AT515725B1 - Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen einer Photovoltaikanlage sowie Wechselrichter zur Durchführung eines solchen Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen einer Photovoltaikanlage sowie Wechselrichter zur Durchführung eines solchen Verfahrens Download PDF

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AT515725B1 ATA50284/2014A AT502842014A AT515725B1 AT 515725 B1 AT515725 B1 AT 515725B1 AT 502842014 A AT502842014 A AT 502842014A AT 515725 B1 AT515725 B1 AT 515725B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen (2) einer Photovoltaikanlage (1) in ein Versorgungsnetz (5) bzw. an eine Last, wobei die von den Photovoltaikmodulen (2) erzeugte Gleichspannung (UDC) in einem Wechselrichter (3) mit einem Zwischenkreises (7) mit einem Kondensator (CZW) und mit einem DC/AC-Wandler (8) in eine Wechselspannung (UAC) umgewandelt wird, in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter (3) über eine Schaltvorrichtung (4) an das Versorgungsnetz (5) bzw. die Last geschaltet wird, und vor dem Zuschalten des Wechselrichters (3) an das Versorgungsnetz (5) bzw. die Last bei deaktivierter Schaltvorrichtung (4) in einem Prüfverfahren die Eingangsleistung (Pe) der Photovoltaikmodule (2) ermittelt wird, sowie einen Wechselrichter (3) zur Durchführung des Verfahrens. Zur Schonung der Schaltvorrichtung (4) ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung (4) des Wechselrichters (3) aktiviert wird, wenn die während des Prüfverfahrens ermittelte Eingangsleistung (Pe) der Photovoltaikmodule (2) größer oder gleich einer vorgegebenen Mindesteingangsleistung (Pe,min) ist, wobei in der Mindesteingangsleistung (Pe,min) die Eigenverluste des Wechselrichters (3) beinhaltet sind.

Description

Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen einer Photovoltaikanlage in ein Versorgungsnetz bzw. an eine Last, wobei die von den Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung in einem Wechselrichter mit einem Zwischenkreis mit einem Kondensator und mit einem DC/AC-Wandler in eine Wechselspannung umgewandelt wird, in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter über eine Schaltvorrichtung an das Versorgungsnetz bzw. die Last geschaltet wird, und vor dem Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz bzw. die Last bei deaktivierter Schaltvorrichtung in einem Prüfverfahren die Eingangsleistung der Photovoltaikmodule ermittelt wird, wobei während des Prüfverfahrens die Energie der Photovoltaikmodule im Kondensator des Zwischenkreises gespeichert wird.
[0002] Weiters betrifft die Erfindung einen Wechselrichter zum Umwandeln der von Photovoltaikmodulen erzeugten Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Einspeisen in ein Versorgungsnetz bzw. an eine Last, mit einer Steuervorrichtung, einem Zwischenkreis mit einem Kondensator, einem DC/AC-Wandler, und einer Schaltvorrichtung zum Schalten des Ausgangs an das Versorgungsnetz bzw. an die Last in einem Einspeisebetrieb, der zur Durchführung des obigen Verfahrens ausgebildet ist.
[0003] Die vorliegende Erfindung bezieht sich sowohl auf netzgekoppelte Photovoltaikanlagen, bei welchen die durch die Photovoltaikmodule erzeugte elektrische Energie in ein Versorgungsnetz eingespeist wird, als auch auf sogenannte Inselwechselrichter, bei welchen die von den Photovoltaikmodulen gelieferte Energie für eine Last oder das Laden einer Batterie verwendet wird.
[0004] Photovoltaikanlagen, bei welchen während des laufenden Betriebs die Eingangsleistung zur Regelung des Arbeitspunkts bestimmt wird, sind hinlänglich bekannt. Beispielsweise beschreiben die WO 2013/105008 A2 und die US 2013/127435 A1 solche Anlagen.
[0005] Verfahren und Vorrichtungen zum Verbinden einer Photovoltaikanlage mit einem Versorgungsnetz bzw. einer Last sind beispielsweise aus der DE 10 2010 060 633 B3 oder der EP 2 242 160 B1 bekannt geworden. Dabei wird vor dem Aktivieren der Schaltvorrichtung des Wechselrichters die Eingangsspannung des Wechselrichters ermittelt. Erreicht die Eingangsspannung einen definierten Schwellwert, beginnt der Wechselrichter mit einer Zuschaltprozedur, bei welcher der Wechselrichter durch Aktivieren der Schaltvorrichtung mit dem Versorgungsnetz bzw. der Last verbunden wird. Anschließend wird der Einspeisebetrieb bzw. Versorgungsbetrieb mit einem Arbeitspunkt, an welchem die höchste Leistung erzielt wird (MPP: Maximum Power Point), gestartet. Kann die Photovoltaikanlage allerdings diese Eingangsleistung nicht liefern, kann der Wechselrichter den Einspeise- bzw. Versorgungsbetrieb nicht aufrechterhalten und er deaktiviert die Schaltvorrichtung, sodass der Wechselrichter wieder vom Versorgungsnetz bzw. der Last getrennt ist. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis ein Einspeisebetrieb möglich ist, wobei das Wiederholen in relativ kurzen Abständen erfolgt, sodass der Einspeisebetrieb möglichst bald nach Erreichen der Bedingungen durchgeführt werden kann. Nachteilig ist hierbei, dass es zu einer hohen Anzahl von Schaltzyklen der Schaltvorrichtung kommt, wodurch sich die Lebensdauer der Schaltvorrichtung entsprechend verringert.
[0006] Die JP 2009247184 A, EP 2 566 031 A1 und WO 2008/029711 A1 zeigen Verfahren der gegenständlichen Art und einen Wechselrichter zur Verwendung in ein System zur Solarstromerzeugung mit einem Wandler zur DC-Wandlung der durch die Solarzellen erzeugten Gleichspannung und einem Wandler Schaltkreis zur Wandlung der Gleichspannung in Wechselspannung.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines oben genannten Verfahrens und einer Vorrichtung, durch welche der obige Nachteil verhindert oder zumindest reduziert werden kann und der Einspeisebetrieb durch nur eine Aktivierung der Schaltvorrichtung ermöglicht wird.
[0008] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein oben genanntes Verfahren, wobei die Schaltvorrichtung des Wechselrichters aktiviert wird, wenn die während des Prüfverfahrens
ermittelte Eingangsleistung der Photovoltaikmodule größer oder gleich einer vorgegebenen Mindesteingangsleistung ist, wobei in der Mindesteingangsleistung die Eigenverluste des Wechselsrichters beinhaltet sind. Erfindungsgemäß wird also vor dem Zuschalten des Wechselrichters an das Versorgungsnetz bzw. die Last überprüft, ob die Photovoltaikmodule die notwendige Mindesteingangsleistung liefern können, bevor eine Aktivierung der Schaltvorrichtung erfolgt und der Einspeisebetrieb begonnen wird. Dadurch kann die Anzahl der Schaltzyklen der Schaltvorrichtung des Wechselrichters minimiert werden, wodurch die Lebensdauer der Schaltvorrichtung und somit des Wechselrichters verlängert werden kann. Durch die geringere Anzahl von Schaltzyklen der Schaltvorrichtung wird auch die Anforderung an die Schaltvorrichtung reduziert, sodass kostengünstigere Schaltvorrichtungen eingesetzt werden können. Ebenso werden durch die Minimierung der Aktivierung der Schaltvorrichtung des Wechselrichters die Betriebsstunden des Wechselrichters reduziert, wodurch der Eigenverbrauch des Wechselrichters minimal gehalten werden kann. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist keine zusätzliche Hardware erforderlich, sondern das Verfahren kann idealerweise durch entsprechende Programmierung der Steuervorrichtung des Wechselrichters der Photovoltaikanlage rasch und einfach implementiert werden. Beim Inselbetrieb ist das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls vorteilhaft, da die verbundene Last nach dem Aktivieren der Schaltvorrichtung sicher betrieben werden kann.
[0009] Gemäß einer ersten Variante des Verfahrens wird die Eingangsleistung der Photovoltaikmodule dadurch ermittelt, dass die Leerlaufspannung der Photovoltaikmodule gemessen wird und daraus ein Prüfarbeitspunkt mit einer Prüfspannung und einem Prüfstrom berechnet wird, und mit einem Prüfverfahren ein DC/DC-Wandler des Wechselrichters auf den Prüfstrom geregelt wird, und die Gleichspannung der Photovoltaikmodule gemessen wird, und die Schaltvorrichtung des Wechselrichters dann aktiviert wird, wenn die Gleichspannung der Photovoltaikmodule gröBer oder gleich der Prüfspannung ist. Bei dieser Lösung wird also aus der gemessenen Leerlaufspannung der Photovoltaikmodule ein fiktiver Prüfarbeitspunkt ermittelt und durch Regelung des DC/DC-Wandlers geprüft, ob dieser fiktive Arbeitspunkt erzielt werden kann, was bei ausreichender Eingangsleistung der Photovoltaikmodule der Fall ist.
[0010] Der Prüfstrom des Prüfarbeitspunkts wird gemäß einem Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Division der vorgegebenen Mindesteingangsleistung durch die um einen Faktor reduzierte Leerlaufspannung ermittelt. Erfahrungsgemäß liegt die maximale Leistung der Photovoltaikmodule knapp unterhalb der Leerlaufspannung.
[0011] Bei den meisten bekannten Photovoltaikmodulen liegt der Punkt des Strom-SpannungsDiagramms der Photovoltaikmodule, an dem die größte Leistung entnommen werden kann, dem sogenannten MPP (Maximum Power Point) bei einer Spannung von 70% bis 90%, vorzugsweise 80% der Leerlaufspannung, gleichbedeutend mit einem Faktor zwischen 70% und 90%, vorzugsweise 80%.
[0012] Bei einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Eingangsleistung der Photovoltaikmodule dadurch ermittelt wird, dass die Zeit bis zum Erreichen eines vorgegebenen Teils der Leerlaufspannung der Photovoltaikmodule gemessen wird, und die Schaltvorrichtung des Wechselrichters aktiviert wird, wenn die Prüfzeit kleiner oder gleich einem vorgegebenen Grenzzeitwert ist.
[0013] Um zu gewährleisten, dass der Kondensator des Zwischenkreises des Wechselrichters vor Durchführung des Prüfverfahrens vollständig entladen ist, wird der Kondensator vor dem Prüfverfahren entladen.
[0014] Der Kondensator des Zwischenkreises des Wechselrichters kann über den DC/AC-Wandler des Wechselrichters, über Entladewiderstände oder durch Selbstendladung des Kondensators entladen werden.
[0015] Vorzugsweise wird das Prüfverfahren über einen definierten Zeitraum und vorzugsweise zyklisch durchgeführt, bis die Schaltvorrichtung des Wechselrichters aktiviert und der Einspeisebetrieb durchgeführt wird. Der Zyklus kann beispielsweise 30s betragen.
[0016] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen oben genannten Wechselrichter, dessen Steuervorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.
[0017] Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
[0018] Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Photovoltaikanlage mit einem netzgekoppelten Wechselrichter;
[0019] Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
[0020] Fig. 3 und 4 Strom/Spannungsdiagramme zur Veranschaulichung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens; und
[0021] Fig. 5und6 _ Spannungs-/Zeitdiagramme zur Veranschaulichung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0022] Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Photovoltaikanlage 1, welche zumindest ein Photovoltaikmodul 2 als Gleichspannungsquelle beinhaltet, welches Photovoltaikmodul eine Gleichspannung Upc liefert. Weiters beinhaltet die Photovoltaikanlage 1 einen Wechselrichter 3 und eine Schaltvorrichtung 4, über welche die vom Wechselrichter 3 erzeugte Wechselspannung Use in ein Versorgungsnetz 5 oder an eine Last (nicht dargestellt) geschaltet werden kann. Der Wechselrichter 3 kann einen DC/DC- Wandler 6, einen Zwischenkreis 7 und einen DC/ACWandler 8 und eine Steuervorrichtung 9 aufweisen, welche Steuervorrichtung 9 auch die Schaltvorrichtung 4 aktivieren und deaktivieren kann.
[0023] Die Schaltvorrichtung 4 wird erfindungsgemäß nur dann aktiviert, wenn die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 eine vorgegebene Mindesteingangsleistung Pemin erreicht. In diesem Einspeisebetrieb bei aktivierter Schaltvorrichtung 4 wird die vom Photovoltaikmodul 2 gelieferte Energie in das Versorgungsnetz 5 eingespeist bzw. zum Versorgen der Last verwendet. Für den Einspeisebetrieb sollte entsprechend ausreichend Energie vom Photovoltaikmodul 2 geliefert werden können, sodass die Schaltvorrichtung idealerweise nur ein einziges Mal aktiviert werden muss. Ausreichend Eingangsleistung Pe ist vorhanden, wenn der Wechselrichter 3 im Einspeisearbeitspunkt, dem sogenannten MPP (Maximum Power Point), betrieben werden kann und die Eigenverluste des Wechselrichters 3 durch die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 abgedeckt sind. Ublicherweise bewegen sich die Eigenverluste des Wechselrichters im zweistelligen Watt-Bereich. Um einen sicheren Einspeisebetrieb mit vorzugsweise einem einzigen Schaltzyklus der Schaltvorrichtung 4 zu gewährleisten, wird bei deaktivierter Schaltvorrichtung 4 ein Prüfverfahren am Photovoltaikmodul 2 durchgeführt, durch welches die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 ermittelt wird. Das Verfahren eignet sich sowohl für Wechselrichter 3 mit Transformator als auch für trafolose Wechselrichter 3.
[0024] Eine erste Variante des Verfahrens wird nun anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung dieser Verfahrensvariante. Gemäß Block 101 wird eine bestimmte Mindesteingangsleistung Pe,]min der Photovoltaikmodule 2 festgelegt und die Leerlaufspannung U_L der Photovoltaikmodule 2 gemessen. Gemäß Abfrage 102 wird ermittelt, ob die Leerlaufspannung U. einen definierten Schwellwert erreicht. Wenn die Leerlaufspannung U_ unter dem Schwellwert liegt, wird wieder zu Block 101 zurückgekehrt. Wenn die Leerlaufspannung UL den Schwellwert erreicht wird mit Block 103 des Verfahrens fortgesetzt, bei welchem der fiktive Prüfarbeitspunkt AP mit einer Prüfspannung Up und einem Prüfstrom Ip festgelegt wird. Beispielsweise wird die Prüfspannung Ur als Teil der Leerlaufspannung Ui festgelegt, gemäß Ur = k.Ur_, wobei der Faktor k vorzugsweise zwischen 70% und 90%, insbesondere bei 80%, liegt. Häufig liegt der MPP bei 80% der Leerlaufspannung U_, was jedoch von der Art der Photovoltaikmodule 2 abhängt. Der Prüfstrom Ip wird durch Division der Mindesteingangsleistung Pe,‚min und der Prüfspannung U» ermittelt. Somit sind die Werte für die Prüfspannung Ur und den Prüfstrom Ip des Prüfarbeitspunktes Ap berechnet. Gemäß Block 104 wird der DC/DC-Wandler 6 des Wechselrichters 3 auf diesen ermittelten Prüfstrom Ip geregelt und die Eingangsspannung der Photovoltaikmodule 2 gemessen. Bei der Abfrage 105 wird nun überprüft, ob der Prüfarbeitspunkt AP
erzielt werden kann, d.h. die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 ausreicht, um die Prüfspannung Up und den Prüfstrom IP im Arbeitspunkt AP liefern zu können. Bejahendenfalls wird gemäß Block 106 die Schaltvorrichtung 4 aktiviert und der Wechselrichter 3 befindet sich im Einspeisebetrieb. Wenn die Eingangsspannung der Photovoltaikmodule 2 während des Versuchs der Regelung des DC/DC-Wandlers 6 auf den Prüfstrom Ip einbricht, also der Prüfarbeitspunkt AP nicht erreicht werden kann, wird wieder zu Block 101 des Verfahrens zurückgekehrt.
[0025] Fig. 3 und 4 zeigen Strom/Spannungsdiagramme zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß Fig. 2. Im ersten Fall gemäß Fig. 3 kann der Prüfarbeitspunkt AP erreicht werden, die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 reicht also aus, die Verluste des Wechselrichters 3 abzudecken und es kann eine Aktivierung der Schaltvorrichtung 4 erfolgen. Bei Fig. 4 kann der Prüfarbeitspunkt AP nicht erreicht werden, die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 reicht also nicht aus, die Verluste des Wechselrichters 3 abzudecken und es erfolgt keine Aktivierung der Schaltvorrichtung 4 und somit keine Umschaltung in den Einspeisebetrieb.
[0026] Beim Prüfverfahren dient also der DC/DC-Wandler 6 des Wechselrichters 3 als Last für die Photovoltaikmodule 2. Dazu werden die Schaltelemente des DC/DC-Wandlers 6 von der Steuervorrichtung 9 des Wechselrichters 3 entsprechend angesteuert. Die Energie wird im Zwischenkreis 7 des Wechselrichters 3 gespeichert. Der DC/DC-Wandler 6 regelt also den Strom auf den ermittelten Strom Ip des Prüfarbeitspunkts AP und die Spannung Upce und der Strom der Photovoltaikmodule 2 gemessen. Während der Stromregelung die gemessene Spannung nicht unter die Prüfspannung Ur sinken, was durch Vergleich der gemessenen Spannung Upc mit der Prüfspannung Up» erfolgt. Wird die Prüfspannung Ur nicht unterschritten, ist die Prüfung der Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 erfolgreich und die Schaltvorrichtung 4 kann aktiviert und der Einspeisebetrieb begonnen werden (Fig. 3). Dabei ist also die gemessene Spannung Usc am Schnittpunkt von Ip und Upc größer als die Prüfspannung Ur. Demnach kann der erreichte Arbeitspunkt eine höhere Leistung liefern als der Prüfarbeitspunkt AP. Wird die Prüfspannung Up unterschritten bzw. kann kein Arbeitspunkt mit dem Strom Ip eingestellt werden, wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird die Schaltvorrichtung 4 nicht aktiviert und kein Einspeisebetrieb begonnen. Das Prüfverfahren wird nach einer definierten Zeit wiederholt.
[0027] Die Dauer für das Prüfverfahren bewegt sich üblicherweise in einem Bereich von einigen Sekunden und ist im Wesentlichen auch auf die Kapazität des Zwischenkreises 7 abgestimmt, welcher die Energie während des Prüfverfahrens speichert.
[0028] Die erste Variante des Verfahrens gemäß den Figuren 2 bis 4 kann bei Wechselrichtern 3 mit DC/DC-Wandler 6 vorteilhaft eingesetzt werden.
[0029] Anhand der Figuren 5 und 6 wird nun ein weiteres Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen 2 in ein Versorgungsnetz 5 bzw. an eine Last beschrieben. Dabei wird die Eingangsleistung Pe der Photovoltaikmodule 2 dadurch ermittelt, dass ein Kondensator Czw eines Zwischenkreises 7 des Wechselrichters 3 mit der Energie der Photovoltaikmodule 2 geladen wird und mit einem Prüfverfahren die Zeit t_ bis zum Erreichen eines vorgegebenen Teils Up (z.B. 80%) der Leerlaufspannung U. der Photovoltaikmodule 2 gemessen wird. Die Schaltvorrichtung 4 des Wechselrichters 3 wird aktiviert und der Einspeisebetrieb begonnen, wenn die Prüfzeit t_ kleiner oder gleich einem vorgegebenen Grenzzeitwert tp ist. Die Schaltvorrichtung 4 des Wechselrichters 3 wird nicht aktiviert und der Einspeisebetrieb nicht begonnen, wenn die Prüfzeit ti größer als der vorgegebenen Grenzzeitwert tp ist.
[0030] Bei dieser Verfahrensvariante wird zuerst der Zwischenkreis 7 entladen, was über den DC/AC-Wandler 8 oder über Entladewiderstände (nicht dargestellt) erfolgen kann. Anschließend wird der Kondensator Czw des Zwischenkreises 7 durch die Energie der Photovoltaikmodule 2 geladen und die Spannung Use in Abhängigkeit der Zeit t erfasst. Der Kondensator Czw des Zwischenkreises 7 ist aufgeladen, wenn die Leerlaufspannung U, der Photovoltaikmodule 2 erreicht wurde. Für das Aktivieren der Schaltvorrichtung 4 ist es ausreichend, wenn die Prüfspannung Up, welche beispielsweise 80% der Leerlaufspannung UL. beträgt, innerhalb einer Prüfzeit t_ erreicht wird, welche unter einem vorgegebenen Grenzzeitwert tr liegt.
[0031] Gemäß Fig. 5 wird die Prüfspannung Ur in einer Zeit t_ erreicht, welche unterhalb dem vorgegebenen Grenzzeitwert tp liegt, weshalb die Photovoltaikmodule 2 ausreichend Eingangsleistung Pe liefern und die Schaltvorrichtung 4 aktiviert und der Einspeisebetrieb begonnen werden kann.
[0032] Gemäß Fig. 6 wird die Prüfspannung Ur in einer Zeit t_ erreicht, welche über der vorgegebenen Prüfzeit tr liegt, weshalb die Photovoltaikmodule 2 keine ausreichende Eingangsleistung Pe liefern und die Schaltvorrichtung 4 nicht aktiviert und der Einspeisebetrieb nicht aufgenommen wird.
[0033] Das Prüfverfahren wird auch bei dieser zweiten Verfahrensvariante von der Steuervorrichtung 9 des Wechselrichters 3 durchgeführt, weshalb keine Anderungen an der Hardware notwendig sind.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen (2) einer Photovoltaikanlage (1) in ein Versorgungsnetz (5) bzw. an eine Last, wobei die von den Photovoltaikmodulen (2) erzeugte Gleichspannung (Upe) in einem Wechselrichter (3) mit einem Zwischenkreises (7) mit einem Kondensator (Czw) und mit einem DC/AC-Wandler (8) in eine Wechselspannung (Uasac) umgewandelt wird, in einem Einspeisebetrieb der Wechselrichter (3) über eine Schaltvorrichtung (4) an das Versorgungsnetz (5) bzw. die Last geschaltet wird, und vor dem Zuschalten des Wechselrichters (3) an das Versorgungsnetz (5) bzw. die Last bei deaktivierter Schaltvorrichtung (4) in einem Prüfverfahren die Eingangsleistung (P.) der Photovoltaikmodule (2) ermittelt wird, wobei während des Prüfverfahrens die Energie der Photovoltaikmodule (2) im Kondensator (Czw) des Zwischenkreises (7) gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (4) des Wechselrichters (3) aktiviert wird, wenn die während des Prüfverfahrens ermittelte Eingangsleistung (Pe) der Photovoltaikmodule (2) größer oder gleich einer vorgegebenen Mindesteingangsleistung (Pemin) ist, wobei in der Mindesteingangsleistung (Pemin) die Eigenverluste des Wechselrichters (3) beinhaltet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsleistung (Pe) der Photovoltaikmodule (2) dadurch ermittelt wird, dass die Leerlaufspannung (U.) der Photovoltaikmodule (2) gemessen wird und daraus ein Prüfarbeitspunkt (AP) mit einer Prüfspannung (Up) und einem Prüfstrom (Ip) berechnet wird, und mit einem Prüfverfahren ein DC/DCWandler (6) des Wechselrichters (3) auf den Prüfstrom (Ip) geregelt wird, und die Gleichspannung (Upe) der Photovoltaikmodule (3) gemessen wird, und die Schaltvorrichtung (4) des Wechselrichters (3) dann aktiviert wird, wenn die Gleichspannung (Upe) der Photovoltaikmodule (3) größer oder gleich der Prüfspannung (Up) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstrom (Ip) des Prüfarbeitspunkts (AP) durch Division der vorgegebenen Mindesteingangsleistung (Pe,min) durch die um einen Faktor (k) reduzierte Leerlaufspannung (U_) ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor (k) zwischen 70% und 90%, vorzugsweise 80% beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsleistung (Pe) der Photovoltaikmodule (2) dadurch ermittelt wird, dass die Zeit (te) bis zum Erreichen eines vorgegebenen Teils der Leerlaufspannung (U_) der Photovoltaikmodule (2) gemessen wird, und die Schaltvorrichtung (4) des Wechselrichters (3) aktiviert wird, wenn die Prüfzeit (t_) kleiner oder gleich einem vorgegebenen Grenzzeitwert (tp) ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Prüfverfahren der Kondensator (Czw) des Zwischenkreises (7) des Wechselrichters (3) entladen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (Czw) des Zwischenkreises (7) des Wechselrichters (3) über den DC/AC-Wandler (8) des Wechselrichters (3) entladen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (Czw) des Zwischenkreises (7) des Wechselrichters (3) über Entladewiderstände oder durch Selbstendladung des Kondensators (Czw) entladen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfverfahren zyklisch durchgeführt wird, bis die Schaltvorrichtung (4) des Wechselrichters (3) aktiviert und der Einspeisebetrieb durchgeführt wird.
10. Wechselrichter (3) zum Umwandeln der von Photovoltaikmodulen (2) erzeugten Gleichspannung (Upe) in eine Wechselspannung (Uac) zum Einspeisen in ein Versorgungsnetz (5) bzw. an eine Last, mit einer Steuervorrichtung (9), einem Zwischenkreis (7) mit einem Kondensator (Czw) , einem DC/AC-Wandler (8), und einer Schaltvorrichtung (4) zum Schalten des Ausgangs an das Versorgungsnetz (5) bzw. an die Last in einem Einspeisebetrieb, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (9) zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 ausgebildet ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATA50284/2014A 2014-04-15 2014-04-15 Verfahren zum Einspeisen von Energie von Photovoltaikmodulen einer Photovoltaikanlage sowie Wechselrichter zur Durchführung eines solchen Verfahrens AT515725B1 (de)

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