使逆变器投入运行的方法以及逆变器技术

本发明专利技术涉及一种使逆变器（10）投入运行的方法，该逆变器具有一个含有连接第一发电机的第一输入端口（117）的第一升压转换器（110）和一个含有连接第二发电机的第二输入端口（127）的第二升压转换器（120），该方法中第一升压转换器（110）的第一升压转换器开关（112）以第一测试开关模式（200、300）进行控制。在以第一测试开关模式（200、300）进行控制的过程中确定在第一输入端口（117）的功率特征值，并且，一旦该功率特征值超过第一阈值，就使第一升压转换器（110）投入运行。否则，通过第一升压转换器开关（112）使第一输入端口（117）发生短路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使逆变器投入运行的方法，其中该逆变器具有一个含有连接第一串列的第一输入端口的第一升压转换器和一个含有连接第二串列的第二输入端口的第二升压转换器。本专利技术还涉及具有控制单元的逆变器，其用于实施本方法。
技术介绍
以可再生的能源形式获取能源具有越来越重要的意义。通过光伏(PV-)设备进行发电在这方面起重要的作用。这类设备具有多个PV-模块，这些模块彼此连接成所谓的串列以产生能量。为了能够制造出灵活且高效的设备结构，与PV-模块相连的逆变器需要提供一种可能，可将若干个串列连接到逆变器的彼此分开的输入端口上。在此期望的是，彼此独立地调整各个连接的串列的工作点，以达到各个串列的功率输出的最大值。由此为了将连接上的串列的发电机电压形式的工作点增益到中间电路(若干个升压转换器连接到该中间电路上)的电压值，逆变器通常具有多个升压转换器。这里不一定要在每个升压转换器上连接一个串列以保证逆变器的运行。为了运行每一个真正连接有串列的升压转换器，在启动过程中的投入运行的逆变器需要验证，在升压转换器的相应输入端是否连接有串列形式的发电机。一旦确定了没有发电机，相应的升压转换器在逆变器的运行期间不工作。对于应用了多个升压转换器的逆变器，例如由于通过多个不工作的升压转换器的漏电升压转换器，随着时间的推移对设置在相应的升压转换器的输入端口的触点之间的输入端电容充电，充电电压可达到整个中间电路的电压值，即几百伏。该电压在下文中被称为幻象电压。前述效应一方面可以引起，在逆变器的运行过程中在相应的输入端口的输入电压的监控导致了这样的结果，即在输入端口对已连接的发电机发生错误识别。这有可能引起，逆变器的通讯设备输出或者示出错误的状态量，然而也有可能导致，逆变器由于安全理由从电网断开或者在逆变器的启动过程中运行的测试程序中阻止了逆变器连接到电网的过程。所有这些后果都不能被接收。由现有技术已知，可控地将逆变器的输入端电容通过并联电阻持续放电，或者该放电通过所谓的电阻斩波器受控制地进行，该斩波器由具有由逆变器控制的开关的电阻的串联电路形成。第一种情况的代价是，长时间的放电电流导致逆变器的增益损失，而第二种情况下由于额外的组件会提高逆变器的造价。
技术实现思路
由此本专利技术的目的是，提供一种方法，该方法实现了，不在逆变器中添加额外的组件却能够运行逆变器，其中一方面，没有与发电机相连接的输入端口在投入运行时可靠地被识别出，另一方面，该输入端口在运行过程中保持没有电压。为实现该目的，公开了根据本专利技术的具有权利要求1的特征的方法。本专利技术的实施方式在从属权利要求中给出。此外在并列权利要求12中提到一种具有控制单元的逆变器，该控制单元设置用于实施根据本专利技术的方法。根据本专利技术的逆变器具有一个含有连接第一串列的第一输入端口的第一升压转换器和一个含有连接第二串列的第二输入端口的第二升压转换器，该逆变器的投入运行的方法包含以下步骤:第一升压转换器的第一升压转换器开关以第一测试开关模式进行控制，其中在以第一测试开关模式进行控制的过程中测定一个在第一升压转换器的输入端口的功率特征值。该特征值可以包含流过输入端口的电流值，或者该特征值可以为由该电流值确定或者计算出的值。同样该特征值可以包含输入端口的电压值或者为由该电压值确定的值。一旦该功率特征值超过第一阈值，第一升压转换器在正常情况下就投入运行，否则，由第一升压转换器开关使输入端口发生短路。该阈值这样选择，通过与功率特征值进行比较可以可靠地区分出，是否确实有一个能量源、特别是一个串列或者特征为多个串列并联的PV-发电机连接到输入端口。投入运行只能通过经认可的能量源的接入进行。功率特征值的确定可以通过单个测量或者多个测量进行。可以取多个测量的中值，或者功率特征值可以确定为包含单个测量值的差值的测量值大小的随时间变化的趋势。原则上功率特征值的每一种确定方式都适用，其实现了对充电状态或者安装于输入端口的触点之间的输入端电容的可放电性的判断。测试开关模式可以具有一系列的导通阶段，其中导通阶段的用时优选地选择为足够的短，以避免由于输入端电容的放电或者由于能量源的额外的电流导致的第一升压转换器开关的过载。特别可以使用一个电流传感器来限定流过开关即流过输入端口的电流强度小于最大电流值，其中开关时长由该电流传感器进行调节或者限界。这里的导通阶段的时长可以是常数，但也可以在导通阶段内增加。在各种情况下的测试开关模式这样进行选择，输入端电容不能完全通过输入端连接的串列进行放电。对于测试开关模式的控制可以在时间区间内进行重复。以这种方式可以在升压转换器开关没有超载的情况下尝试将逆变器的输入端口的触点之间的输入端电容放电。一旦放电完成，可以确信，输入端口没有接通任何能量源，并且通过升压转换器开关的短路可以完全避免幻象电压的产生。 以根据本专利技术的方法可以检查是否有能量源连接到第一升压转换器。该方法可以紧接着或者同时地、以适当的形式实施在第二或者其它升压转换器上，用来检查输入端口和对应的能量源之间的电子连接。测试开关模式或者应用于其它升压转换器的过程中的阈值可以不同于应用于第一升压转换器的过程，特别是当变压器额定功率不同的时候。各个过程的运行结果可以存储在逆变器中，例如以状态报告或者错误信号的形式，并通过逆变器的通讯设备传递或者示出。在有利的实施方式中将本方法中得到的结果值与以前的方法的结果值进行比较以推导出具有能量源的输入端口的连接状态的变化。对于有偏差的结果值可以生成错误报告或者将逆变器置于安全运行状态。通过在一定的时间间隔后重复进行的测量以及将当前的结果值与早先的结果值进行比较，能够实现一种特别简单的串列的或者由串列形成的单个PV模块的偷盗识别方法。此外，还可以简单地识别出接触错误，该接触错误在串列内安装PV装置之后出现。一旦由于实施根据本专利技术的方法导致了升压转换器开关的短路，在有利的实施例中可以考虑连续的或者以单个测量方式监测输入端口的电流。如果稍后有能量源连接到端口，那么输入端口的电流将增加。如果电流值超过为能量源连接到输入端口特别设定的阈值，那么升压转换器开关将再次断开。然后可以考虑重新实施根据本专利技术的方法。同样可以考虑，逆变器生成一个错误报告，或者干脆关闭。在升压转换器的投入运行过程中还可能将能量源提供的能量输送到逆变器的共同中间电路中。最后这种设计具有优势，由于不良的电连接一开始不能识别为连接的发电机稍后还可以应用于能量的获取。由此避免额外的增益损失。综上所述，本专利技术包括一个逆变器，该逆变器具有一个含有连接第一串列的第一输入端口的第一升压转换器和一个含有连接第二串列的第二输入端口的第二升压转换器。此外逆变器具有控制单元，该控制单元用于实现根据本专利技术的方法。附图说明下面将根据附图详细阐述本专利技术，其中附图以非限制性的方法示出了不同的设计方案。其中图1为具有多个升压转换器的逆变器，图2为测试开关模式的时间曲线和与之相对应的逆变器的输入端电容的扼流电流曲线和电压曲线，其中图2a是未连接发电机情况下的示图，图2b是连接发电机情况下的示图，图3为另一个测试开关模式的时间曲线和与之相对应的逆变器的输入端电容的扼流电流曲线和电压曲线，并且图4为根据本专利技术的方法的流程图。附图标记说明10逆变器 100发电机110升压转换器111本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使逆变器（10）投入运行的方法，其中所述逆变器（10）具有一个含有连接第一发电机的第一输入端口（117）的第一升压转换器（110）和一个含有连接第二发电机的第二输入端口（127）的第二升压转换器（120），所述方法包含以下步骤：?以第一测试开关模式（200、300）控制所述第一升压转换器（110）的第一升压转换器开关（112），?在以所述第一测试开关模式（200、300）进行控制的过程中测定在所述第一输入端口（117）的功率特征值，?一旦所述功率特征值超过第一阈值，就使所述第一升压转换器（110）投入运行，或者，当所述功率特征值未超过第一阈值时，通过所述第一升压转换器开关（112）使所述第一输入端口（117）短路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯·米勒，延斯·比格尔·赫特科恩，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：