[发明专利]借助光伏设备的调节功率提供

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制与交流电网连接的具有光伏发电机和逆变器的光伏设备的方法，所述方法具有独立权利要求1的前序部分的特征。此外，本发明涉及一种用于将光伏发电机的电能馈入交流电网中的逆变器，所述逆变器具有实现这种方法的控制装置。

背景技术

此外，由EP2337179A1已知一种具有独立权利要求1的前序部分的特征的方法以及一种具有用于实现这种方法的控制装置的逆变器。在正常情况下借助光伏设备的逆变器将所连接的光伏发电机的最大电功率馈入所连接的交流电网中，而由于由交流电网的电网运营商传送的纹波控制信号将该馈入功率例如减小到光伏发电机的额定功率的预给定的百分比上。通过这种方式，电网运营商能够降低交流电网中的电功率的不稳定的过量供应。在这种强制降低的馈入功率的情形中，对于潜在可能的但实际上没有馈入的馈入功率，相应的光伏设备的电网运营商也应得到补偿，从而附加地检测所述馈入功率。

为了离散地控制与交流电网连接的发电机，原则上已知的是，根据交流电网的电网频率、即根据在交流电网中存在的交流电压的频率来控制馈入功率。随着交流电网中电功率供应降低，根据作为发电机的电机在超载下降低的转速，电网频率减小。

已知的是，当其光伏发电机不提供电功率或者仅仅提供不充足的电功率时，本身设置用于将电能馈入交流电网中的光伏设备也能够从所连接的交流电网获取能量，以便例如馈给车载电网，从其中馈给其逆变器的控制装置。

由DE102006030751A1已知的是，反转从光伏发电机到交流电网中的能量流向，以便融化其光伏模块的雪或冰，所述雪或冰损害光伏发电机的功能。借此也防止光伏模块上或在安装有光伏模块的顶盖上堆积高的雪荷载。

由光伏设备提供的电功率可能具有不显著的波动。如果例如在中午单个云移动，则电功率可能快速地在其最大值与相对于该最大值减小百分之几十的值之间变化。为了限制光伏设备所馈入的交流电网中的电功率供应的最终波动，讨论将光伏设备的逆变器的最大功率限制到所有连接的光伏发电机的最大功率的例如70%上。通过这种方式，光伏发电机的功率尖峰不会再到达交流电网。在此也称为“调峰（Peak Shaving）”。当然，损失了这些没有馈入的功率尖峰中包含的电能。

此外已知的是，借助用作电功率的中间存储器的电池以及将电池双向连接到交流电网上的电池转换器来提供用于交流电网的调节功率。然而在此决不使电池完全充电，而是总是使电池仅仅充电大约一半，以便在需要情况下不仅能够将电功率输出到交流电网中而且能够从交流电网接收电功率。相应地，与所实现的调节功率相比必须非常大地选择电池的存储容量，尤其当必须在较长的时间段上提供调节功率时。

发明内容

本发明所基于的任务是，阐明一种用于控制光伏设备的方法以及一种具有用于实现这种方法的控制装置的逆变器，其提高了光伏设备的功能性并且因此改善了光伏设备的运营商的盈利可能性并且对于电网支持做出了积极的贡献。

通过具有独立权利要求1的特征的方法来解决本发明的任务。从属权利要求2至12针对根据本发明的方法的优选实施方式。权利要求13涉及具有用于实现根据本发明的方法的控制装置的逆变器。权利要求14至17针对所述逆变器的优选实施方式。

在用于控制与交流电网连接的具有光伏发电机和逆变器的光伏设备的新方法中，其中接收功率调节信号，其中根据功率调节信号借助逆变器在光伏发电机与交流电网之间传输电功率，根据功率调节信号在光伏发电机与交流电网之间传输的电功率包括负动态调节功率和正动态调节功率。

在此，概念“调节功率”表示以下功率部分：该功率部分表示所馈入的总功率与基本功率的偏差，其中所述基本功率是在功率调节信号为零时或者在功率调节信号缺失（也就是说，无调节的馈入）时光伏设备所馈入的功率。因此，正调节功率表示由逆变器馈入交流电网中的总功率的以下功率部分：该功率部分除基本功率以外根据由电网运营商提供的功率调节信号馈入交流电网中。相应地，负调节功率表示相对于基本功率降低的功率部分，该功率部分也可能在数值上大于基本功率，其中光伏设备则从电网中获取功率。

在此，可在最多几秒的短时间内有效地调节的调节功率称作动态调节功率。这种动态调节功率尤其可在最多3秒内有效地调节，优选在最多1秒内并且更优选地在最多半秒内。