DE102018219273A1 - Method for operating a photovoltaic (PV) inverter and PV inverter - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik(PV)-Wechselrichters (1) und einen PV-Wechselrichter (1). Die Phasenrelais (7, 8, 9) des PV-Wechselrichters (1) werden beim elektrischen Verbinden des PV-Wechselrichters (1) mit einem Drehstromnetz (2) nicht zeitgleich geschlossen. Stattdessen wird nur das Phasenrelais (7, 8, 9) geschlossen, an dessen zugehörigem Ausgangsanschluss (4, 5, 6) eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase (U, V, W) entspricht.The invention relates to a method for operating a photovoltaic (PV) inverter (1) and a PV inverter (1). The phase relays (7, 8, 9) of the PV inverter (1) are not closed at the same time when the PV inverter (1) is electrically connected to a three-phase network (2). Instead, only the phase relay (7, 8, 9) is closed, at whose associated output connection (4, 5, 6) a voltage can be set and set which corresponds to the voltage at the associated mains phase (U, V, W).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik(PV)-Wechselrichters und einen PV-Wechselrichter.The invention relates to a method for operating a photovoltaic (PV) inverter and a PV inverter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines PV-Wechselrichters und einen PV-Wechselrichter zur Verfügung zu stellen, die ein zuverlässiges Verbinden bzw. Trennen des Wechselrichters mit einem Wechselspannungsnetz bzw. Drehstromnetz ermöglichen.The invention has for its object to provide a method for operating a PV inverter and a PV inverter, which enable reliable connection or disconnection of the inverter with an AC voltage or three-phase network.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines PV-Wechselrichters nach Anspruch 1 und einen PV-Wechselrichter nach Anspruch 3.The invention solves this problem by a method for operating a PV inverter according to claim 1 and a PV inverter according to claim 3.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines PV-Wechselrichters, wobei der PV-Wechselrichter herkömmlich zum Einspeisen von elektrischer Energie/Leistung in ein Drehstromnetz ausgebildet ist.The method according to the invention is used to operate a PV inverter, the PV inverter being conventionally designed to feed electrical energy / power into a three-phase network.

Der PV-Wechselrichter weist eine aus einer Zwischenkreisspannung gespeiste, dreiphasige Wechselrichtereinheit auf, wobei die dreiphasige Wechselrichtereinheit einen ersten Ausgangsanschluss, einen zweiten Ausgangsanschluss und einen dritten Ausgangsanschluss aufweist. Insoweit sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.The PV inverter has a three-phase inverter unit fed from an intermediate circuit voltage, the three-phase inverter unit having a first output connection, a second output connection and a third output connection. In this regard, reference is also made to the relevant specialist literature.

Die Zwischenkreisspannung entspricht einer Potentialdifferenz zwischen einem positiven Zwischenkreispotential und einem negativen Zwischenkreispotential.The intermediate circuit voltage corresponds to a potential difference between a positive intermediate circuit potential and a negative intermediate circuit potential.

Ein möglicher Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit an dem ersten Ausgangsanschluss, an dem zweiten Ausgangsanschluss und an dem dritten Ausgangsanschluss in einem nicht mit dem Drehstromnetz verbundenen Zustand ist prinzipiell von einem Potentialunterschied zwischen dem positiven Zwischenkreispotential DC+ und einem Protective Earth(PE)-Potential und einem Potentialunterschied zwischen dem negativen Zwischenkreispotential DC- und dem PE-Potential abhängig. Insoweit sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.A possible voltage setting range of the inverter unit at the first output connection, at the second output connection and at the third output connection in a state not connected to the three-phase network is in principle dependent on a potential difference between the positive DC link potential DC + and a Protective Earth (PE) potential and a potential difference between dependent on the DC link potential and the PE potential. In this regard, reference is also made to the relevant specialist literature.

Der PV-Wechselrichter weist weiter ein erstes Phasenrelais auf, das dazu ausgebildet ist, den ersten Ausgangsanschluss der Wechselrichtereinheit mit einer zugehörigen ersten Netzphase des Drehstromnetzes mittels Schließen des erstes Phasenrelais zu verbinden oder von der ersten Netzphase mittels Öffnen des erstes Phasenrelais zu trennen, ein zweites Phasenrelais auf, das dazu ausgebildet ist, den zweiten Ausgangsanschluss der Wechselrichtereinheit mit einer zugehörigen zweiten Netzphase des Drehstromnetzes mittels Schließen des zweiten Phasenrelais zu verbinden oder von der zweiten Netzphase mittels Öffnen des zweiten Phasenrelais zu trennen, und ein drittes Phasenrelais auf, das dazu ausgebildet ist, den dritten Ausgangsanschluss der Wechselrichtereinheit mit einer zugehörigen dritten Netzphase des Drehstromnetzes mittels Schließen des dritten Phasenrelais zu verbinden oder von der dritten Netzphase mittels Öffnen des dritten Phasenrelais zu trennen.The PV inverter also has a first phase relay, which is designed to connect the first output connection of the inverter unit to an associated first grid phase of the three-phase network by closing the first phase relay or to separate it from the first grid phase by opening the first phase relay, a second Phase relay, which is designed to connect the second output connection of the inverter unit to an associated second network phase of the three-phase network by closing the second phase relay or to separate it from the second network phase by opening the second phase relay, and a third phase relay, which is designed to do this to connect the third output connection of the inverter unit to an associated third network phase of the three-phase network by closing the third phase relay or to separate it from the third network phase by opening the third phase relay.

Insoweit entspricht der PV-Wechselrichter PV-Wechselrichtern aus dem Stand der Technik.In this respect, the PV inverter corresponds to state-of-the-art PV inverters.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf, die vor einem Verbinden der Wechselrichtereinheit mit den Netzphasen durchgeführt werden.The method according to the invention has the following steps, which are carried out before the inverter unit is connected to the grid phases.

Schließen nur desjenigen oder derjenigen Phasenrelais, an dessen bzw. deren zugehörigen Ausgangsanschlüssen eine jeweilige Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase entspricht, Warten, bis an dem oder den noch nicht mit den zugehörigen Netzphasen verbundenen Ausgangsanschlüssen eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase entspricht, und anschließendes Schließen des bzw. der noch nicht geschlossenen Phasenrelais.Only closing the phase relay or relays on whose or their associated output connections a respective voltage can be set and adjusted which corresponds to the voltage on the associated mains phase, wait until a voltage can be set on the output connections or not yet connected to the associated mains phases and is set, which corresponds to the voltage at the associated mains phase, and then closing the phase relay (s) that have not yet closed.

Ein typisch verwendeter Transformator des Drehstromnetzes erzeugt eine Spannung, die symmetrisch zu PE ist. PV-Modul-Strings, aus denen die Zwischenkreisspannung gewonnen wird, haben typisch eine sehr hochohmige Verbindung zu PE. Durch normale Alterungsprozesse können jedoch Isolations-Widerstände bis herunter zu 50 kOhm entstehen. Ein IsolationsWiderstand von 50 kOhm ist noch Teil des Nennbetriebs. Isolationswiderstände, die kleiner als 50 kOhm sind, führen typisch zu einer Fehlermeldung am Wechselrichter.A typically used transformer of the three-phase network generates a voltage that is symmetrical PE is. PV module strings, from which the DC link voltage is obtained, typically have a very high-resistance connection to PE . However, normal aging processes can result in insulation resistances down to 50 kOhm. An insulation resistance of 50 kOhm is still part of the nominal operation. Insulation resistances that are less than 50 kOhm typically lead to an error message on the inverter.

Nimmt man eine gleichmäßige Beaufschlagung des Isolationswiderstands bei den PV-Modulen an, ist die Spannung DC- nach PE und DC+ nach PE gleich groß. Von solch einer gleichmäßigen Beaufschlagung kann jedoch in der Realität nicht ausgegangen werden. Der „Worst case“ stellt hier eine völlige asymmetrische Verteilung da. Dadurch steht nahezu die komplette Spannung an DC- nach PE oder DC+ nach PE an. Diese Asymmetrie beeinflusst den möglichen Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit an ihren Ausgangsanschlüssen. Schlimmstenfalls können Spannungen an den Ausgangsanschlüssen nur in einer der beiden Netzspannungshalbwellen mit geeignetem Pegel erzeugt werden.Assuming an even application of insulation resistance to the PV modules, the voltage is DC to PE and DC + to PE same size. In reality, however, such an even application cannot be assumed. The "worst case" represents a completely asymmetrical distribution. This means that almost all of the voltage is applied DC to PE or DC + to PE at. This asymmetry influences the possible voltage setting range of the inverter unit at its output connections. In the worst case, voltages at the output connections can only be generated in one of the two mains voltage half-waves with a suitable level.

Der Wechselrichter muss vor dem Zuschalten seiner Netzrelais bzw. Phasenrelais eine Spannung erzeugen, die identisch mit der Spannung der entsprechenden Netzphase ist. Andernfalls verursacht der Potentialunterschied einen ungewollten Strom. Dieser Strom kann zum Defekt der Phasenrelais oder zu Instabilitäten der Stromregler führen. Die oben beschriebene Asymmetrie kann nun dazu führen, dass der notwendige Spannungspegel vor dem Zuschalten des Phasenrelais in einer der beiden Halbwellen nicht erzeugt werden kann. Before switching on its grid relays or phase relays, the inverter must generate a voltage that is identical to the voltage of the corresponding grid phase. Otherwise the potential difference causes an unwanted current. This current can lead to a defect in the phase relays or to instabilities in the current regulator. The asymmetry described above can mean that the necessary voltage level cannot be generated in one of the two half-waves before the phase relay is switched on.

Erfindungsgemäß wird nun mindestens ein Phasenrelais in der „richtigen“ Halbwelle zugeschaltet, d.h. in einer Halbwelle, in der die Ausgangsspannung derart eingestellt werden kann, dass sie der Phasenspannung exakt entspricht.According to the invention, at least one phase relay is now switched on in the "correct" half-wave, i.e. in a half-wave in which the output voltage can be set in such a way that it corresponds exactly to the phase voltage.

Bei PV-Wechselrichtern ist aus Gründen der Einfehler-Sicherheit die Verwendung von 2 in Reihe geschalteten Relais pro Netzphase vorgeschrieben. Herkömmlich werden diese Relais in 2 Gruppen aufgeteilt (Gruppe1: netzseitige Relais / Gruppe 2: wechselrichterseitige (Phasen-) Relais). Die Relais innerhalb dieser Gruppen werden herkömmlich gemeinsam angesteuert. Mit anderen Worten werden alle drei wechselrichterseitigen Phasenrelais zeitgleich geöffnet bzw. geschlossen. Nachteil an dieser gruppenweisen Ansteuerung der Phasenrelais ist jedoch, dass sich immer eine der drei Netzphasen in einer anderen Halbwelle (positive Halbwelle oder negative Halbwelle) befindet als die anderen beiden, so das der Wechselrichter sowohl positive als auch negative Spannungen mit jeweils geeigneten Pegeln an seinen Ausgangsanschlüssen (ein)stellen können muss, um einen hohen Ausgleichstrom durch das sich schließende Phasenrelais zu vermeiden.In the case of PV inverters, the use of 2nd Required relays connected in series per line phase. Traditionally, these relays are in 2nd Groups divided (group 1: network-side relays / group 2nd : inverter-side (phase) relay). The relays within these groups are conventionally controlled together. In other words, all three inverter-side phase relays are opened or closed at the same time. The disadvantage of this group-wise control of the phase relays is, however, that one of the three grid phases is always in a different half-wave (positive half-wave or negative half-wave) than the other two, so that the inverter has both positive and negative voltages with suitable levels on its Output connections (on) must be able to avoid a high compensation current through the closing phase relay.

Erfindungsgemäß werden nun nicht mehr alle drei Phasenrelais des Wechselrichters zeitgleich geschlossen. Stattdessen wird typisch zunächst ein Phasenrelais geschlossen, an dessen zugehörigem Wechselrichteranschluss die notwendige Phasenspannung mit dem geeigneten Pegel einstellbar ist. Nach einer bestimmten Wartezeit, in der eine Symmetrierung der Spannungen aufgrund des Schließens des einen Relais erfolgt ist, werden die verbleibenden beiden Phasenrelais geschlossen.According to the invention, all three phase relays of the inverter are no longer closed simultaneously. Instead, a phase relay is typically first closed, on the associated inverter connection of which the necessary phase voltage can be set at the appropriate level. After a certain waiting time, during which the voltages have been balanced due to the closing of one relay, the remaining two phase relays are closed.

Bei stark asymmetrischen PV-Generatoren kann der Wechselrichter entweder die positive oder die negative Halbwelle plus dem DC-Offset erzeugen. Durch die voneinander zeitlich getrennte Ansteuerung der drei Phasenrelais kann nun zunächst ein Ausgangsanschluss des Wechselrichters galvanisch mit der zugehörigen Netzphase des Drehstromnetzes verbunden werden. Wichtig hierbei ist, dass das zuerst schließende Phasenrelais in derjenigen Halbwelle zugeschaltet wird, in der der Wechselrichter die notwendige Phasenspannung auch stellen kann. Nach dem galvanischen Verbinden des einen Ausgangsanschlusses kann der Generator-Offset langsam ohne Strompeaks abgebaut werden, so dass dann die verbleibenden Phasenrelais problemlos geschlossen werden können, da der Wechselrichter nun in jedem Fall die notwendige Spannung an den zugehörigen Ausgangsanschlüssen stellen kann.In the case of highly asymmetrical PV generators, the inverter can generate either the positive or the negative half-wave plus the DC offset. By activating the three phase relays, which are separated from one another in time, an output connection of the inverter can now first be galvanically connected to the associated mains phase of the three-phase network. It is important that the phase relay that closes first is switched on in the half-wave in which the inverter can also set the necessary phase voltage. After the galvanic connection of the one output connection, the generator offset can be slowly reduced without current peaks, so that the remaining phase relays can then be closed without any problems, since the inverter can now set the necessary voltage at the associated output connections in any case.

Gemäß einer Ausführungsform werden folgende Schritte durchgeführt: Bestimmen des Potentialunterschieds zwischen dem positiven Zwischenkreispotential und dem PE-Potential, Bestimmen des Potentialunterschieds zwischen dem negativen Zwischenkreispotential und dem PE-Potential, Bestimmen des möglichen Spannungseinstellbereichs der Wechselrichtereinheit an dem ersten Ausgangsanschluss, an dem zweiten Ausgangsanschluss und an dem dritten Ausgangsanschluss in Abhängigkeit von den bestimmten Potentialunterschieden, und Schließen der Phasenrelais in Abhängigkeit von dem bestimmten Spannungseinstellbereich und in Abhängigkeit von den Spannungen an den zugehörigen Netzphasen.According to one embodiment, the following steps are carried out: determining the potential difference between the positive intermediate circuit potential and the PE potential, determining the potential difference between the negative intermediate circuit potential and the PE potential, determining the possible voltage setting range of the inverter unit at the first output connection, at the second output connection and at the third output connection depending on the determined potential differences, and closing the phase relays depending on the determined voltage setting range and depending on the voltages on the associated mains phases.

Der erfindungsgemäße PV-Wechselrichter ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet.The PV inverter according to the invention is designed to carry out the method described above.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert beschrieben. Hierbei zeigt:

  • 1 ein PV-System mit einem erfindungsgemäßen Photovoltaik(PV)-Wechselrichter.
The invention is described in detail below with reference to the drawing. Here shows:
  • 1 a PV system with a photovoltaic (PV) inverter according to the invention.

1 zeigt schematisch ein PV-System mit einer Anzahl von herkömmlichen PV-Modulen 11 und einem mit diesen gekoppelten erfindungsgemäßen PV-Wechselrichter 1. Der Wechselrichter 1 ist dazu vorgesehen, von den PV-Modulen 11 gewandelte elektrische Energie in ein Drehstromnetz 2 einzuspeisen. Insoweit sei auch auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. 1 shows schematically a PV system with a number of conventional PV modules 11 and a PV inverter according to the invention coupled to these 1 . The inverter 1 is intended from the PV modules 11 converted electrical energy into a three-phase network 2nd feed. In this regard, reference is also made to the relevant prior art.

Der PV-Wechselrichter 1 weist herkömmlich eine aus einer Zwischenkreisspannung UDC gespeiste, dreiphasige Wechselrichtereinheit 3 auf, wobei die dreiphasige Wechselrichtereinheit 3 einen ersten Ausgangsanschluss 4, einen zweiten Ausgangsanschluss 5 und einen dritten Ausgangsanschluss 6 aufweist.The PV inverter 1 conventionally has one from an intermediate circuit voltage UDC fed, three-phase inverter unit 3rd on, the three-phase inverter unit 3rd a first output port 4th , a second output connector 5 and a third output port 6 having.

Die Zwischenkreisspannung UDC entspricht einer Potentialdifferenz zwischen einem positiven Zwischenkreispotential UDC+ und einem negativen Zwischenkreispotential UDC-.The DC link voltage UDC corresponds to a potential difference between a positive DC link potential UDC + and a negative DC link potential UDC .

Ein möglicher Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit 3 an dem ersten Ausgangsanschluss 4, an dem zweiten Ausgangsanschluss 5 und an dem dritten Ausgangsanschluss 6 in einem nicht mit dem Drehstromnetz 2 verbundenen Zustand ist von einem Potentialunterschied zwischen dem positiven Zwischenkreispotential UDC+ und einem Protective Earth(PE)-Potential und einem Potentialunterschied zwischen dem negativen Zwischenkreispotential UDC- und dem PE-Potential abhängig.A possible voltage setting range of the inverter unit 3rd at the first output port 4th , on the second output connector 5 and at the third output port 6 in one not with the three-phase network 2nd connected state is from a potential difference between the positive intermediate circuit potential UDC + and a protective earth (PE) potential and a potential difference between the negative intermediate circuit potential UDC and the PE potential.

Der PV-Wechselrichter 1 weist weiter ein erstes Phasenrelais 7 auf, das dazu ausgebildet ist, den ersten Ausgangsanschluss 4 der Wechselrichtereinheit 3 mit einer zugehörigen ersten Netzphase U des Drehstromnetzes 2 mittels Schließen des erstes Phasenrelais 7 zu verbinden oder von der ersten Netzphase U mittels Öffnen des erstes Phasenrelais 7 zu trennen, ein zweites Phasenrelais 8 auf, das dazu ausgebildet ist, den zweiten Ausgangsanschluss 5 der Wechselrichtereinheit 3 mit einer zugehörigen zweiten Netzphase V des Drehstromnetzes 2 mittels Schließen des zweiten Phasenrelais 8 zu verbinden oder von der zweiten Netzphase V mittels Öffnen des zweiten Phasenrelais 8 zu trennen, und ein drittes Phasenrelais 9 auf, das dazu ausgebildet ist, den dritten Ausgangsanschluss 6 der Wechselrichtereinheit 3 mit einer zugehörigen dritten Netzphase W des Drehstromnetzes 2 mittels Schließen des dritten Phasenrelais 9 zu verbinden oder von der dritten Netzphase W mittels Öffnen des dritten Phasenrelais 9 zu trennen.The PV inverter 1 also has a first phase relay 7 on, which is designed to the first output terminal 4th the inverter unit 3rd with an associated first network phase U of the three-phase network 2nd by closing the first phase relay 7 to connect or from the first network phase U by opening the first phase relay 7 to separate a second phase relay 8th which is configured to the second output terminal 5 the inverter unit 3rd with an associated second network phase V of the three-phase network 2nd by closing the second phase relay 8th to connect or from the second network phase V by opening the second phase relay 8th to disconnect, and a third phase relay 9 on, which is designed to the third output terminal 6 the inverter unit 3rd with an associated third network phase W of the three-phase network 2nd by closing the third phase relay 9 to connect or from the third network phase W by opening the third phase relay 9 to separate.

Der PV-Wechselrichter 1 weist weiter eine Steuereinheit 10 auf, beispielsweise in Form eines digitalen Signalprozessors, die bzw. der dazu ausgebildet ist, den Betrieb des PV-Wechselrichters 1 zu steuern, insbesondere die Phasenrelais 7, 8, 9 anzusteuern, was nachstehend detailliert beschrieben wird.The PV inverter 1 also has a control unit 10th on, for example in the form of a digital signal processor, which is designed to operate the PV inverter 1 to control, especially the phase relays 7 , 8th , 9 to drive, which is described in detail below.

Vor einem Verbinden der Wechselrichtereinheit 3 mit den Netzphasen U, V, W durch Schließen der Phasenrelais 7, 8, 9 führt die Steuereinheit 10 folgende Schritte durch.Before connecting the inverter unit 3rd with the grid phases U , V , W by closing the phase relays 7 , 8th , 9 leads the control unit 10th following steps.

Die Steuereinheit 10 schließt zunächst nur dasjenige Phasenrelais 7, 8, bzw. 9, an dessen zugehörigem Ausgangsanschluss 4, 5 bzw. 6 eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase U, V bzw. W entspricht. Falls zwei der drei Phasenrelais 7, 8, bzw. 9 dieser Bedingung genügen, können beide Phasenrelais geschlossen werden oder beispielsweise nur dasjenige Phasenrelais geschlossen werden, dessen Spannungsstellbereich am dichtesten an der notwendigen Spannung der Netzphase liegt.The control unit 10th initially only closes that phase relay 7 , 8th , respectively. 9 , at its associated output connector 4th , 5 respectively. 6 a voltage is adjustable and set, that of the voltage on the associated mains phase U , V respectively. W corresponds. If two of the three phase relays 7 , 8th , respectively. 9 If this condition is met, both phase relays can be closed or, for example, only the phase relay can be closed whose voltage adjustment range is closest to the necessary voltage of the mains phase.

Die Steuereinheit 10 wartet anschließend, bis an den noch nicht mit den zugehörigen Netzphasen U, V bzw. W verbundenen Ausgangsanschlüssen 4, 5 bzw. 6 eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase U, V bzw. W entspricht, und schließt anschließend die noch nicht geschlossenen Phasenrelais 7, 8 bzw. 9.The control unit 10th then waits until the network phases that have not yet been assigned U , V respectively. W connected output connections 4th , 5 respectively. 6 a voltage is adjustable and set, that of the voltage on the associated mains phase U , V respectively. W corresponds, and then closes the not yet closed phase relays 7 , 8th respectively. 9 .

Die Steuereinheit 10 kann vor dem Schließen der Phasenrelais 7, 8 und 9 den Potentialunterschied zwischen dem positiven Zwischenkreispotential UDC+ und dem PE-Potential bestimmen, den Potentialunterschied zwischen dem negativen Zwischenkreispotential UDC- und dem PE-Potential bestimmen, den möglichen Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit an dem ersten Ausgangsanschluss 4, an dem zweiten Ausgangsanschluss 5 und an dem dritten Ausgangsanschluss 6 in Abhängigkeit von den bestimmten Potentialunterschieden errechnen, und anschließend das oder die Phasenrelais 7, 8 bzw. 9 in Abhängigkeit von dem bestimmten Spannungseinstellbereich und in Abhängigkeit von den Spannungen an den zugehörigen Netzphasen U, V bzw. W schließen.The control unit 10th can before closing the phase relay 7 , 8th and 9 the potential difference between the positive DC link potential UDC + and the PE potential determine the potential difference between the negative intermediate circuit potential UDC and determine the PE potential, the possible voltage setting range of the inverter unit at the first output connection 4th , on the second output connector 5 and at the third output port 6 depending on the determined potential differences, and then calculate the phase relay (s) 7 , 8th respectively. 9 as a function of the specific voltage setting range and as a function of the voltages at the associated mains phases U , V respectively. W shut down.

Bei Netzen die einen starken Oberwellenanteil haben, muss der Wechselrichter bei der Synchronisation diese Oberwellen nachstellen. Um diese Oberwellen zu stellen, misst und speichert der Wechselrichter die Sinuskurven. Danach bildet er eine FFT, mit dieser Information kann er die Oberwellen des Versorgungsnetzes sehr genau nachbilden.In the case of networks with a high harmonic content, the inverter must re-adjust these harmonics during synchronization. In order to set these harmonics, the inverter measures and stores the sine curves. Then he forms one FFT With this information, he can replicate the harmonics of the supply network very precisely.

Claims (3)

Verfahren zum Betreiben eines Photovoltaik(PV)-Wechselrichters (1), wobei der PV-Wechselrichter (1) zum Einspeisen von elektrischer Leistung in ein Drehstromnetz (2) ausgebildet ist und aufweist, - eine aus einer Zwischenkreisspannung (UDC) gespeiste, dreiphasige Wechselrichtereinheit (3), - wobei die dreiphasige Wechselrichtereinheit (3) einen ersten Ausgangsanschluss (4), einen zweiten Ausgangsanschluss (5) und einen dritten Ausgangsanschluss (6) aufweist, - wobei die Zwischenkreisspannung (UDC) einer Potentialdifferenz zwischen einem positiven Zwischenkreispotential (UDC+) und einem negativen Zwischenkreispotential (UDC-) entspricht, und - wobei ein möglicher Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit (3) an dem ersten Ausgangsanschluss (4), an dem zweiten Ausgangsanschluss (5) und an dem dritten Ausgangsanschluss (6) in einem nicht mit dem Drehstromnetz (2) verbundenen Zustand von einem Potentialunterschied zwischen dem positiven Zwischenkreispotential (UDC+) und einem Protective Earth(PE)-Potential und einem Potentialunterschied zwischen dem negativen Zwischenkreispotential (UDC-) und dem PE-Potential abhängig ist, und - ein erstes Phasenrelais (7), das dazu ausgebildet ist, den ersten Ausgangsanschluss (4) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen ersten Netzphase (U) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des erstes Phasenrelais (7) zu verbinden oder von der ersten Netzphase (U) mittels Öffnen des erstes Phasenrelais (7) zu trennen, ein zweites Phasenrelais (8), das dazu ausgebildet ist, den zweiten Ausgangsanschluss (5) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen zweiten Netzphase (V) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des zweiten Phasenrelais (8) zu verbinden oder von der zweiten Netzphase (V) mittels Öffnen des zweiten Phasenrelais (8) zu trennen, und ein drittes Phasenrelais (9), das dazu ausgebildet ist, den dritten Ausgangsanschluss (6) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen dritten Netzphase (W) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des dritten Phasenrelais (9) zu verbinden oder von der dritten Netzphase (W) mittels Öffnen des dritten Phasenrelais (9) zu trennen, - wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist, die vor einem Verbinden der Wechselrichtereinheit (3) mit den Netzphasen (U, V, W) durchgeführt werden: - Schließen nur derjenigen Phasenrelais (7, 8, 9), an deren zugehörigen Ausgangsanschlüssen (4, 5, 6) eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase (U, V, W) entspricht, - Warten, bis an den noch nicht mit den zugehörigen Netzphasen (U, V, W) verbundenen Ausgangsanschlüssen (4, 5, 6) eine Spannung einstellbar und eingestellt ist, die der Spannung an der zugehörigen Netzphase (U, V, W) entspricht, und - anschließendes Schließen der noch nicht geschlossenen Phasenrelais (7, 8, 9).Method for operating a photovoltaic (PV) inverter (1), the PV inverter (1) being designed and having for feeding electrical power into a three-phase network (2), - a three-phase inverter unit fed from an intermediate circuit voltage (UDC) (3), - the three-phase inverter unit (3) having a first output connection (4), a second output connection (5) and a third output connection (6), - the intermediate circuit voltage (UDC) representing a potential difference between a positive intermediate circuit potential (UDC +) and corresponds to a negative intermediate circuit potential (UDC-), and - a possible voltage setting range of the inverter unit (3) at the first output connection (4), at the second output connection (5) and at the third output connection (6) in a non-three-phase network (2) connected state of a potential difference between the positive intermediate circuit potential (UDC +) and a pro tective Earth (PE) potential and a potential difference between the negative intermediate circuit potential (UDC) and the PE potential, and - a first phase relay (7), which is designed to connect the first output connection (4) of the inverter unit (3 ) to be connected to an associated first line phase (U) of the three-phase network (2) by closing the first phase relay (7) or by to separate the first grid phase (U) by opening the first phase relay (7), a second phase relay (8) which is designed to connect the second output connection (5) of the inverter unit (3) with an associated second grid phase (V) of the three-phase grid (2) to connect by closing the second phase relay (8) or to separate from the second mains phase (V) by opening the second phase relay (8), and a third phase relay (9) which is designed to connect the third output connection (6 ) to connect the inverter unit (3) to an associated third grid phase (W) of the three-phase grid (2) by closing the third phase relay (9) or to separate it from the third grid phase (W) by opening the third phase relay (9), - The method has the following steps, which are carried out before the inverter unit (3) is connected to the grid phases (U, V, W): - Only those phase relays (7, 8, 9) are closed at their associated Au output connections (4, 5, 6), a voltage can be set and adjusted that corresponds to the voltage at the associated network phase (U, V, W), - wait until the network phases (U, V, W) that are not yet connected connected output connections (4, 5, 6) a voltage can be set and adjusted which corresponds to the voltage at the associated mains phase (U, V, W), and - subsequent closing of the not yet closed phase relays (7, 8, 9). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: - Bestimmen des Potentialunterschieds zwischen dem positiven Zwischenkreispotential (UDC+) und dem PE-Potential, - Bestimmen des Potentialunterschieds zwischen dem negativen Zwischenkreispotential (UDC-) und dem PE-Potential, - Bestimmen des möglichen Spannungseinstellbereichs der Wechselrichtereinheit (3) an dem ersten Ausgangsanschluss (4), an dem zweiten Ausgangsanschluss (5) und an dem dritten Ausgangsanschluss (6) in Abhängigkeit von den bestimmten Potentialunterschieden, und - Schließen der Phasenrelais (7, 8, 9) in Abhängigkeit von dem bestimmten Spannungseinstellbereich und in Abhängigkeit von den Spannungen an den zugehörigen Netzphasen (U, V, W).Procedure according to Claim 1 , characterized by the steps: - determining the potential difference between the positive intermediate circuit potential (UDC +) and the PE potential, - determining the potential difference between the negative intermediate circuit potential (UDC-) and the PE potential, - determining the possible voltage setting range of the inverter unit (3 ) at the first output connection (4), at the second output connection (5) and at the third output connection (6) depending on the determined potential differences, and - closing the phase relays (7, 8, 9) depending on the determined voltage setting range and depending on the voltages at the associated network phases (U, V, W). Photovoltaik(PV)-Wechselrichter (1), wobei der PV-Wechselrichter (1) zum Einspeisen von elektrischer Leistung in ein Drehstromnetz (2) ausgebildet ist und aufweist, - eine aus einer Zwischenkreisspannung (UDC) gespeiste, dreiphasige Wechselrichtereinheit (3), - wobei die dreiphasige Wechselrichtereinheit (3) einen ersten Ausgangsanschluss (4), einen zweiten Ausgangsanschluss (5) und einen dritten Ausgangsanschluss (6) aufweist, - wobei die Zwischenkreisspannung (UDC) einer Potentialdifferenz zwischen einem positiven Zwischenkreispotential (UDC+) und einem negativen Zwischenkreispotential (UDC-) entspricht, und - wobei ein möglicher Spannungseinstellbereich der Wechselrichtereinheit (3) an dem ersten Ausgangsanschluss (4), an dem zweiten Ausgangsanschluss (5) und an dem dritten Ausgangsanschluss (6) in einem nicht mit dem Drehstromnetz (2) verbundenen Zustand von einem Potentialunterschied zwischen dem positiven Zwischenkreispotential (UDC+) und einem Protective Earth(PE)-Potential und einem Potentialunterschied zwischen dem negativen Zwischenkreispotential (UDC-) und dem PE-Potential abhängig ist, - ein erstes Phasenrelais (7), das dazu ausgebildet ist, den ersten Ausgangsanschluss (4) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen ersten Netzphase (U) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des erstes Phasenrelais (7) zu verbinden oder von der ersten Netzphase (U) mittels Öffnen des erstes Phasenrelais (7) zu trennen, ein zweites Phasenrelais (8), das dazu ausgebildet ist, den zweiten Ausgangsanschluss (5) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen zweiten Netzphase (V) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des zweiten Phasenrelais (8) zu verbinden oder von der zweiten Netzphase (V) mittels Öffnen des zweiten Phasenrelais (8) zu trennen, und ein drittes Phasenrelais (9), das dazu ausgebildet ist, den dritten Ausgangsanschluss (6) der Wechselrichtereinheit (3) mit einer zugehörigen dritten Netzphase (W) des Drehstromnetzes (2) mittels Schließen des dritten Phasenrelais (9) zu verbinden oder von der dritten Netzphase (W) mittels Öffnen des dritten Phasenrelais (9) zu trennen, und - eine Steuereinheit (10), die dazu ausgebildet ist, das erste Phasenrelais (7), das zweite Phasenrelais (8) und das dritte Phasenrelais (9) derart anzusteuern, dass ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt wird.Photovoltaic (PV) inverter (1), wherein the PV inverter (1) is designed and has for feeding electrical power into a three-phase network (2), a three-phase inverter unit (3) fed from an intermediate circuit voltage (UDC), the three-phase inverter unit (3) has a first output connection (4), a second output connection (5) and a third output connection (6), - The intermediate circuit voltage (UDC) corresponds to a potential difference between a positive intermediate circuit potential (UDC +) and a negative intermediate circuit potential (UDC-), and - A possible voltage setting range of the inverter unit (3) at the first output connection (4), at the second output connection (5) and at the third output connection (6) in a state not connected to the three-phase network (2) from a potential difference between the positive DC link potential (UDC +) and a protective earth (PE) potential and a potential difference between the negative DC link potential (UDC-) and the PE potential, - A first phase relay (7), which is designed to connect the first output connection (4) of the inverter unit (3) to an associated first network phase (U) of the three-phase network (2) by closing the first phase relay (7) or by the to separate the first grid phase (U) by opening the first phase relay (7), a second phase relay (8), which is designed to connect the second output connection (5) of the inverter unit (3) with an associated second grid phase (V) of the three-phase grid ( 2) to be connected by closing the second phase relay (8) or to be separated from the second mains phase (V) by opening the second phase relay (8), and a third phase relay (9) which is designed to connect the third output connection (6) to connect the inverter unit (3) to an associated third grid phase (W) of the three-phase grid (2) by closing the third phase relay (9) or by connecting the third grid phase (W) by opening the third phase disconnect the sensor relay (9) and - A control unit (10) which is designed to control the first phase relay (7), the second phase relay (8) and the third phase relay (9) such that a method is carried out according to one of the preceding claims.
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