用于控制供電網絡中的光伏設備的方法技術

在能量供給方的公共供電網絡（30）中根據饋電需求控制太陽能設備（10）的饋電功率，其中太陽能設備（10）的饋電功率降低至最大可能的饋電效率的非零分數因子（B）。太陽能設備（10）各包括一個太陽能逆變器（20）和在太陽能逆變器（20）的交流電側（20b）的饋入能量計數器（50），其中交流電側的饋入能量計數器（50）持續測量進入公共供電網絡（30）的實際饋入能量并且傳輸所測量的各能量值。接下來根據分數因子（B）和時間上與之相關的連續測量的能量值算出太陽能設備（10）最大可能的饋入能量并且基于由此算出的最大可能的供給能量為相應的太陽能設備（10）確定饋電報酬。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于控制與能量供給方的公共供電網絡連接的光伏太陽能設備的方法。
技術介紹
公共供電網絡中的能量需求隨白天時間的不同而不同。因此在負載高峰時間除了覆蓋基本負荷的發電廠外還打開額外的發電廠。光伏太陽能設備根據日光輻射提供電能。饋入公共供電網絡的太陽能部分目前相對較少。分散的光伏太陽能設備(光伏設備)的數量，例如屋頂的私人光伏設備或較大的商業光伏設備和其在饋入公共供電網絡的功率份額不斷增加。由此在日光輻射較強并且同時供電網絡中的消耗方的能量提取較少的時候，如果所有光伏設備將其當前最大可能的饋電功率實際饋入網絡，饋電需求可以比實際饋入要少。這可導致供電網絡的問題。此外光伏設備的運作力求任何時候將盡可能多的能量饋入供電網絡，也就是說就當前的日光輻射用最大可能的功率運作光伏設備并且饋送此功率。如果為了減小進入供電網絡的總太陽能饋電功率而要將特定的太陽能設備簡單關閉，這將導致能量供給公司和光伏設備的使用方之間的利益沖突，因為會招致使用方的經濟損失并且會質疑太陽能設備的經濟性。
技術實現思路
因此本專利技術的任務是提供一種方法，其在供電網絡中的光伏太陽能設備的饋電功率增加時，適合饋入功率和提取功率的時間波動并且可以由能量供給方精確補償太陽能設備使用方理論上可能的饋電功率由網絡引起的損失。該專利技術任務通過獨立權利要求的內容解決。專利技術的其他有利構造在從屬權利要求中定義。本專利技術的任務尤其通過光伏太陽能設備按百分比地關閉、但非完全關閉解決。也就是說，能量供給方或者能量供給公司(EVU)根據當前的饋電功率和供電網絡中的當前提取功率確定一個或者多個太陽能設備將被下降的百分比或者分數因子。分數因子不允許為零，而是比零大，但是小于100%。由此確保盡管饋電功率降低但每個太陽能設備將可測量的能量饋入供電網絡。通過持續測量減少后的供給能量和能量供給方預定的分數因子可以算出每個時間點的最大可能的饋入能量——如果太陽能設備沒有關閉，由此能量供給方可以為每個太陽能設備使用方正確彌補饋電報酬的由網絡引起的部分損失。因此本專利技術提供用于控制與能量供給方的公共供電網絡連接的光伏太陽能設備的方法，其中多個光伏太陽能設備將電能饋入公共供電網絡。在網中也可以存在其他傳統發電廠(石油、核等)，尤其基本負荷電廠，其不應控制。根據當前消耗、也就是說當前饋電需求，由能量供給方集中控制太陽能設備的饋電功率。能量供給方根據饋電需求確定非零分數因子B (0〈B〈100%)并且通過太陽能設備與能量供給方之間的數據連接將分數因子B傳輸給太陽能設備，其包含控制裝置，該控制 裝置自動將該太陽能設備的實際當前饋電功率減少預定的分數因子。每個太陽能設備具有 用于建立與能量供給方的數據連接的數據傳輸設備。每個太陽能設備各具有一個太陽能逆變器和太陽能逆變器的交流電側的已校準 的饋入能量計數器。太陽能設備的饋入能量計數器持續測量一也就是時間相關且在很短 的時間間隔中(例如幾秒鐘內)一在交流電側減少了該分數因子的實際饋入供電網絡中 的能量并且定期將各個測量且配有時間戳的能量值通過數據連接傳輸到中央門戶的計算 設備，在那里進行數據加工和存儲。所測量的能量值的傳輸可以一定程度上在線完成或者 分塊在比測量間隔更大的時間間隔中完成。為了計算太陽能設備每個使用方的饋電報酬，根據隨時間變化的分數因子和時間 上與其關聯的持續測得并傳輸的能量值計算每個太陽能設備最大可能的饋入能量，這樣基 于如此算出的最大可能的饋入能量可以為相應的太陽能設備確定饋電報酬。由此確保能量供給方一方面可以集中控制與供電網絡連接的太陽能設備的供給 功率，并且另一方面對太陽能設備的使用方來說不存在經濟損失，而是可以精確計算其最 大可能的饋電功率并且將其正確回報。太陽能設備饋電功率的降低優選各自通過控制太陽能設備的太陽能逆變器的功 率實現。每個太陽能設備包含內部控制單元。能量供給方通過數據連接、例如通過紋波控制 信號或者互聯網連接或者移動無線連接(GSM/GPRS、UMTS)將分數因子傳輸至太陽能設備的 內部控制單元。響應于接收到分數因子，內部控制單元直接控制太陽能逆變器，例如通過模 擬標準接口(0-4-20mA，0-10V)或者通過數字接口，例如RS232、RS485或RS422。從每個太陽 能設備實際饋入供電網絡的能量由太陽能設備的已校準的饋入能量計數器測量。數據采集 在內部控制單元中完成。饋入的功率被持續測量并且借助數據傳輸裝置通過數據連接、可 能的話在可調整的時間間隔中傳輸到太陽能設備制造商、使用方的門戶或者自由門戶。大 量太陽能設備的這些數據集中通過門戶傳輸到能量供給方。測量值配有時間戳。分數因子 對能量供給方來說已知且無需強制性一同傳輸。但按要求也可以這么做。計算最大可能的 饋入能量可由能量供給方自行完成。計算、例如計算最大可能的饋入功率或者補償款，可以 替代地由門戶上的計算裝置執行并且傳輸至能量供給方。通過饋送的能量和逆變器減少到 的分數因子計算待報酬的能量。這些數據存儲在數據庫的報表中并且根據報表完成結算。如果其中一個太陽能設備和門戶之間的數據連接中斷了，這個太陽能設備自動將 由它的能量計數器持續測量的能量值存儲在該太陽能設備的數據存儲器中并且所存儲的 能量值在重建數據連接時被自動補傳到門戶并且經補傳的能量值由門戶的中央計算裝置 存儲。每個太陽能設備典型地包括具有多個太陽能模塊的一個或多個串。除了測量饋入 的能量外，通過已校準的能量計數器優選在每個太陽能設備的太陽能逆變器的直流側執行 串式電流測量。所測量的串式的各直流電流值同樣由每個太陽能設備定期通過數據連接傳 輸到門戶的中央計算裝置并儲存在那里。串式測量的直流電流值在數據連接中斷時也由太 陽能設備自動存儲并且在數據連接重建時自動補傳到能量供給方。補傳的直流電流值同樣 由門戶的中央計算設備存儲。借助于串式的直流電流值可以除交流側外在直流側采集能量。由此可以確定直流側的功率并且有可能例如一個較差的效率進入到計算中。如上所述優選將所有測量數據傳輸到門戶。直流電流值同樣傳輸到門戶并且可以從那里傳輸到能量供給方。根據本專利技術的簡單實施方式，太陽能設備各包括一個紋波控制接收機并且太陽能設備饋電功率的以分數形式的降低通過由紋波控制接收機接收的紋波控制信號觸發。此時能量計數器由此轉換到較低的費率。因此可以有利地使用已經存在的紋波控制信號的基礎設施，用于觸發太陽能設備饋電功率的以分數形式的降低。此外太陽能設備的分別配有時間戳的分數因子定期通過太陽能設備與門戶之間的數據連接傳輸到門戶并且被集中存儲在那里。由此確保只有當根據分數因子的饋入能量的減少由正確的太陽能設備真正實施，按分數因子更正的饋電報酬才實現。綜合考慮本專利技術實現了用于為多個用戶供給電能的供電網絡，i)包括多個向供電網絡饋電的發電廠，ii)多個向供電網絡饋電的光伏太陽能設備以及iii)多個由供電網絡供給電能的用戶，其中每個相應裝備的太陽能設備包括i)至少一個功率可控的太陽能逆變器，用于將由太陽能模塊產生的直流電壓轉換為電網兼容的交流電壓，ii)用于建立與能量供給方的數據連接的數據傳輸裝置，以及iii)太陽能逆變器交流側的已校準的饋入能量計數器。已校準的饋入能量計數器設置為用于周期地測量實際饋入公共供電網絡的能本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.06 DE 102010026299.41.用于控制與能量供給方的公共供電網絡(30)連接的光伏太陽能設備(10)的方法，其中 多個光伏太陽能設備(10)向公共供電網絡(30)饋入電能， 能量供給方根據饋電需求來控制太陽能設備(10)的饋電功率，其中太陽能設備(10)的饋電功率被降低至最大可能饋電功率的非零分數因子(B)， 太陽能設備(10)分別包括太陽能逆變器(20)和在太陽能逆變器(20)的交流側(20b)的饋入能量計數器(50)，其中交流側的饋入能量計數器(50)持續地測量實際饋入公共供電網絡(30)的能量并且所測量的各能量值通過太陽能設備(10)和門戶(82)之間的數據連接(72 )定期傳輸到門戶(82 )的計算裝置(80 )并被存儲在那里，并且 根據分數因子(B)和時間上與其關聯的持續測得的能量值計算太陽能設備(10)最大可能的饋入能量，并且基于如此算出的最大可能的饋入能量分別為相應的太陽能設備(10)確定饋電報酬。2.根據權利要求1的方法，其中分別通過控制太陽能設備(10)的太陽能逆變器(20)降低太陽能設備(10)的饋電功率。3.根據權利要求2的方法，其中每個太陽能設備包括數據記錄器(41)并且太陽能逆變器(20)由相應的太陽能設備的數據記錄器控制，以便降低饋電功率。4.根據上述權利要求之一的方法，其中，在太陽能設備(10)之一和門戶(82)之間的數據連接(72)中斷的情況下，該太陽能設備(10)自動將所測量的能量值存儲在該太陽能設備(10 )的數據存儲器(32 )中并且所存儲的能量值在數據連接(72 )重建時被自動補傳到門戶(82)并且經補傳的能量值由門戶(82)存儲。5.根據上述權利要求之一的方法，其中在每個太陽能設備(10)的太陽能逆變器(20)的直流側(20a)執行串式的電流測量(61-65)并且通過太陽能設備(10)與門戶(82)之間的數據連接(72)定期將所測量的串式的各直流電流值從太陽能設備(10)傳輸到門戶(82)的中央計算裝置(80)并且存儲在那里。6.根據上述權利要求5的方法，其中，在太陽能設備(10)之一與門戶(82)之間的數據連接(72)中斷的情況下，該太陽能設備(10)自動將所測量的直流電流值存儲在該太陽能設備(10)的數據存儲器(32)中并且所存儲的直流電流值在數據連接重建時被自動補傳到門戶(82)并且經補傳的直流電流值由門戶(82)存儲。7.根據上述權利要求之一的方法，其中太陽能設備(10)各包括一個紋波控...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·舍普納，
申請(專利權)人：菲尼克斯電氣公司，
類型：
國別省市：