WO2020169483A1 - Apparatus for symmetrization of a current draw from outer conductors of a multi-phase low voltage grid - Google Patents

Apparatus for symmetrization of a current draw from outer conductors of a multi-phase low voltage grid Download PDF

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WO2020169483A1
WO2020169483A1 PCT/EP2020/053960 EP2020053960W WO2020169483A1 WO 2020169483 A1 WO2020169483 A1 WO 2020169483A1 EP 2020053960 W EP2020053960 W EP 2020053960W WO 2020169483 A1 WO2020169483 A1 WO 2020169483A1
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voltage network
feedback
converter
conductors
power
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PCT/EP2020/053960
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Inventor
Bernd Zeilmann
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Richter R & W - Steuerungstechnik GmbH
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Definitions

  • the invention relates to a device for balancing a current decrease from external conductors of a multi-phase, alternating voltage lead the low-voltage network.
  • DE 10 2017 212 785 A1 discloses a unit for minimizing unbalanced phase loads.
  • DE 198 00 105 A1 discloses a current-voltage converter and an associated control circuit.
  • US 2015/0207316 A1 discloses a direct current building system with energy storage and control.
  • this object is achieved by a device with the characteristics given in claim 1.
  • an operational safe balancing device can be realized.
  • the isolating transformer device ensures galvanic isolation between the low-voltage network on the one hand and the DC voltage network on the other.
  • the AC / DC converter device enables a power consumption to be specified from the respective external conductor via appropriate power controllers.
  • the AC / DC converter device represents a converter which is connected on the one hand to external conductors of the supply network and on the other hand to each Weil conductor of the DC voltage network.
  • the AC / DC converter device is provided on the secondary side for each outer conductor of the low-voltage network carrying alternating voltage.
  • the power monitoring device and the central Steuerein direction can be used to symmetrize the power consumption from the external line of the low-voltage network using a corresponding control process.
  • the symmetrization can in particular be implemented as a feedback control.
  • a neutral conductor or a star point of the low-voltage network can be relieved via the symmetrization device.
  • the central control device can be a programmable control device or a CPU (Central Processing Unit).
  • CPU Central Processing Unit
  • Symmetrization can lead to current draws from the external conductors of the low-voltage network, which, in terms of the drawn power, differ from each other by less than 10%, by less than 5%, by less than 2%, by less than 1%, by less than 0 .5%, by less than 0.25%, by less than 0.1% or by an even smaller difference. give way.
  • An absolute power deviation between the external conductors of the low-voltage network can be less than 10 kVA, can be less than 5 kVA and in particular can be less than 4.6 kVA.
  • the low-voltage network can be a network that supplies three-phase alternating current.
  • a power flow sensor enables a precise measurement of an external conductor power flow and thus a current consumption from the respective external conductors. This can be used as an input variable for the symmetrization by the central control device.
  • a power flow sensor according to claim 5 leads to particularly secure symmetrization.
  • a DC voltage network-side power flow sensor enables a power measurement of a current feed and / or a current withdrawal on the part of DC voltage network consumers. This can in particular be used to calculate a feed-back tariff.
  • a feedback installation according to claim 7 enables a correspondingly symmetrized feedback of current that is generated via DC current sources in the DC voltage network.
  • the power feed back via the DC voltage network can be such that, taking into account any asymmetrical current consumption from the customer-side low-voltage network, a symmetrization of the current consumption from the external conductors of the public part of the low-voltage network is achieved.
  • the feedback in the DC voltage network can also be asymmetrical in order to compensate for asymmetries on the extraction side.
  • An electronic separation device is inexpensive.
  • the feedback isolating device can also be designed either as a group of single-phase isolating transformers or as a multi-phase isolating transformer, corresponding to what has already been explained above in connection with the isolating transformer device.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a device for symmetrizing a current consumption from the external conductors of a multi-phase low-voltage network.
  • This balancing device is part of a house installation system for the integration of a direct voltage network.
  • the balancing device 1 is switched between a multiphase low voltage network 2, which is fed by a public network 3, and a DC voltage network 4 of a house or building installation.
  • the low voltage network 2 is an alternating voltage network.
  • the public network 3 is initially followed by a house connection box 3a in the current path to the symmetrization device 1. Between the latter and a customer meter box 3b, a separation, indicated by dashed lines at 3c in FIG. 1, runs between the public network 3 and a customer-side network to which the low-voltage network 2 and the direct voltage network 4 belong.
  • the low-voltage network 2 Connected to the customer's low-voltage network 2 are alternating current consumers 2a, for which a light source 2b, a socket 2c and a machine consumer 2d are indicated schematically in FIG. 1.
  • a connection point 2e via which the balancing device 1 is electrically connected to the low-voltage network 2, is located between the customer meter 3b and the AC consumers 2a.
  • the low-voltage network 2 has a plurality of external conductors, which is only shown schematically in FIG. 1.
  • the DC voltage network 4 also has a corresponding number of current-carrying conductors.
  • the DC voltage network 4 can for example have two to four current-carrying conductors.
  • the low-voltage network 2 can be a network which makes available a three-phase alternating current.
  • the low-voltage network 2 has exactly three outer conductors.
  • the Symmetrisierangs device 1 has an isolating transformer device 5 for each outer conductor of the low voltage network 2.
  • the isolating transformer device 5 is designed in the embodiment of FIG. 1 as a group of each single-phase isolating transformers 6, 7, 8, each one Weil the isolating transformers 6 to 8 each with one of the outer conductors 9, 10, 11 of the low-voltage network 2 is connected.
  • the symmetrizing device 1 also has an AC / DC converter device 12, which is connected downstream of the isolating transformer device 5 on the secondary side for each outer conductor 9 to 11 and is connected to a respective conductor 13, 14, 15 of the DC voltage network 4.
  • the AC / DC converter device 12 is designed as a group of single-phase AC / DC converters 17, 18, 19. In each case one of the AC / DC converters 17 to 19 is connected to one of the Lei ter 13 to 15 of the DC voltage network 4.
  • the AC / DC converter device 12 can be designed as a multi-phase AC / DC converter. which is connected to all conductors 13 to 15 of the DC voltage network 4.
  • the symmetrization device 1 also has a power monitoring device 20 for detecting power flows through the outer conductors 9 to 11.
  • the power monitoring device 20 has a power flow sensor 21 which is arranged to have a Outer conductor power flow in front of the isolating transformer device 5 measures.
  • the power monitoring device 20 also has a power flow sensor 22, which is arranged between the customer counter 3b and the connection point 2e in the low-voltage network 2 so that it has an outer conductor power flow to the customer meter box 3b, so a current consumption from the external conductors on the one hand by the alternating current consumer 2a and on the other hand by the DC voltage network 4, possibly including a DC voltage feedback described below, measures.
  • the line monitoring device 20 also has a power flow sensor 23, which is arranged such that it measures a power flow on the secondary side in the conductors 13 to 15 of the DC voltage network 4.
  • the symmetrization device 1 also has a central control device 25, which is in signal connection with the power flow sensors 21 to 23 of the power monitoring device 20 via signal lines 26, 27 and 28.
  • the central control device 25 is in signal connection with the AC / DC converters 17 to 19 of the AC / DC converter device 12 via a further signal line 29.
  • the symmetrization device 1 uses the power flow sensors 21 and 23, on the one hand, to measure a current decrease from the external conductors 9 to 11 of the low-voltage network 2 and, on the other hand, a current flow on the conductors 13 to 15 in the DC voltage network 4, which is called up via corresponding consumers of the building installation.
  • the central control device controls 25 power controllers the AC / DC converter device 12, so that the conversion power and thus the current flow that is called up from the outer conductors 9 to 11 is individually adapted to comply with the specified difference value for the outer conductors 9 to 11.
  • This can be used to compensate for an asymmetry of a current decrease in the outer conductors of the low-voltage network 2, which is caused by the current decrease due to the alternating current consumer 2a and also an asymmetrical load on the DC voltage network 4.
  • An asymmetrical current feed back into the DC voltage network 4 can be included in this compensation, as will be described below.
  • the result is compliance with a continuously symmetrical current consumption from the outer conductors 9 to 11 of the low-voltage network 2.
  • the current consumption can be symmetrized in such a way that, in particular, standard requirements are taken into account.
  • the symmetrizing device 1 is also designed in such a way that it can also be used to feed back current from the DC voltage network 4 into the low-voltage network 2 in a symmetrical or asymmetrical manner as required.
  • the balancing device 1 has a feedback separation device 30 for feedback lines 31, 32, 33 of the DC voltage network 4. These feedback lines 31 to 33 are connected to at least one DC voltage source 34 via the DC voltage network 4. This can be a photovoltaic system and / or an energy store, for example in the form of a buffer battery, and / or a fuel cell. Power can be fed back from the DC voltage network 4 into the low-voltage network 2 via the at least one DC voltage source 34.
  • the feedback lines 31 to 33 of the DC voltage network 4 and the external feedback lines 36 to 38 of the low voltage network 2 are used for this purpose.
  • the feedback isolating device 30 can be designed as an electronic isolating device. Alternatively, it is possible to make the feedback-Trennein direction analogous to the explanations that have been explained above in connection with the isolating transformer device 5.
  • the feedback isolating device can also be performed as a group of single-phase isolating transformers or as a multi-phase isolating transformer, the respective isolating transformer unit being connected to the associated DC voltage line conductor 13 to 15 via a DC / AC converter.
  • a DC / AC converter device 35 which is connected downstream of the feedback isolating device 30 for each DC voltage network conductor and via one of the DC voltage network feedback lines 31 to 33 each with a feedback external conductor 36, 37, 38 of the low voltage network 2 is connected ver.
  • the DC / AC converter device 35 is in the embodiment shown in FIG. 1 as a group of single-phase DC / AC Wandlem 39, 40, 41 executed. In each case one of the DC / AC converters 39 to 41 is connected to one of the DC voltage network feedback lines 31 to 33 via the feedback isolating device 30.
  • the DC / AC converter device 35 it is also possible here to design the DC / AC converter device 35 as a multi-phase DC / AC converter which is connected to all DC voltage mains lines 31 to 33. If the feedback isolating device 30 has an isolating transformer group or an isolating transformer, as mentioned above, such an isolating transformer arrangement can be arranged in the AC line section after the DC / AC converter device 35.
  • the feedback installation of the balancing device 1 furthermore has a feedback power monitoring device 43 for detecting power flows through the feedback lines 31 to 33.
  • the feedback power monitoring device 42 is in turn connected to the central control device 25 Signal connection.
  • the regenerative power monitoring device 42 has a power flow sensor 43 which is arranged in such a way that it measures a DC voltage network conductor power flow before the regenerative isolating device 30.
  • the regenerative power monitoring device 42 also has a power flow sensor 44 which is arranged such that it measures a power flow on the secondary side in the regenerative lines 36 to 38 of the low-voltage network 2.
  • the power flow sensors 43, 44 are in signal connection with the central control device 25 via signal lines 45, 46.
  • a feedback current flow in the feedback lines 36 to 38 is measured via the power flow sensors 43, 44 of the feedback installation and, by controlling the DC / AC converter device 35 with the help of the central control device 25, this feedback is symmetrized. se current flow in the feedback lines 36 to 38 brought about, as far as the feedback currents in the lines 36 to 38 differ too much.
  • power controllers of the DC / AC converters of the DC / AC converter device 35 are controlled.
  • the DC / AC converters 39 to 41 are in signal connection with the central control device 25 via corresponding signal lines 47.
  • asymmetrical power feedback can be provided in the feedback lines 36 to 38 via the power flow sensor 22 in conjunction with at least one of the power flow sensors 21, 23, 43 or 44, which results in asymmetrical power consumption of the conductors of the low voltage network through the AC loads 2a and / or the DC voltage network 4 compensates.
  • the alternating current consumers 2a draw 15 kVA more from one conductor of the low-voltage network 2 than from the other conductors of the low-voltage network 2, this can be achieved via a 15 kVA asymmetrical current feed back via the associated feed-back conductor of the DC voltage network 4 Asymmetry are compensated so that a total symmetry measured with the power flow sensor 22 corresponds to the current consumption of the outer conductors of the low-voltage network 2 predetermined symmetry conditions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

An apparatus (1) for symmetrization of a current draw from outer conductors (9 to 11) of a multi-phase low voltage grid (2) has an isolating transformer device (5) for each outer conductor (9 to 11). An AC/DC converter device (12) is connected downstream of the isolating transformer device (5) on the secondary side for each outer conductor (9 to 11) and connected to one conductor (13 to 15) of a direct voltage grid (4) in each case. A power monitoring device (20) serves to detect power flows through the outer conductors (9 to 11). A central control device (25) is in signal communication with the power monitoring device (20). The central control device (25) is in signal communication with the AC/DC converter device (12). The result is a symmetrization apparatus for a current draw from low voltage grid outer conductors which is safe to operate.

Description

Vorrichtung zur Symmetrisierung einer Stromabnahme von Außenlei tern eines mehrphasigen Niederspannungsnetzes Device for symmetrizing a current consumption from Außenlei tern of a multi-phase low voltage network
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Pa tentanmeldung DE 10 2019 202 211.1 in Anspruch, deren Inhalt durch Be zugnahme hierin aufgenommen wird. The present patent application takes priority of the German patent application DE 10 2019 202 211.1, the content of which is incorporated herein by reference.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Symmetrisierung einer Strom abnahme von Außenleitem eines mehrphasigen, Wechselspannung führen den Niederspannungsnetzes. The invention relates to a device for balancing a current decrease from external conductors of a multi-phase, alternating voltage lead the low-voltage network.
Aus der EP 3 389 160 Al ist ein automatischer Stromausgleich für Ener giesysteme im Zusammenhang mit einer unterbrechungsfreien Stromver sorgung bekannt. Die DE 10 2017 212 785 Al offenbart eine Einheit zur Phasen- Schieflastminimierung. Die DE 198 00 105 Al offenbart einen Strom-Spannungswandler und einen zugehörigen Regelkreis. Die US 2015/0207316 Al offenbart ein Gleichstrom-Gebäudesystem mit Energie speicherung und Steuerung. From EP 3 389 160 Al an automatic current equalization for energy systems in connection with an uninterruptible power supply is known. DE 10 2017 212 785 A1 discloses a unit for minimizing unbalanced phase loads. DE 198 00 105 A1 discloses a current-voltage converter and an associated control circuit. US 2015/0207316 A1 discloses a direct current building system with energy storage and control.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine betriebssichere Symmetrisierungsvorrichtung für eine Stromabnahme von Niederspan nungsnetz- Außenleitem zu schaffen. It is an object of the present invention to provide an operationally reliable balancing device for drawing current from low-voltage network external conductors.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspmch 1 angegebenen Merk len. According to the invention, this object is achieved by a device with the characteristics given in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mithilfe einer Trenntransformator- Einrichtung, einer AC/DC- Wandler-Einrichtung, einer Leistungs-Über- wachungs-Einrichtung und einer zentralen Steuereinrichtung eine betriebs- sichere Symmetrisierungs Vorrichtung realisiert werden kann. Die Trenn - transformator-Einrichtung sorgt für eine galvanische Trennung zwischen dem Niederspannungsnetz einerseits und dem Gleichspannungsnetz ande rerseits. Die AC/DC- Wandler-Einrichtung ermöglicht über entsprechende Leistungssteller eine Vorgabe einer Stromabnahme vom jeweiligen Außen leiter. Die AC/DC- Wandler-Einrichtung stellt einen Wandler dar, der ei nerseits mit Außenleitem des Versorgungsnetzes und andererseits mit je weils einem Leiter des Gleichspannungsnetzes verbunden ist. Die AC/DC- Wandler-Einrichtung ist sekundärseitig für jeden Außenleiter des Wechsel- spannung führenden Niederspannungsnetzes vorgesehen. According to the invention it was recognized that with the help of an isolating transformer device, an AC / DC converter device, a power monitoring device and a central control device, an operational safe balancing device can be realized. The isolating transformer device ensures galvanic isolation between the low-voltage network on the one hand and the DC voltage network on the other. The AC / DC converter device enables a power consumption to be specified from the respective external conductor via appropriate power controllers. The AC / DC converter device represents a converter which is connected on the one hand to external conductors of the supply network and on the other hand to each Weil conductor of the DC voltage network. The AC / DC converter device is provided on the secondary side for each outer conductor of the low-voltage network carrying alternating voltage.
Über die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung und die zentrale Steuerein richtung ist eine Symmetrisierung der Stromabnahme von den Außenlei tem des Niederspannungsnetzes über einen entsprechenden Regelprozess möglich. Die Symmetrisierung kann insbesondere als Feedback-Regelung realisiert werden. The power monitoring device and the central Steuerein direction can be used to symmetrize the power consumption from the external line of the low-voltage network using a corresponding control process. The symmetrization can in particular be implemented as a feedback control.
Über die Symmetrisiemngs-Vorrichtung kann ein Neutralleiter bzw. ein Stempunkt des Niederspannungsnetzes entlastet werden. A neutral conductor or a star point of the low-voltage network can be relieved via the symmetrization device.
Bei der zentralen Steuereinrichtung kann es sich um eine programmierbare Steuereinrichtung oder auch um eine CPU (Central Processing Unit) han deln. The central control device can be a programmable control device or a CPU (Central Processing Unit).
Eine Symmetrisierung kann zu Stromabnahmen von den Außenleitem des Niederspannungsnetzes führen, die, was die abgenommene Leistung an geht, voneinander um weniger als 10 %, um weniger als 5 %, um weniger als 2 %, um weniger als 1 %, um weniger als 0,5 %, um weniger als 0,25 %, um weniger als 0, 1 % oder auch um eine noch geringere Differenz ab- weichen. Eine absolute Leistungsabweichung zwischen den Außenleitem des Niederspannungsnetzes kann geringer sein als 10 kVA, kann geringer sein als 5 kVA und kann insbesondere geringer sein als 4,6 kVA. Symmetrization can lead to current draws from the external conductors of the low-voltage network, which, in terms of the drawn power, differ from each other by less than 10%, by less than 5%, by less than 2%, by less than 1%, by less than 0 .5%, by less than 0.25%, by less than 0.1% or by an even smaller difference. give way. An absolute power deviation between the external conductors of the low-voltage network can be less than 10 kVA, can be less than 5 kVA and in particular can be less than 4.6 kVA.
Bei dem Niederspannungsnetz kann es sich um ein Netz handeln, welches Dreiphasen- Wechselstrom liefert. The low-voltage network can be a network that supplies three-phase alternating current.
Ausführungen der Trenntransformator-Einrichtung nach Anspruch 2 haben sich in der Praxis bewährt. Designs of the isolating transformer device according to claim 2 have proven themselves in practice.
Entsprechendes gilt für die Ausführungen der AC/DC- Wandler-Einrich tung nach Anspruch 3. The same applies to the versions of the AC / DC converter device according to claim 3.
Ein Leistungsfluss-Sensor nach Anspruch 4 ermöglicht eine präzise Mes sung eines Außenleiter-Leistungsflusses und damit einer Stromabnahme von den jeweiligen Außenleitem. Dies kann als Eingangsgröße für die Symmetrisierung durch die zentrale Steuereinrichtung genutzt werden. A power flow sensor according to claim 4 enables a precise measurement of an external conductor power flow and thus a current consumption from the respective external conductors. This can be used as an input variable for the symmetrization by the central control device.
Ein Leistungsfluss-Sensor nach Anspmch 5 führt zu einer besonders siche ren Symmetrisierung. A power flow sensor according to claim 5 leads to particularly secure symmetrization.
Ein Gleichspannungsnetz-seitiger Leistungsfluss-Sensor nach Anspmch 6 ermöglicht eine Leistungsmessung einer Stromeinspeisung und/oder einer Stromentnahme auf Seiten von Gleichspannungsnetz-Verbrauchem. Dies kann insbesondere genutzt werden, um eine Rückspeisevergütung zu be rechnen. A DC voltage network-side power flow sensor according to claim 6 enables a power measurement of a current feed and / or a current withdrawal on the part of DC voltage network consumers. This can in particular be used to calculate a feed-back tariff.
Die vorstehend erläuterten Leistungsfluss-Sensoren können auch in Kom bination bei der Symmetrisierung genutzt werden. Eine Rückspeiseinstallation nach Anspruch 7 ermöglicht eine entsprechend symmetrisierte Rückspeisung von Strom, der über Gleichspannungs-Strom quellen im Gleichspannungsnetz erzeugt wird. Die Strom-Rückspeisung über das Gleichspannungsnetz kann so sein, dass unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls asymmetrischen Stromentnahme aus dem kundensei tigen Niederspannungsnetz eine Symmetrisierang der Stromabnahme von den Außenleitem des öffentlichen Teils des Niederspannungsnetzes er reicht wird. Eine entsprechend asymmetrische Verbrauchs Situation beim kundenseitigen Niederspannungsnetz und/oder beim kundenseitigen Gleichspannungsnetz vorausgesetzt, kann die Rückspeisung im Gleich spannungsnetz auch asymmetrisch erfolgen, um entnahmeseitige Asym metrien auszugleichen. Die Vorteile einer derartigen Rückspeiseinstallation entsprechen denjenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Sym- metrisierangs-Vorrichtung bereits erläutert wurden. The power flow sensors explained above can also be used in combination for symmetrization. A feedback installation according to claim 7 enables a correspondingly symmetrized feedback of current that is generated via DC current sources in the DC voltage network. The power feed back via the DC voltage network can be such that, taking into account any asymmetrical current consumption from the customer-side low-voltage network, a symmetrization of the current consumption from the external conductors of the public part of the low-voltage network is achieved. Assuming a correspondingly asymmetrical consumption situation in the customer's low-voltage network and / or in the customer's DC voltage network, the feedback in the DC voltage network can also be asymmetrical in order to compensate for asymmetries on the extraction side. The advantages of such a feedback installation correspond to those which have already been explained above in connection with the symmetrization device.
Eine elektronische Trenneinrichtung nach Anspruch 8 ist kostengünstig. Alternativ kann auch die Rückspeise-Trenneinrichtung entweder als Grup pe einphasiger Trenntransformatoren oder als mehrphasiger Trenntrans- formator ausgeführt sein, entsprechend dem, was vorstehend im Zusam menhang mit der Trenntransformator-Einrichtung bereits erläutert wurde. An electronic separation device according to claim 8 is inexpensive. Alternatively, the feedback isolating device can also be designed either as a group of single-phase isolating transformers or as a multi-phase isolating transformer, corresponding to what has already been explained above in connection with the isolating transformer device.
Vorteile der Ausführungen der DC/AC- Wandler-Einrichtung nach An spruch 9 sowie der Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtungen nach den Ansprüchen 10 und 11 entsprechen denen, die vorstehend im Zu sammenhang mit den Ansprüchen 3 bis 6 bereits erläutert wurden. Advantages of the designs of the DC / AC converter device according to claim 9 and the feedback power monitoring devices according to claims 10 and 11 correspond to those that have already been explained above in connection with claims 3 to 6.
Die Vorteile eines Gebäudeinstallationssystems nach Anspruch 12 entspre chen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Symmetrisierungs- Vorrichtung bereits erläutert wurden. Eine entsprechende Gebäude- bzw. Hausinstallation kann Normungs-Anforderungen entsprechen. The advantages of a building installation system according to claim 12 correspond to those mentioned above in connection with the symmetrization Device have already been explained. A corresponding building or house installation can meet standardization requirements.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Symmetrisierung einer Stromabnahme von den Au- ßenleitem eines mehrphasigen Niederspannungsnetzes. Diese Symmetrisie- rungs-Vorrichtung ist Teil eines Hausinstallationssystems zur Integration eines Gleichspannungsnetzes. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The single FIG. 1 shows a block diagram of a device for symmetrizing a current consumption from the external conductors of a multi-phase low-voltage network. This balancing device is part of a house installation system for the integration of a direct voltage network.
Die Symmetrisierungs-Vorrichtung 1 ist zwischen ein mehrphasiges Nie derspannungsnetz 2, das von einem öffentlichen Netz 3 gespeist wird, und ein Gleichspannungsnetz 4 einer Haus- bzw. Gebäudeinstallation geschal tet. Bei dem Niederspannungsnetz 2 handelt es sich um ein Wechselspan nungsnetz. Dem öffentlichen Netz 3 ist im Stromweg hin zur Symmetrisie rungs-Vorrichtung 1 zunächst ein Hausanschlusskasten 3a nachgeordnet. Zwischen letzterem und einem Kunden-Zählerkasten 3b verläuft eine in der Fig. 1 gestrichelt bei 3c angedeutete Trennung zwischen dem öffentlichen Netz 3 und einem kundenseitigen Netz, zu dem das Niederspannungsnetz 2 und das Gleichspannungsnetz 4 gehören. The balancing device 1 is switched between a multiphase low voltage network 2, which is fed by a public network 3, and a DC voltage network 4 of a house or building installation. The low voltage network 2 is an alternating voltage network. The public network 3 is initially followed by a house connection box 3a in the current path to the symmetrization device 1. Between the latter and a customer meter box 3b, a separation, indicated by dashed lines at 3c in FIG. 1, runs between the public network 3 and a customer-side network to which the low-voltage network 2 and the direct voltage network 4 belong.
An das kundenseitige Niederspannungsnetz 2 angeschlossen sind Wechsel strom-Verbraucher 2a, für die in der Fig. 1 schematisch angedeutet sind eine Lichtquelle 2b, eine Steckdose 2c und ein Maschinenverbraucher 2d. Ein Anschlusspunkt 2e, über den die Symmetrisierungs-Vorrichtung 1 elektrisch mit dem Niederspannungsnetz 2 verbunden ist, liegt zwischen dem Kunden-Zähler 3b und den Wechselstrom- Verbrauchern 2a. Das Niederspannungsnetz 2 hat eine Mehrzahl von Außenleitem, was in der Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist. Auch das Gleichspannungsnetz 4 hat eine entsprechende Anzahl stromführender Leiter. Das Gleichspan nungsnetz 4 kann beispielsweise zwei bis vier stromführende Leiter auf weisen. Connected to the customer's low-voltage network 2 are alternating current consumers 2a, for which a light source 2b, a socket 2c and a machine consumer 2d are indicated schematically in FIG. 1. A connection point 2e, via which the balancing device 1 is electrically connected to the low-voltage network 2, is located between the customer meter 3b and the AC consumers 2a. The low-voltage network 2 has a plurality of external conductors, which is only shown schematically in FIG. 1. The DC voltage network 4 also has a corresponding number of current-carrying conductors. The DC voltage network 4 can for example have two to four current-carrying conductors.
Bei dem Niederspannungsnetz 2 kann es sich um ein Netz handeln, wel ches einen Dreiphasen- Wechselstrom zur Verfügung stellt. In diesem Fall hat das Niederspannungsnetz 2 genau drei Außenleiter. The low-voltage network 2 can be a network which makes available a three-phase alternating current. In this case, the low-voltage network 2 has exactly three outer conductors.
Die Symmetrisierangs-Vorrichtung 1 hat eine Trenntransformator-Einrich tung 5 für jeden Außenleiter des Niederspannungsnetzes 2. Die Trenntrans formator-Einrichtung 5 ist in der Ausführung nach Fig. 1 ausgeführt als Gruppe von jeweils einphasigen Trenntransformatoren 6, 7, 8, wobei je weils einer der Trenntransformatoren 6 bis 8 mit jeweils einem der Außen leiter 9, 10, 11 des Niederspannungsnetzes 2 verbunden ist. Alternativ ist es möglich, die Trenntransformator-Einrichtung als mehrphasigen Trenn transformator auszuführen, der mit allen Außenleitern 9 bis 11 verbunden ist. The Symmetrisierangs device 1 has an isolating transformer device 5 for each outer conductor of the low voltage network 2. The isolating transformer device 5 is designed in the embodiment of FIG. 1 as a group of each single-phase isolating transformers 6, 7, 8, each one Weil the isolating transformers 6 to 8 each with one of the outer conductors 9, 10, 11 of the low-voltage network 2 is connected. Alternatively, it is possible to design the isolating transformer device as a polyphase isolating transformer which is connected to all outer conductors 9 to 11.
Die Symmetrisierangs-Vorrichtung 1 hat weiterhin eine AC/DC- Wandler- Einrichtung 12, die der Trenntransformator-Einrichtung 5 sekundärseitig für jeden Außenleiter 9 bis 11 nachgeschaltet und mit jeweils einem Leiter 13, 14, 15 des Gleichspannungsnetzes 4 verbunden ist. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführung ist die AC/DC- Wandler-Einrichtung 12 als Gruppe von jeweils einphasigen AC/DC- Wandlern 17, 18, 19 ausgeführt. Jeweils einer der AC/DC-Wandler 17 bis 19 ist mit jeweils einem der Lei ter 13 bis 15 des Gleichspannungsnetzes 4 verbunden. Alternativ kann die AC/DC- Wandler-Einrichtung 12 als mehrphasiger AC/DC-Wandler ausge- führt sein, der mit allen Leitern 13 bis 15 des Gleichspannungsnetzes 4 verbunden ist. The symmetrizing device 1 also has an AC / DC converter device 12, which is connected downstream of the isolating transformer device 5 on the secondary side for each outer conductor 9 to 11 and is connected to a respective conductor 13, 14, 15 of the DC voltage network 4. In the embodiment shown in FIG. 1, the AC / DC converter device 12 is designed as a group of single-phase AC / DC converters 17, 18, 19. In each case one of the AC / DC converters 17 to 19 is connected to one of the Lei ter 13 to 15 of the DC voltage network 4. Alternatively, the AC / DC converter device 12 can be designed as a multi-phase AC / DC converter. which is connected to all conductors 13 to 15 of the DC voltage network 4.
Die Symmetrisierangs-Vorrichtung 1 hat weiterhin eine Leistungs-Über- wachungs-Einrichtung 20 zur Erfassung von Leistungsflüssen durch die Außenleiter 9 bis 11. Die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 20 hat ei nen Leistungsfluss-Sensor 21, der so angeordnet ist, dass er einen Außen- leiter-Leistungsfluss vor der Trenntransformator-Einrichtung 5 misst. Die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 20 hat weiterhin einen Leistungs fluss-Sensor 22, der zwischen dem Kunden-Zähler 3b und dem Anschluss punkt 2e im Niederspannungsnetz 2 so angeordnet ist, dass er einen Au ßenleiter-Leistungsfluss nach dem Kunden-Zählerkasten 3b, also eine Stromabnahme von den Außenleitem einerseits durch die Wechselstrom- Verbraucher 2a und andererseits durch das Gleichspannungsnetz 4, gege benenfalls einschließlich einer nachfolgend noch beschriebenen Gleich spannungs-Rückspeisung, misst. Die Leitungs-Überwachungs-Einrichtung 20 hat weiterhin einen Leistungsfluss-Sensor 23, der so angeordnet ist, dass er einen Leistungsfluss sekundärseitig in den Leitern 13 bis 15 des Gleich spannungsnetzes 4 misst. The symmetrization device 1 also has a power monitoring device 20 for detecting power flows through the outer conductors 9 to 11. The power monitoring device 20 has a power flow sensor 21 which is arranged to have a Outer conductor power flow in front of the isolating transformer device 5 measures. The power monitoring device 20 also has a power flow sensor 22, which is arranged between the customer counter 3b and the connection point 2e in the low-voltage network 2 so that it has an outer conductor power flow to the customer meter box 3b, so a current consumption from the external conductors on the one hand by the alternating current consumer 2a and on the other hand by the DC voltage network 4, possibly including a DC voltage feedback described below, measures. The line monitoring device 20 also has a power flow sensor 23, which is arranged such that it measures a power flow on the secondary side in the conductors 13 to 15 of the DC voltage network 4.
Die Symmetrisierangs-Vorrichtung 1 hat weiterhin eine zentrale Steuerein richtung 25, die über Signalleitungen 26, 27 und 28 mit den Leistungsfluss- Sensoren 21 bis 23 der Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 20 in Signal verbindung steht. Über eine weitere Signalleitung 29 steht die zentrale Steuereinrichtung 25 mit den AC/DC- Wandlern 17 bis 19 der AC/DC- Wandler-Einrichtungl2 in Signal Verbindung. The symmetrization device 1 also has a central control device 25, which is in signal connection with the power flow sensors 21 to 23 of the power monitoring device 20 via signal lines 26, 27 and 28. The central control device 25 is in signal connection with the AC / DC converters 17 to 19 of the AC / DC converter device 12 via a further signal line 29.
Die Symmetrisierangs-Vorrichtung 1 misst mithilfe der Leistungsfluss- Sensoren 21 und 23 einerseits eine Stromabnahme von den Außenleitem 9 bis 11 des Niederspannungsnetzes 2 und andererseits einen Stromfluss auf den Leitern 13 bis 15 im Gleichspannungsnetz 4, der über entsprechende Verbraucher der Gebäudeinstallation abgerufen wird. Sofern Ungleichhei ten der Stromabnahme von den Außenleitem 9 bis 11, was die über den jeweiligen Außenleiter 9 bis 11 abgenommene Leistung angeht, oberhalb eines vorgegebenen Toleranzwertes, beispielsweise oberhalb eines Unter schieds von +/- 5 % liegen, steuert die zentrale Steuereinrichtung 25 Leis tungssteller der AC/DC- Wandler-Einrichtung 12 an, sodass die Wandel leistung und damit der Stromfluss, der von den Außenleitem 9 bis 11 abge rufen wird, zur Einhaltung des Unterschiedsvorgabewerts für die Außenlei ter 9 bis 11 individuell angepasst wird. Hierüber kann eine Unsymmetrie einer Stromabnahme in den Außenleitern des Niederspannungsnetzes 2, die hervorgerufen wird durch die Stromabnahme aufgmnd der Wechselstrom- Verbraucher 2a sowie durch eine ebenfalls unsymmetrische Belastung des Gleichspannungsnetzes 4, ausgeglichen werden. In diesen Ausgleich kann eine gegebenenfalls asymmetrische Strom-Rückspeisung in das Gleich spannungsnetz 4 einbezogen werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird. The symmetrization device 1 uses the power flow sensors 21 and 23, on the one hand, to measure a current decrease from the external conductors 9 to 11 of the low-voltage network 2 and, on the other hand, a current flow on the conductors 13 to 15 in the DC voltage network 4, which is called up via corresponding consumers of the building installation. If inequalities in the current consumption from the outer conductors 9 to 11, as far as the power drawn on the respective outer conductor 9 to 11 is concerned, are above a predetermined tolerance value, for example above a difference of +/- 5%, the central control device controls 25 power controllers the AC / DC converter device 12, so that the conversion power and thus the current flow that is called up from the outer conductors 9 to 11 is individually adapted to comply with the specified difference value for the outer conductors 9 to 11. This can be used to compensate for an asymmetry of a current decrease in the outer conductors of the low-voltage network 2, which is caused by the current decrease due to the alternating current consumer 2a and also an asymmetrical load on the DC voltage network 4. An asymmetrical current feed back into the DC voltage network 4 can be included in this compensation, as will be described below.
Resultat ist die Einhaltung einer fortwährend symmetrischen Stroment nahme von den Außenleitem 9 bis 11 des Niederspannungsnetzes 2. Die Stromabnahme kann derart symmetrisiert geschehen, dass insbesondere Norm- Anforderungen Rechnung getragen ist. The result is compliance with a continuously symmetrical current consumption from the outer conductors 9 to 11 of the low-voltage network 2. The current consumption can be symmetrized in such a way that, in particular, standard requirements are taken into account.
Die Symmetrisiemngs-Vorrichtung 1 ist zusätzlich so ausgeführt, dass hierüber auch eine je nach Bedarf symmetrische oder asymmetrische Stromrückspeisung vom Gleichspannungsnetz 4 in das Niederspannungs netz 2 erfolgen kann. Hierzu hat die Symmetrisierungs-Vorrichtung 1 eine Rückspeise-Trenn einrichtung 30 für Rückspeise-Leitungen 31, 32, 33 des Gleichspannungs netzes 4. Diese Rückspeise-Leitungen 31 bis 33 sind über das Gleichspan nungsnetz 4 mit mindestens einer Gleichspannungsquelle 34 verbunden. Hierbei kann es sich um eine Photovoltaik- Anlage und/oder um einen Energiespeicher, beispielswiese in Form einer Puffer-Batterie, und/oder um eine Brennstoffzelle handeln. Über die mindestens eine Gleichspannungs quelle 34 ist eine Strom-Rückspeisung vom Gleichspannungsnetz 4 in das Niederspannungsnetz 2 möglich. Hierzu dienen die Rückspeise-Leitungen 31 bis 33 des Gleichspannungsnetzes 4 und die Rückspeise- Außenleitung en 36 bis 38 des Niederspannungsnetzes 2. The symmetrizing device 1 is also designed in such a way that it can also be used to feed back current from the DC voltage network 4 into the low-voltage network 2 in a symmetrical or asymmetrical manner as required. For this purpose, the balancing device 1 has a feedback separation device 30 for feedback lines 31, 32, 33 of the DC voltage network 4. These feedback lines 31 to 33 are connected to at least one DC voltage source 34 via the DC voltage network 4. This can be a photovoltaic system and / or an energy store, for example in the form of a buffer battery, and / or a fuel cell. Power can be fed back from the DC voltage network 4 into the low-voltage network 2 via the at least one DC voltage source 34. The feedback lines 31 to 33 of the DC voltage network 4 and the external feedback lines 36 to 38 of the low voltage network 2 are used for this purpose.
Die Rückspeise-Trenneinrichtung 30 kann als elektronische Trenn ei nrich- tung ausgeführt sein. Alternativ ist es möglich, die Rückspeise-Trennein richtung analog zu den Ausführungen zu gestalten, die vorstehend im Zu sammenhang mit der Trenn-Transformator-Einrichtung 5 erläutert wurden. Die Rückspeise-Trenneinrichtung kann also auch als Gruppe einphasiger Trenntransformatoren oder als mehrphasiger Trenntransformator ausge führt sein, wobei die jeweilige Trenntransformator-Einheit jeweils über einen DC/AC-Wandler mit dem zugeordneten Gleichspannungsnetz-Leiter 13 bis 15 verbunden ist. The feedback isolating device 30 can be designed as an electronic isolating device. Alternatively, it is possible to make the feedback-Trennein direction analogous to the explanations that have been explained above in connection with the isolating transformer device 5. The feedback isolating device can also be performed as a group of single-phase isolating transformers or as a multi-phase isolating transformer, the respective isolating transformer unit being connected to the associated DC voltage line conductor 13 to 15 via a DC / AC converter.
Teil der Rückspeiseinstallation der Symmetrisierungs-Vorrichtung ist eine DC/AC- Wandler-Einrichtung 35, die der Rückspeise-Trenneinrichtung 30 für jeden Gleichspannungsnetz-Leiter nachgeschaltet und über jeweils eine der Gleichspannungsnetz-Rückspeise-Leitungen 31 bis 33 mit jeweils ei nem Rückspeise- Außenleiter 36, 37, 38 des Niederspannungsnetzes 2 ver bunden ist. Die DC/AC- Wandler-Einrichtung 35 ist in der in der Fig. 1 dargestellten Ausführung als Gruppe von jeweils einphasigen DC/AC- Wandlem 39, 40, 41 ausgeführt. Jeweils einer der DC/AC-Wandler 39 bis 41 ist über die Rückspeise-Trenneinrichtung 30 mit jeweils einer der Gleichspannungsnetz-Rückspeise-Leitungen 31 bis 33 verbunden. Alterna tiv ist es auch hier möglich, die DC/AC- Wandler-Einrichtung 35 als mehr phasigen DC/AC-Wandler auszuführen, der mit allen Gleichspannungs netz-Leitungen 31 bis 33 verbunden ist. Soweit die Rückspeise- Trenneinrichtung 30 eine Trenntransformatorengruppe oder einen Trenn - transformator aufweist, wie oben angesprochen, kann eine solche Trenn transformatoren- Anordnung im AC-Leitungsteil nach der DC/AC- Wandler-Einrichtung 35 angeordnet sein. Part of the feedback installation of the balancing device is a DC / AC converter device 35, which is connected downstream of the feedback isolating device 30 for each DC voltage network conductor and via one of the DC voltage network feedback lines 31 to 33 each with a feedback external conductor 36, 37, 38 of the low voltage network 2 is connected ver. The DC / AC converter device 35 is in the embodiment shown in FIG. 1 as a group of single-phase DC / AC Wandlem 39, 40, 41 executed. In each case one of the DC / AC converters 39 to 41 is connected to one of the DC voltage network feedback lines 31 to 33 via the feedback isolating device 30. Alternatively, it is also possible here to design the DC / AC converter device 35 as a multi-phase DC / AC converter which is connected to all DC voltage mains lines 31 to 33. If the feedback isolating device 30 has an isolating transformer group or an isolating transformer, as mentioned above, such an isolating transformer arrangement can be arranged in the AC line section after the DC / AC converter device 35.
Die Rückspeiseinstallation der Symmetrisierungs-Vorrichtung 1 hat wei terhin eine Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 43 zur Erfas sung von Leistungsflüssen durch die Rückspeise-Leitungen 31 bis 33. Die Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 42 steht wiederum mit der zentralen Steuereinrichtung 25 in Signal Verbindung. Die Rückspeise- Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 42 hat einen Leistungsfluss-Sensor 43, der so angeordnet ist, dass er einen Gleichspannungsnetz-Leiter-Leis- tungsfluss vor der Rückspeise-Trenneinrichtung 30 misst. Weiterhin hat die Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung 42 einen Leistungsfluss- Sensor 44, der so angeordnet ist, dass er einen Leistungsfluss sekundärsei tig in den Rückspeise-Leitungen 36 bis 38 des Niederspannungsnetzes 2 misst. Die Leistungsfluss-Sensoren 43, 44 stehen über Signalleitungen 45, 46 mit der zentralen Steuereinrichtung 25 in Signal Verbindung. The feedback installation of the balancing device 1 furthermore has a feedback power monitoring device 43 for detecting power flows through the feedback lines 31 to 33. The feedback power monitoring device 42 is in turn connected to the central control device 25 Signal connection. The regenerative power monitoring device 42 has a power flow sensor 43 which is arranged in such a way that it measures a DC voltage network conductor power flow before the regenerative isolating device 30. The regenerative power monitoring device 42 also has a power flow sensor 44 which is arranged such that it measures a power flow on the secondary side in the regenerative lines 36 to 38 of the low-voltage network 2. The power flow sensors 43, 44 are in signal connection with the central control device 25 via signal lines 45, 46.
Über die Leistungsfluss-Sensoren 43, 44 der Rückspeiseinstallation wird ein Rückspeise-Stromfluss in den Rückspeise-Leitungen 36 bis 38 gemes sen und durch Ansteuerung der DC/AC- Wandler-Einrichtung 35 mithilfe der zentralen Steuereinrichtung 25 eine Symmetrisierung dieses Rückspei- se-Stromflusses in den Rückspeise-Leitungen 36 bis 38 herbeigeführt, so fern sich die Rückspeiseströme in den Leitungen 36 bis 38 zu stark unter scheiden. Hierbei werden wiederum Leistungssteller der DC/AC-Wandler der DC/AC- Wandler-Einrichtung 35 angesteuert. Hierzu stehen die DC/AC-Wandler 39 bis 41 über entsprechende Signalleitungen 47 mit der zentralen Steuereinrichtung 25 in Signal Verbindung. A feedback current flow in the feedback lines 36 to 38 is measured via the power flow sensors 43, 44 of the feedback installation and, by controlling the DC / AC converter device 35 with the help of the central control device 25, this feedback is symmetrized. se current flow in the feedback lines 36 to 38 brought about, as far as the feedback currents in the lines 36 to 38 differ too much. Here again, power controllers of the DC / AC converters of the DC / AC converter device 35 are controlled. For this purpose, the DC / AC converters 39 to 41 are in signal connection with the central control device 25 via corresponding signal lines 47.
Alternativ zu einer symmetrischen Rückspeisung kann über den Leistungs fluss-Sensor 22 in Verbindung mit mindestens einem der Leistungsfluss- Sensoren 21, 23, 43 oder 44 eine asymmetrische Strom-Rückspeisung in den Rückspeise-Leitungen 36 bis 38 bereitgestellt werden, die eine asym metrische Stromabnahme von den Leitern des Niederspannungsnetzes durch die Wechselstrom- Verbraucher 2a und/oder das Gleichspannungs netz 4 ausgleicht. Falls zum Beispiel die Wechselstrom-Verbraucher 2a von einem Leiter des Niederspannungsnetzes 2 15 kVA mehr als von den anderen Leitern des Niederspannungsnetzes 2 beziehen, so kann über eine gezielt wiederum um 15 kVA asymmetrische Strom- Rückspeisung über den zugehörigen Rückspeise-Leiter des Gleichspannungsnetzes 4 diese Asymmetrie so ausgeglichen werden, dass eine mit dem Leistungsfluss- Sensor 22 insgesamt gemessenen Symmetrie der Stromabnahme der Au ßenleiter des Niederspannungsnetzes 2 vorgegebenen Symmetrie-Bedingen entspricht. As an alternative to symmetrical feedback, asymmetrical power feedback can be provided in the feedback lines 36 to 38 via the power flow sensor 22 in conjunction with at least one of the power flow sensors 21, 23, 43 or 44, which results in asymmetrical power consumption of the conductors of the low voltage network through the AC loads 2a and / or the DC voltage network 4 compensates. If, for example, the alternating current consumers 2a draw 15 kVA more from one conductor of the low-voltage network 2 than from the other conductors of the low-voltage network 2, this can be achieved via a 15 kVA asymmetrical current feed back via the associated feed-back conductor of the DC voltage network 4 Asymmetry are compensated so that a total symmetry measured with the power flow sensor 22 corresponds to the current consumption of the outer conductors of the low-voltage network 2 predetermined symmetry conditions.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung (1) zur Symmetrisierung einer Stromabnahme von Außen- leitem (9, 10, 11) eines mehrphasigen, Wechselspannung führenden Niederspannungsnetzes (2), 1. Device (1) for symmetrizing a current consumption from external conductors (9, 10, 11) of a multiphase, alternating voltage carrying low-voltage network (2),
mit einer Trenntransformator-Einrichtung (5) für jeden Außenleiter (9 bis 11) des Niederspannungsnetzes (2), with an isolating transformer device (5) for each outer conductor (9 to 11) of the low-voltage network (2),
mit einer AC/DC- Wandler-Einrichtung (12), die der Trenntrans formator-Einrichtung (5) sekundärseitig für jeden Außenleiter (9 bis 11) nachgeschaltet und mit jeweils einem Leiter (13, 14, 15) ei nes Gleichspannungsnetzes (4) verbunden ist, with an AC / DC converter device (12) which is connected downstream of the isolating transformer device (5) on the secondary side for each outer conductor (9 to 11) and each with a conductor (13, 14, 15) of a DC voltage network (4) connected is,
mit einer Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (20) zur Erfassung von Leistungsflüssen durch die Außenleiter (9 bis 11), with a power monitoring device (20) for recording power flows through the outer conductors (9 to 11),
mit einer zentralen Steuereinrichtung (25), die mit der Leistungs- Überwachungs-Einrichtung (20) in Signal Verbindung steht, wobei die zentrale Steuereinrichtung (25) mit der AC/DC- Wandler-Einrichtung (12) in Signal Verbindung steht. with a central control device (25) which is in signal connection with the power monitoring device (20), the central control device (25) being in signal connection with the AC / DC converter device (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. Device according to claim 1, characterized in that
- dass die Trenntransformator-Einrichtung (5) als Gruppe von je weils einphasigen Trenntransformatoren (6, 7, 8) ausgeführt ist, wobei jeweils einer der Trenntransformatoren (6 bis 8) mit jeweils einem der Außenleiter (9 bis 11) verbunden ist, oder - That the isolating transformer device (5) is designed as a group of single-phase isolating transformers (6, 7, 8) each, one of the isolating transformers (6 to 8) being connected to one of the outer conductors (9 to 11), or
dass die Trenntransformator-Einrichtung als mehrphasiger Trenn- transformator ausgeführt ist, der mit allen Außenleitem (9 bis 11) verbunden ist. that the isolating transformer device is designed as a multi-phase isolating transformer which is connected to all external conductors (9 to 11).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die AC/DC- Wandler-Einrichtung (12) als Gruppe von jeweils einphasigen AC/DC-Wandlem (17, 18, 19) ausgeführt ist, wobei jeweils einer der AC/DC-Wandler (17 bis 19) mit jeweils einem der Leiter (13 bis 15) des Gleichspannungsnetzes (4) verbunden ist, oder 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the AC / DC converter device (12) is designed as a group of single-phase AC / DC converters (17, 18, 19), one of the AC / DC converters (17 to 19) each having one of the Conductor (13 to 15) of the DC voltage network (4) is connected, or
dass die AC/DC- Wandler-Einrichtung als mehrphasiger AC/DC- Wandler ausgeführt ist, der mit allen Leitern (13 bis 15) des Gleichspannungsnetzes (4) verbunden ist. that the AC / DC converter device is designed as a multi-phase AC / DC converter which is connected to all conductors (13 to 15) of the DC voltage network (4).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized
zeichnet, dass die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (20) einen Leistungsfluss-Sensor (21) aufweist, der so angeordnet ist, dass er ei nen Außenleiter-Leistungsfluss vor der Trenntransformator- Einrichtung (5) misst. shows that the power monitoring device (20) has a power flow sensor (21) which is arranged such that it measures an outer conductor power flow upstream of the isolating transformer device (5).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized
zeichnet, dass die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (20) einen Leistungsfluss-Sensor (22) aufweist, der so angeordnet ist, dass er ei nen Außenleiter-Leistungsfluss nach einer Hochspannungstransforma tion aus einem öffentlichen Netz (3) vor einer Einspeisung in das Nie derspannungsnetz (2) misst. shows that the power monitoring device (20) has a power flow sensor (22) which is arranged in such a way that it detects an external conductor power flow after a high-voltage transformation from a public network (3) before being fed into the Nie the voltage network (2) measures.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized
zeichnet, dass die Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (20) einen Leistungsfluss-Sensor (23) aufweist, der so angeordnet ist, dass er ei nen Leistungsfluss sekundärseitig in den Leitern (13 bis 15) des Gleichspannungsnetzes (4) misst. shows that the power monitoring device (20) has a power flow sensor (23) which is arranged so that it measures a power flow on the secondary side in the conductors (13 to 15) of the DC voltage network (4).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Rückspeise-Trenneinrichtung (30) für jede Rückspeise- Leitung (31 bis 33) des Gleichspannungsnetzes (4), die über das Gleichspannungsnetz (4) mit einer Gleichspannungsquelle (34) elektrisch verbunden ist, 7. Device according to one of claims 1 to 6, with a feedback isolating device (30) for each feedback line (31 to 33) of the DC voltage network (4), which is electrically connected to a DC voltage source (34) via the DC voltage network (4),
mit einer DC/AC- Wandler-Einrichtung (35), die der Rückspeise- Trenneinrichtung (30) sekundärseitig für jede Gleichspannungs netz-Leitung (31 bis 33) nachgeschaltet und über jeweils eine der Gleichspannungsnetz-Rückspeise-Leitungen (31 bis 33) mit je weils einem Rückspeise- Außenleiter (36 bis 38) des Niederspan nungsnetzes (2) verbunden ist, with a DC / AC converter device (35) connected downstream of the feedback separating device (30) on the secondary side for each DC voltage network line (31 to 33) and via one of the DC voltage network feedback lines (31 to 33) each one is connected to a feedback external conductor (36 to 38) of the low-voltage network (2),
mit einer Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (42) zur Erfassung von Leistungsflüssen durch die Rückspeise- Leitungen (36 bis 38), die mit der zentralen Steuereinrichtung (25) in Signal Verbindung steht, with a feedback power monitoring device (42) for detecting power flows through the feedback lines (36 to 38), which is in signal connection with the central control device (25),
wobei die zentrale Steuereinrichtung (25) mit der DC/AC- Wandler-Einrichtung (35) in Signal Verbindung steht. wherein the central control device (25) is in signal connection with the DC / AC converter device (35).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspeise-Trenneinrichtung (30) als elektronische Trenneinrichtung ausgeführt ist. 8. The device according to claim 7, characterized in that the feedback separating device (30) is designed as an electronic separating device.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, 9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that
dass die DC/AC- Wandler-Einrichtung (35) als Gruppe von jeweils einphasigen DC/AC-Wandlem (39, 40, 41) ausgeführt ist, wobei jeweils einer der DC/AC-Wandler (39 bis 41) über die Rückspeise- Trenneinrichtung (30) mit jeweils einem der Gleichspannungsnetz- Leiter (31 bis 33) verbunden ist, oder dass die DC/AC- Wandler-Einrichtung als mehrphasiger DC/AC- Wandler ausgeführt ist, der mit allen Gleichspannungsnetz-Leitem verbunden ist. that the DC / AC converter device (35) is designed as a group of single-phase DC / AC converters (39, 40, 41), one of the DC / AC converters (39 to 41) via the feedback Separating device (30) is connected to one of the DC voltage network conductors (31 to 33), or that the DC / AC converter device is designed as a multi-phase DC / AC converter that is connected to all DC voltage network conductors.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn 10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized
zeichnet, dass die Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (42) einen Leistungsfluss-Sensor (43) aufweist, der so angeordnet ist, dass er einen Gleichspannungsnetz-Leiter-Leistungsfluss vor der Rück speise-Trenneinrichtung (30) misst. shows that the regenerative power monitoring device (42) has a power flow sensor (43) which is arranged so that it measures a DC voltage network conductor power flow before the regenerative isolating device (30).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Rückspeise-Leistungs-Überwachungs-Einrichtung (42) einen Leistungsfluss-Sensor (44) aufweist, der so angeordnet ist, dass er einen Leistungsfluss sekundärseitig in den Niederspannungs- netz-Rückspeise-Leitungen (36 bis 38) des Niederspannungsnetzes (2) misst. 11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the feedback power monitoring device (42) has a power flow sensor (44) which is arranged so that it generates a power flow on the secondary side in the low-voltage network feedback lines (36 to 38) of the low-voltage network (2).
12. Gebäudeinstallationssystem zur Integration eines gebäudeseitigen Gleichspannungsnetzes (4) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. 12. Building installation system for the integration of a building-side DC voltage network (4) with a device (1) according to one of claims 1 to 11.
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