[發(fā)明專利]操作發(fā)電系統(tǒng)的方法和使用該方法的發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080071090.7
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN114503386A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: D·赫爾梅林;A·福爾克
• 申請（專利權）人: 艾思瑪太陽能技術股份公司
• 主分類號: H02J1/08
• 分類號: H02J1/08;H02J1/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;楊明釗

本申請描述了一種操作具有多個DC子發(fā)電機(5.1?5.n)的發(fā)電系統(tǒng)(EEA；1)的方法，這些子發(fā)電機彼此并聯(lián)連接并分別經由DC/DC轉換器(4.1?4.n)與公共DC負載(20)連接。在此，每個DC子發(fā)電機(5.1?5.n)包括DC源(2.1?2.n)，DC源(2.1?2.n)經由與DC源(2.1?2.n)串聯(lián)連接的至少一個保險裝置(9.1?9.n)與DC/DC轉換器(4.1–4.n)連接，DC/DC轉換器(4.1–4.n)分配給相應的DC子發(fā)電機(5.1–5.n)。該方法包括以下步驟：監(jiān)控每個DC子發(fā)電機(5.1?5.n)的故障(30)，特別是短路故障，其中，當DC子發(fā)電機(5.1?5.n)的監(jiān)控指示有故障的DC子發(fā)電機(5.1)時，以對應于預設值的公共總電流I_Rest操作未分配給有故障的DC子發(fā)電機(5.1)的那些DC/DC轉換器(4.2?4.n)。本申請還涉及一種被設計和設置用于執(zhí)行該方法的發(fā)電系統(tǒng)(1)。

發(fā)明的技術領域

本發(fā)明涉及一種操作發(fā)電系統(tǒng)(EEA)的方法。特別地，本發(fā)明涉及EEA的操作，其中識別EEA內的故障并且除了至少減少其對EEA的組件的破壞性影響外避免對EEA的組件的破壞性影響。特別地，EEA可以是具有多個DC子發(fā)電機的再生EEA，這些子發(fā)電機彼此并聯(lián)連接并且分別通過DC/DC轉換器連接到公共DC負載以對其供電。特別地，當一個DC子發(fā)電機，也可能是多個DC子發(fā)電機有故障，例如短路故障時，可能存在故障情況。本發(fā)明還涉及被設計和設置用于這種方法的EEA。

現(xiàn)有技術

在所謂的電轉氣過程中，電能通過電解裝置轉化為氣態(tài)能量載體，特別是氫氣。有利地，電能可以是再生產生的電能。在這樣的方法中，電解裝置和為電解裝置供電的再生EEA可以以獨立電網的形式相互連接，該獨立電網根本不連接以交流電壓操作的公共能源供應網絡(EVN)或僅臨時與其連接。

許多再生能源本質上通常被設計為DC源。由于電解裝置作為DC消耗裝置操作，如果獨立電網也設計為DC電網，則在避免轉換損失方面是有利的。例如，EEA可以在獨立電網內具有設計為光伏(PV)子發(fā)電機的多個DC子發(fā)電機，這些DC子發(fā)電機分別通過DC/DC轉換器彼此并聯(lián)地與電解裝置的輸入端或另外的DC負載連接。DC子發(fā)電機的電壓可以經由DC/DC轉換器與電解裝置輸入端處的電壓解耦。因此，每個DC子發(fā)電機可以在其各自的最大功率點(MPP＝Maximum Power Point)運行，并且仍然為電解裝置提供對所有DC/DC轉換器來說都相同的輸出電壓。在此，電解裝置的工作點，特別是其功耗，可以通過DC/DC轉換器的輸出電壓來設置。具體來說，上級的控制單元可以調節(jié)DC/DC轉換器的輸出電壓，使得一方面，在獨立電網中產生和消耗的總功率之間始終保持平衡，而另一方面，始終可以在PV子發(fā)電機的再生產生的功率上收獲最大可能功率。

如果作為DC子發(fā)電機運行的一個PV子發(fā)電機，也可能是多個PV子發(fā)電機有故障，例如短路故障或雙重絕緣故障，則無故障運行的DC子發(fā)電機將其功率饋送到有故障的DC子發(fā)電機中(或者可能是多個有故障的DC子發(fā)電機中)。DC子發(fā)電機通常包括一個或更多個DC源。在此，根據(jù)EEA的規(guī)模，DC子發(fā)電機的DC源經由一個或更多個保險裝置與分配給DC子發(fā)電機的DC/DC轉換器連接。然而，如果在EEA內發(fā)生故障，則可能會發(fā)生從EEA的無故障的DC源流入有故障的DC源的電流不足夠高到觸發(fā)至少一個保險裝置，有故障的DC源經由該至少一個保險裝置與分配給它的DC/DC轉換器連接。因此，存在如下風險：在故障情況下，所產生的故障電流在沒有其他措施的情況下不足以通過觸發(fā)連接在有故障的DC源下游的保險裝置將有故障的DC源與其余無故障運行的DC源分開。產生的代表故障電流的電流不會被可靠地中斷，并且根據(jù)故障電流的電流強度和持續(xù)時間，其可能會損壞甚至破壞EEA的其他組件，特別是相關的DC/DC轉換器。