[发明专利]用于确定差值电流的故障电流分量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定差值电流的故障电流分量的方法以及一种用于执行这样的方法的装置，所述差值电流在一逆变器上被测量，其中，所述方法具有独立权利要求1的前序部分的特征，所述装置具有并列的独立权利要求14的前序部分的特征。

所述逆变器尤其涉及将直流电源提供的直流电调整成交流电的逆变器。该直流电源尤其可以是一光电设备，该光电设备单独地基于其空间上的扩展尺寸而具有巨大的对地漏电量相对地的该漏电量和电位位移在逆变器的运行中出现，由于它们而产生对地的漏电流。所述漏电流在差值电流中发现，该差值电流一般被监控用于快速识别故障电流的出现。大的漏电流因此导致，在通过监控差值电流识别故障电流时减少敏感性。因此而感兴趣的是：确定差值电流的实际故障电流分量。

背景技术

标准VDE0126和VDE0126-1-1要求，逆变器与突然出现的差值电流的有效值相关地通过其电网接口在预先给定的关断时间之内由电网分开。如已经说到的那样，该差值电流由阻性故障电流和附加的容性漏电流组成，它们矢量地叠加为所述差值电流。能够这样得到用于满足所提到的标准的规范的试验设置和试验流程的设定，即，故障电流的阶跃式提升必须也在存在大的漏电流的情况下单独地导致逆变器从电网的分开。对此而需要的是：确定差值电流的故障电流分量。

在一逆变器上，所述差值电流通常以一总电流互感器（Summenstromwandler）来测量，该总电流互感器的电压信号是对于所述逆变器的零线和相位之间的差值电流的量度。通过这样的趋势，即，无变压器的逆变器伴随光电设备的提高的功率和较大的尺寸设定来发展，相对地的电容进而出现的漏电流提高。通过使用确定的用于所述光电设备的材料，该趋势进一步加强。此外，所述漏电量例如在作为直流电源的光电设备的情况下不是恒定的，而是尤其由于到光伏电池板（Photovoltaikpaneele）上的沉积（Niederschlag）而改变。为了足够敏感地检测故障电流中的阶跃因此必须将漏电流分量连续地从所述差值电流分开。

为了将漏电流从总电流互感器的电压信号分离而已知的是，所述总电流互感器测量的所有缓慢改变的电流被限定为漏电流并且通过评价软件（Auswertungssoftware）来补偿。故障电流的出现的阶跃然后可以矢量地进行计算。但是在该方法中，漏电流中的阶跃错误地被解释为故障电流。

由WO98/58432A1公知了用于交流电网中的绝缘和故障电流监控的方法和装置。在所述方法和装置的情况下检测电网导线之间的通过矢量叠加而形成的差值电流。从所述差值电流来确定交流分量。作为第二电网参数检测至少两个电网导线之间的电网交流电压或一根电网导线及一根电位均衡导线或一根中性导线之间的电网交流电压。然后求出差值电流的交流分量的幅值与两个所检测的电网参数之间的相位角φ的余弦函数值之间的乘积来作为电网阻性故障电流的量度。该求出可以通过差值电流交流分量与一个乘法信号的乘法和接下来的构成算术平均值来执行，其中，所述乘法信号相应于在其有效值方面保持恒定的电网交流电压。在该已知方法宽展到一多相交流电网上时，所提到的多个步骤应该对于三根电网导线中的每个分开地执行，其方式是：检测所有三个电网导线的差值电流的交流分量；此外，检测每根电网导线以及一根中性导线或一根电位均衡导线之间的三个电网交流电压；求出差值电流交流分量的幅值以及所述三个相位角φ的余弦函数值之间的相应的三个乘积。公开的方法能够原理上地应用到一单相逆变器上，但是已证明的是：在一多相逆变器上所测量的差值电流的交流故障电流分量不能以该方式适用地确定。也在一单相逆变器的情况下出现这样的运行状态，其中，被测量的差值电流的交流故障电流分量以该公知的方法不能被适用地确定。

发明内容

本发明基于这样的任务，即，指出一种用于确定差值电流的故障电流分量的方法以及一种用于执行这样的方法的装置，该差值电流在一逆变器上测量，利用所述方法和装置至少适用地确定了所述差值电流的交流故障电流分量和优选地还有全部故障电流分量。

本发明的任务通过具有独立权利要求1的特征的方法以及通过具有并列独立权利要求14的特征的装置解决。新的方法的优选实施方式在从属权利要求2至13中限定。从属权利要求15至25涉及新的装置的优选实施方式。权利要求26指向到具有根据前述装置权利要求之一所述的装置的逆变器。