用于將電流饋送到線路支路的方法和饋送控制器的制造方法
【專利說明】
[0001]本發(fā)明的
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于將來自一個能量生成設備和一個外部的能量供應網(wǎng)絡的電流饋送到電氣設施的通過線路保護熔斷器防護的線路支路中的方法，該線路支路設計為用于最高達一個最大允許值的電流。此外，本發(fā)明還涉及用于將來自一個能量生成設備和一個外部的能量供應網(wǎng)絡的電流饋送到一個電氣設施的此類的線路支路中的饋送控制器。
[0003]在該電氣設施的情況下，這尤其能夠指房屋設施，其中，用于家庭自給的房屋設施配備有一個光伏設備(PV設備)。
現(xiàn)有技術
[0004]在已知的房屋設施(這些房屋設施配備有用于自給的PV設備)的情況下，該PV設備以如下方式設計，使得其最大將如此多的電流饋送到該房屋設施的一個線路支路中，使得在該線路支路中流動的電流不超過一個最大允許值。為了即使在不能從該PV設備產(chǎn)生并且饋送足夠的電流時也確保該能量供應，該線路支路連接到一個外部的能量供應網(wǎng)絡。通常通過一個電能表實現(xiàn)到該外部的能量供應網(wǎng)絡的連接，該電能表配備有一個線路保護熔斷器。通過該線路保護熔斷器確保，將不大于該線路支路允許的電流從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送到該線路支路中。然而，該PV設備不一定通過帶有該線路保護熔斷器的電能表連接到該線路支路處，而是連接在該線路支路的另一個位置處，例如在該房頂區(qū)域中的該線路支路的末端處。因為從該PV設備產(chǎn)生和饋送的電流然后沒有流經(jīng)該線路支路的相關的線路保護熔斷器，能夠出現(xiàn)的情況是，饋送比允許的更多的電流到該線路支路中，即，該線路支路通過該線路保護熔斷器不防止過流狀態(tài)，在該狀態(tài)中，該線路支路中流動的電流超過該最大允許值。
[0005]由文獻US 2011/0241426 A1和屬于同一專利族的US 8,362,646 B2已知一種方法，通過該方法應該防止在一個帶有兩個分離的電流饋送的線路分支內(nèi)的過流狀態(tài)。為此，在用于外部的能量供應網(wǎng)絡的連接點的范圍內(nèi)設置一個電流傳感器，通過該電流傳感器測定從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流。該值傳輸?shù)皆揚V設備的一個逆變器的控制器處。然后由該控制器檢測，從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流和從該PV設備饋送的電流的和是否超過對應的線路支路的最大允許電流值。當超過該最大允許電流值時，切斷或以如下方式調(diào)節(jié)該PV設備，使得這些饋送的電流的和不超過所允許的電流值。即使如下信息沒有到達時，也實現(xiàn)對該PV設備的切斷:這些信息對于檢測從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流和從該PV設備饋送的電流的和是否超過對應的線路支路的最大允許電流值是必需的。當在通過兩個電流饋送的和超過所允許的電流值的情況下該PV設備沒有對用于切斷或調(diào)節(jié)的這些命令進行反應時，該電流也不會通過在用于該外部的能量供應網(wǎng)絡的連接點處設置的線路保護熔斷器被切斷。
[0006]由文獻EP2 388 879 A1已知一種另外的方法，通過該方法應該避免在一個線路支路內(nèi)的過流狀態(tài)，來自一個外部的能量供應網(wǎng)絡和來自一個本地的能量生成設備的電流饋送到該線路支路中。為此，在用于該外部的能量供應網(wǎng)絡的連接點的區(qū)域內(nèi)設置一個保護裝置。該保護裝置一方面接收從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流的測量值，并且另一方面接收在相同的時間點從該本地的能量生成設備饋送的電流的測量值。由該保護裝置測定這兩個測量值的和。如果這些饋送的電流的和超過在該線路支路中的最大允許電流值，一個保護開關器打開，該保護開關器將該線路支路從該外部的能量供應網(wǎng)絡斷開。這些單獨的測量值在其產(chǎn)生的地點設置有一個時間戳。直到該保護裝置已經(jīng)接收所有屬于相同時間點的測量值之前，緩存這些已經(jīng)存在的測量值。
[0007]由文獻US6，605，881 B2已知一種接線盒，通過該接線盒，一個PV設備和一個外部的能量供應網(wǎng)絡能夠連接到帶有負載的線路支路。在用于帶有負載的線路支路的連接點處設置一個電流傳感器，通過該電流傳感器檢測到向負載流動的電流。此外設置一個電壓傳感器，通過該電壓傳感器檢測該外部的能量供應網(wǎng)絡的電壓。由這兩個值能夠測定，哪種功率目前正由負載消耗。然后，依賴于該負載所需的功率對該PV設備進行控制，其中確保由該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的功率不低于一個預定的值。為了防止過流狀態(tài)，該接線盒具有一個保護開關器，當這兩種電流的和大于帶有負載的線路支路的最大允許電流時，該線路支路能夠通過該保護開關器從該PV設備和該外部的能量供應網(wǎng)絡斷開。
[0008]由文獻W002/29954 A1已知使用一個可控制的過流保護用于將負載連接到能量供應網(wǎng)絡。通過該過流保護例如在其觸發(fā)閾值和觸發(fā)特性方面能夠進行匹配，該過流保護應該能夠靈活地用于不同的負載，其中通過考慮其不同的要求能夠確保相應最佳地保護免受過流狀態(tài)影響。
[0009]本發(fā)明的目的
[0010]本發(fā)明的目的在于提出一種方法，其中能夠?qū)碜砸粋€能量生成設備的電流和來自一個外部的能量供應網(wǎng)絡的電流饋送到一個線路支路中，其中可靠地防止超過在該線路支路中的最大允許電流值。同時，應該避免從該能量生成設備饋送的電流的不必要的節(jié)流。此外，本發(fā)明的目的在于，提出一種饋送控制器，用于將來自一個能量生成設備的和一個外部的能量供應網(wǎng)絡的電流饋送到電氣設施的線路支路中，通過該饋送控制器能夠可靠地防止出現(xiàn)比在該線路支路中的最大允許電流更大的電流。
[0011]解決方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的用這些獨立權利要求1和13的特征實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另外的優(yōu)選的構型可以從這些從屬權利要求中得出。
[0013]本發(fā)明的說明
[0014]在從現(xiàn)有技術中已知的方式的情況下，以如下方式控制來自一個PV設備和一個外部的能量供應網(wǎng)絡的電流的饋送，使得在通過對應的傳感器已經(jīng)檢測到比允許的更多的電流被饋送到一個線路支路中后，就調(diào)節(jié)該PV設備。由此不可避免地存在至少一定的時間段的過流狀態(tài)。即使在由EP 2 388 879 A1已知的方式的情況下也不能夠可靠地排除至少暫時地存在過流狀態(tài)，因為首先必須測量從該本地的能量生成設備饋送的電流并且將其傳輸?shù)接糜跀嚅_該外部的能量供應網(wǎng)絡的電流饋送的保護裝置。在由現(xiàn)有技術中已知的方式的情況下，必須將過流狀態(tài)納入考慮的時間段尤其依賴于這些傳感器的靈敏度、通信的迅捷性以及調(diào)節(jié)該PV設備所需的時間段。在一種此類的系統(tǒng)中與該PV設備或該保護裝置的通信就其可靠性而言尤其必須滿足這些提高的要求，因為該通信對于房屋設施的安全性同樣負有責任。尤其在該通信發(fā)生故障的情況下或者在通信時較長的數(shù)據(jù)運行時間的情況下，(至少在沒有額外的和在某些情況下高耗費的措施的情況下)不能充分地確保該房屋設施的安全性。
[0015]根據(jù)本發(fā)明可以看出，當來自該外部的能量供應網(wǎng)絡的電流通過具有可變的極限值(該極限值用于從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流)的線路保護熔斷器進行饋送時，并且依賴于該可變的極限值來實現(xiàn)從該能量生成設備饋送更多的電流時，能夠避免一種此類的過流狀態(tài)。為此，只有在該線路保護熔斷器的極限值受一個饋送控制器控制地已經(jīng)以如下程度降低(即減小)，使得不超過在該線路支路中的最大允許電流值之后，才使從該能量生成設備饋送的電流的最大電流受該饋送控制器控制地升高。于是另外的信息無論在該能量生成設備處還是在該線路保護熔斷器處，對于于防止饋送比該最大允許值更多的電流而言都不是必需的。例如，對于控制該能量生成設備并非必需的是，測定多少電流目前從該外部的能量供應網(wǎng)絡進行饋送，因為已經(jīng)通過該最大電流考慮到最大多少電流能夠從該外部的能量供應網(wǎng)絡進行饋送。
[0016]在一種根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，電流一方面從一個外部的能量供應網(wǎng)絡并且另一方面從一個能量生成設備饋送到該線路支路中。為了將電流從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送到該線路支路中，設置一個線路保護熔斷器，該線路保護熔斷器預先設定該饋送的電流的一個可變的極限值。通過該線路保護熔斷器的極限值限制從該外部的能量供應網(wǎng)絡饋送的電流。超過該極限值可能(在適當時在一個預先設定的時間段之后或根據(jù)一個在該線路保護熔斷器內(nèi)部存儲和預先可編程的觸發(fā)特性)導致觸發(fā)該線路保護熔斷器。
[0017]按照根據(jù)本發(fā)明的方法以如下方式控制由該能量生成設備產(chǎn)生的電流的饋送，使得不大于某一個最大電流進行饋送。但是，該最大電流能夠被改變。例如，能夠升高該最大電流，以便能夠從該能量生成設備饋送更多的電流到該線路支路中。按照根據(jù)本發(fā)明的方法，只有在該線路保護熔斷器的極限值已經(jīng)以如下方式匹配，使得即使在該最大電流升高后也不超過在該線路支路中的最大允許電流值之后，才使該最大電流被升尚，以便能夠從該能量生成設備饋送更多的電流到該線路支路中。在此情況下，該最大電流的升高受該饋送控制器控制，該饋送控制器也控制該線路保護