[发明专利]用于在故障电流的出现方面监视逆变器的方法以及用于实施所述方法的逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在关键的故障电流的出现方面监视具有用于多个直流发电机的、分离的、输入侧的连接端的逆变器的方法，所述方法具有独立权利要求1的前序部分的特征。此外，本发明涉及一种具有独立权利要求14的前序部分的特征的用于实施所述方法的逆变器。

本发明尤其涉及光伏逆变器的在关键的故障电流的出现方面的监视，所述关键的故障电流表示对接地故障的指示。在光伏发电机的连接线路上测量的差电流中，除感兴趣的阻性的故障电流分量以外通常出现非常大的容性的泄漏电流分量，所述容性的泄漏电流分量例如在比泄漏电流分量更小的跳变的出现方面使阻性的故障电流分量的监视困难。在此，大的泄漏电流分量归因于光伏发电机对地的大的电容。一旦在逆变器的运行中逆变器的输入线路遭受对地的电势移位，则所述电容直接引起大的泄漏电流。

在无变压器的逆变器和不具有直流输入端和交流输出端之间的电流分离的其他逆变器中，在直流输入侧上的仅仅一个接地故障时也可能出现危险的阻性的故障电流。也就是说，简单的接地故障也不仅导致使输入线路(不期望地)接地。因此，以下规定适于无变压器的逆变器：必须在故障电流的出现方面可靠监视所述无变压器的逆变器。在此，通常包含两个标准。一方面，阻性的故障电流分量不允许具有跳变、即不允许具有超过例如30mA的相对较小的边界值的快速增大，以便确保最大的人员保护。另一方面，由于防火原因和设备保护原因全部出现的差电流或其容性的泄漏电流分量或其绝对的阻性的故障电流分量不允许超过数百mA的明显更高的边界值。此外，所述更高的边界值随着相应的光伏设备的总功率的增大而增大，这不适于阻性的故障电流分量的短时增大的更低的边界值。

因此，在特别大的光伏设备中存在以下特别的困难：由所测量的差电流以足够的准确度得出阻性的故障电流分量，以便在用于短时增大的低的边界值的保持方面监视所述阻性的故障电流分量。

背景技术

由US 2011/0210610 A1已知一种光伏设备，其具有多个并联的光伏发电机。在此，分级地实现并联电路，其方式是，首先将各个光伏发电机聚集在连接单元中，然后在将所述连接单元中的多个连接单元的电流输送给逆变器之前将所述连接单元中的多个连接单元的电流聚集在一个汇聚单元中。在连接单元中，对于每一个单独的光伏发电机实施故障监视，然而不特定在接地故障方面或者在实施差电流测量的情况下。

由US 2012/0048326 A1已知一种光伏设备，其中如在最后讨论的现有技术中那样分级地并联多个光伏发电机。在此，对于每一个单独的光伏发电机在连接装置中进行差电流测量，以便在接地故障的出现方面监视光伏发电机。在用于所有光伏发电机的直流电流的一个共同的逆变器中进行另一差电流测量，以便也在接地故障的出现方面监视各个光伏发电机的差电流传感器和逆变器之间的线路。也由US 2012/0049627 A1已知在光伏设备中的接地故障的出现方面的所述监视。

由US 2002/0105765 A1已知一种光伏设备，其中在考虑所连接的光伏发电机的当前电容的情况下并且在考虑输入线路对地的电势波动的情况下求取光伏逆变器的输入线路上的差电流的故障电流分量，以便对于差电流的大的变化的容性的泄漏电流分量也可以在小的跳变的出现方面可靠监视所述输入线路。

由WO 2011/026874 A2已知一种用于监视在此称作串列的光伏设备的多个光伏发电机以便例如能够提早地识别到光伏发电机的也仅仅一个子串列的部分失效的方法。为此，测量各个串列的电流并且建立同时出现的电流相互间的关系以及分析处理所述关系的长时间变化。

发明内容

本发明所基于的任务是，说明一种用于在关键的故障电流的出现方面监视逆变器的方法和一种适于实施所述方法的逆变器，借此即使在所连接的光伏发电机的大的电功率并且相应大的电容的情况下也同样可以可靠识别故障电流的小的短时增大，如流过逆变器的总的差电流的绝对值或所述差电流的确定的电流分量的绝对值。

本发明的任务通过具有独立权利要求1的特征的用于在关键的故障电流的出现方面监视具有用于多个直流发电机的、分离的、输入侧的连接端的逆变器的方法以及通过具有独立权利要求14的特征的用于实施所述方法的逆变器来解决。在从属权利要求中限定根据本发明的方法和根据本发明的逆变器的优选实施方式。