方法、电路安排和具有在带差值电流传感器的光伏设备中用于泄漏电流补偿的器件的光 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在光伏设备中的泄漏电流补偿（Ableitstromkompensation) 的方法，该方法具有专利独立权利要求1的前序部分的步骤。本发明还涉及一种用于在光 伏设备中的泄漏电流补偿的电路安排，该电路安排具有专利独立权利要求5的前序部分的 特征。此外，本发明涉及一种具有专利独立权利要求9的前序部分的特征的光伏逆变器。该 电路安排及还有该光伏逆变器尤其设置为用于实施根据本发明的方法。在此，该光伏逆变 器可以是该电路安排的部件。除该电路和该光伏逆变器外，该光伏设备包括至少一个光伏 发电机。 现有技术
[0002] 从EP2372857A1已知一种具有专利独立权利要求1的前序部分的步骤的方法、一 种具有专利独立权利要求5的前序部分的特征的电路安排以及一种具有专利独立权利要 求9的前序部分的特征的光伏逆变器。该文件致力于确定一个差值电流的故障电流分量 (Fehlerstromanteils)，该差值电流作为通过引导交流发电机的电流的多个线路上的电流 加和而被测定。由此生成基准电流的一个电信号，在该交流发电机处的电压引起该基准电 流通过电容器流向接地。该电信号与一个缩放系数相乘，并且该以此方式缩放的电信号作 为电容性泄漏电流分量的度量从该差值电流中减去。在此，连续地以此方式跟踪该缩放系 数，使得在减去缩放的电信号之后该差值电流的有效值最小化。从该差值电流中减去该缩 放的电信号能够用测定该差值电流的加和电流变换器（Summenstromwandler)进行。通过 减去该缩放的电信号而最小化的该差值电流的有效值是故障电流的有效值，也就是说，还 由该加和电流变换器测定的差值电流是纯故障电流分量，能够以此方式选择性地监测该纯 故障电流分量。
[0003] 通常需要的是：除了根据产品标准EN62109所需的、作为一个电气设备内部的差 值电流传感器（例如一个光伏逆变器）的RCMU(残余电流监测单元，ResidualCurrent MonitoringUnit)外，使用一个或多个外部的RCD(残余电流保护装置，ResidualCurrent ProtectionDevices)作为额外的差值电流传感器。这些故障电流保护设备监测一个差值 电流是否遵守阈值，但通常不量化地测定该差值电流。即使在一个光伏逆变器内部实施从 EP2372857A1已知的对在该差值电流处的泄漏电流分量的补偿，也不能阻止由于外部RCD 监测的差值电流的高泄漏电流分量导致的该外部RCD的错误触发。
[0004] 从瑞士ABB有限公司（ABBSchweizAG)20105/C版本的"ABB技术信息、故障电流 保护电路、故障电流保护开关器的不希望的触发（ABBTechnischeInformation,Fehlerst romschutzschaltung,unerwilnschteAusldsungenv〇nFehlerstromschutzschaltern) '，已 知，使用一个三相的故障电流保护开关器，以便监测连接在一个中性导体和一个极性导体 之间的、具有大的泄漏电容的负载。在此，在该加和电流变换器的朝向该负载的侧面上的一 个补偿电容器连接到极性导体的端子和在其他情况下不使用的、通过该加和电流变换器的 电流路径的一个端子之间。该电流路径的输入侧的端子在该加和电流变换器外部与用于中 性导体的该输出侧的端子相连接。在该电路安排中，除了来自一个电容性泄漏电流的、由该 负载导致的差值电流以外，一个额外的电容性泄漏电流经过该极性导体流向该补偿电流电 容器。除了该极性导体以外，该额外的泄漏电流两次在反方向上流动通过该加和电流变换 器，并且一次经过该在其他情况下不使用的电流路径而另一次经过该中性导体。以此方式 补偿从该负载流出的电容性泄漏电流的一部分，即不由该加和电流变换器测定。对于该补 偿电容器存在限制，使得经过该补偿电容器的泄漏电流在负载关断的情况下不触发具有该 加和电流变换器的故障电流保护开关器。
[0005] 发明目的
[0006] 本发明所基于的目的在于，以简单的方式通过另外的故障电流保护设备（尤其那 些自己不测定实际流动的差值电流的故障电流保护设备）即使在光伏发电机的强烈波动 的泄漏电容的情况下也显著地提高光伏设备的保险装置（Absicherung)的稳固性。
[0007] 解决方案
[0008] 本发明的目的通过具有专利独立权利要求1的步骤的方法、具有专利独立权利要 求5的特征的电路安排和具有专利独立权利要求9的特征的光伏逆变器实现。方法、电路 安排和光伏逆变器的优选的实施方式在专利从属权利要求中限定。
【发明内容】
[0009] 当在本说明书中讨论测定一个值时，这意味着，量化地、即在其实际的量值方面测 定该值。然而，不必准确地确定该量值。而例如足够的是，输出一个信号作为该值的测定的 结果，该结果随着该值的实际的量值而上升和下降，其中优选在该信号的幅值与该值的量 值之间有固定的关系。就此而言，此处"测定（Erfassen)"一个值并不强制地意味着：在该 值的任何物理单位下测量该值。
[0010] 当在本说明书中在没有其他陈述的情况下讨论一个差值电流传感器时，该差值电 流传感器可以监测和/或测定一个差值电流。输出一个信号（该信号随着该值的实际的量 值上升和下降）自身对于用差值电流传感器监测一个差值电流而言不是强制性的。因此也 可以仅以如下方式监测该差值电流，使得将该差值电流与一个或多个极限值比较并且当该 差值电流超过这些极限值之一时，输出一个信号。该信号可以是触发一个故障电流保护装 置。即原理上，一个差值电流传感器可以是一个RCMU，可以是一个RCD，还可以是其他结构 形式。总体上，该差值电流传感器具有一个加和电流变换器。
[0011] 然而当在说明书中讨论电流加和的最小化时，这意味着，至少使随着该电流加和 的实际的量值而上升和下降的一个信号或一个值最小化。在时间上变化的电流加和的最小 化尤其意味着电流加和的有效值的最小化。
[0012] 当在本说明书中讨论，一个交流电流相对于另一个交流电流具有通过一个负的系 数匹配的幅值时，意味着以下事实：该系数是负的，即该一个交流电流与该另一个交流电流 是反相的。
[0013] 在本说明书中，引导电流的线路可以理解为如下线路，该线路设置为在一个光伏 设备内部用于将电流从一个光伏发电机引导到该光伏设备的输出端。中性导体也属于其 中。然而，中性导体不是处于电压下的、引导电流的线路。只有在交流电流侧的极性导体或 相导体和在直流电流侧的、与这些光伏发电机相连接的连接线路（只要它们没有被接地） 属于这些处于电压下的、引导电流的线路。
[0014] 在根据本发明的、用于在光伏设备中的泄漏电流补偿的方法中，测定从处于电压 下的、引导电流的至少一条线路经过一个电容向接地流动的一个基准电流。生成一个补偿 电流，该补偿电流具有该基准电流的相位和频率并且具有相对于该基准电流通过一个负的 缩放系数匹配的幅值。借助于一个差值电流传感器测定一个电流加和，其中该电流加和的 加数是通过完整的一组导电线路的电流和该补偿电流。通过该缩放系数的匹配使所测定