[发明专利]用于监控光伏设备的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于监控光伏设备的至少一个设备部分或整个光伏设备的一种方法和一种装置。

背景技术

具有处于几百万瓦特范围中的功率的光伏设备是发电站，其中借助于光伏单元将太阳的辐射能量转换成直流电流形式的电能。光伏单元通过充分利用光伏效应而用作辐射能量的转换器。由于单个光伏单元的小电压（大约0.5伏特），多个单元可被联合成光伏模块。多个光伏模块被互连成串联串。

光伏设备因此通常包括多个光伏模块，这些光伏模块分别包括大量彼此电互连的光伏单元。为了将由光伏设备产生的直流电流馈送到公共电网中，直流电流必要时必须借助于逆变器被转换成交流电流。为了将各个光电模块相互连接和/或与公共电网和/或负载连接，设置至少一个电线路系统，必要时还设置耦合箱和/或发电机箱，其中以电的方式进行光伏模块的联接。

在此，具有处于几百万瓦特范围中的功率的光伏设备占用大的设备面，该设备面大多数大于一平方千米。光伏设备也经常被高度分支，其中必要时使用相互间隔的露天的和经历高太阳照射的场地来安装包括大量光伏单元的光伏模块。在光伏设备的各个光伏模块之间的间隔在此可以为多于一千米。光伏设备的几何形状和各个光伏模块之间的间隔取决于可供使用的一个或多个地块面积（Grundstücksfl?che）。在此，运行建筑（Betriebsgeb?ude）的布置和数量优选地如此来选择，即使得各个光伏模块至运行建筑的间隔尽可能均匀地来实施并且在光伏模块和运行建筑之间的导电线路尽可能相同或相似长地被构造。导电线路被实施为直至最大约1200m、优选地不长于大约500m的长度。

这样的光伏设备大多不被个人拥有，使得无论是由于多个有缺陷的光伏单元和/或由于一个或多个有缺陷的光伏模块和/或由于设备的线路系统中的电线路的一个或多个断裂和/或由于一个或多个逆变器处的缺陷而使广阔的光伏设备的一部分中的缺陷经常在较长的时间段上保持未被识别并且导致设备收益减少。尤其是借助于操作人员监控广阔的光伏设备的所有区域需要高的经济和/或技术耗费并且因此是不能获利的。

但是为了能够实现对光伏设备的监控，不同的自诊断系统已经被使用，这在下面予以详述。

已知的第一自诊断系统基于，将各个光伏模块的在逆变器处聚集的和电流相互比较。一旦一个和电流在与其他和电流的比较中被识别为太低，则输出故障消息。在此，在日间进程中经常出现故障消息，因为由于因变换的云使光伏设备部分遮蔽而总是导致一个或多个和电流与在设备的由太阳更强烈照耀的另一部分中产生的和电流的偏差。

已知的第二自诊断系统基于，将不同逆变器的当前功率相互比较。一旦当前功率在与其他功率的比较中被识别为太低，则输出故障消息。不过在此情况下出现与在第一自诊断系统时相同的问题。

已知的第三自诊断系统基于形成当前所获得功率与光伏设备基于所测量的太阳辐射功率的理论上可获得的功率之比。在此有问题的是，由于变换的环境条件、尤其是变换的风速和/或天气决定的和/或季节决定的太阳照射，在一年的不同日子所确定的功率比的可比较性是不可能的。

已知第四自诊断系统基于，将不同逆变器的标准化能量相互比较。不过在此情况下出现与在第三自诊断系统时相同的问题。

出版物 “überwachung/Monitoring von Photovoltaikanlagen”(M. D’Souza, L. Herzog，Bulletin SEV/VSE 10/94, 第27-28页)描述了用于保证光伏设备收益的监控装置的方案。

出版物“Analyse des Betriebsverhaltens von Photovoltaikanlagen durch normierte Darstellung von Energieeintrag und Leistung”(H. H?berlein, C. Beutler， Bulletin SEV/VSE 4/95, 第25-33页)描述了将不同大小和局部安置的光伏设备相互比较的可能性。不过，来自处于几百万瓦特的数量级中的光伏设备的经验已经表明，如果在功率层面或在具有短时间间隔的功率平均值上将实际值与额定值的商与设备特定的参考值相比较，则由云对光伏设备的部分遮蔽在自动化监控系统中产生许多错误故障消息。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于监控光伏设备的至少一个设备部分的相对于此改善的方法和改善的装置。

该任务针对用于监控光伏设备的至少一个设备部分的方法被解决，所述方法具有以下步骤：