[发明专利]用于运行逆变器的方法、逆变器以及光伏设备

说明书

在一种用于运行逆变器(3)的方法中，所述逆变器的直流电压输入端(17)与PV发电机(2)的正极(PV+)和负极(PV‑)连接，通过监视单元(5)确定所述PV发电机(2)的正极和/或负极相对于地电位(12)的电位(U_PV+，U_PV‑)。基于之前确定的电位(U_PV+，U_PV‑)从存储在所述逆变器(3)的存储装置(8)中的一定数目的调制方法中选择用于控制所述逆变器(3)的功率开关的调制方法。使用所选择的调制方法来控制功率开关以便将直流输入电压转换成交流输出电压。此外，描述一种相应地设置的PV设备和一种逆变器，所述逆变器设置用于执行所述方法。

技术领域

本发明涉及一种用于运行逆变器的方法、一种光伏设备以及一种逆变器，所述逆变器的直流电压输入端与光伏发电机的正极和负极连接，并且所述逆变器的交流电压输出端通过变压器与交流电网连接，所述逆变器设置用于实施所述方法。

背景技术

光伏发电机或简称PV发电机作为光伏设备(PV设备)的一部分用于将太阳能转换为电能。在此，PV发电机通常具有多个光伏模块(PV模块)，所述多个光伏模块又分别具有多个光伏电池(PV电池)。PV发电机通常耦合到逆变器上，所述逆变器将由PV发电机产生的直流电压(DC电压)转换成交流电压(AC电压)，以便将该交流电压馈入到公共电网或私人电网(所谓的孤岛电网)中。在此，为了进行电压提高，可以借助变压器将逆变器的输出电压提高到更高的电压上，以便例如可以直接将其馈入到中压电网或高压电网中。

取决于使用目的和所产生的电功率的水平地，这样的PV设备的结构差异很大。因此，由逆变器产生的交流电压例如不仅可能在其幅度、频率方面不同，而且可能在相数方面不同。通常将具有小的输出功率的逆变器构造成单相的，将输出高功率的这种逆变器构造成三相的。然而，视与所述逆变器连接的电网的构造而定地，也可以考虑其他的实施方案。

PV发电机的输出电压通常在500-1000V之间，其中，目前力求将该电压提高到1500V上。通过选择相对高的直流电压来降低在PV发电机与逆变器之间延伸的直流线路中的欧姆损耗。然而，由此也产生技术问题，例如在绝缘电压的大小方面并且与之相关地在PV设备的各个部件的负荷方面。这不仅涉及布置在直流侧的部件而且涉及布置在交流侧的部件、例如变压器或逆变器的半导体开关。

在PV设备中，其中，变压器布置在逆变器的交流电压输出端与交流电网之间，从PV发电机到变压器的设备部分起初是无电位的。通过尤其在PV发电机与逆变器之间延伸的直流线路的非无穷高的绝缘电阻决定地，在运行期间在正极和负极处调节关于地电位大致对称的电位。在PV发电机的输出端处的光伏电压例如为1000V的情况下，PV发电机的负极相对于地电位处于约为-500V的电位上，并且正极相对于地电位处于约为+500V的电位上。由结构型式决定地，在PV模块的某些类型情况下，PV模块或PV模块的部分相对于地电位的过高的负电位是不期望的，在其他类型情况下，PV模块或PV模块的部分相对于地电位的过高的正电位是不期望的。可以采取各种各样的措施来调节相对于地电位的电位。在此，例如区分PV发电机的极的直接的(硬)接地、所谓的PV+或PV-接地，或者间接的接地变型方案，在所述间接的接地变型方案中，基于PV发电机的极与地之间的(由系统决定的)阻抗或通过有针对性的引入阻抗而得出相对于地的电位。此外，也存在更复杂的设备，其允许有针对性的电位控制。大量的出版文献描述相应的设备，所述设备允许使PV发电机的极电位偏移。示例性地在此提及出版文献DE202006008936 U1、EP2136449 B1以及DE102010060463 B4。