[实用新型]光伏系统及用于光伏系统的逆变器

说明书

发明领域

本发明涉及一种光伏（PV）系统，该光伏系统包括至少一个PV发电机和一个逆变器，该逆变器经由DC线路连接到所述PV发电机上。此外，该PV系统具有多个电子部件，这些电子部件连接到该PV发电机上以用于向所述电子部件供电。此外，本发明涉及一种用于这样一个PV系统的操作方法并且涉及一种适合于这样一个PV系统的逆变器。

背景

在PV系统的PV发电机中产生的直流电通常被提供给一个逆变器，该逆变器将该直流电转化为一个电网兼容的交流电，该交流电适合于被馈送入一个本地和/或更高级的供能供电电网。在这种情况下，这个或这些逆变器常常被安排在距离该PV发电机一段距离处，例如，由于该PV发电机被安排在一个建筑物的顶部并且该逆变器被安排在该建筑物的地下室内，到该更高级供能供电电网的该转移点也位于该地下室内。户外设施通常具有大量PV模块，这些模块分布在一个相对大的区域上。通常，这些PV模块中的若干个在不同情况下是串联的从而形成一个所谓的串并且这些串中的若干个连接到一个逆变器上。尤其是当该逆变器是一个所谓的中央逆变器时（该逆变器连接到大量PV模块上），在某些情况下，对于将该PV发电机的至少一部分定位于远离该逆变器的位置在此也是必要的。

为了在火灾的情况下或维修工作的过程中增加安全性，常常提供多个靠近该发电机的保护设备。这些靠近该发电机的保护设备在发生危险或者在维修的过程中能够将该PV发电机从这些DC线路中去耦，或者短路该发电机。然后，来自该PV发电机的具有一个危险电平的电压（下文称为PV电压）不再施加到这些DC线路。此外，可以安排靠近该发电机的测量设备以便监测该PV发电机。例如，来自这些测量设备的测量数据经由信号线路或经由无线的或有线的通信零件被传递给一个中央检测点，该检测点被安排在该逆变器中或该逆变器的区域内。

这些安全设备和这些测量设备通常都包含多个需要对其进行供电的电子部件。为了向所述电子部件供电（可能经由一个DC到DC变换器），将这些电子部件连接到该PV发电机上在此是已知的。然而，以此方式，不能可靠地保证对这些电子部件的供电，例如，在夜里，该PV发电机不对这些电子部件进行供电是可能的。甚至当该PV发电机被短路时（例如在发生危险时），没有充足的电压可供用于通过该PV发电机向这些电子部件供电。在最简单的情况下，可以通过一条额外的供电线路给靠近该发电机的这些电子部件供电。然而，这在该PV系统的安装过程中需要额外的布线复杂度以及因此增加的成本。

因此，本发明的一个目的是在一开始提到的这种类型的PV系统中以一种可靠的方式并且无需额外的布线复杂度以及在该PV发电机的全部工作状态下向电子部件供电。

这一目的是通过一个PV系统和用于PV系统的一个逆变器来实现的。

发明概述

根据本发明以及一开始提到的该类型的一个PV系统包括至少一个PV发电机和一个逆变器，该逆变器经由DC线路连接到该PV发电机上，以及多个电子部件，这些电子部件为了向所述电子部件供电而连接到该PV发电机上。该PV系统具有一个供电单元，该供电单元连接到这些DC线路上以用于将一个替代的电源经由这些DC线路提供给这些电子部件。以此方式，即使在不能通过该PV发电机向这些电子部件供电的情况下，也是可以操作这些部件的。在这些DC线路与该PV发电机的电压隔离的情况下，这同样适用于安全原因，例如经由靠近该发电机的开关切断器和/或短路开关。经由已经存在的用于电力传输的DC线路供电的一个进一步的优势在于不需要额外的布线复杂度。通过DC线路的传输路径越长，这个优势甚至是越大的。

在该PV系统的一个有利配置中，该供电单元是一个开关式电源，该开关式电源在其输入侧连接到一个供能供电电网上，并且在其输出侧连接到这些DC线路上。借助于该开关式电源，在任何时刻也可以确保对靠近该发电机的这些电子部件的供电。优选地，当将该PV发电机的一个可能地高PV电压施加到这些DC线路时，为了防止反向电流流入该开关式电源，该开关式电源经由至少一个二极管连接到这些DC线路的至少一条上。

在该PV系统的一个进一步的有利配置中，一个DC到DC变换器为了供电的目的连接到这些电子部件的上游。有利地，甚至可以在一个高得多的和/或变化的PV电压的情况下提供这样一个用于这些电子部件的适合的工作电压。

在该PV系统的一个进一步的有利配置中，在该PV发电机和这些电子部件之间安装至少一个二极管。