[go: up one dir, main page]

DE102008008503A1 - PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage - Google Patents

PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage Download PDF

Info

Publication number
DE102008008503A1
DE102008008503A1 DE102008008503A DE102008008503A DE102008008503A1 DE 102008008503 A1 DE102008008503 A1 DE 102008008503A1 DE 102008008503 A DE102008008503 A DE 102008008503A DE 102008008503 A DE102008008503 A DE 102008008503A DE 102008008503 A1 DE102008008503 A1 DE 102008008503A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sub
generator
inverter
junction box
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008008503A
Other languages
English (en)
Inventor
Bodo Giesler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40526622&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE102008008503(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102008008503A priority Critical patent/DE102008008503A1/de
Priority to PCT/EP2009/051546 priority patent/WO2009101096A1/de
Priority to EP20090710396 priority patent/EP2243208B1/de
Priority to CN2009801048467A priority patent/CN101946385B/zh
Priority to AT09710396T priority patent/ATE552638T1/de
Priority to US12/867,227 priority patent/US8922048B2/en
Publication of DE102008008503A1 publication Critical patent/DE102008008503A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H02J13/1311—
    • H02J13/1337—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J2101/24—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2203/00—Indexing scheme relating to line transmission systems
    • H04B2203/54—Aspects of powerline communications not already covered by H04B3/54 and its subgroups
    • H04B2203/5404—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines
    • H04B2203/5416—Methods of transmitting or receiving signals via power distribution lines by adding signals to the wave form of the power source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

Ein PV-Teilgenerator-Anschlusskasten (1) für eine PV-Anlage (100) weist eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen (11) zum möglichen Anschließen jeweils einer PV-Strangleitung (2) eines oder mehrerer in Reihe geschalteter PV-Module (3) auf. Er weist einen Teilgeneratorleitungsanschluss (12) zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung (4) eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters (5) oder zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung (4) eines dazwischengeschalteten PV-Generator-Anschlusskastens (6) auf. Der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten (1) weist eine elektronische Steuereinheit (10) auf, welche datentechnisch mit einer Zentralsteuereinheit (7) des PV-Wechselrichters (5) zum Austausch von Daten (DAT) verbunden ist. Erfindungsgemäß weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten (1) ein Powerline-Modem (8) zum Ein- und Auskoppeln der Daten (DAT) über die PV-Teilgeneratorleitung (4) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage, welcher eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen zum möglichen Anschließen jeweils einer PV-Strangleitung eines oder mehrerer in Reihe geschalteter PV-Module aufweist. Er weist einen Teilgeneratorleitungsanschluss zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters oder zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung eines dazwischengeschalteten PV-Generator-Anschlusskastens auf. Der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten weist eine elektronische Steuereinheit auf, welche datentechnisch mit einer Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters zum Austausch von Daten verbunden ist.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen PV-Generator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage, welcher eine Mehrzahl von Teilgeneratorleitungsanschlüssen zum möglichen Anschließen jeweils einer PV-Teilgeneratorleitung eines PV-Teilgenerator-Anschlusskastens aufweist. Er weist einen Hauptleitungsanschluss zum Anschließen einer PV-Gleichstromhauptleitung eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters auf. Der PV-Generator-Anschlusskasten weist zumindest einen Haupttrennschalter zum Trennen der PV-Gleichstromhauptleitung und/oder zumindest einen Sammeltrennschalter zum Trennen der jeweiligen PV-Teilgeneratorleitung auf.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung einen PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage, welcher zumindest einen Teilgeneratorleitungsanschluss zum möglichen Anschließen je einer PV-Teilgeneratorleitung einer Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen und/oder zum Anschließen je einer PV-Gleichstromhauptleitung eines dazwischengeschalteten PV- Generator-Anschlusskastens aufweist. Er weist einen Netzanschluss zum Anschließen des PV-Wechselrichters an ein Stromversorgungsnetz auf. Der PV-Wechselrichter weist zudem eine Zentralsteuereinheit zur Steuerung des PV-Wechselrichters sowie zur Übertragung von Daten an die Vielzahl von datentechnisch mit der Zentralsteuereinheit verbundenen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen auf.
  • Schließlich betrifft die Erfindung eine PV-Anlage mit zumindest einem derartigen zentralen PV-Wechselrichter und mit einer Vielzahl von derartigen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen.
  • Bekannte PV-Anlagen oder auch Solarfelder weisen zumeist einen zentralen PV-Wechselrichter und eine Vielzahl von in Reihe geschalteten PV-Modulen auf. Typischerweise werden ca. 10 bis 20 PV-Module in Reihe zu einem PV-Strang geschaltet, um eine für den PV-Wechselrichter zweckmäßige Feldspannung von ca. 1000 V zu erreichen. Der PV-Wechselrichter setzt die Eingangsgleichspannung in eine einphasige, vorzugsweise in eine dreiphasige, Netzspannung zur Einspeisung in ein Stromversorgungsnetz um.
  • Zur Minimierung der Leitungsverluste ist der PV-Wechselrichter typischerweise im Zentrum der PV-Anlage angeordnet. Die PV-Module sind vorzugsweise sternförmig um den PV-Wechselrichter herum angeordnet. Es können auch mehrere PV-Wechselrichter vorhanden sein. Bei PV-Anlagen mit einer maximalen Einspeiseleistung von mehr als 100 kW, insbesondere von mehr als 1 MW, ist eine Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen vorhanden, welche einerseits jeweils über eine PV-Teilgeneratorleitung an dem zentralen PV-Wechselrichter angeschlossen ist und welche andererseits an eine Vielzahl von in Reihe zu einem PV-Strang geschalteten PV-Modulen angeschlossen ist. An einem solchen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten werden typischerweise wenige Stränge von PV-Modulen angeschlossen, wie z. B. acht.
  • Bei besonders großen PV-Anlagen mit einer elektrischen Einspeiseleistung von mehreren Megawatt können zwischen den vielen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen und dem zentralen PV-Wechselrichter noch PV-Generator-Anschlusskästen geschaltet sein. Von einem solchen PV-Generator-Anschlusskasten können mehrere PV-Teilgenerator-Anschlusskästen abgehen. Die Anzahl der angeschlossenen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen liegt typischerweise in einem Bereich von 16 bis 100.
  • Ein PV-Teilgenerator-Anschlusskasten weist zum Anschließen der vielen PV-Strangleitungen eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen auf. An diesen können die Enden der jeweiligen PV-Strangleitungen aufgelegt und befestigt werden. Weiterhin weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten typischerweise einen Teilgeneratorleitungsanschluss zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung auf. Letztere weist einen Kabeldurchmesser auf, der ein Vielfaches dicker ist als der Kabeldurchmesser einer PV-Strangleitung.
  • Aus dem Stand der Technik sind weiterhin PV-Teilgenerator-Anschlusskästen bekannt, die eine elektronische Steuereinheit, insbesondere eine Stromerfassungs- und Überwachungseinheit, aufweisen. Derartige Steuereinheiten weisen typischerweise einen Prozessor oder Mikrocontroller auf, um vor Ort erfasste Daten, wie z. B. Strangstrommesswerte, Feldspannungsmesswerte, Temperaturmesswerte oder Schalt- oder Hilfskontaktsignale, an eine Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters zur übergeordneten Steuerung und Regelung zu übermitteln. Auf umgekehrtem Wege kann die jeweilige Steuereinheit eines PV-Teilgenerator-Anschlusskastens Steuerdaten von der Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters empfangen, um z. B. Stellglieder zur Sonnennachführung der PV-Module oder Schaltmittel, wie z. B. Schütze, ansteuern zu können.
  • Die Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen bringt es mit sich, dass auch eine Vielzahl von Signal- oder Daten leitungen, insbesondere eine Vielzahl von Busleitungen, von dem zentralen PV-Wechselrichter zu dem jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten geführt werden muss. Häufig ist es so, dass die üblicherweise gemeinsam mit den PV-Teilgeneratorleitungen in einem Kabelkanal verlegten Signal- oder Datenleitungen deutlich mehr Platz beanspruchen als die PV-Teilgeneratorleitungen an sich. Entsprechend kostenintensiv, langwierig und aufwändig ist die Kabelverlegung für eine solche PV-Anlage.
  • Zur Lösung des Problems ist es zwar bekannt, eine Funkdatenverbindung zwischen dem zentralen PV-Wechselrichter und dem jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten vorzusehen. Aufgrund der abschirmenden Wirkung der PV-Module sind solche Datenverbindungen äußerst unsicher.
  • Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, einen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, einen PV-Generator-Anschlusskasten sowie einen PV-Wechselrichter anzugeben, welche einen erheblich geringeren Aufwand für die Kabelverlegung bei einer zugleich sicheren Datenübertragung ermöglichen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende PV-Anlage anzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird für den PV-Teilgenerator-Anschlusskasten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. Die Aufgabe wird für den PV-Generator-Anschlusskasten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Für den PV-Wechselrichter wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des PV-Wechselrichters sind in den Ansprüchen 8 und 9 genannt. Im Anspruch 10 ist eine PV-Anlage mit einem derartigen PV-Wechselrichter und mit einer Vielzahl von derartigen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen angegeben. Im Anspruch 11 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der PV-Anlage genannt.
  • Erfindungsgemäß weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten ein Powerline-Modem zum Ein- und Auskoppeln der Daten über die PV-Teilgeneratorleitung auf.
  • Kern der Erfindung ist die Übertragung der Daten von dem zentralen PV-Wechselrichter zu den jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen über die bereits vorhandenen PV-Teilgeneratorleitungen, die die PV-Teilgenerator-Anschlusskästen leistungsmäßig mit dem zentralen PV-Wechselrichter verbinden.
  • Der besondere Vorteil ist, dass auf eine separate Datenleitung bzw. Busleitung von dem jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten zu dem zentralen Wechselrichter verzichtet werden kann.
  • Bei dem Powerline-Modem handelt es sich um eine Trägerfrequenzanlage (TFA), mittels der Daten in beiden Richtungen auf einer Stromleitung aufmoduliert werden. Die Ein- und Auskopplung der Daten kann auf kapazitivem Wege, wie z. B. mittels eines Kondensators, erfolgen. Sie kann alternativ auf induktivem Wege, wie z. B. mittels eines Übertragers, oder auf resistivem Wege, wie z. B. mittels eines in seinem Ohm-Wert veränderlichen Widerstands, erfolgen. Die zur Übertragung verwendete Frequenz liegt typischerweise in einem Bereich von 1 MHz bis 30 MHz. Die Übertragungsfrequenz kann in besonderen Fällen, wie z. B. bei flächenmäßig kleinen PV-Anlagen, auch darüber liegen, wie z. B. bei 433 MHz. Die zur Verfügung stehende Datenrate kann bis zu mehreren Megabit/s betragen.
  • Vorzugsweise ist jeder PV-Teilgenerator-Anschlusskasten über eine individuelle Busadresse durch die Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters adressierbar. Vorzugsweise nimmt die Zentralsteuereinheit eine Masterfunktion zur Koordinierung der übergeordneten bidirektionalen Datenübertragung wahr.
  • Nach einer Ausführungsform sind das Powerline-Modem und die Steuereinheit über eine Busverbindung miteinander verbunden.
  • Die Datenverbindung zwischen Powerline-Modem und Steuereinheit kann z. B. eine serielle oder eine parallele Schnittstelle sein. Im einfachsten Fall erfolgt die Datenkommunikation über ein so genanntes SPI-Interface (für Serial Port Interface) der Steuereinheit des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens. Die Steuereinheit ist insbesondere ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten zumindest eine Strommesseinheit zur Messung eines jeweiligen Strangstromes und/oder eines Sammelstrangstromes auf. Die an die Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters mittels des Powerline-Modems übertragbaren Daten enthalten korrespondierende Strommessdaten.
  • Damit ist der Vorteil verbunden, dass sämtliche Strangströme der Vielzahl von in Reihe geschalteten PV-Modulen von der Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters erfasst werden können. Dadurch ist eine verbesserte übergeordnete Steuerung und Überwachung der PV-Anlage möglich. Der erfindungsgemäße PV-Teilgenerator-Anschlusskasten kann alternativ oder zusätzlich auch nur eine Strommesseinheit zur Messung des Sammelstrangstromes aufweisen. Vorzugsweise weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten jeweils eine Strommesseinheit, wie z. B. einen Durchsteckwandler, zur Erfassung der jeweiligen Strangströme auf.
  • Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist die elektronische Steuereinheit zumindest einen elektrischen Eingang zur Erfassung von Eingangssignalen auf. Die an die Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters übertragbaren Daten enthalten korrespondierende Eingangsdaten. Die Eingangsdaten können binäre Daten oder digital kodierte analoge Daten enthalten, welche z. B. verschiedene interne und/oder externe Schalt- oder Betriebszustände der Steuereinheit des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens beschreiben. Die Eingangsdaten können weiterhin Quittierungssignale von Hilfskontakten von Schaltschützen des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens umfassen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform weist die elektronische Steuereinheit zumindest einen elektrischen Ausgang zumindest zum Ansteuern von Schaltmitteln des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens und/oder von Stellgliedern für die angeschlossenen PV-Module auf. Die von der Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters mittels des Powerline-Modems empfangbaren Daten umfassen dazu korrespondierende Steuerdaten.
  • Dadurch können Schaltmittel, wie z. B. Trennschalter oder Schütze im PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, mittels der Steuereinheit des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens und/oder mittels der Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters ein- oder ausgeschaltet werden. Die Stellglieder können beispielsweise so genannte „Tracker" oder „Mover" sein. Diese dienen zur Nachführung der PV-Module entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen PV-Generator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage gelöst. Bei diesem handelt es sich um einen groß dimensionierten Anschlusskasten oder um einen Schaltschrank. In diesem ist die Mehrzahl von PV-Teilgeneratorleitungen, die von den jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen stammen, parallel zusammengeschaltet. Ausgangsseitig ist der PV-Generator-Anschlusskasten über eine PV-Gleichstromhauptleitung mit dem zentralen PV-Wechselrichter verbunden. Der PV-Generator-Anschlusskasten kann für jede zugeführte PV-Teilgeneratorleitung einen separaten Sammeltrennschalter aufweisen, um einen fehlerhaften PV-Teilgenerator-Anschlusskasten abschalten zu können. Der PV-Generator-Anschlusskasten kann alternativ oder zusätzlich einen Haupttrennschalter aufweisen, um sämtliche an dem PV-Generator-Anschlusskasten angeschlossene PV-Teilgenerator-Anschlusskästen von dem zentralen PV-Wechselrichter zu trennen.
  • Erfindungsgemäß ist parallel zum jeweiligen Trennschalter ein Datensignalkoppler geschaltet, sodass Daten, welche mittels zumindest eines Powerline-Modems in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen und in der PV-Gleichstromhauptleitung ein gekoppelt sind, auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Trennschalters weiterleitbar sind.
  • Im einfachsten Fall ist der Datensignalkoppler ein Kondensator, welcher die hochfrequenten Datensignale in beiden Richtungen passieren lässt. Für die hochvoltige Feldgleichspannung mit der Frequenz O Hz stellt der Kondensator dagegen eine Sperre dar.
  • Damit ist der Vorteil verbunden, dass eine sichere Freischaltung der PV-Teilgeneratorleitungen und/oder der PV-Gleichstromhauptleitung vom zentralen PV-Wechselrichter und zugleich eine weiterhin sichere Datenübertragung über die geöffneten Trennstellen hinweg gewährleistet sind.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage gelöst. Erfindungsgemäß weist der PV-Wechselrichter zumindest ein Powerline-Modem zum Ein- und Auskoppeln der Daten über die PV-Teilgeneratorleitungen und/oder über die PV-Gleichstromhauptleitungen auf.
  • Dadurch ist eine Kommunikation zur übergeordneten Steuerung und Regelung der PV-Anlage möglich.
  • Nach einer Ausführungsform sind das zumindest eine Powerline-Modem und die Zentralsteuereinheit jeweils über eine Busverbindung miteinander verbunden. Die Busverbindung kann beispielsweise eine serielle oder parallele Schnittstelle sein.
  • Nach einer besonderen Ausführungsform weist der PV-Wechselrichter zumindest ein Trennschaltmittel zum Abschalten der PV-Teilgeneratorleitungen und/oder der PV-Gleichstromhauptleitungen auf. Es ist parallel zum jeweiligen Trennschaltmittel ein Datensignalkoppler geschaltet, sodass Daten, welche mittels zumindest eines Powerline-Modems in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen und/oder in der PV-Gleichstromhauptleitung eingekoppelt sind, auch in geöffnetem Zustand des jeweiligen Trennschaltmittels weiterleitbar sind.
  • Typischerweise weist ein zentraler PV-Wechselrichter, insbesondere mit einem Leistungsbereich von mehreren Hundert kW, mehrere Trennschalter zum Abschalten jeweils einer oder mehrerer PV-Gleichstromhauptleitungen auf. Dadurch ist bei mangelnder solarer Einspeisung, insbesondere abends und nachts, der Leistungsteil des PV-Wechselrichters von den PV-Modulen trennbar. Typischerweise wird der Leistungsteil des PV-Wechselrichters abgeschaltet, wenn der Eigenverbrauch des PV-Wechselrichters größer ist als die elektrisch eingespeiste Leistung.
  • Die Datenkoppler ermöglichen in diesem Fall eine sichere Datenkommunikation von der weiter in Betrieb befindlichen Zentralsteuereinheit des PV-Wechselrichters zu den jeweiligen Steuereinheiten der PV-Teilgenerator-Anschlusskästen. Dadurch ist beispielsweise eine Diebstahlüberwachung der PV-Module, welche von den jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen überwacht werden, möglich.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einer PV-Anlage mit zumindest einem erfindungsgemäßen zentralen PV-Wechselrichter und mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen gelöst.
  • Der besondere Vorteil ist, dass im Vergleich zu PV-Anlagen nach dem Stand der Technik eine erheblich geringere Anzahl von Leitungen vom zentralen PV-Wechselrichter zu den jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen verlegt werden muss. Der Querschnitt der zur Verteilung der Leitungen notwendigen Kabelkanäle kann im Vergleich zu herkömmlichen Kabelkanälen weniger als die Hälfte im Querschnitt betragen. Ein weiterer großer Vorteil ist der erheblich reduzierte Montageaufwand zur Verlegung der Leitungen. Darüber hinaus fällt nur ein Bruchteil der Montage- und Materialkosten zur Verlegung der Leitungen an.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der PV-Anlage weist diese zumindest einen zwischen dem zumindest einen zentralen PV-Wechselrichter unter der Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen geschalteten erfindungsgemäßen PV-Generator-Anschlusskasten auf. Dadurch sind auch großflächige PV-Anlagen mit einer Vielzahl von PV-Generator-Anschlusskästen und mit einer Vielzahl daran angeschlossener PV-Teilgenerator-Anschlusskästen realisierbar, wobei die jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen datentechnisch über die zentrale Steuereinheit des PV-Wechselrichters erreichbar sind.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine PV-Anlage nach dem Stand der Technik,
  • 2 einen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten nach dem Stand der Technik,
  • 3 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße PV-Anlage,
  • 4 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Wechselrichter,
  • 5 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten und
  • 6 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Generator-Anschlusskasten.
  • 1 zeigt eine PV-Anlage 100 nach dem Stand der Technik. Im linken Teil der 1 ist ein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichneter PV-Wechselrichter dargestellt. Von dem gezeigten PV-Wechselrichter 5 gehen beispielhaft vier PV-Teilgeneratorleitungen 4 bzw. vier PV-Gleichstromhauptleitungen 4' ab. Der jeweils in den PV-Teilgeneratorleitungen 4 bzw. PV-Gleichstromhauptleitungen 4' eingetragene Querstrich mit der Ziffer 2 kennzeichnet, dass es sich um eine vorzugsweise zweiadrige Leitung handelt. Die jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen 4 bzw. PV-Gleichstromhauptleitungen 4' sind über ein ansteuerbares Trennschaltmittel 52 von einem Leistungsteil 51 des PV-Wechselrichters 5 trennbar. Die Ansteuerung erfolgt vorzugsweise durch eine Zentralsteuereinheit 7. Parallel zu den vier PV-Teilgeneratorleitungen 4 bzw. PV-Gleichstromhauptleitungen 4' ist jeweils eine Kommunikationsleitung 9 zur bidirektionalen Übertragung von Daten DAT zwischen dem zentralen PV-Wechselrichter 5 und den jeweiligen, im rechten Teil der 1 gezeigten PV-Teilgenerator-Anschlusskästen 1 dargestellt.
  • Im mittleren Teil der 1 ist beispielhaft ein PV-Generator-Anschlusskasten 6 dargestellt, welcher in Bezug auf die solare Einspeiseleistung eingangsseitig mit drei PV-Teilgenerator-Anschlusskästen 1 und ausgangsseitig mit dem zentralen PV-Wechselrichter 5 verbunden ist. Im Beispiel der vorliegenden 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nur ein PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 und nur ein PV-Generator-Anschlusskasten 6 dargestellt. Für kleinere PV-Anlagen 100 ist ein PV-Generator-Anschlusskasten 6 nicht notwendigerweise erforderlich. In diesem Fall ist der jeweilige PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 über eine PV-Teilgeneratorleitung 4 direkt mit dem PV-Wechselrichter 5 verbunden. Wie die 1 weiter zeigt, werden die Kommunikationsleitungen 9 gleichfalls im Falle des Vorhandenseins eines PV-Generator-Anschlusskastens 6 an den jeweiligen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 weiterverteilt.
  • Mit dem Bezugszeichen 25 ist beispielhaft ein Stellglied bezeichnet, welches durch den PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 ansteuerbar ist, um z. B. ein PV-Modul 3 entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand nachzuführen. Das in dem Kasten des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens 1 eingetragene Symbol eines Ampere-Meters symbolisiert das eventuelle Vorhandensein von Strommesseinheiten im PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1. Sie dienen zur Erfassung von einzelnen Strangströmen in PV-Strangleitungen 2, die zu angeschlossenen PV-Modulen 3 führen, und/oder zur Erfassung eines gesamten PV-Teilgeneratorleitungsstromes.
  • Im rechten Teil der 1 sind beispielhaft fünf in Reihe zu einem PV-Strang geschaltete PV-Module 3 dargestellt. Die Reihenschaltung ist durch die zeichnerisch versetzte Anordnung eines zweiten PV-Moduls 3 grafisch dargestellt.
  • 2 zeigt einen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 nach dem Stand der Technik. Der gezeigte PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 weist beispielhaft vier elektrische Anschlüsse 11 zum Anschließen von einer oder von zwei PV-Strangleitungen 2 auf. Mit dem Bezugszeichen 21 ist ein Plusleiter und mit dem Bezugszeichen 22 ein Minusleiter der PV-Strangleitung 2 bezeichnet. Darüber hinaus weist der gezeigte PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 einen Teilgeneratorleitungsanschluss 12 auf, über den der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 an den zentralen PV-Wechselrichter 5 oder an den PV-Generator-Anschlusskasten 6 angeschlossen werden kann.
  • Weiterhin weist der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 eine elektronische Steuereinheit 10 auf, welche datentechnisch mit der Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 zum Austausch der Daten DAT verbunden ist. Hierzu weist die Steuereinheit 10 eine Busanschaltung 29 auf, an welcher die Kommunikationsleitung 9 angeschlossen werden kann. Die Steuereinheit 10 selbst ist vorzugsweise ein Mikrocontroller oder ein Mikrocomputer. Die Steuereinheit 10 weist elektrische Ausgänge 28 auf, an welche Stellglieder, wie z. B. Tracker, oder auch Steuermagnete eines zu schaltenden Schaltgerätes angeschlossen werden können. Das Ansteuern der elektrischen Ausgänge 28 erfolgt durch ein entsprechendes Programm der elektronischen Steuereinheit 10. Die Steuereinheit 10 steuert die elektrischen Ausgänge 28 gleichfalls bei Vorliegen eines von der Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 datentechnisch übertragenen gültigen Steuersignals CTR an.
  • Die Steuereinheit 10 weist weiterhin beispielhaft vier Strommesseingänge 26 zur Erfassung korrespondierender Strangstrommesswerte I1–In auf. Diese werden in Form von Strommessdaten I1'–In' über die Kommunikationsleitungen 9 an die Zentral steuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 übertragen. Die Strangstrommesswerte I1–In stammen von jeweils einer Strommesseinheit 14, welche zur Erfassung eines jeweiligen Strangstromes i1–in in die jeweilige PV-Strangleitung 2 geschaltet ist. Mit dem Bezugszeichen 24 sind elektrische Eingänge der Steuereinheit 10 bezeichnet, um beispielsweise Quittierungssignale von Schaltmitteln, wie z. B. des Teilgenerator-Anschlusskasten-Trennschalters 20, sowie andere zu erfassende Zustände im PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 als Eingangssignale EIN zu erfassen. Die korrespondierenden Eingangsdaten EIN' können wiederum über die Kommunikationsleitung 9 an die Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 ausgegeben werden.
  • In Reihe zur jeweiligen Strommesseinheit 14 sind weiterhin ein optionaler Strangtrennschalter 15 sowie eine Sicherung 16 zur Absicherung der jeweiligen PV-Strangleitung 2 geschaltet. Bei dem gezeigten Strangtrennschalter 15 handelt es sich üblicherweise um einen von Hand betätigbaren Schalter. Die gezeigten vier PV-Strangleitungen 2 sind allesamt parallel an eine gemeinsame Sammelschiene 23 geschaltet, welche ihrerseits an die PV-Teilgeneratorleitung 4 angeschlossen ist. Im PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1 ist in die PV-Teilgeneratorleitung 4 eine optionale Sicherung 18 zur Gruppenabsicherung sowie eine optionale weitere Strommesseinheit 19 zur Erfassung eines Sammelstromes iG geschaltet. Ein entsprechender Sammelstrommesswert IG kann von der elektronischen Steuereinheit 10 erfasst und in entsprechender Weise weiterverarbeitet werden. Unter anderem wird ein zum Sammelstrommesswert IG zugehöriges Strommessdatum IG' über die Kommunikationsleitung 9 weitergeleitet. In Reihe zur weiteren Strommesseinheit 19 ist ein Teilgenerator-Anschlusskasten-Trennschalter 20 dargestellt, welcher zur Gruppenabschaltung der PV-Teilgeneratorleitungen 2 über die Steuereinheit 10 angesteuert werden kann.
  • Zwischen der gezeigten Steuereinheit 10 und der PV-Teilgeneratorleitung 4 ist weiterhin eine Spannungsversorgung in Form eines DC/DC-Wandlers 27 geschaltet, welcher die üblicherweise an der PV-Teilgeneratorleitung 4 anliegende hochvoltige Feldspannung UF in eine Niedervoltspannung zur Versorgung der Steuereinheit 10 des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens 1 umwandelt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Niedervoltspannung über zusätzliche Leitungen getrennt zugeführt werden.
  • 3 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße PV-Anlage 100. Erfindungsgemäß erfolgt die Datenkommunikation zwischen der Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 und den jeweiligen erfindungsgemäßen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen 1 im Unterschied zur 1 nun über jeweils ein und dieselbe PV-Teilgeneratorleitung 4 bzw. PV-Gleichstromhauptleitung 4'. Zur Gewährleistung einer bidirektionalen Datenübertragung ist zwischen möglichen Trennstellen jeweils ein Datensignalkoppler 56, 66 geschaltet. Der jeweilige Aufbau des erfindungsgemäßen PV-Wechselrichters 5, des erfindungsgemäßen PV-Generator-Anschlusskastens 6 sowie des erfindungsgemäßen PV-Teilgenerator-Anschlusskastens 1 ist dazu in den nachfolgenden 4 bis 6 im Detail dargestellt.
  • 4 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Wechselrichter 5. Der gezeigte PV-Wechselrichter 5 weist beispielhaft zwei Teilgeneratorleitungsanschlüsse 55 zum Anschließen je einer PV-Teilgeneratorleitung 4 einer Vielzahl von nicht weiter dargestellten PV-Teilgenerator-Anschlusskästen 1 auf. Alternativ oder zusätzlich kann an den Teilgeneratorleitungsanschlüssen 55 auch eine PV-Gleichstromhauptleitung 4' eines dazwischengeschalteten PV-Generator-Anschlusskastens 6 vorhanden sein. Weiterhin weist der PV-Wechselrichter 5 einen Netzanschluss 53 zum Anschließen des PV-Wechselrichters 5 an ein nicht weiter bezeichnetes Stromversorgungsnetz auf. Mit dem Bezugszeichen 54 sind Stromversorgungsleitungen bezeichnet. Weiterhin weist der PV-Wechselrichter 5 die Zentralsteuereinheit 7 zur Steuerung des PV-Wechselrichters 5 sowie auch zur Übertragung von Daten DAT an die Vielzahl von datentechnisch mit der Zentralsteuereinheit 7 verbundenen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen 1 auf.
  • Erfindungsgemäß weist der gezeigte PV-Wechselrichter 5 zumindest ein Powerline-Modem 8 zum Ein- und Auskoppeln der Daten DAT über die PV-Teilgeneratorleitungen 4 und/oder über die PV-Gleichstromhauptleitungen 4' auf. Im Beispiel der 4 ist nur ein Powerline-Modem 8 vorhanden, welches über eine Busverbindung 81 mit der Zentralsteuereinheit 7 verbunden ist. Mit dem Bezugszeichen 82 ist eine Modemeinheit zur signaltechnischen Aufbereitung der Daten DAT bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 83 ist beispielhaft ein Übertrager bezeichnet, mittels welchem die Daten DAT auf induktivem Wege in die PV-Teilgeneratorleitung 4 bzw. in die PV-Gleichstromhauptleitung 4' ein- und ausgekoppelt werden können. Alternativ können die Daten DAT auch auf kapazitivem Wege oder auf resistivem Wege dort ein- und ausgekoppelt werden. Weiterhin weist der PV-Wechselrichter 5 beispielhaft zwei Trennschaltmittel 52 zum Abschalten der PV-Teilgeneratorleitungen 4 und/oder der PV-Gleichstromhauptleitungen 4' auf. Es ist parallel zu den beiden gezeigten Trennschaltmitteln 52 weiterhin erfindungsgemäß ein Datensignalkoppler 56 in Form eines Kondensators geschaltet. Dadurch sind die Daten DAT, welche mittels des Powerline-Modems 8 in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen 4 und/oder in der PV-Gleichstromhauptleitung 4' eingekoppelt sind, auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Trennschaltmittels 52 weiterleitbar. Dies ist im vorliegenden Beispiel gemäß der 4 der Fall.
  • Weiterhin ist mit dem Bezugszeichen 51 ein Leistungsteil des PV-Wechselrichters 5 bezeichnet, welcher die hochvoltige anliegende Feldspannung UF in eine dreiphasige Netzspannung umwandelt. Alternativ kann der PV-Wechselrichter 5 die eingangsseitig anliegende Feldspannung UF auch in eine einphasige Wechselspannung umsetzen.
  • Im Beispiel der 7 ist die Zentralsteuereinheit 7 Teil des PV-Wechselrichters 5. Mit dem Bezugszeichen Z ist eine über geordnete Leitstelle oder eine Überwachungszentrale bezeichnet. Zwischen ihr und der Zentralsteuereinheit 7 können übergeordnete Daten in beiden Richtungen übermittelt werden. Alternativ kann die Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 bzw. deren Funktionalität auch außerhalb des PV-Wechselrichters 5 angeordnet sein, wie z. B. in einem Prozessrechner eines Leitstandes oder in einem Bedien- und Beobachtungsgerät. In diesem Fall kann die Zentralsteuereinheit über eine Datenverbindung, wie z. B. über eine Internet- oder Intranetverbindung, mit dem PV-Wechselrichter 5 verbunden sein. Die Datenübertragung kann leitungsgebunden oder drahtlos erfolgen, wie z. B. über eine Ethernetleitung oder mittels WLAN.
  • 5 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Teilgenerator-Anschlusskasten 1. Erfindungsgemäß weist dieser im Vergleich zum Beispiel der 2 nun an Stelle der Kommunikationsleitung 9 ein Powerline-Modem 8 zum Ein- und Auskoppeln der Daten DAT über die PV-Teilgeneratorleitung 4 auf. Das Powerline-Modem 8 und die Steuereinheit 10 sind dabei über eine Busverbindung 81 miteinander verbunden. Im Beispiel der 5 erfolgt die Ein- und Auskopplung der Daten DAT in die PV-Teilgeneratorleitung 4 bzw. in die PV-Gleichstromhauptleitung 4' gleichfalls auf induktiv gekoppeltem Wege. In entsprechender Weise können die mit den Strangströmen i1–in und/oder mit dem Sammelstrangstrom iG korrespondierenden Strommessdaten I1'–In', IG' als Daten DAT mittels des Powerline-Modems 8 an die Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 übertragen werden. In entsprechender Weise sind mit den Eingangssignalen EIN korrespondierende Eingangsdaten EIN' mittels des Powerline-Modems 8 an die Zentralsteuereinheit 7 übertragbar. Auf umgekehrtem Wege können von der Zentralsteuereinheit 7 des PV-Wechselrichters 5 mittels des Powerline-Modems 8 empfangbare bzw. empfangene Daten DAT Steuerdaten CTR umfassen, die mit Ansteuersignalen zum Ansteuern von Schaltmitteln 16, 20 des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens 1 und/oder von Stellgliedern 25 für die PV-Module 3 korrespondieren. Die Steuereinheit 10 kann darüber hinaus weitere digitale und/oder analoge Ausgänge aufweisen, über welche nicht weiter bezeichnete Schaltelemente, Aktoren etc. angesteuert werden können.
  • 6 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen PV-Generator-Anschlusskasten 6. Der PV-Generator-Anschlusskasten 6 weist im Beispiel der 6 drei Teilgeneratorleitungsanschlüsse 61 zum Anschließen jeweils einer PV-Teilgeneratorleitung 4 eines PV-Teilgenerator-Anschlusskastens 1 auf. Er weist weiterhin einen Gleichstromhauptleitungsanschluss 62 zum Anschließen einer PV-Gleichstromhauptleitung 4', insbesondere eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters 5, auf. Der PV-Generator-Anschlusskasten 6 weist beispielhaft einen Haupttrennschalter 60 zum Trennen der PV-Gleichstromhauptleitung 4' und/oder jeweils einen Sammeltrennschalter 65 zum Trennen der gezeigten PV-Teilgeneratorleitungen 4 auf.
  • Erfindungsgemäß ist parallel zum jeweiligen Trennschalter 60, 65 ein Datensignalkoppler 66 geschaltet, sodass Daten DAT, welche in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen 4 und in der PV-Gleichstromhauptleitung 4' eingekoppelt sind, auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Trennschalters 60, 65 weiterleitbar sind. Im Beispiel der 6 ist der Datensignalkoppler 66 ein Kondensator. Weiterhin ist mit dem Bezugszeichen iH ein Hauptsammelstrom und mit dem Bezugszeichen 68 eine Sicherung zur Absicherung der PV-Gleichstromhauptleitung 4' bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 63 ist eine Sammelschiene bezeichnet, an welcher die PV-Teilgeneratorleitungen 4 parallel angeschaltet sind und welche an die PV-Gleichstromhauptleitung 4' geschaltet ist. Wie die 6 zeigt, ist in beiden Richtungen, das heißt von links nach rechts sowie von rechts nach links, eine Weiterleitung von Datensignalen als Träger der Daten DAT über die jeweiligen Trennstellen der Trennschalter 60, 65 hinweg möglich.

Claims (11)

  1. PV-Teilgenerator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage (100), welcher eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen (11) zum möglichen Anschließen jeweils einer PV-Strangleitung (2) eines oder mehrerer in Reihe geschalteter PV-Module (3) aufweist und welcher einen Teilgeneratorleitungsanschluss (12) zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung (4) eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters (5) oder zum Anschließen einer PV-Teilgeneratorleitung (4) eines dazwischengeschalteten PV-Generator-Anschlusskastens (6) aufweist, wobei der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten eine elektronische Steuereinheit (10) aufweist, welche datentechnisch mit einer Zentralsteuereinheit (7) des PV-Wechselrichters (5) zum Austausch von Daten (DAT) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten ein Powerline-Modem (8) zum Ein- und Auskoppeln der Daten (DAT) über die PV-Teilgeneratorleitung (4) aufweist.
  2. PV-Teilgenerator-Anschlusskasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Powerline-Modem (8) und die Steuereinheit (10) über eine Busverbindung (81) miteinander verbunden sind.
  3. PV-Teilgenerator-Anschlusskasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der PV-Teilgenerator-Anschlusskasten zumindest eine Strommesseinheit (14) zur Messung eines jeweiligen Strangstromes (i1–in) und/oder eines Sammelstrangstromes (iG) aufweist und dass die an die Zentralsteuereinheit (7) des PV-Wechselrichters (5) mittels des Powerline-Modems (8) übertragbaren Daten (DAT) korrespondierende Strommessdaten (I1'–In', IG') enthalten.
  4. PV-Teilgenerator-Anschlusskasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (10) zumindest einen elektrischen Eingang (24) zur Erfassung von Eingangssignalen (EIN) aufweist und dass die an die Zentralsteuereinheit (7) des PV-Wechselrichters (5) mittels des Powerline-Modems (8) übertragbaren Daten (DAT) korrespondierende Eingangsdaten (EIN') enthalten.
  5. PV-Teilgenerator-Anschlusskasten nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (10) zumindest einen elektrischen Ausgang (28) zumindest zum Ansteuern von Schaltmitteln (16, 20) des PV-Teilgenerator-Anschlusskastens und/oder von Stellgliedern (25) für die PV-Module (3) aufweist und dass die von der Zentralsteuereinheit (7) des PV-Wechselrichters (5) mittels des Powerline-Modems (8) empfangbaren Daten (DAT) korrespondierende Steuerdaten (CTR) umfassen.
  6. PV-Generator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage (100), welcher eine Mehrzahl von Teilgeneratorleitungsanschlüssen (61) zum möglichen Anschließen jeweils einer PV-Teilgeneratorleitung (4) eines PV-Teilgenerator-Anschlusskastens (1) aufweist und welcher einen Gleichstromhauptleitungsanschluss (62) zum Anschließen einer PV-Gleichstromhauptleitung (4') eines entfernt gelegenen zentralen PV-Wechselrichters (5) aufweist, wobei der PV-Generator-Anschlusskasten zumindest einen Haupttrennschalter (60) zum Trennen der PV-Gleichstromhauptleitung (4') und/oder zumindest einen Sammeltrennschalter (65) zum Trennen der jeweiligen PV-Teilgeneratorleitung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum jeweiligen Trennschalter (60, 65) ein Datensignalkoppler (66) geschaltet ist, sodass Daten (DAT), welche mittels zumindest eines Powerline-Modems (8) in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen (4) und in der PV-Gleichstromhauptleitung (4') eingekoppelt sind, auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Trennschalters (60, 65) weiterleitbar sind.
  7. PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage (100), welcher zumindest einen Teilgeneratorleitungsanschluss (55) zum möglichen Anschließen je einer PV-Teilgeneratorleitung (4) einer Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen (1) und/oder zum Anschließen je einer PV-Gleichstromhauptleitung (4') eines dazwischengeschalteten PV-Generator-Anschlusskastens (6) aufweist und welcher einen Netzanschluss (53) zum Anschließen des PV-Wechselrichters an ein Stromversorgungsnetz aufweist, wobei der PV-Wechselrichter eine Zentralsteuereinheit (7) zur Steuerung des PV-Wechselrichters sowie zur Übertragung von Daten (DAT) an die Vielzahl von datentechnisch mit der Zentralsteuereinheit (7) verbundenen PV-Teilgenerator-Anschlusskästen (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der PV-Wechselrichter zumindest ein Powerline-Modem (8) zum Ein- und Auskoppeln der Daten (DAT) über die PV-Teilgeneratorleitungen (4) und/oder über die PV-Gleichstromhauptleitungen (4') aufweist.
  8. PV-Wechselrichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Powerline-Modem (8) und die Zentralsteuereinheit (7) jeweils über eine Busverbindung (81) miteinander verbunden sind.
  9. PV-Wechselrichter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der PV-Wechselrichter zumindest ein Trennschaltmittel (52) zum Abschalten der PV-Teilgeneratorleitungen (4) und/oder der PV-Gleichstromhauptleitungen (4') aufweist und dass parallel zum jeweiligen Trennschaltmittel (52) ein Datensignalkoppler (56) geschaltet ist, sodass Daten (DAT), welche mittels zumindest eines Powerline-Modems (8) in den jeweiligen PV-Teilgeneratorleitungen (4) und/oder in der PV-Gleichstromhauptleitung (4') eingekoppelt sind, auch im geöffneten Zustand des jeweiligen Trennschaltmittels (52) weiterleitbar sind.
  10. PV-Anlage mit zumindest einem zentralen PV-Wechselrichter (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 und mit einer Vielzahl von PV-Teilgenerator-Anschlusskästen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  11. PV-Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die PV-Anlage zumindest einen zwischen dem zumindest einen zentralen PV-Wechselrichter (5) und der Vielzahl von PV-Teil generator-Anschlusskästen (1) geschalteten PV-Generator-Anschlusskasten (6) nach Anspruch 6 aufweist.
DE102008008503A 2008-02-11 2008-02-11 PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage Withdrawn DE102008008503A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008008503A DE102008008503A1 (de) 2008-02-11 2008-02-11 PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage
PCT/EP2009/051546 WO2009101096A1 (de) 2008-02-11 2009-02-11 Pv-teilgenerator-anschlusskasten, pv-generator-anschlusskasten und pv-wechselrichter für eine pv-anlage sowie pv-anlage
EP20090710396 EP2243208B1 (de) 2008-02-11 2009-02-11 Pv-teilgenerator-anschlusskasten, pv-generator-anschlusskasten und pv-wechselrichter für eine pv-anlage sowie pv-anlage
CN2009801048467A CN101946385B (zh) 2008-02-11 2009-02-11 光伏副发电机接线盒、光伏发电机接线盒、用于光伏设备的光伏逆变器以及光伏设备
AT09710396T ATE552638T1 (de) 2008-02-11 2009-02-11 Pv-teilgenerator-anschlusskasten, pv-generator- anschlusskasten und pv-wechselrichter für eine pv-anlage sowie pv-anlage
US12/867,227 US8922048B2 (en) 2008-02-11 2009-02-11 PV sub-generator junction box, PV generator junction box, and PV inverter for a PV system, and PV system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008008503A DE102008008503A1 (de) 2008-02-11 2008-02-11 PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008008503A1 true DE102008008503A1 (de) 2009-08-20

Family

ID=40526622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008008503A Withdrawn DE102008008503A1 (de) 2008-02-11 2008-02-11 PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8922048B2 (de)
EP (1) EP2243208B1 (de)
CN (1) CN101946385B (de)
AT (1) ATE552638T1 (de)
DE (1) DE102008008503A1 (de)
WO (1) WO2009101096A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013023780A1 (de) * 2011-08-18 2013-02-21 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verteilermessdose zur strangstrombestimmung in photovoltaikanlagen
DE102012216675A1 (de) * 2012-09-18 2014-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zur Stromübertragung zwischen einem Solartracker und einem Stromnetz
CN103703647A (zh) * 2011-07-28 2014-04-02 松下电器产业株式会社 电力线通信装置、太阳能发电系统、电力线通信方法、以及电力线通信程序

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8789772B2 (en) 2004-08-20 2014-07-29 Sdg, Llc Virtual electrode mineral particle disintegrator
US10060195B2 (en) 2006-06-29 2018-08-28 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge apparatuses and methods of use
JP5400678B2 (ja) * 2010-03-19 2014-01-29 シャープ株式会社 太陽光発電プラント監視システム
DE102010023217A1 (de) 2010-06-09 2011-12-15 Schletter Gmbh Anordnung eines PV-Generators
CN102386259A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 国琏电子（上海）有限公司 接线盒
US9142961B1 (en) 2010-09-10 2015-09-22 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Apparatus and method for communication over power lines
TWI530043B (zh) * 2010-12-07 2016-04-11 創惟科技股份有限公司 接線盒、電力系統及其控制方法
US20120263252A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Texas Instruments Incorporated Systems and Methods of Power Line Transmission of Solar Panel Data
US9246330B2 (en) * 2011-05-06 2016-01-26 First Solar, Inc. Photovoltaic device
US20130049414A1 (en) 2011-08-26 2013-02-28 Tonia Walstad Miller Furniture having load-bearing or non-load bearing structures for storage of water or other material
US9142967B2 (en) 2011-09-02 2015-09-22 Pv Solutions, Llc System for tracking and allocating renewable energy contributions to a modular renewable energy system
US11022343B2 (en) 2011-09-02 2021-06-01 Pv Solutions, Llc Mounting system for photovoltaic arrays
US10008974B2 (en) 2011-09-02 2018-06-26 Pv Solutions, Llc Mounting system for photovoltaic arrays
TWI451658B (zh) * 2011-11-16 2014-09-01 Genesys Logic Inc 接線盒、電力系統及其控制方法
DE102011119173B4 (de) * 2011-11-23 2013-11-28 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Generatoranschlusskasten fürPhotovoltaikanlagen und Eingangsmodule
DE102012106130A1 (de) * 2012-01-11 2013-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vereinfachte PV Anlagenerstellung mit einem fortlaufend platzierten Systemblock
CN102546339B (zh) * 2012-01-19 2016-05-25 王生洪 太阳能光伏电站系统网络通讯系统
US8847614B2 (en) * 2012-02-15 2014-09-30 E Gear Llc Electrical combiner box with improved functionality
CN102592433B (zh) * 2012-02-29 2014-03-19 上海禅德智能科技有限公司 利用光伏馈电线的信号双向寄生传输系统
AU2013286589A1 (en) * 2012-07-05 2015-02-26 Sdg, Llc Apparatuses and methods for supplying electrical power to an electrocrushing drill
US10407995B2 (en) 2012-07-05 2019-09-10 Sdg Llc Repetitive pulsed electric discharge drills including downhole formation evaluation
CN204156797U (zh) 2013-03-27 2015-02-11 艾思玛太阳能技术股份公司 用于直流电路的分离装置
EP2814130A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-17 Belenos Clean Power Holding AG Elektrische Anlage mit verbessertem Schnittstellenmodul
CA2962002C (en) 2013-09-23 2021-11-09 Sdg Llc Method and apparatus for isolating and switching lower-voltage pulses from high voltage pulses in electrocrushing and electrohydraulic drills
JP6140044B2 (ja) * 2013-09-27 2017-05-31 株式会社日立製作所 発電システム及び発電システムの設計方法
JP2015089320A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 ソニー株式会社 蓄電システムおよびその制御方法
WO2016123357A2 (en) 2015-01-28 2016-08-04 Pv Solutions, Llc Integrated electrical and mechanical photovoltaic array interconnection system
US10063002B2 (en) * 2015-08-31 2018-08-28 Deako, Inc. Configurable device control network
US11615625B2 (en) 2015-08-31 2023-03-28 Deako, Inc. User-upgradeable load control network
US10700477B1 (en) 2017-08-31 2020-06-30 Deako, Inc. Modular device backbone for a network of user-swappable products
CN106817075B (zh) * 2017-02-28 2018-12-28 阳光电源股份有限公司 一种光伏接线盒和光伏系统
US11398749B2 (en) 2017-05-22 2022-07-26 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus to enable communication and control in a power system
US11876574B2 (en) 2018-03-30 2024-01-16 Zeon Corporation Power wiring network apparatus
CN108921252B (zh) * 2018-07-13 2021-10-26 北京晖宏科技有限公司 太阳能组件标识码的识别系统和方法
CN115566993A (zh) 2022-06-08 2023-01-03 阳光新能源开发股份有限公司 一种光伏系统及其多级汇流方案的优选方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11251615A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Canon Inc 融雪機能付き太陽光発電システム
DE19859732A1 (de) 1998-12-23 2000-06-29 Abac Elektronische Kommunikati Verfahren zur Datenübertragung zwischen einer Photovoltaikanlage und einer Zentrale
BR0015883A (pt) 2000-05-30 2003-06-10 Ascom Powerline Comm Ag Processo e disposição para a transmissão de dados através de uma rede de alimentação de baixa tensão
NL1018067C2 (nl) 2001-05-14 2002-11-15 Stichting Energie Inrichting voor het genereren van fotovoltaïsche energie.
DE10207560A1 (de) 2002-02-22 2003-09-04 Kolm Hendrik Verfahren zum Überwachen von dezentralen Energieerzegungsanlagen
JP2004260944A (ja) 2003-02-26 2004-09-16 Sharp Corp 発電機器の管理方法、管理装置、発電機器、通信装置、そのプログラム、および、発電機器の管理システム
EP1471661A1 (de) 2003-03-31 2004-10-27 Magnetek S.p.A. Paketkommunikation zwischen einer Sammeleinheit und einer Vielzahl von Steuervorrichtungen über die Stromversorgung
DE102004025924A1 (de) 2004-05-27 2005-12-22 Siemens Ag Solarwechselrichter und Photovoltaikanlage mit mehreren Solarwechselrichtern
US8204709B2 (en) 2005-01-18 2012-06-19 Solar Sentry Corporation System and method for monitoring photovoltaic power generation systems
US20060237058A1 (en) 2005-04-25 2006-10-26 Mcclintock Ronald B Direct current combiner box with power monitoring, ground fault detection and communications interface
US8473250B2 (en) * 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103703647A (zh) * 2011-07-28 2014-04-02 松下电器产业株式会社 电力线通信装置、太阳能发电系统、电力线通信方法、以及电力线通信程序
EP2725678A4 (de) * 2011-07-28 2014-09-10 Panasonic Corp Stromleitungskommunikationsvorrichtung, solarenergieerzeugungssystem, stromleitungskommunikationsverfahren und stromleitungskommunikationsprogramm
WO2013023780A1 (de) * 2011-08-18 2013-02-21 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verteilermessdose zur strangstrombestimmung in photovoltaikanlagen
US9912289B2 (en) 2011-08-18 2018-03-06 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Distributor load cell for determining phase current in photovoltaic installations
DE102012216675A1 (de) * 2012-09-18 2014-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zur Stromübertragung zwischen einem Solartracker und einem Stromnetz

Also Published As

Publication number Publication date
CN101946385A (zh) 2011-01-12
ATE552638T1 (de) 2012-04-15
US8922048B2 (en) 2014-12-30
US20110031814A1 (en) 2011-02-10
EP2243208A1 (de) 2010-10-27
WO2009101096A1 (de) 2009-08-20
EP2243208B1 (de) 2012-04-04
CN101946385B (zh) 2013-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008008503A1 (de) PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Generator-Anschlusskasten und PV-Wechselrichter für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage
EP2296244B1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Verbinden mindestens eines Strings einer Photovoltaikanlage mit einem Wechselrichter
EP1841050B1 (de) Verfahren zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung
EP2276137B1 (de) Photovoltaikanlage
EP2219276B1 (de) Photovoltaikanlage zur dreiphasigen Einspeisung in ein elektrisches Energieversorgungsnetz
DE102008008504A1 (de) Verfahren zur Diebstahlerkennung eines PV-Moduls und zur Ausfallerkennung einer Bypassdiode eines PV-Moduls sowie dazu korrespondierender PV-Teilgenerator-Anschlusskasten, PV-Wechselrichter und dazu korrespondierende PV-Anlage
EP2927044A1 (de) Verfahren zum Betreiben paralleler Hilfsbetriebeumrichter in einem Schienenfahrzeug
WO2011015476A2 (de) Rückstromsensor
EP2282388A1 (de) Vorrichtung zur Einspeisung elektrischer Energie von einer Vielzahl von Strings von Photovoltaikmodulen in ein Stromnetz
DE102008008505A1 (de) PV-Teilgenerator-Anschlusskasten für eine PV-Anlage sowie PV-Anlage mit einer Vielzahl derartiger PV-Teilgenerator-Anschlusskästen
EP2783397B1 (de) Generatoranschlusskasten für photovoltaikanlagen
WO2015059195A1 (de) Wechselrichter-system und pv-system
WO2020099055A1 (de) Umspannanlage eines energieversorgungsnetzes sowie ein verfahren zum betreiben einer umspannanlage
EP2478420B1 (de) Schaltungsanordnung mit einem umrichterteil umfassend eine zentrale steuereinheit
WO2017157614A1 (de) Modularer mehrstufenumrichter
DE102017011373A1 (de) Mess- und Steuerelektronik für Niederspannungsschaltanlagen
EP2874265B1 (de) Verfahren und System zum Überwachen und Steuern einer Stromverteilung in einem Energieverteilungsnetz
WO2014154233A1 (de) Sammelbox zum elektrischen verbinden einer mehrzahl von photovoltaikgeneratoren und photovoltaische energieerzeugungsanlage
WO2022053131A1 (de) Elektrisches netzwerk
DE102008007145A1 (de) Stromeinspeisungsvorrichtung
DE102012107165B4 (de) Wechselrichter mit getrennter Erfassung von Netzspannungen sowie Verfahren zum Betrieb von Wechselrichtern
DE202012013242U1 (de) Batteriewechselrichter und Vorrichtung zur Versorgung eines Hauses mit elektrischer Energie
WO2019030048A1 (de) Elektrische energiespeicheranordnung
EP4629455A1 (de) Hausstromunterverteiler
DE202024101641U1 (de) Hausstromunterverteiler

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20111114