Störlichtbögen in Photovoltaikanlagen – modellbasierte Szenarien- und Detektierbarkeitsanalysen

Abstract:
Zur Berücksichtigung spezifischer Teilverschattungs- und Temperaturverteilungen lassen sich Photovoltaikanlagen aufgelöst bis in die Zellebene modellieren. Die resultierenden Kennlinien von Zellstrings, Modulen, Strings und des gesamten Feldes errechnen sich sukzessive durch interpolationsgestützte Additionen der Teilkennlinien in Spannungs- und Stromrichtung. Serielle und parallele Fehlerszenarien werden als Spannungsabfälle zwischen zwei Leiterpunkten einbezogen und die resultierenden Spannungs- und Stromveränderungen am Wechselrichtereingang nach Einsetzen des Fehlers mittels eines einfachen Wandler- und Netzmodells abgeschätzt. Damit können Rückschlüsse auf den Wert des Stromes durch die Fehlerstelle gezogen werden und dieser mit Grenzbedingungen für Lichtbögen verglichen werden. Weiterhin werden arbeitspunktbezogene Kleinsignal-Impedanzmodelle im Hinblick auf eine Klassifizierung auftretender Störlichtbogenmuster in serielle und parallele Fehlerereignisse bei einer Sensierung und Analyse von Signalanteilen im Lang- bzw. Längstwellenband zentral im String oder in der Sammelleitung diskutiert.