DE102013007766B4 - Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa - Google Patents
Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013007766B4 DE102013007766B4 DE102013007766.4A DE102013007766A DE102013007766B4 DE 102013007766 B4 DE102013007766 B4 DE 102013007766B4 DE 102013007766 A DE102013007766 A DE 102013007766A DE 102013007766 B4 DE102013007766 B4 DE 102013007766B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- network
- line
- public network
- inverter
- building
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 6
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
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
- H02J3/40—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator
- H02J3/42—Synchronising a generator for connection to a network or to another generator with automatic parallel connection when synchronisation is achieved
-
- 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
- H02J3/007—Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
-
- 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
- H02J3/04—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/08—Synchronising of networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Verfahren zum Umschalten eines mindestens drei elektrische Leitungen (L1', L2', L3') umfassenden Gebäudenetzes (2) von einem einen 3-phasigen Wechselstrom liefernden öffentlichen Netz (3) auf ein einen Wechselstrom lieferndes 1-phasiges Batterienetz (4') sowie zum Umschalten des Gebäudenetzes (2) von dem Batterienetz (4') auf das öffentliche Netz (3), wobei das Batterienetz (4') über einen Wechselrichter (6') mit einem lokalen Energiespeicher (5) verbindbar ist und der Wechselrichter (6') eine Synchronisationseinrichtung umfasst, mit den Merkmalen: a) zum Umschalten des Gebäudenetzes (2) von dem öffentlichen Netz (3) auf das 1-phasige Batterienetz (4') wird zunächst bei mit dem öffentlichen Netz (3) verbundenen Gebäudenetz (2) eine erste Leitung (L1) des öffentlichen Netzes (3) mit dem Synchronisationseingang (7) des Wechselrichters (6') verbunden, so dass die von dem Wechselrichter (6') bereitgestellte Wechselspannung in Bezug auf die erste Leitung (L1) des öffentlichen Netzes (3) phasensynchronisiert ist; b) dann wird die phasensynchrone Spannung des Wechselrichters (6') durch Schließen eines ersten Schaltelementes (100) über eine erste Leitung (LB1) auf die erste Leitung (L1') des Gebäudenetzes (2) übertragen und die erste Leitung (L1) des öffentlichen Netzes (3) sowie die erste Leitung (L1') des Gebäudenetzes (2) und die Verbindung zwischen der ersten Leitung (L1) des öffentlichen Netzes (3) und dem Synchronisationseingang (7) des Wechselrichters (6') werden getrennt; c) anschließend wird eine zweite Leitung (L2) des öffentlichen Netzes (3) mit dem Synchronisationseingang (7) des Wechselrichters (6') verbunden, so dass dieser jetzt eine in Bezug auf die zweite Leitung (L2) des öffentlichen Netzes (3) phasensynchrone Wechselspannung erzeugt; d) dann wird diese phasensynchrone Spannung des Wechselrichters (6') durch Schließen eines zweiten Schaltelementes (101) auch auf die zweite Leitung (L2') des Gebäudenetzes (2) übertragen, so dass sowohl auf der ersten Leitung (L1') als auch auf der zweiten Leitung (L2') des Gebäudenetzes (2) eine in Bezug auf die zweite Leitung (L2) des öffentlichen Netzes (3) phasensynchrone Spannung anliegt, und die zweite Leitung (L2) des öffentlichen Netzes (3) und die zweite Leitung (L2') des Gebäudenetzes (2) sowie die Verbindung zwischen der zweiten Leitung (L2) ...Method for switching over a building network (2) comprising at least three electrical lines (L1 ', L2', L3 ') from a public network (3) supplying a 3-phase alternating current to a single-phase battery network (4') supplying an alternating current for switching the building network (2) from the battery network (4 ') to the public network (3), wherein the battery network (4') can be connected to a local energy store (5) via an inverter (6 ') and the inverter (6 ') comprises a synchronization device, having the features: a) for switching the building network (2) from the public network (3) to the single-phase battery network (4') is first connected to the building network (2 ) a first line (L1) of the public network (3) to the synchronization input (7) of the inverter (6 '), so that the of the inverter (6') provided AC voltage with respect to the first line (L1) of the public ne tzes (3) is phase locked; b) then the phase-synchronous voltage of the inverter (6 ') is transferred by closing a first switching element (100) via a first line (LB1) to the first line (L1') of the building network (2) and the first line (L1) of public network (3) and the first line (L1 ') of the building network (2) and the connection between the first line (L1) of the public network (3) and the synchronization input (7) of the inverter (6') are separated; c) subsequently, a second line (L2) of the public network (3) is connected to the synchronization input (7) of the inverter (6 '), so that this one now with respect to the second line (L2) of the public network (3) phase-synchronous AC voltage generated; d) then this phase-synchronous voltage of the inverter (6 ') is transferred by closing a second switching element (101) also on the second line (L2') of the building network (2), so that both on the first line (L1 ') and on the second line (L2 ') of the building network (2) with respect to the second line (L2) of the public network (3) phase-locked voltage is applied, and the second line (L2) of the public network (3) and the second line (L2 ') of the building network (2) and the connection between the second line (L2) ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umschalten eines mindestens drei elektrische Leitungen umfassenden Gebäudenetzes von einem einen 3-phasigen Wechselstrom liefernden öffentlichen Netz auf ein einen Wechselstrom lieferndes 1-phasiges Batterienetz sowie zum Umschalten des Gebäudenetzes von dem Batterienetz auf das öffentliche Netz, wobei das Batterienetz über einen Wechselrichter mit einem lokalen Energiespeicher verbindbar ist und der Wechselrichter eine Synchronisationseinrichtung umfasst. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Schaltungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for switching over a building network comprising at least three electrical lines from a 3-phase alternating current supplying public network to an alternating current supplying 1-phase battery network and for switching the building network from the battery network to the public network, the battery via an inverter with a local energy storage is connectable and the inverter comprises a synchronization device. The invention further relates to a circuit device for carrying out this method.
Insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung lokaler Anlagen zur Erzeugung regenerativer Energie (Photovoltaikanlagen, Windstromanlagen, Biogasanlagen etc.) ist es üblich, die erzeugte Energie in einem lokalen Energiespeicher zwischenzuspeichern. Ist der Energiespeicher geladen, kann das entsprechende Gebäudenetz von dem öffentlichen Netz getrennt und der Energiespeicher über ein entsprechendes Batterienetz zur Energieversorgung des Gebäudenetzes herangezogen werden.In particular, in connection with the use of local plants for the production of renewable energy (photovoltaic systems, wind turbines, biogas plants, etc.), it is customary to buffer the energy generated in a local energy storage. If the energy store is charged, the corresponding building network can be disconnected from the public grid and the energy store can be used via an appropriate battery network to supply energy to the building network.
Die Umschaltung des Gebäudenetzes von dem öffentlichen Netz auf das Batterienetz erfolgt dabei üblicherweise mittels elektromechanischer Schaltelemente (Schütze). Diese Schaltelemente weisen allerdings den Nachteil auf, dass sie unter Last, aufgrund der sich zwischen den Schaltstücken der Schaltelemente ausbildenden Lichtbögen, relativ große Umschaltzeiten besitzen, während derer das Gebäudenetz in der Regel ohne Energieversorgung ist.The switching of the building network from the public network to the battery network is usually carried out by means of electromechanical switching elements (contactors). However, these switching elements have the disadvantage that they have relatively large switching times under load, due to the forming between the switching pieces of the switching elements arcs, during which the building network is usually without power supply.
Es ist ebenfalls bekannt, statt elektromechanischer Schaltelemente steuerbare Leistungs-Halbleiter-Schaltelemente (Thyristoren) zu verwenden. Allerdings sind die Umschaltzeiten dieser Schaltelemente ebenfalls relativ lang, so dass das Gebäudenetz bei einem Umschalten von dem 3-phasigen öffentlichen Netz auf ein Batterienetz (und umgekehrt) häufig mehr als 10 ms ohne Energieversorgung ist.It is also known to use controllable power semiconductor switching elements (thyristors) instead of electromechanical switching elements. However, the switching times of these switching elements are also relatively long, so that the building network is often more than 10 ms without power supply when switching from the 3-phase public network to a battery network (and vice versa).
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Nach Beendigung der Notstromversorgung der Verbraucher wird in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise ein Gebäudenetz von einem 3-phasigen Wechselstrom liefernden öffentlichen Netz auf ein einen Wechselstrom lieferndes 1-phasiges Batterienetz- und umgekehrt- unterbrechungsfrei umschaltbar ist. Ferner soll eine Schaltungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart werden.The invention has for its object to provide a method by which a building network from a 3-phase alternating current supplying public network to an alternating current supplying 1-phase Batterieetz- and vice versa is reversible switchable in a simple manner. Furthermore, a circuit device for carrying out the method is to be disclosed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Schaltungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved with respect to the method by the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, dass die Frequenzen des öffentlichen Netzes (in der Regel 50 Hz) und des Batterienetzes im Wesentlichen gleich sind. Sofern dieses nicht der Fall sein sollte, muss vor der Durchführung der Phasensynchronisation auch eine Frequenzsynchronisation des Batterienetzes in Bezug auf das öffentliche Netz vorgenommen werden. Hierzu wird die Frequenz des öffentlichen Netzes gemessen und danach die Frequenz des Batterienetzes mit Hilfe einer Steuerungseinrichtung, welche mit dem Wechselrichter kommuniziert, nachgeführt bzw. geregelt.The inventive method requires that the frequencies of the public network (usually 50 Hz) and the battery network are substantially equal. If this is not the case should be, must also be made a frequency synchronization of the battery network in relation to the public network before performing the phase synchronization. For this purpose, the frequency of the public network is measured and then tracked or regulated the frequency of the battery network by means of a control device which communicates with the inverter.
Die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung umfasst außer Schaltungseinrichtungen zum Trennen/Verbinden der Leitungen des öffentlichen Netzes oder des Batterienetzes von/mit dem Gebäudenetz auch eine durch einen Mikrocomputer ansteuerbare elektronische Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Schaltungseinrichtungen sowie einen Wechselrichter mit integrierter Synchronisationseinrichtung. Derartige Wechselrichter sind an sich handelsüblich, wobei die Synchronisationseinrichtung bei den bekannten Wechselrichtern nicht zur Synchronisation des Batterienetzes in Bezug auf das öffentliche Netz dient, sondern zur Synchronisation der Anlage zur Erzeugung regenerativer Energie mit dem öffentlichen Netz, damit in dieses beispielsweise von einer Photovoltaikanlage Strom eingespeist werden kann.The circuit device according to the invention comprises in addition to circuit means for separating / connecting the lines of the public network or the battery network from / to the building network also controlled by a microcomputer electronic control device for driving the circuit devices and an inverter with integrated synchronization device. Such inverters are commercially available, the synchronization device is not used in the known inverters for synchronization of the battery network with respect to the public network, but to synchronize the system for generating renewable energy with the public grid, thus fed into this example of a photovoltaic system current can be.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following, with reference to figures explained embodiments. Show it:
In
Die erste Schaltungsvorrichtung
Ferner umfasst die erste Schaltungsvorrichtung
Die Steuereinrichtung
Nachfolgend wird mit Hilfe der
Erhält nun durch eine entsprechende Schaltungslogik (nicht dargestellt) oder durch eine manuelle Betätigung die Steuereinrichtung
Anschließend wird durch Schließen der zweiten Schaltungseinrichtung
Schließlich wird das öffentliche Energieversorgungsnetz durch Öffnen der ersten Schaltungseinrichtung
Stellt die Steuereinrichtung
Hierzu wird zunächst bei mit dem Batterienetz
Schließlich werden durch Betätigung der dritten Schaltungseinrichtung
Aufgrund der begrenzten Speicherkapazität der Energiespeicher
Nachfolgend soll daher mit Hilfe der
Hierzu ist eine zweite Schaltungsvorrichtung
Zur Beschreibung der Wirkungsweise der zweiten Schaltungsvorrichtung
Erhalt nun durch eine entsprechende Schaltungslogik oder durch eine manuelle Betätigung die Steuereinrichtung
Dieser erzeugt auf der Ausgangsleitung
Anschließend werden das Schaltelement
Nun wird das Schaltelement
Durch Schließen des zweiten Schaltelementes
Anschließend werden das Schaltelement
Schließlich wird das Schaltelement
Nach Schließen des dritten Schaltelementes
Werden nun das Schaltelement
Soll das Gebäudenetz
Durch entsprechende Betätigung der ersten Schaltungseinrichtung
Dann veranlasst die Steuereinrichtung
Anschließend wird die zweite Leitung L2 des öffentlichen Netzes durch Schließen des Schaltelementes
Die Steuereinrichtung
Schließlich wird auch die dritte Leitung L3 des öffentlichen Netzes
Nachdem mit Hilfe des Schaltelementes
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013007766.4A DE102013007766B4 (en) | 2013-05-04 | 2013-05-04 | Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013007766.4A DE102013007766B4 (en) | 2013-05-04 | 2013-05-04 | Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102013007766A1 DE102013007766A1 (en) | 2014-11-06 |
| DE102013007766B4 true DE102013007766B4 (en) | 2018-03-08 |
Family
ID=51727287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102013007766.4A Expired - Fee Related DE102013007766B4 (en) | 2013-05-04 | 2013-05-04 | Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102013007766B4 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102020100008A1 (en) * | 2020-01-02 | 2021-07-08 | Innogy Se | Electrical supply system for a building |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008020356A1 (en) | 2008-04-23 | 2009-10-29 | Fraport Ag Frankfurt Airport Services Worldwide | Emergency power supply system with fuel cell |
| DE102011000394A1 (en) | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Sma Solar Technology Ag | Local energy supply system |
-
2013
- 2013-05-04 DE DE102013007766.4A patent/DE102013007766B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008020356A1 (en) | 2008-04-23 | 2009-10-29 | Fraport Ag Frankfurt Airport Services Worldwide | Emergency power supply system with fuel cell |
| DE102011000394A1 (en) | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Sma Solar Technology Ag | Local energy supply system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102013007766A1 (en) | 2014-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102009025363B4 (en) | Starting source inverter | |
| DE102014104216B3 (en) | Single-phase emergency operation of a three-phase inverter and corresponding inverter | |
| DE102009018377A1 (en) | Method and electrical circuit for testing a connectable to an electric power grid power generator or energy consumer | |
| DE112015002616B4 (en) | Converter arrangement | |
| WO2020108959A1 (en) | Method for supplying electricity to the controller of an inverter, facility component, inverter and energy generation facility having such a facility component | |
| WO2017207764A1 (en) | Inverter and method for operating an inverter | |
| EP3176937A1 (en) | Power converter assembly | |
| DE102018116013B4 (en) | Power generation system, inverter and method for precharging DC intermediate circuits of inverters | |
| WO2016207026A1 (en) | Method for stabilising an electrical alternating voltage grid | |
| DE102014202426B4 (en) | Method for testing a separation point of a photovoltaic inverter and photovoltaic inverter | |
| WO2011131655A2 (en) | Electricity generating system and method for operation of a system such as this | |
| DE102008038542A1 (en) | Method and device for connecting a photovoltaic system to a power supply network | |
| DE102013007766B4 (en) | Method and circuit device for switching a building network from a public network to a battery network and vice versa | |
| DE102020130539B4 (en) | Method for operating an energy supply system, energy supply system and control unit for an energy supply system | |
| DE102013014830A1 (en) | Electric unit for a pumped storage power plant | |
| WO2021023604A1 (en) | Energy supply system having a coupling device | |
| DE202006001063U1 (en) | Inverter for feeding electrical energy from a photovoltaic unit to a three phase mains has a DC converter with maximum power point tracking control and bridge circuit | |
| WO2009056573A1 (en) | Photovoltaic inverter unit with option for switching between a power supply system with a fixed frequency and a load variable frequency | |
| DE3628137A1 (en) | WIND POWER PLANT | |
| DE102010048541A1 (en) | Method and electrical circuit for testing a connectable to an electric power grid power generator or energy consumer | |
| DE102023103130B4 (en) | MAINS CONNECTION FOR INVERTER | |
| DE102015001010A1 (en) | Energy transmission system and method of its operation | |
| WO2023227342A1 (en) | Method for pre-magnetizing a medium voltage transformer, control unit, and electrolysis system | |
| WO2025078352A1 (en) | Method for starting an electrolysis supply system having parallel converters and reduced pre-charging unit | |
| DE685163C (en) | Method and device for parallel connection of a control converter, which works on a consumer and is provided with an external and a network excitation device, with a network fed by power generators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R082 | Change of representative | ||
| R020 | Patent grant now final | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |