglanabilen en az bir dönüstürme istasyonu UFS) içerir ve fotovoltaik cihaz (PVE) tarafindan üretilen dogru akim gerilimini (Udc*) yüksek gerilim araligi içinde dönüstürme istasyonuna (UFS) ileten bir yüksek gerilim-dogru akim iletim hatti (HGUE) içerir ve burada fotovoltaik cihaz (PVE) tarafindan üretilen dogru akim gerilimi (Udc*) dogrudan yüksek gerilim-dogru akim iletim hattina (HGUE) baglanir.

11. Istem 10,daki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi her defasinda bir birinci sayidaki (N) fotovoltaik modülün (PVM), izolasyon elemanlari (IS) vasitasiyla sifir potansiyele (EP) karsi izole edilen, bir modül bloguna (PVB) baglanmasi ve her defasinda ikinci bir sayidaki (M) modül blogunun (PVB), üretilen dogru akim geriliminin (Udc*) en azindan bir kismi gerilimini (Udc') temin eden, bir modül dizisi (PVS) olusturmasidir.

12. Istem olup, özelligi modül dizilerinden (PVS) her defasinda en az ikisinin seri baglanmasi ve yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun bir dogru akim geriliminin (Udc*) üretilmesi için seri baglanan çok sayida modül dizisinin (PVS) paralel baglanmasidir.

13. Istem 12,deki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi modül dizilerinin (PVS) ara baglantisinin bir birinci toplayici çubuk (S+) ve ikinci bir toplayici çubuk (S-) içermesi, bu suretle yüksek gerilim-dogru akim iletimi için uygun dogru akim geriliminin (Udc*) toplayici çubuklar (S+; S-) vasitasiyla toplanabilmesidir.

14. Istem 13,teki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi fotovoltaik cihazin (PVE) toplayici çubuklarin (S+, 8-) kisa devre yapmasi için bir veya daha dazla kisa devre salteri (KS) içermesidir.

15. Önceki istemlerden birindeki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi fotovoltaik cihazin (PVE) veya elektrik akimi besleme sisteminin (SYS) yüksek gerilim- dogru akim iletim hattinin (HGUE) aktive edilmesi için bir veya daha fazla dogru akim- güç salteri (GSLS) içermesidir.

16. Istem 11 ila l5iin birindeki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi her defasinda bir modül blogu (PVB) olarak birbirine baglanan fotovoltaik modüllerin (PVM) yükseltilmis bir çerçeve yapisinin (RK) içine monte edilmesidir.

17. Istem 16,daki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi çerçeve yapisinin (RK) bir potansiyel baglanti (MP) vasitasiyla, ayri modüllerle çerçeve yapisi (RK) arasindaki potansiyel farkinin (Umod) bir modül blogu (PVB) üstündeki hiç bir fotovoltaik modül (PVM) için bunun dielektrik dayanikliligini (Umodmax) asmayacagi sekilde, modül blogunun (PVB) en düsük, orta veya en yüksek potansiyel seviyesine baglanmasidir.

18. Istem 16 veya 17,deki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi çerçeve yapisinin düzlemsel olusturulmasi, özellikle iletken bir kafes yapisi olarak olusturulmasidir.

19. Istem 10 ila olup, özelligi yüksek gerilim-dogru akim iletim hattinin (HGUE) en az tek kutuplu olarak en az bir havai hat ve/veya en az bir kablo vasitasiyla geçirilmesidir.

20. Istem 10 ila olup, özelligi dönüstürme istasyonunun (UFS) üretilen ve iletilen dogru akim geriliminin (Udc*) bir alternatif gerilime (Uac) dönüstürülmesi için bir invertör (WR) içermesidir.

21. Istem 20”deki gibi elektrik akimi besleme sistemi (SYS) olup, özelligi dönüstürme istasyonunun (UF S) veya invertörün (WR), fotovoltaik cihaz (PVE) tarafindan üretilen ve degisen bir elektrik gücüne bagli olarak invertörün (WR) çalisma noktasini maksimum bir güç çekimine uyarlayan, bir kontrol devresi içermesidir.