ITVI20110112A1

ITVI20110112A1 - PHOTOVOLTAIC PLANT FOR THE PRODUCTION OF ELECTRIC POWER OF HIGH POWER

Info

Publication number: ITVI20110112A1
Application number: IT000112A
Authority: IT
Inventors: Ezio Bertotto
Original assignee: Itaco S R L
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-10-30
Also published as: CN103703644A; WO2012147058A1; EP2710702A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico degli impianti di produzione di energia elettrica a partire da fonti energetiche di tipo rinnovabile ed ha particolarmente per oggetto un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica di elevata potenza. The present invention is generally applicable to the technical sector of electrical energy production plants starting from renewable energy sources and particularly relates to a photovoltaic plant for the production of high power electrical energy.

Stato della Tecnica State of the art

Come è noto, gli impianti fotovoltaici generano energia elettrica attraverso l’uso di una pluralità di stringhe di pannelli fotovoltaici in cui ciascuna stringa è formata da due o più pannelli collegati tra loro in serie. As is known, photovoltaic systems generate electricity through the use of a plurality of strings of photovoltaic panels in which each string is formed by two or more panels connected together in series.

I terminali di uscita di ogni stringa sono collegati ad una o più scatole di giunzione le quali sono a loro volta connesse ad uno o più inverter configurati per adattare i parametri elettrici dell'energia prodotta dall'impianto a quelli di una rete di utilizzo locale e/o remota. The output terminals of each string are connected to one or more junction boxes which are in turn connected to one or more inverters configured to adapt the electrical parameters of the energy produced by the system to those of a local use network and / or remote.

Tipicamente, all'interno di ciascuna scatola di giunzione sono alloggiati uno o più dispositivi elettrici di protezione dalle sovratensioni e/o dalle sovracorrenti che si produrrebbero in eventuali malfunzionamenti accidentali di una o più stringhe. Typically, one or more electrical protection devices against overvoltages and / or overcurrents that would occur in any accidental malfunctions of one or more strings are housed inside each junction box.

Inoltre, all’interno di ciascuna scatola di giunzione sono abitualmente alloggiati uno o più convertitori configurati per controllare e modificare le grandezze elettriche presenti nei terminali di uscita di ciascuna stringa. In addition, one or more converters configured to control and modify the electrical quantities present in the output terminals of each string are usually housed inside each junction box.

I convertitori sono inoltre configurati per fornire agli inverter un segnale di tensione elettrica maggiore di quella presente ai singoli terminali di uscita delle stringhe e di potenza complessiva sostanzialmente pari alla somma delle potenze elettriche erogate da ciascuna stringa ad esso collegata. The converters are also configured to supply the inverters with an electrical voltage signal greater than that present at the individual output terminals of the strings and of overall power substantially equal to the sum of the electrical powers supplied by each string connected to it.

Secondo una configurazione nota, gli inverter comprendono un’unità logica di controllo collegata a ciascun convertitore ed atta a controllare la singola stringa di pannelli in funzione della potenza elettrica richiesta istantaneamente dalla rete. According to a known configuration, the inverters include a control logic unit connected to each converter and able to control the single string of panels according to the electrical power required instantly by the network.

In questo modo, l'unità logica controlla il funzionamento della singola stringa in maniera tale che la stessa generi costantemente la massima potenza elettrica oppure, in alternativa, possa disconnettere la stessa dall'impianto per ragioni di sicurezza o nel caso di malfunzionamenti. In this way, the logic unit controls the operation of the single string in such a way that it constantly generates the maximum electrical power or, alternatively, it can disconnect it from the system for safety reasons or in the event of malfunctions.

Un inconveniente di tale soluzione è rappresentato dal fatto che l'alloggiamento congiunto dell’unità logica di controllo all'interno dell'inverter limita sensibilmente la flessibilità dell'impianto e rende gli inverter particolarmente costosi. A drawback of this solution is represented by the fact that the joint housing of the control logic unit inside the inverter significantly limits the flexibility of the system and makes the inverters particularly expensive.

Infatti, in questo caso l’unità logica di controllo risulta difficilmente accessibile sia da parte di un utilizzatore che intenda monitorare lo stato di funzionamento dell'impianto che da parte di un operatore che deve eseguire sulla stessa operazioni di manutenzione. In fact, in this case the control logic unit is difficult to access both by a user who intends to monitor the operating status of the system and by an operator who must perform maintenance operations on the same.

Inoltre, i circuiti di potenza dell'inverter richiedono spazi elevati per il loro alloggiamento all'interno dell'involucro e per tale ragione gli spazi riservati all'unità logica di controllo sono particolarmente limitati. Furthermore, the power circuits of the inverter require large spaces for their housing inside the enclosure and for this reason the spaces reserved for the control logic unit are particularly limited.

Di conseguenza, le ridotte dimensioni dell'unità logica di controllo rendono necessaria una progettazione particolarmente accurata dei suoi circuiti e, conseguentemente, introducono limitazioni sul numero delle funzioni elettriche ed elettroniche che la stessa può eseguire sui convertitori e sulle stringhe. Consequently, the small size of the control logic unit requires a particularly accurate design of its circuits and, consequently, introduces limitations on the number of electrical and electronic functions that it can perform on converters and strings.

Ancora, l'alloggiamento dell’unità logica di controllo all'interno dell’inverter rende particolarmente costoso l’eventuale sostituzione del singolo dispositivo in quanto, a seconda del guasto, spesso è necessario sostituire anche l'inverter o l’unità logica di controllo che non è danneggiato. Furthermore, the housing of the control logic unit inside the inverter makes the replacement of the single device particularly expensive since, depending on the fault, it is often necessary to replace the inverter or the control logic unit as well. which is not damaged.

Infine, l'alloggiamento dell'unità logica di controllo e dell'inverter in una struttura unitaria costringe a disconnettere temporaneamente dall'impianto l'inverter anche quando si eseguono operazioni di manutenzione solo sull'unità logica di controllo. Finally, the housing of the control logic unit and the inverter in a unitary structure forces the inverter to be temporarily disconnected from the system even when maintenance operations are carried out only on the control logic unit.

Presentazione dell’invenzione Presentation of the invention

Scopo della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota sopra riscontrati, realizzando un impianto fotovoltaico di elevata potenza che sia particolarmente efficiente e relativamente economica. The object of the present invention is that of overcoming the drawbacks of the prior art found above, realizing a high-power photovoltaic system which is particularly efficient and relatively cheap.

Uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un impianto fotovoltaico che consenta una installazione particolarmente flessibile dei dispositivi che lo compongono in modo da facilitarne l’accesso ad un utilizzatore e/o ad un operatore, particolarmente in operazioni di manutenzione. A particular purpose of the invention is to provide a photovoltaic system that allows a particularly flexible installation of the devices that compose it in order to facilitate access to a user and / or an operator, particularly in maintenance operations.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un impianto fotovoltaico che permetta di ridurre i costi di progettazione e di realizzazione degli inverter. A further object of the present invention is to provide a photovoltaic system which allows to reduce the design and construction costs of the inverters.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un impianto fotovoltaico che consenta di svolgere un ampio insieme di verifiche e funzioni sui convertitori e sulle stringhe. A further object of the present invention is to provide a photovoltaic system which allows to carry out a wide range of checks and functions on the converters and on the strings.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un impianto fotovoltaico che consenta di mantenere una elevata funzionalità anche durante le operazioni di manutenzione. A further object of the present invention is to provide a photovoltaic system which allows to maintain high functionality even during maintenance operations.

Tali obiettivi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un impianto fotovoltaico di elevata potenza, in accordo alla rivendicazione 1 , comprendente una pluralità di stringhe avente ognuna due o più pannelli fotovoltaici collegati in serie, almeno una scatola di giunzione collegata ad una o più stringhe di detta pluralità in cui ogni scatola di giunzione alloggia al suo interno: almeno un convertitore di corrente atto a variare l'energia elettrica generata da ogni singola stringa ed una unità di controllo periferica per il controllo di detto convertitore, un inverter elettricamente connesso ad ogni convertitore per iniettare nella rete l'energia elettrica prodotta dalle stringhe e detta unità di controllo centrale collegata a detto almeno un inverter per controllare i parametri elettrici dell’energia totale iniettata nella rete e ad ognuna di detta unità periferica per controllare la potenza elettrica in uscita da ognuna di dette scatole di giunzione. These objectives, as well as others that will become clearer later, are achieved by a high-power photovoltaic system, according to claim 1, comprising a plurality of strings each having two or more photovoltaic panels connected in series, at least one junction box connected a inverter electrically connected to each converter to inject into the network the electrical energy produced by the strings and said central control unit connected to said at least one inverter to control the electrical parameters of the total energy injected into the network and to each of said peripheral unit to control the electrical power output from each of said junction boxes.

L’impianto si caratterizza per il fatto che detta unità di controllo centrale è alloggiata in un involucro distinto e spazialmente separato rispetto ad ognuna di dette scatole di giunzione ed a detto almeno un inverter in modo tale da poter intervenire separatamente ed indipendentemente su ognuno tra detta unità di controllo centrale (8) e detto almeno un inverter (7, 7’, 7”,...) The system is characterized by the fact that said central control unit is housed in a distinct and spatially separate casing with respect to each of said junction boxes and said at least one inverter in such a way as to be able to intervene separately and independently on each of said central control unit (8) and said at least one inverter (7, 7 ', 7 ", ...)

Grazie a questa particolare configurazione del trovato, l'impianto fotovoltaico consentirà di generare energia elettrica con una elevata efficienza e prevedrà una facile installazione ed una agevole manutenzione. Thanks to this particular configuration of the invention, the photovoltaic system will allow to generate electrical energy with high efficiency and will provide for easy installation and easy maintenance.

Forme vantaggiose di realizzazione del trovato sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention are obtained in accordance with the dependent claims.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica, illustrato a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident in the light of the detailed description of a preferred but not exclusive embodiment of a photovoltaic system for the production of electricity, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the accompanying drawing tables. in which:

la FIG. 1 è una vista schematica a blocchi di un impianto fotovoltaico secondo il trovato; FIG. 1 is a schematic block view of a photovoltaic system according to the invention;

la FIG. 2 è una vista schematica di una porzione dell'impianto schematizzato in Fig. 1 , con alcuni particolari in sezione. FIG. 2 is a schematic view of a portion of the plant schematized in Fig. 1, with some details in section.

la FIG. 3 è una vista prospettica di un primo particolare di un impianto secondo il trovato; FIG. 3 is a perspective view of a first detail of a plant according to the invention;

la FIG. 4 è una vista frontale sezionata del primo particolare di Fig. 3; la FIG. 5 è una vista frontale sezionate di un secondo particolare di un impianto secondo il trovato; FIG. 4 is a sectioned front view of the first detail of Fig. 3; FIG. 5 is a sectional front view of a second detail of a plant according to the invention;

la FIG. 6 è una vista frontale di un elemento del particolare di Fig. 5; Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito Con riferimento alle figure citate, un impianto fotovoltaico di elevata potenza, indicato globalmente con 1, sarà configurato per produrre ed iniettare energia elettrica in una rete elettrica R di distribuzione locale e/o remota. FIG. 6 is a front view of an element of the detail of Fig. 5; Detailed description of a preferred example of embodiment With reference to the aforementioned figures, a high-power photovoltaic system, globally indicated with 1, will be configured to produce and inject electricity into an electrical network R of local and / or remote distribution.

In maniera nota, l'impianto 1 potrà essere configurato per essere installato sia su superfici particolarmente vaste e regolari quali, ad esempio, grandi lotti di terreno o parchi fotovoltaici, sia su superfici irregolari e meno vaste come, ad esempio, le coperture di uno o più edifici. In a known manner, the system 1 can be configured to be installed both on particularly large and regular surfaces such as, for example, large plots of land or photovoltaic parks, and on irregular and less extensive surfaces such as, for example, the roofs of a or more buildings.

Come illustrato in Fig. 1, l'impianto 1 secondo il trovato comprende una pluralità di stringhe 2, 2’, 2”,... avente ognuna due o più pannelli fotovoltaici 3, 3’, 3”,... collegati in serie ed almeno una scatola di giunzione 4, 4’, 4”,... collegata ad una o più stringhe 2, 2’, 2” . As illustrated in Fig. 1, the plant 1 according to the invention comprises a plurality of strings 2, 2 ', 2 ", ... each having two or more photovoltaic panels 3, 3', 3", ... connected in series and at least one junction box 4, 4 ', 4 ", ... connected to one or more strings 2, 2', 2".

Ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4”,... alloggia al suo interno almeno un convertitore di corrente 5, 5’, 5”,... atto a variare l'energia elettrica generata da ogni singola stringa 2, 2’, 2”,... ed una unità di controllo periferica 6, 6’, 6",... per il controllo di detto convertitore 5, 5’, 5” . Each junction box 4, 4 ', 4 ", ... houses at least one current converter 5, 5', 5", ... able to vary the electrical energy generated by each single string 2, 2 ', 2 ”, ... and a peripheral control unit 6, 6', 6", ... for the control of said converter 5, 5 ', 5 ”.

Inoltre, l'impianto 1 comprende almeno un inverter 7, 7’, 7”,... elettricamente connesso ad ogni convertitore 5, 5’, 5”,... per iniettare nella rete l’energia elettrica prodotta dalle stringhe 2, 2’, 2”,... e una unità di controllo centrale 8 collegata ad almeno un inverter 7, 7’, 7",... per controllare i parametri elettrici dell’energia totale iniettata nella rete R e ad ognuna delle unità periferiche 6, 6’, 6”,... per controllare la potenza elettrica in uscita da ognuna delle scatole di giunzione 4, 4’, 4” . Furthermore, plant 1 includes at least one inverter 7, 7 ', 7 ", ... electrically connected to each converter 5, 5', 5", ... to inject the electricity produced by strings 2 into the grid, 2 ', 2 ", ... and a central control unit 8 connected to at least one inverter 7, 7', 7", ... to control the electrical parameters of the total energy injected into the network R and to each of the units peripherals 6, 6 ', 6 ", ... to control the electrical power output from each of the junction boxes 4, 4', 4".

Secondo una caratteristica peculiare del trovato l’unità di controllo centrale 8 è alloggiata in un involucro 9 distinto e spazialmente separato rispetto ad ognuna delle scatole di giunzione 4, 4’, 4”,... ed agli inverter 7, 7’, 7”,... According to a peculiar feature of the invention, the central control unit 8 is housed in a distinct and spatially separate casing 9 with respect to each of the junction boxes 4, 4 ', 4 ", ... and to the inverters 7, 7', 7 ", ...

In questo modo sarà possibile consentire l'accesso da parte di un operatore all’unità di controllo centrale 8 ed agli inverter 7, 7’, 7” in maniera tra loro indipendente. In this way it will be possible to allow access by an operator to the central control unit 8 and the inverters 7, 7 ', 7 "independently from each other.

Inoltre, in questo modo sarà possibile intervenire separatamente ed indipendentemente su ognuno tra l’unità di controllo centrale 8 e gli inverter 7, 7’, 7”. Furthermore, in this way it will be possible to intervene separately and independently on each of the central control unit 8 and the inverters 7, 7 ', 7 ".

Vantaggiosamente, l'unità di controllo centrale 8 potrà essere disposta in un ambiente differente da quello in cui sono alloggiati gli inverter 7, 7’, 7” in modo che la stessa possa risultare più facilmente accessibile da un operatore. Advantageously, the central control unit 8 can be placed in an environment different from that in which the inverters 7, 7 ', 7 "are housed so that it can be more easily accessible by an operator.

Nella configurazione del trovato illustrata in Fig. 1, l'impianto presenta quindici stringhe 2, 2’, 2",... di pannelli fotovoltaici 3, 3’, 3”,... e tre scatole di giunzione 4, 4’, 4”. In the configuration of the invention illustrated in Fig. 1, the system has fifteen strings 2, 2 ', 2 ", ... of photovoltaic panels 3, 3', 3", ... and three junction boxes 4, 4 ' , 4 ".

Ogni scatola di giunzione 4, 4’, 4” è collegata, rispettivamente, a gruppi distinti ognuno di cinque stringhe 2, 2’, 2”,... Each junction box 4, 4 ', 4 "is connected, respectively, to distinct groups each of five strings 2, 2', 2", ...

Tale configurazione risulta essere puramente esemplificativa e l'impianto 1 potrà prevedere un numero totale di stringhe 2, 2’, 2”,... ed un numero totale di scatole di giunzione 4, 4’, 4”,... differenti da quelli indicati nelle figure senza per questo uscire dall'ambito di tutela del trovato. This configuration is purely illustrative and system 1 can provide a total number of strings 2, 2 ', 2 ", ... and a total number of junction boxes 4, 4', 4", ... different from those indicated in the figures without thereby departing from the scope of protection of the invention.

Inoltre, il numero di stringhe 2, 2’, 2”,... collegate a ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4” potrà essere uguale per tutte le scatole 4, 4’, 4” presenti nell’impianto 1, così come illustrato nelle figure, oppure potrà essere diverso tra due o più scatole di giunzione 4, 4’, 4”. Furthermore, the number of strings 2, 2 ', 2 ", ... connected to each junction box 4, 4', 4" can be the same for all boxes 4, 4 ', 4 "present in system 1, as illustrated in the figures, or it could be different between two or more junction boxes 4, 4 ', 4 ".

Opportunamente, secondo una configurazione preferita ma non esclusiva del trovato, ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4” potrà essere connessa ad un massimo di sei stringhe 2, 2’, 2”,... di pannelli 3, 3’, 3”,... in maniera tale che la stessa presenti ingombri ridotti e sia facilmente collegabile e/o scollegabile all’impianto 1 nel caso in cui si debbano svolgere operazioni di manutenzione. Conveniently, according to a preferred but not exclusive configuration of the invention, each junction box 4, 4 ', 4 "can be connected to a maximum of six strings 2, 2', 2", ... of panels 3, 3 ', 3 ", ... in such a way that it has reduced dimensions and can be easily connected and / or disconnected to the system 1 in the event that maintenance operations are to be carried out.

Inoltre, come illustrato nelle Figg. 1 e 2, l’uscita di ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4” potrà presentare una connessione elettrica 10, 10’, 10” atta a collegarla in parallelo agli inverter 7, 7’, 7” in modo tale che gli stessi ricevano in ingresso una potenza elettrica sostanzialmente pari alla somma delle potenze elettriche presenti all'uscita di ciascuna scatola 4, 4’, 4”. Furthermore, as illustrated in Figs. 1 and 2, the output of each junction box 4, 4 ', 4 "may have an electrical connection 10, 10', 10" suitable for connecting it in parallel to the inverters 7, 7 ', 7 "so that the they receive at their input an electrical power substantially equal to the sum of the electrical powers present at the output of each box 4, 4 ', 4 ”.

Inoltre, le unità di controllo periferiche 6, 6’, 6” potranno essere integrate all'interno del rispettivo convertitore 5, 5’, 5” oppure, in alternativa, potranno essere distinte e separate dagli stessi e collegate attraverso una connessione elettrica dedicata, non illustrata nelle figure. Furthermore, the peripheral control units 6, 6 ', 6 "can be integrated inside the respective converter 5, 5', 5" or, alternatively, they can be distinguished and separated from them and connected through a dedicated electrical connection, not shown in the figures.

Opportunamente, la pluralità di stringhe 2, 2’, 2”,... potrà essere dimensionata per produrre energia elettrica con parametri predeterminati e con potenza maggiore o uguale a 20 kilowatt. Conveniently, the plurality of strings 2, 2 ', 2 ", ... can be sized to produce electricity with predetermined parameters and with power greater than or equal to 20 kilowatts.

Tipicamente, la potenza elettrica massima prodotta dall'impianto 1 potrà essere dimensionata a partire dal numero totale di stringhe 2, 2’, 2”,... presenti nello stesso e dal numero totale di pannelli fotovoltaici 3, 3’, 3”,... collegati presenti in ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... e collegati tra loro in serie. Typically, the maximum electrical power produced by system 1 can be sized starting from the total number of strings 2, 2 ', 2 ", ... present in it and the total number of photovoltaic panels 3, 3', 3", ... connected present in each string 2, 2 ', 2 ”, ... and connected together in series.

Vantaggiosamente, l'impianto 1 potrà comprendere stringhe 2, 2’, 2”,... di pannelli fotovoltaici aventi tra loro lo stesso numero di pannelli fotovoltaici 3, 3’, 3”,... collegati in serie oppure, in alternativa, aventi tra loro un numero differente di pannelli fotovoltaici 2, 2’, 2”,... collegati in serie. Advantageously, the system 1 may comprise strings 2, 2 ', 2 ", ... of photovoltaic panels having the same number of photovoltaic panels 3, 3', 3", ... connected in series or, alternatively , having between them a different number of photovoltaic panels 2, 2 ', 2 ”, ... connected in series.

Tipicamente, le stringhe 2, 2’, 2”,... potranno essere dimensionate per produrre energia elettrica di potenza compresa tra alcune decine di kilowatt e qualche megawatt. Typically, the strings 2, 2 ', 2 ", ... can be sized to produce electricity with a power of between a few tens of kilowatts and a few megawatts.

Opportunamente, ogni convertitore 5, 5’, 5” potrà essere atto a prelevare da ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... la massima potenza elettrica disponibile e trasferirla ad un corrispondente inverter 7, 7’, 7”. Appropriately, each converter 5, 5 ', 5 "may be able to take from each string 2, 2', 2", ... the maximum electrical power available and transfer it to a corresponding inverter 7, 7 ', 7 ".

Inoltre, ogni convertitore 5, 5’, 5” potrà essere configurato per prelevare simultaneamente la massima potenza elettrica dalle rispettive stringhe 2, 2’, 2”,... durante il funzionamento deirimpianto 1. In addition, each converter 5, 5 ', 5 "can be configured to simultaneously draw the maximum electrical power from the respective strings 2, 2', 2", ... during the operation of system 1.

In alternativa, ogni convertitore 5, 5’, 5” potrà selezionare almeno una stringa 2, 2’, 2”,... del corrispondente gruppo da cui prelevare la massima potenza elettrica. Alternatively, each converter 5, 5 ', 5 "can select at least one string 2, 2', 2", ... of the corresponding group from which to draw the maximum electrical power.

Ogni convertitore 5, 5’, 5” potrà anche essere configurato per fornire al corrispondente inverter 7, 7’, 7” un’energia elettrica con tensione predeterminata maggiore di quella prodotta da ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... Each converter 5, 5 ', 5 "can also be configured to provide the corresponding inverter 7, 7', 7" with electricity with a predetermined voltage higher than that produced by each string 2, 2 ', 2 ", ...

In questo modo ogni convertitore 5, 5’, 5” realizzerà l’innalzamento della tensione elettrica presente nei terminali di uscita 11, 12; 11’, 12’,... della singola stringa 2, 2’, 2”,... in modo tale che la corrente elettrica in essi circolante possa assumere un valore variabile inferiore ad un valore massimo predeterminato. In this way, each converter 5, 5 ', 5 "will raise the electrical voltage present in the output terminals 11, 12; 11 ', 12', ... of the single string 2, 2 ', 2 ", ... so that the electric current circulating in them can assume a variable value lower than a predetermined maximum value.

Una tale configurazione permetterà di ridurre le perdite per effetto Joule delle connessioni elettriche 10, 10’, 10”,... che collegano ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4” agli inverter 7, 7’, 7". Such a configuration will reduce the Joule effect losses of the electrical connections 10, 10 ', 10 ", ... which connect each junction box 4, 4', 4" to the inverters 7, 7 ', 7 ".

L'innalzamento della tensione elettrica presente nei terminali di uscita 11, 12; 11’, 12’;... delle stringhe 2, 2’, 2”,... potrà inoltre consentire l’utilizzo nelle connessioni elettriche 10, 10’, 10”,... di cavi elettrici aventi una sezione relativamente ridotta. The raising of the electrical voltage present in the output terminals 11, 12; 11 ', 12'; ... of the strings 2, 2 ', 2 ", ... will also allow the use in the electrical connections 10, 10', 10", ... of electrical cables with a relatively small section .

Opportunamente, le unità di controllo periferiche 6, 6’, 6” potranno comprendere rispettivi primi mezzi di elaborazione 13, 13’, 13” atti a rilevare i parametri elettrici di ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... per elaborarli e generare primi dati DÌda inviare all’unità di controllo centrale 8. Conveniently, the peripheral control units 6, 6 ', 6 "may comprise respective first processing means 13, 13', 13" adapted to detect the electrical parameters of each string 2, 2 ', 2 ", ... to process them and generate first data DÌ to be sent to the central control unit 8.

Come illustrato in Fig. 4, i primi mezzi di elaborazione 13, 13’, 13” comprenderanno un primo processore 14, 14’, 14” configurato per elaborare i segnali elettrici provenienti dal rispettivo convertitore 5, 5’, 5” e generare primi dati Di di tipo digitale. As illustrated in Fig. 4, the first processing means 13, 13 ', 13 "will comprise a first processor 14, 14', 14" configured to process the electrical signals coming from the respective converter 5, 5 ', 5 "and generate first digital data.

Inoltre, i primi mezzi di elaborazione 13, 13’, 13” comprenderanno una porzione di memoria 15, 15’, 15”,... atta a memorizzare tali primi dati D-i. Furthermore, the first processing means 13, 13 ', 13 "will comprise a portion of memory 15, 15', 15", ... suitable for storing such first data D-i.

Secondo una prima configurazione del trovato, i primi dati Di potranno contenere informazioni relative ai parametri elettrici di ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... come, ad esempio, la tensione elettrica presente ai terminali di uscita 11, 12; 11’, 12’;..., la corrente circolante negli stessi e la potenza istantanea erogata dalla stringa 2, 2’, 2” . According to a first configuration of the invention, the first data Di may contain information relating to the electrical parameters of each string 2, 2 ', 2 ", ... such as, for example, the electrical voltage present at the output terminals 11, 12; 11 ', 12'; ..., the current circulating in them and the instantaneous power delivered by the string 2, 2 ', 2 ".

Inoltre, i primi dati Di potranno contenere anche informazioni relative a grandezze associate alla stringa 2, 2’, 2",... che non sono di tipo elettrico come, ad esempio, la temperatura di lavoro o altre grandezze di funzionamento. In addition, the first Di data may also contain information relating to quantities associated with the string 2, 2 ', 2 ", ... which are not of the electrical type such as, for example, the working temperature or other operating quantities.

Vantaggiosamente, i primi mezzi di elaborazione 13, 13’, 13” potranno essere configurati per generare e memorizzare i primi dati Di periodicamente ad intervalli di tempo regolari e predeterminati in modo da mantenere relativamente aggiornate le informazioni in esse contenute durante il funzionamento deirimpianto 1. Advantageously, the first processing means 13, 13 ', 13 "can be configured to generate and store the first data Di periodically at regular and predetermined time intervals in order to keep the information contained therein relatively updated during the operation of the system 1.

Inoltre, l’unità di controllo centrale 8 potrà comprendere secondi mezzi di elaborazione 16 atti a ricevere ed elaborare rispettivamente, i primi dati Di e i parametri elettrici totali dell’energia iniettata nella rete R per generare secondi dati D2da inviare ai primi mezzi di elaborazione 13 e controllare il funzionamento dei convertitori 5, 5’, 5”. Furthermore, the central control unit 8 may comprise second processing means 16 adapted to receive and process respectively the first data Di and the total electrical parameters of the energy injected into the network R to generate second data D2 to be sent to the first processing means 13 and check the operation of the converters 5, 5 ', 5 ”.

I secondi mezzi di elaborazione 16 potranno comprendere almeno un secondo processore 17 atto a ricevere ed elaborare i primi dati Di digitali e i parametri elettrici associati all'energia iniettata nella rete R e generare secondi dati D2di tipo digitale atti ad essere rilevati e memorizzati dai primi mezzi di elaborazione 13, 13’ , 13”. The second processing means 16 may comprise at least a second processor 17 suitable for receiving and processing the first digital data Di and the electrical parameters associated with the energy injected into the network R and generating second data D2 of a digital type suitable for being detected and stored by the first means. processing 13, 13 ', 13 ".

I parametri elettrici associati all'energia iniettata nella rete R potranno essere rilevati da mezzi sensori 18 connessi all’uscita degli inverter 7, T, 7” e che potranno comprendere mezzi di conversione analogico-digitale, non illustrati nelle figure, atti a trasformare tali parametri elettrici in un segnale numerico riconoscibile dai secondi mezzi di elaborazione 16. The electrical parameters associated with the energy injected into the network R may be detected by sensor means 18 connected to the output of the inverters 7, T, 7 "and which may include analog-digital conversion means, not shown in the figures, suitable for transforming these electrical parameters in a digital signal recognizable by the second processing means 16.

Inoltre, i mezzi sensori 18 potranno essere configurati per rilevare i parametri elettrici totali dell'energia iniettata nella rete R ad intervalli di tempo periodici e predeterminati. Furthermore, the sensor means 18 can be configured to detect the total electrical parameters of the energy injected into the network R at periodic and predetermined time intervals.

Vantaggiosamente, gli istanti di tempo in cui i primi mezzi di elaborazione 13, 13’, 13” generano i primi dati Di potranno essere sostanzialmente coincidenti agli istanti di tempo in cui i mezzi sensori 18 rilevano ed inviano i parametri elettrici totali dell’energia ai secondi mezzi di elaborazione 16. Advantageously, the instants of time in which the first processing means 13, 13 ', 13 "generate the first data Di may substantially coincide with the instants of time in which the sensor means 18 detect and send the total electrical parameters of the energy to the second processing means 16.

In questo modo i secondi mezzi di elaborazione 16 potranno ricevere ed elaborare i primi dati Di e i parametri elettrici rilevati dai mezzi sensori 18 in maniera sincronizzata al fine di produrre secondi dati D2accordati al reale funzionamento istantaneo dell’impianto 1. In this way, the second processing means 16 will be able to receive and process the first data Di and the electrical parameters detected by the sensor means 18 in a synchronized manner in order to produce second data D2 tuned to the real instantaneous operation of the plant 1.

Inoltre, come illustrato in Flg. 6, l'unità di controllo centrale 8 potrà comprendere un circuito di memoria 19 atto a memorizzare dati di identificazione Dlde di riferimento Drifdi ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... oltre che i primi Di e i secondi dati D2e i parametri elettrici di stringa 2, 2’, 2”,... e totali. Furthermore, as illustrated in Flg. 6, the central control unit 8 may comprise a memory circuit 19 suitable for storing identification data Dlde and reference Drif of each string 2, 2 ', 2 ", ... as well as the first Di and the second data D2 and the parameters electric string 2, 2 ', 2 ”, ... and total.

Il circuito di memoria 19 potrà essere connesso al secondo processore 17 e potrà inoltre essere configurato per contenere una o più routine di programmazione dello stesso e memorizzare tutti i dati temporanei e volatili da esso generati in fase di elaborazione e necessari per produrre i secondi dati D2. The memory circuit 19 can be connected to the second processor 17 and can also be configured to contain one or more programming routines of the same and to store all the temporary and volatile data generated by it during the processing phase and necessary to produce the second data D2. .

Opportunamente, l’unità di controllo centrale 8 potrà comprendere mezzi di visualizzazione, non illustrati in figura, atti a visualizzare informazioni relative ai primi Di ed ai secondi dati D2e ai parametri elettrici associati a ciascuna stringa 2, 2’, 2”,... o all’energia iniettata nella rete R. Conveniently, the central control unit 8 may comprise display means, not illustrated in the figure, suitable for displaying information relating to the first Di and the second data D2 and to the electrical parameters associated with each string 2, 2 ', 2 ", .. . or to the energy injected into the R.

Inoltre, i secondi mezzi di elaborazione 16 potranno anche comprendere mezzi di interfaccia, non illustrati nelle figure, azionabili da un utente, ad esempio del tipo a tastiera alfanumerica o similari, in modo da permettere il selezionamento delle informazioni visualizzate dai mezzi di visualizzazione. Furthermore, the second processing means 16 may also comprise interface means, not shown in the figures, which can be operated by a user, for example of the type with an alphanumeric keyboard or the like, so as to allow selection of the information displayed by the display means.

I mezzi di interfaccia potranno anche essere azionati da un utente per modificare le routine di programmazione del secondo processore 17 o i dati identificativi Didpresenti nel circuito di memoria 19. The interface means may also be operated by a user to modify the programming routines of the second processor 17 or the identification data A present in the memory circuit 19.

Opportunamente, le unità elettroniche periferiche 6, 6’, 6” potranno essere programmate per disconnettere selettivamente ogni stringa 2, 2’, 2”,... dal rispettivo convertitore 5, 5’, 5” in risposta ai secondi dati D2cortocircuitandone i terminali 11, 12; 11’, 12’;... in modo da azzerare la tensione in uscita e poter intervenire sulla stessa in condizioni di sicurezza. Conveniently, the electronic peripheral units 6, 6 ', 6 "can be programmed to selectively disconnect each string 2, 2', 2", ... from the respective converter 5, 5 ', 5 "in response to the second data D2 by short-circuiting the terminals 11, 12; 11 ', 12'; ... in order to reset the output voltage and be able to intervene on it in safe conditions.

La disconnessione delle stringhe 2, 2’, 2”,... dall'impianto 1 potrà essere controllata dai secondi mezzi di elaborazione 16 e potrà avvenire quando i primi dati Di associati alla stessa sono differenti dai dati di riferimento Dnf associati alla stessa e memorizzati nel circuito di memoria 19. In questo modo sarà possibile rilevare eventuali malfunzionamenti occorsi ad una o più stringhe 2, 2', 2",... e operare in modo da disconnettere temporaneamente le stesse dall'impianto 1 rendendole accessibili e sicure per le operazioni di manutenzione. The disconnection of the strings 2, 2 ', 2 ", ... from the system 1 can be controlled by the second processing means 16 and can occur when the first data Di associated with it are different from the reference data Dnf associated with it and stored in the memory circuit 19. In this way it will be possible to detect any malfunctions that have occurred to one or more strings 2, 2 ', 2 ", ... and operate in such a way as to temporarily disconnect them from the system 1 making them accessible and safe for maintenance operations.

Inoltre, ogni unità di controllo periferica 6, 6’, 6” potrà essere programmata per inviare selettivamente ad ogni singola stringa 2, 2\ 2”,... un segnale di riferimento di durata inferiore ad un tempo minimo predeterminato e per controllare la risposta elettrica al segnale di riferimento in modo da rilevare mediante l'unità di controllo centrale 8 l’eventuale rimozione e/o furto di uno o più pannelli 3, 3’, 3”,... da ogni stringa 2, 2’, 2",... Furthermore, each peripheral control unit 6, 6 ', 6 "can be programmed to selectively send to each single string 2, 2 \ 2", ... a reference signal with a duration shorter than a predetermined minimum time and to control the electrical response to the reference signal in order to detect by the central control unit 8 the possible removal and / or theft of one or more panels 3, 3 ', 3 ", ... from each string 2, 2', 2",...

Secondo un aspetto particolarmente vantaggioso del trovato, la risposta elettrica al segnale di riferimento potrà essere un segnale associato alla corrente presente ai terminali di 11, 12; 11’, 12’; ... delle stringhe 2, 2’, 2”,... According to a particularly advantageous aspect of the invention, the electrical response to the reference signal can be a signal associated with the current present at the terminals 11, 12; 11 ', 12'; ... of the strings 2, 2 ', 2 ", ...

In questo modo, i secondi mezzi di elaborazione 16 potranno rilevare tale segnale e generare primi dati Di contenenti informazioni relative alla resistenza elettrica totale della stringa 2, 2’, 2” . In this way, the second processing means 16 will be able to detect this signal and generate first data Di containing information relating to the total electrical resistance of the string 2, 2 ', 2 ".

I secondi mezzi di elaborazione 16 potranno essere configurati per rilevare i primi dati Di contenenti informazioni associate alla resistenza elettrica di stringa e confrontare gli stessi con i dati di riferimento Drjfdella medesima stringa memorizzati nel circuito di memoria 19. The second processing means 16 may be configured to detect the first data Di containing information associated with the electrical resistance of the string and to compare them with the reference data Drjf of the same string stored in the memory circuit 19.

In questo modo l'unità di controllo centrale 8 potrà segnalare una eventuale rimozione o disconnessione di uno o più pannelli fotovoltaici 3, 3’, 3”,... qualora i primi dati Di comprendano informazioni associate ad un valore della resistenza elettrica di stringa 2, 2’, 2”,... inferiore al valore presente nei dati di riferimento Rnf. In this way the central control unit 8 will be able to signal a possible removal or disconnection of one or more photovoltaic panels 3, 3 ', 3 ", ... if the first data Di include information associated with a value of the electrical resistance of the string 2, 2 ', 2 ”, ... lower than the value present in the Rnf reference data.

Inoltre, l'unità di controllo centrale 8 potrà essere configurata per contenere dati di riferimento Rr;fassociati alla massima potenza teorica erogata da ciascuna stringa 2, 2’, 2",... presente nell'impianto 1. In addition, the central control unit 8 can be configured to contain reference data Rr; associated with the maximum theoretical power supplied by each string 2, 2 ', 2 ", ... present in system 1.

In questo modo, se i primi dati Di inviati dall'unità periferica di controllo 6, 6’, 6”,... contengono informazioni associate alla potenza generata da una o più stringhe 2, 2’, 2”,... non corrispondenti alle informazioni presenti nei dati di riferimento Rnf, l'unità di controllo centrale 8 potrà inviare secondi dati D2all'unità periferica di controllo 6, 6’, 6” atti a realizzare la disconnessione temporanea della stringa 2, 2’, 2”,... dall’impianto 1. In this way, if the first data Di sent by the peripheral control unit 6, 6 ', 6 ", ... contain information associated with the power generated by one or more strings 2, 2', 2", ... not corresponding to the information present in the Rnf reference data, the central control unit 8 will be able to send second data D2 to the peripheral control unit 6, 6 ', 6 "suitable for temporarily disconnecting the string 2, 2', 2", ... from plant 1.

Durante tale disconnessione, l’unità di controllo periferica 6, 6’, 6” potrà controllare il rispettivo convertitore 5, 5’, 5” realizzando sulla stringai, 2’, 2”,... un ciclo completo di rilevamento della potenza prodotta e rilevando i nuovi parametri elettrici corrispondenti all’erogazione della massima potenza associati alla stringa 2, 2’, 2”,... During this disconnection, the peripheral control unit 6, 6 ', 6 "will be able to control the respective converter 5, 5', 5" realizing on the stringai, 2 ', 2 ", ... a complete cycle of detection of the power produced and detecting the new electrical parameters corresponding to the delivery of the maximum power associated with the string 2, 2 ', 2 ", ...

Successivamente, la stringa 2, 2’, 2”,... potrà essere connessa all'impianto 1 e l’unità periferica di controllo 6, 6’, 6” potrà controllare il rispettivo convertitore 5, 5’, 5” in modo che la stringa 2, 2 2”,... eroghi una potenza sostanzialmente pari a quella massima rilevata durante il ciclo di rilevamento. Subsequently, the string 2, 2 ', 2 ", ... can be connected to system 1 and the peripheral control unit 6, 6', 6" can control the respective converter 5, 5 ', 5 "so that the string 2, 2 2 ”, ... delivers a power substantially equal to the maximum detected during the detection cycle.

Inoltre, i dati di riferimento Drifpotranno essere aggiornati in accordo con i nuovi parametri elettrici rilevati durante il ciclo di rilevamento. Furthermore, the Drif reference data can be updated according to the new electrical parameters detected during the survey cycle.

Secondo un aspetto particolarmente vantaggioso del trovato, ciascuna scatola di giunzione 4, 4’, 4” potrà essere elettricamente alimentata esclusivamente dalle stringhe 2, 2’, 2”,... ad essa collegati. According to a particularly advantageous aspect of the invention, each junction box 4, 4 ', 4 "can be electrically powered exclusively by the strings 2, 2', 2", ... connected to it.

In questo modo ogni convertitore 5, 5’, 5” e la rispettiva unità di controllo periferica 6, 6’, 6” potranno essere configurate per attivarsi quando le stringhe 2, 2’, 2",... connesse alla scatola di giunzione 4, 4’, 4” producono una potenza elettrica superiore ad un valore minimo predeterminato. In this way each converter 5, 5 ', 5 "and the respective peripheral control unit 6, 6', 6" can be configured to activate when the strings 2, 2 ', 2 ", ... connected to the junction box 4, 4 ', 4 ”produce an electrical power greater than a predetermined minimum value.

In seguito alla sua attivazione, l’unità periferica di controllo 6, 6’, 6" potrà inviare all’unità di controllo centrale 8 primi dati Di contenenti il valore della potenza istantanea generata dalle stringhe 2, 2’, 2”, ... Following its activation, the peripheral control unit 6, 6 ', 6 "will be able to send to the central control unit 8 first data Di containing the value of the instantaneous power generated by the strings 2, 2', 2", .. .

L'unità di controllo centrale 8 prowederà a ricevere ed elaborare i primi dati Di confrontando il valore della potenza generata dalle stringhe 2, 2’, 2”, ... con quello presente nei dati di riferimento Drìfed associato al valore minimo di potenza elettrica necessaria ad azionare gli inverter 7, T, 7”. The central control unit 8 will receive and process the first data Di by comparing the value of the power generated by the strings 2, 2 ', 2 ", ... with that present in the Drìfed reference data associated with the minimum value of electrical power necessary to operate the inverters 7, T, 7 ".

Nel caso in cui il valore della potenza generata dalle stringhe 2, 2', 2",... superi tale valore minimo l'impianto 1 entrerà in funzione ed inietterà potenza elettrica nella rete R. In the event that the value of the power generated by the strings 2, 2 ', 2 ", ... exceeds this minimum value, the plant 1 will start operating and will inject electrical power into the R network.

Secondo questa configurazione, si eviterà di alimentare le scatole di giunzione 4, 4’, 4” assorbendo energia dalla rete R ed inoltre l'impianto 1 entrerà autonomamente in funzione quando sarà in grado di produrre energia con un conseguente aumento della sua efficienza globale. According to this configuration, powering the junction boxes 4, 4 ', 4 "will be avoided by absorbing energy from the R network and also the plant 1 will start autonomously when it is able to produce energy with a consequent increase in its overall efficiency.

L’impianto fotovoltaico secondo il trovato è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito del trovato. The photovoltaic system according to the invention is susceptible of numerous modifications and variations, all of which fall within the inventive concept expressed in the attached claims. All the details can be replaced by other technically equivalent elements, and the materials can be different according to the requirements, without departing from the scope of the invention.

Anche se l'impianto fotovoltaico è stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione aN'ambito di tutela rivendicato. Even if the photovoltaic system has been described with particular reference to the attached figures, the reference numbers are used to improve the intelligence of the invention and do not constitute any limitation to the scope of protection claimed.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. A high-power photovoltaic system for the production and injection of electricity into a local and / or remote distribution network (R), in which the system includes: - a plurality of strings (2, 2 ', 2 ", ...) each having two or more photovoltaic panels (3, 3', 3", ...) connected in series; - at least one junction box (4, 4 ', 4 ", ...) connected to one or more strings (2, 2', 2", ...) of said plurality and housing inside at least one current (5, 5 ', 5 ", ...) adapted to vary the electrical energy generated by each single string (2, 2', 2", ...) and a peripheral control unit (6, 6 ' , 6 ", ...) for the control of said converter (5, 5 '. 5" ...); - at least one inverter (7, T, 7 ", ...) electrically connected to each converter (5, 5 ', 5", ...) to inject into the network (R) the electricity produced by the strings (2 , 2 ', 2 ", ...); - a central control unit (8) connected to said at least one inverter (7, T, 7 ", ...) to control the electrical parameters of the total energy injected into the network (R) and to each of said peripheral unit (6, 6 ', 6 ", ...) to control the electrical power output from each of said junction boxes (4, 4', 4”, ...); characterized in that said central control unit (8) is housed in a distinct and spatially separate casing (9) with respect to each of said junction boxes (4, 4 ', 4 ", ...) and to said at least one inverter (7, T, 7 ", ...) in such a way as to be able to intervene separately and independently on each of said central control unit (8) and said at least one inverter (7, 7 ', 7", ... ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that said plurality of strings (2, 2 ', 2 ", ...) is sized to produce electricity with predetermined parameters and with power greater than or equal to 20 kilowatts.

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that said converter (5, 5 ', 5 ", ...) is able to take from each string (2, 2', 2", ...) the maximum electric power available and transfer it to said at least one inverter (7, 7 ', 7 ”, ...).

4. Plant according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that said casing (9) is configured to be arranged in an environment different from that in which said at least one inverter (7, T, 7 ", ...) is housed .

5. Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that said converter (5, 5 ', 5 ", ...) is configured to supply said at least one inverter (7, 7', 7", ... ) an electrical energy with a predetermined voltage greater than that produced by each string (2, 2 ', 2 ", ...) -

6. Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one peripheral control unit (6, 6 ', 6 ", ...) comprises first processing means (13, 13', 13",. ..) adapted to detect the electrical parameters of each string (2, 2 ', 2 ”, ...) to process them and generate first data (Di) to be sent to said central control unit (8).

7. Plant according to claim 6, characterized in that said central control unit (8) comprises second processing means (16, 16 ', 16 ", ...) adapted to receive and process respectively, said first data (D-i ) and said total electrical parameters of the energy injected into the network (R) to generate second data (D2) to be sent to said first processing means (13, 13 ', 13 ", ...) and to control the operation of said converter (5, 5 ', 5 ", ...).

8. System according to claim 7, characterized in that said central control unit (8) comprises a memory circuit (19) suitable for storing identification (Dìd) and reference (Drif) data of each string (2, 2 ', 2 ", ...), said first (Di) and said second (D2) data and said electrical string parameters (2, 2', 2", ...) and total.

9. Plant according to claim 8, characterized in that each peripheral control unit (6, 6 ', 6 ", ...) is programmed to selectively disconnect each string (2, 2', 2", ...) from said converter (5, 5 ', 5 ", ...) in response to said second data (D2) by short-circuiting its terminals (11, 12; 11', 12 ', ...) so as to zero the voltage in exit and be able to work on it in safe conditions.

10. System according to any one of claims 6 to 8, characterized in that each peripheral control unit (6, 6 ', 6 ", ...) is programmed to selectively send to each individual string (2, 2', 2 ", ...) a reference signal with a duration shorter than a predetermined minimum time and to control the electrical response to said reference signal so as to detect by said central control unit (8) any removal and / or theft of one or more panels (3, 3 ', 3 ", ...) from each string (2, 2', 2