【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有承载单元和多个太阳能模块的太阳能单元，其中，就太阳能模块的绝缘强度而言，太阳能模块具有绝缘直流电压，特别是高达1.5kv dc的绝缘直流电压。本专利技术还涉及一种太阳能组单元，其中，该太阳能组单元具有至少两个这样的太阳能单元，其中，太阳能单元相对于它们的第一接头和第二接头电串联设置。本专利技术还涉及一种太阳能发电单元，其具有功率转换器和至少一个这样的太阳能单元和/或至少一个这样的太阳能组单元。本专利技术对此还涉及一种太阳能发电系统，包括至少一个这样的太阳能发电单元，用于将太阳能发电单元连接至能源供应网络的电网连接点以及变压器。本专利技术进一步地还涉及一种通过这样的太阳能单元、这样的太阳能组单元、这样的太阳能发电单元或这样的太阳能发电系统将电能馈送至能源供应网络中的方法。
技术介绍
1、太阳能模块，也称为光伏(pv)模块或光伏面板，将从太阳光中产生电能以串联连通，从而使模块的电压相加。几个串联的太阳能模块形成一个光伏串。如今，光伏串的电压在几百伏直流电的范围内。光伏面板的壳体或支架/底座接地。
2、将一个或多个光伏串连接到一个或多个功率转换器，功率转换器在其各自的输出端由太阳能模块的直流电压产生交流低压，然后将其提供给电网接头(通常为0.4-0.69kv)。实现电网连接的点也称为电网连接点。
3、太阳能模块具有绝缘强度。这是太阳能模块的电接头之间的电绝缘能力借助此可利用由太阳光产生的电能，并且将太阳能模块的壳体或承载单元，特别是太阳能模块的壳体，设置在太阳能模块上或设置在太阳能模块以上。绝
技术实现思路
1、本专利技术的目的是改进能源供应网络中对于太阳能的馈送的设置，特别是对于高功率而言。
2、该目的由太阳能组单元解决，其中，太阳能组单元具有至少两个太阳能单元，太阳能单元各自具有第一接头和第二接头；其中，太阳能单元各具有承载单元和多个太阳能模块；其中，就太阳能模块的绝缘强度而言，太阳能模块具有直流绝缘电压，特别是具有高达1.5kv dc的直流绝缘电压；其中，太阳能模块设置在串联电路中的第一接头和第二接头之间，所述连接点设置在串联电路中的两个太阳能模块之间的电连接上；其中，连接点这样设置为在串联电路中设置的两个太阳能模块之间的电连接部处，使得设置在第一接头和连接点之间设置的太阳能模块产生的第一电压的值，以及由设置在第二接头和连接点之间设置的太阳能模块产生的第二电压的值，分别小于绝缘直流电压；其中，太阳能模块设置在承载单元内或在承载单元上；其中，承载单元设置为至少部分地导电并且与连接点导电连接；其中，太阳能单元相对于其第一接头和第二接头电串联地设置；其中，各个太阳能模块的承载单元通过绝缘体彼此电绝缘地设置。该任务还由具有功率转换器和至少一个上述的太阳能组单元的太阳能发电单元解决；其中，功率转换器设计为中压功率转换器，并且具有直流电压侧和交流电压侧；其中，太阳能单元和/或所述太阳能组单元与所述转换器的直流电压侧电连接。该问题进一步地由太阳能发电系统来解决，该系统具有至少一个上述的太阳能发电单元，用于将太阳能发电单元连接至能源供应网络的电网连接点和变压器；其中，变压器连接到功率转换器的交流电压侧并连接到电网连接点。另外，该任务通过由上述的太阳能组单元、上述的太阳能发电单元或上述的太阳能发电系统用于馈送电能的方法来解决；其中由太阳能模块产生的电能通过在中压范围内的交流电压馈送至能源供应网络。
3、从属权利要求中进一步公开了本专利技术的有利设计方案。
4、除其他外，本专利技术基于以下理解能够改进太阳能模块的设置，从而产生利用这些太阳能模块产生能量的分布式设置。通过不接地太阳能模块和/或其承载单元，特别是对于光伏园区，即基于以功率超过100mw的光伏模块的能源生产设置来说有优势。
5、太阳能单元具有在第一接头和第二接头之间太阳能模块的串联。因此，太阳能模块在其太阳能模块接头上设置为串联电路，在该接头处由太阳光产生的电功率是可用的。
6、因此，由太阳光产生的电能通过中压转换器提供给例如能源供应网络、电力消费者或能量存储系统。此外，中压转换器将太阳能模块的电压转换为交流电压。换言之，太阳能模块产生的电能由中压转换器通过交流电压传输的方式处理。该交流电压的有效值或幅度大于1000v。通过在幅度和相位上电压的变化，中压变流器能够独立地控制或调节有功功率和无功功率的传输。此外，太阳能模块被设置在承载单元之上或承载单元之中。承载单元分别形成电势。例如，通过承载单元上的绝缘体将该电势与地电势绝缘，该绝缘体被称为载波绝缘体，以区别于下文中的其他绝缘体。利用太阳能模块的串联电路中的连接点，确定承载单元的电势。换言之，各个承载单元的电势与连接点电连接。由于每个承载单元的电势因此不同，每个承载单元彼此绝缘地设置。例如，这能够通过绝缘体来实现，其中，绝缘体具有的绝缘电压，大于或等于太阳能模块的两倍直流绝缘电压。再者，该绝缘体设置于两个承载单元之间。例如，如果太阳能模块的绝缘电压达1.5kv dc，则设置在两个承载单元之间的绝缘体至少具有3kv的绝缘电压。
7、通过承载单元之间的绝缘体能够确保通过绝缘体连接的两个承载单元不超过彼此之间的预设电压。这保证了承载绝缘体不过载，即不会被施加不允许的高电压。承载绝缘体表示太阳能模块与设施可触及的部分的电绝缘。因此，承载绝缘体的缺陷会导致人身危险的风险。通过承载单元之间存在的绝缘体，在发生故障时，由于与承载绝缘体相比更低的绝缘电压将首先失效。这种故障能够被可靠地检测出来。然后能够将太阳能模块转变为安全运行状态。对此，例如，降低电压的单个太阳能模块被关闭或桥接，或者太阳能组单元被关闭。
8、在承载单元之间平行于绝缘体设置电压限制器，例如压敏电阻也被证明是有益的。然后能够将压敏电阻的触发阈值确定在绝缘体的绝缘电压之上，例如，确定在绝缘电压的1.1至1.3倍的范围内。当绝缘体发生故障时，则通过该绝缘体连接的两个承载单元彼此之间具有规定的电位。因此，太阳能模块的继续运行是可行的。
9、如果在承载单元之间的绝缘体的工作电压是串联电路的接头之间的两倍，并且连接点位于串联电路的中心，则即使在绝缘体故障的情况下，太阳能模块单元也能够继续以全功率工作。同时，由于承载绝缘体不会过载，因此可靠地确保了接触保护。同时，能够将承载绝缘体升级到所需的绝缘强度。因为它们不仅必须具有绝缘强度，而且还必须满足静力学的机械要求，与承载单元之间的绝缘体相比，这些承载绝缘体相对昂贵。通过在承载单元之间同时使用绝缘体，在不影响太阳能发电系统或太阳能发电单元的接触安全性的情况下，对承载单元的绝缘强度的要求显著降低。
10、在这种情况下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有至少两个太阳能单元(1)的太阳能组单元(10)，所述太阳能单元各自具有第一接头(41)和第二接头(42)，其中，所述太阳能单元(1)各自具有：
2.根据权利要求1所述的太阳能组单元(10)，其中，相对于所述串联电路(4)的所述太阳能模块(2)居中地设置所述连接点(45)。
3.一种太阳能发电单元(100)，具有：
4.一种太阳能发电系统(200)，具有：
5.一种用于借助根据权利要求1或2中任一项所述的太阳能组单元(10)、根据权利要求3所述的太阳能发电单元(100)或根据权利要求4所述的太阳能发电系统(200)馈送电能的方法，其中，借助中压范围内的交流电压将由所述太阳能模块(2)产生的电能馈送至能源供应网络(8)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种具有至少两个太阳能单元(1)的太阳能组单元(10)，所述太阳能单元各自具有第一接头(41)和第二接头(42)，其中，所述太阳能单元(1)各自具有：
2.根据权利要求1所述的太阳能组单元(10)，其中，相对于所述串联电路(4)的所述太阳能模块(2)居中地设置所述连接点(45)。
3.一种太阳能发电单元(100)...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔温·斯帕希克，伦纳特·巴鲁施卡，
申请(专利权)人：茵梦达有限公司，
类型：发明
国别省市：
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