Procedimiento para la supervisión de un generador fotovoltaico.

Procedimiento para la supervision de un generador fotovoltaico (1) para la generación de corriente con unnúmero de celulas solares conectadas entre dos conexiones exteriores, con las siguientes etapas:

alimentación periadica de una corriente con un espectro de frecuencias en un circuito de corriente, quecomprende el generador fotovoltaico

(1) y un vibrador (3),

detección respectiva de una magnitud electrica en el circuito de corriente como magnitud de salida ydeterminacion de un espectro de frecuencias de la magnitud de salida,

y deteccion de una modificacion del espectro de frecuencias de la magnitud de salida para la supervisióndel generador fotovoltaico (1), en el que

la corriente es impresa por medio de un primer convertidor (W1) con arrollamientos primarios y secundariosen el circuito de corriente y por medio de un segundo convertidor (W2) con arrollamientos primarios ysecundarios se detecta la magnitud de salida y

el circuito de corriente comprende, adernas, arrollamientos, conectados en serie con el generadorfotovoltaico y con los onduladores en el circuito, del primer convertidor (W1) y del segundo convertidor(W2).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12152889.

Solicitante: SMA SOLAR TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SONNENALLEE 1 34266 NIESTETAL ALEMANIA.

Inventor/es: VICTOR,MATTHIAS, PRIOR,OLIVER, JUCHEM,RALF, GOTTHOLD,OLIVER, SCHLABBACH,JUERGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación... > H01L31/042 (Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicos (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES... > Dispositivos para verificar propiedades eléctricas;... > G01R31/40 (Ensayo de fuentes de alimentación (pruebas de dispositivos fotovoltaicos H02S 50/10))
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE SEÑALIZACION O DE LLAMADA; TRANSMISORES... > Alarmas contra ladrones, los atracadores o cualquier... > G08B13/22 (Accionamiento eléctrico)

PDF original: ES-2439215_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la supervisión de un generador foto voltaico La invención se refiere a un procedimiento para la supervisión de un generador fotovoltaico para la generación de corriente con un número de células solares conectadas entre dos conexiones exteriores.

Para la supervisión de robos en generadores fotovoltaicos se conoce deducir un robo en el caso de modificaciones repentinas de la corriente del generador. Pero esto tiene el inconveniente de que el generador no suministra corriente durante la noche, por lo que este procedimien'lo solamente se puede emplear de dla.

Se conoce a partir del documento DE 101 61 480 54 un procedimiento para la protección de un módulo solar contra manipulación no autorizada o robo. Este procedimiento se basa en la detección de una interrupción de un circuito en serie. En este caso, se alimenta una corriente altema. También se puede realizar una alimentación sincronizada de la corriente de medición. A través de la alimentación de la corriente de medición a intervalos no es necesario un flujo de corriente continuo. Estas comentes son diferentes ele la corriente continua del generador. Este procedimiento se puede emplear también en las horas nocturnas.

Otro procedimiento se ooopa con la detección de arctl.s voltaicos en generadores solares rNO 95/25374) . En este caso, se detecta la radiación electromagnética saliente. Los arcos voltaicos se producen en el caso de corlocirOJito o en el caso de interrupciones de la trayectoria de la corrIente. Los arOJitos necesarios para la determinación de arcos voltaicos son, sin embargo, costosos y caros.

El documento US 7 042 228 82 publica la verificación d:e un convertidor por medio de la detección de un espectro de freooencias de salida. El documento DE 94 11 783 U" publica una sUpelVisión de robo para generadores solares fotovoltaicos,

La invención tiene el problema de encontrar un pro (:edimiento de supervisión económico, en particular para la supervisión de robo, que es operativo durante la noche.

Este problema se soluciona de acuerdo con la invenci, on en un procedimiento para la supervisión de un generador fotovoltaico para la generación de corriente con un rl'Úmero de células solares conectadas entre dos conexiones exteriores a través de alimentación repetida de una coniente con un espectro de freruencia al clrOJito de corriente continua, en el que se realiza la detección de una paso de frecuencia en el espectro de frecuencias con una corriente alimentada como magnitud de entrada y una magnitud eléctrica el generador como magnitud de salida, y detección de una modificación del paso de frecuencia para la supervisión del generador fotovoltaico, en el caso de que aparezca una modificación durante la alimentación periódica.

La invención se basa en el reconocimiento de que una modificación del paso de la frecuencia representa un signo fiable de un robo y de muy general una manipulación en el generador solar. AsI, por ejemplo, determinadas amplitudes de la corriente de una frecuencia solamente se modifica durante la extracción de un módulo solar, mientras que otras amplitudes de la corriente permanecen inalteradas. En ausencia de 1Il módulo, se modifican las capacidades y las induc:tividades o 'bien las impedancias y, por lo tanto, el comportamiento de frecuencia del generador. Si se alimenla un corriente con un espectro de frecuencias, entonces resulta un comportamiento de frecuencia trpioo, cuando se lleva a cabo una modificaciión del generador.

Se puede detectar el paso de frecuencia, es decir, la dependencia de una magnitud eléctrica, como impedancia, capacidad, inductividad, corriente o tensión de la frecuenda alimentada.

También se pueden reconocer arcos voltaicos. En los , arcos voltaicos se modifica el comportamiento de frecuencia. Los arcos voltaicos pueden ser ocasionados por punte's de contacto erróneos y pueden provocar incendios. Por lo tanto, el comportamiento de supervisión sirve también para la prevención de incendios.

Una ventaja de la invención es que es posible una su¡pervisión de robo o bien una protección contra manipulación también en las horas nocturnas, es decir, también OJando el generador solar no suministra corriente.

La invención puede utilizar un (mico principio de medición para la supervisión de diferentes danos o bien manipulación en el generador, incluyendo robo del glmerador. De esta manera, se obtienen ventajas de costes. Además, el procedimiento de acuerdo con la invención es muy fiable, puesto que no es necesaria una detección costosa de radiación electromagnética.

Una supelVisión de robo se realiza con el procedimiento de acuerdo con la invención con preferencia sólo en las horas nocturnas, siendo empleado ruante las horas diurnas un segundo procedimiento. El segundo procedimiento se basa especialmente en la utilización de un sensor de referencia y aquí con preferencia de un generador solar de referencia:. A través de esta medida existe un seguro de robo óptimo. En las horas diurnas se evaliJa, por ejemplo, una intenupción brusca de la corriente como indicación de un robo. Una modificación de la corriente tiene lugar, en efecto, relativamente lenta cuando, por ejemplo, una nube OJbre el generador, En cambio, en las horas nocturnas se De manera altemativa o adicional, el procedimiento se puede emplear también para la supervisión de arcos voltaicos a través de separación del contacto o para la verificació.n de conlactos peligrosos del generador folovoltaico. De esta manera se pueden prevenir incendios a través de un conlacto eléctrico erróneo. En lugar o adicionalmenle a una sel'ial de alarma, se puede desconectar el generador solar cuando aparece un arco voltaico.

Un desarrollo relativamente sencillo, pero a pesar de todo efectivo de la invención se caracteriza porque se forma una magnitud auxiliar a partir de curvad medidas de la corriente o de la tensión y se supervisa la modificación de la magnilud auxiliar, realizándose una sei\al de alarma por encima de un valor umbral de la modificación de la magnitud auxiliar. Un circuito de supervisión se puede l::onectar de una manera relativamente sencilla. Es ventajoso que la magnitud auxiliar se forma a partir de la suma dEl las amplitudes medidas de la corriente o de la tensión o que la magnitud auxiliar se realice a partir de una integrac:ión de las áreas por debajo de las curvas medidas. Ambas soluciones se pueden realizar fácilmente controladas por ordenador o microprocesador.

Es especialmente favorable que se realice una alimenlación de la corrienle con un espectro de frecuencia con un primer convertidor con arrollamiento primario y arrollamiento secundario, que está conectado en el circuito de corriente continua del generador, y una delección de' espectro de frecuencias con un segundo convertidor con arrollamiento primario y arrollamiento secundario, que está dispuesto en serie con el primer convertidor. De esta manera. se puede conectar un circuito de supervisión en serie con el generador y solamente debe conectarse con una conexión exterior. La salida del generador solar represerta, por lo tanto, prácticamente la salida del circuito de supervisión. Las pérdidas generadas a través del circuiito de supervisión son insignificantes, puesto que la calda de la corriente continua generada en el convertidor tiende I~sencialmente a cero.

Es óptimo que se realice una alimentación de frecuoncias sinusoidales en el circuito de corriente continua del generador. A través de la modificación de una sei\al resultan varias tensiones alternas, de manera que se puede recorrer una gama de frecuencias. Una modificación de la frecuencia se puede generar de manera continua con la ayuda de un generador de funciones, pero también de forma repentina.

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Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la supervisión de un generador fotovoltalco (1) para la generación de corriente con un número de células solares conectadas entre dos conexiones exteriores, con las siguientes etapas:

alimentación periódica de una corriente con un espectro de frecuencias en un circuito de corriente, que comprende el generador fotovoltaico (1) y un vibrador (3) ,

detección respectiva de una magnitud eléctrica en el circuito de corriente como magnitud de salida y determinación de un espectro de frecuencias die la magnitud de salida,

y detección de una modificación del espectro de frecuencias de la magnitud de salida para la supervisión del generadorfotovoltaico (1) , en el que la corriente es impresa por medio de un primer convertidor (W1) con arrollamientos primarios y secundarios en el circuito de corriente y por medio de un segundo convertidor (W2) con arrollamientos primarios y secundarlos se detecta la magnitud de salida y

el circuito de corriente comprende, además, arrollamientos, conectados en serie con el generador fotovoHalco y con los onduladores en el circuito, del primer convertidor (W1) y del segundo convertidor (yV2) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, i~stalado para la supervisión de robo o manipulación.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó .~, en el que con la ayuda de una modificación del espectro de frecuencias de la magnitud de salida se detecta un arco voHalco.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó .~, que se realiza en horas noctumas.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la magnitud de salida es una corriente, una tensión o una Ifrl) edancia en el circuito de corriente del generador.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, E~n el que se detecta un paso de la amplitud de la corriente o de la tensión del generador, se forma una magnitud ~.uxiliar a partir de las curvas de la corriente o de la tensión medidas y se supervisa una modificación ce la magnitud auxiliar, siendo emitida una serial de alarma por encima de un valor umbral de la modificación de la magnitud auxilku.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la magnitud auxiliar se fonTla a partir de la suma de las amplitudes de la corriente o de la tensión medidas.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en la que la magnitud auxiliar se realiza a partir de una integración de las áreas por debajo de las curvas medidlas.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicac:iones 1 a 8, en el que se alimenta una corriente sinusoidal.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9', en el que la corriente sinusoidal es modificada continua y ciclicamente en su frecuencia.

. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el generador fotovoltaico (1) presenta un Circuito paralelo de módulos fotovoHaicos (:!) .

12. Utilización del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 para el reconocimiento de robo o manipulación en el generador fotovoltaico.

13. Utilización del procedimiento de aruerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 para el conocimiento de arcos voltaicos a través de la separación el contacto o contacilos peligrosos del generador fotovoltaico (1) .

14. utilización del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 tanto para el reconocimiento de robo como también de arcos voltaicos en el generador fotovoltaico (1) .