用于逆變器的控制器的制作方法

本發(fā)明涉及用于控制逆變器的控制器裝置，所述逆變器用于將來自功率源的輸入功率轉換成提供在逆變器的功率輸出處的多相AC輸出功率。逆變器的功率輸出連接到負載并且此外連接到電力網。本發(fā)明還涉及包括這樣的控制器裝置的逆變器、包括這樣的逆變器和控制逆變器的控制器裝置的功率分配裝置，并且本發(fā)明還涉及用于控制這樣的逆變器的方法。
背景技術：
：世界上的功率消耗主要由于迅速的工業(yè)發(fā)展和改進的生活標準而急劇增加?？稍偕β试从捎卺槍β实脑黾拥男枨蠖兊酶又匾ＶT如光伏系統(tǒng)或風力農場之類的可再生功率源表示向公共電力網中饋送功率的多個功率源。存在各種類型的功率生成系統(tǒng)。存在排他地產生和提供用于公共電力網的功率的常見功率生成系統(tǒng)。除這樣的大功率生成系統(tǒng)之外，存在產生例如用于房屋的功率的本地且較小的功率生成系統(tǒng)。具有可再生功率源的常見功率生成系統(tǒng)通常包括將所產生的直流（DC）功率轉換成單相或多相交流（AC）輸出功率的逆變器。從逆變器的輸出向本地電氣負載提供輸出功率。例如，建筑物的功率消耗可以表示這樣的本地負載。逆變器的功率輸出通常附加地連接到公共電力網。如果本地負載的功率需求小于從功率源提供的功率，過剩的功率被饋送到公共電力網中。在本地需求超過從可再生功率源提供的功率的情況下，從公共電力網獲取缺失的功率。由于功率產生以及本地負載的功率消耗可能隨時間而變化，因此通常安裝諸如電池之類的能量存儲設備以便臨時存儲能量。存儲系統(tǒng)通常包括控制逆變器的控制器?；谒鶞y量到的功率需求并且根據來自可再生功率源的目前可用功率，控制器控制逆變器對存儲設備進行充電或放電以便滿足目前功率需求。來自功率源的過剩功率可以存儲在存儲設備中。如果本地功率消耗超過所產生的功率，附加功率可以從存儲設備獲取。來自可再生能量源的所消耗的功率與從可再生能量源產生的功率總和之比指示自消耗比例（SCR）。而自治比例（AR）指示自身產生的能量與從電網獲取的能量之比。各種類型的控制器在本領域中是已知的，該控制器控制可再生功率源的逆變器的傳出功率或電流以便滿足輸出功率規(guī)范或滿足公共電力網要求。例如，US2013/0181527A1（SinewattInc.）描述了一種太陽能光伏能量收集和轉換系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有包括光伏功率源和控制器的若干串構件。控制器基于每一個串構件的性能或操作來協(xié)調每一個串構件的輸出以實現所期望的功率。系統(tǒng)包括將DC功率轉換成AC功率，電流從串構件到其它串構件的共享或均等化或在串構件之中同步電流生成以便同步電流與現有電網。串可以布置成形成單相電壓輸出或者三個單相串可以在電氣上成組在一起以用于三相系統(tǒng)。一種用于預測相位平衡的方法公開在US2014/0031998（IBM）中。通過接收客戶需求簡檔，方法從預期功率需求創(chuàng)建需求預報。方法然后通過多相電力網網絡中的對應相位拆分用于每一個客戶的負載使得負載對應于預期功率需求。所描述的系統(tǒng)包括具有在三相過程中產生功率的三個電路導體的功率供應器。邏輯配置成以給定時間間隔利用相位之中的預定義的最大偏差或差異。邏輯從被識別為具有最高值的相位遞增地移除最小負載并且向具有最低值的相位重新分配最小負載。當負載值基本上相等時負載被視為是平衡的。US8,344,550B2（通用電氣公司）公開了一種具有可再生功率源的功率生成系統(tǒng)。系統(tǒng)包括源側轉換器、源側控制器、電網側轉換器、電網側控制器、電能存儲設備和能量存儲控制器。電網側轉換器包括DC到AC逆變器。源和電網側轉換器包括單相或多相配置。電網側控制器接收電網反饋以用于使用在向電網側轉換器提供電網切換信號中。基于這些信號，電網側轉換器調節(jié)輸出功率。這允許實現電網互連要求。例如，本將去往電網的能量可以被吸收在能量存儲設備（電池）中。能量存儲控制器控制能量存儲轉換器實現DC鏈路上的期望的功率平衡。功率平衡通過DC鏈路與能量存儲設備之間的功率交換實現。以上提到的控制器控制輸出功率，但是它們僅考慮電力網要求而沒有考慮用于輸出功率的控制的本地負載。存在將提供給公共電力網的輸出功率控制到零的本領域中已知的控制器。這意味著本地負載消耗來自可再生功率源的更多功率。這樣的控制器具有僅三相AC之和被控制到零的缺點。由于負載通常是一個相位不同于另一相位，因此電流不等于零。在電壓存在于輸出處的情況下，這意味著一些相位可能向電力網中饋送功率。該不平衡的功率饋送可能導致電網擾動。另外，通過本地負載消耗從功率源產生的功率比在電力網中饋送它更加高效。技術實現要素：本發(fā)明的目的是提供一種如以上所提到的控制器裝置，其能夠靈活地調節(jié)輸出功率以便能夠對公共電力網以及還有本地負載的不同情形和要求起反應。本發(fā)明另外的目的是提供對應的逆變器、包括這樣的控制器裝置的功率分配裝置和用于控制這樣的逆變器的方法。本發(fā)明的解決方案由權利要求1的特征指定。根據本發(fā)明，控制器裝置包括用于接收代表提供到負載的每相功率或提供到電力網的每相功率中的至少一個的每相功率信號的信號輸入。另外，控制器裝置適配成控制逆變器以基于每相對應功率信號而單獨地控制多相AC輸出功率的每一個相位。多相AC輸出功率的每一個相位的單獨控制允許對每相功率需求的單獨反應。這意味著對于控制而言，提供到負載的功率不僅被視為用于多相AC輸出功率的所有相位的總體輸出功率，而且單獨地考慮相位。因而，如果相位的功率需求正在改變，則可以調節(jié)輸出功率的對應相位。因此在逆變器的功率輸出處提供的輸出功率的一個相位不同于另一個。每一個相位的單獨控制允許靈活地調節(jié)輸出功率以滿足負載或電力網的特定要求。顯然，只有如果相位的必要調節(jié)處于可控范圍內這才是可能的。該可控范圍取決于輸入功率，因為受控逆變器必須布置可用輸入功率使得每一個相位的輸出功率遵循由控制器給出的指定值。例如如果負載明顯要求一個單個相位中的更多功率，則每一個相位的單獨控制是有利的。在這樣的情況下，控制器裝置可以基于每相所需功率而將可用輸入功率布置到輸出功率的各個相位。但是控制器裝置還能夠獨立于負載單獨控制每一個相位。例如，如果要求在特定相位上饋入更多功率，則控制器裝置可以增加提供到一個相位的電網的功率。在另一實施例中，控制器裝置基于二者，基于負載的所需功率和附加地基于電網的特定要求控制逆變器?？刂破餮b置涉及至少包括源功率、逆變器和負載的功率系統(tǒng)。這意味著：優(yōu)選地，功率源產生輸入功率并且源功率連接到逆變器。逆變器將輸入功率轉換成提供在逆變器的功率輸出處的多相AC輸出功率。該功率輸出優(yōu)選地連接到負載并且附加地連接到電力網。用于控制逆變器的控制器裝置包括至少一個控制器，其包括用于接收每相功率信號的至少一個信號輸入和用于提供用于控制逆變器使得建立控制回路的控制信號的至少一個輸出。為了控制逆變器，控制器優(yōu)選地適配成向逆變器發(fā)送控制信號。逆變器然后根據所接收到的控制信號調節(jié)輸出功率。功率輸出通過改變輸出電流或輸出電壓、或者通過改變輸出電流和輸出電壓二者而是可調節(jié)的。控制器適配成根據對應功率信號來單獨地控制輸出功率的每一個相位。這意味著例如控制器接收用于相位一的信號并且因而控制逆變器調節(jié)相位一的輸出功率?？刂破餮b置位于哪里是無關的?？刂破餮b置可以布置在現有設備中，或者控制器裝置可以安裝在分離的設備中?？刂破餮b置可以集成在逆變器中，或者控制器裝置可以在分離的設備內部。優(yōu)選地，控制器裝置集成在逆變器中。術語逆變器應當理解成意指將輸入功率的輸入電流轉換成輸出功率的多相AC的設備。由此，輸入電流可以是具有任何頻率的AC，或者輸入電流可以是DC。術語多相AC輸出功率意指輸出功率可以包括兩個、三個或更多相位。電力網優(yōu)選地為多相AC電力網，比如例如房屋的高級本地電網或常見公共三相電力網。負載連接到多相AC的至少一個相位。優(yōu)選地，負載連接到所有相位。負載應當理解成意指主要由功率源供應的負載，但是該負載可以時不時地由電力網附加地供應。優(yōu)選地，負載由二者供應，在特定時間點處負載由輸入功率供應，并且在另一時間點處其由來自電力網的功率供應。負載可以例如對應于房屋的功率消耗設備的全部。功率消耗設備例如是電氣驅動器、電氣加熱、照明或消耗電氣功率的任何電氣裝備。表示提供到負載或電力網的每相功率的每相功率信號優(yōu)選地由測量設備生成并且包括例如由安培計生成的電流、例如由電壓計生成的電壓的指示或例如由功率計生成的功率的指示。測量設備優(yōu)選地位于負載前方以測量提供到負載的功率?？商鎿Q地，測量設備位于電力網接口處以測量提供到電力網的功率。在該情況下，提供到負載的功率通過從總功率輸出減去提供到電網的功率來獲取。優(yōu)選地，功率信號由安培計生成。安培計是公知且普遍的。其允許容易地測量電流以便確定提供到負載或提供到電力網的每相輸出功率。例如，功率信號由電流傳感器或由能夠測量電流的任何設備生成。功率系統(tǒng)優(yōu)選地包括另外的測量設備。優(yōu)選地，功率計位于功率源與逆變器之間以測量輸入功率。優(yōu)選地，另外的功率計位于逆變器的功率輸出處以測量總輸出功率。優(yōu)選地，控制器裝置適配成控制逆變器以便跨所有相位平衡逆變器的每相輸出功率與提供到負載的每相功率的差異。術語“平衡”應當理解成意指控制器裝置單獨地控制輸出功率的每一個相位使得逆變器的每相輸出功率與提供到負載的每個對應相位的功率的差異從一個相位到另一個盡可能相等。所述差異的平衡使得提供到電網的過剩功率或從電網獲取的功率是對稱的。以數學形式表述，這意味著每相受控輸出功率減去每相提供到負載的功率得出每相提供到電力網的功率。在該情況下每相負載本質上對應于每相功率需求。提供到電網的該功率在相位之間比如果如在本領域中從常規(guī)控制器已知那樣僅將所有相位之和控制到指定值或零要對稱許多。提供到電力網的功率在某種程度上跨所有相位是對稱的。這意味著一個相位的功率并非與另一個相當不同。利用該對稱性，所產生的輸入功率的處置比以非對稱相位的功率饋入的情況更加高效。原因在于自身產生的功率的消耗增加并且在電力網中饋入的功率量減少。消耗所產生的輸入功率比從電網獲取功率更加成本有效。因而，相位的單獨控制和平衡增加具有負載的功率生成系統(tǒng)的自消耗比例以及自治比例。另外，對稱相位可以避免電力網中的電網擾動。在另一優(yōu)選實施例中，控制器裝置適配成控制逆變器以便跨所有相位平衡提供到電網的功率。這具有與如以上描述的平衡逆變器的每相輸出功率與提供到負載的每相功率的所述差異相同的效果。在另外的實施例中，跨所有相位平衡是基于表示提供到電網的功率的每相功率信號并且附加地基于表示提供到負載的每相功率的功率信號?？商鎿Q于以上提到的實施例，控制器裝置適配成控制逆變器以便保持一個相位到另一相位的提供到負載的功率或提供到電網的功率的恒定或可變差異。優(yōu)選地，控制器裝置包括用于多相AC輸出功率的每一個相位的相位線控制器。控制器裝置因而包括與多相AC輸出的相位數目一樣多的相位線控制器。因而，每一個相位具有其自身的控制回路，其具有反饋到相應相位線控制器和相應相位線控制器輸出的每相功率信號。因此每一個相位由其相位線控制器單獨控制。在優(yōu)選實施例中，每一個相位線控制器是物理上分離的單元。這在故障情況下簡化維護和錯誤搜索。可替換地，所有相位的相位線控制器布置在一個物理單元中。一個相位的控制器可以是電子組件，例如微處理器或現場可編程門陣列（FPGA）等等。這意味著例如每一個表示用于一個相位的控制器的若干電子組件布置在一個物理單元中?？商鎿Q地，不存在用于每一個相位的控制器，而是存在順序控制所有相位的一個控制器。這意味著控制器通過在一個相位到另一個之間切換而操作在時間共享模式中?？刂破魇紫忍幚硐辔灰坏男盘柌⑶铱刂葡辔灰徊⑶胰缓笄袚Q到相位二并且然后進一步切換到相位三。當控制器運行通過所有相位時，其將以相位一再次開始。這樣的控制器可以包括一個單個電子組件，優(yōu)選地具有若干輸出（優(yōu)選地，每一個相位一個）的微控制器。該實施例允許緊湊的設計，因為僅存在包括所有控制器的一個物理單元?？商鎿Q地，控制器不是物理單元而是分離的邏輯單元。這意味著所有相位線控制器實現在控制器裝置的軟件中。存在表示相位線控制器的用于每一個相位的邏輯單元，或者可替換地，存在用于所有相位線控制器的僅一個邏輯單元。這允許相位線控制器的非常緊湊的實現。在可替換的實施例中，控制器裝置包括作為物理單元的控制器和以邏輯單元的形式的控制器二者。相位線控制器優(yōu)選地布置在諸如逆變器、控制盒之類的現有設備中，或者在任何現有外殼內部。優(yōu)選地，控制器裝置適配成控制逆變器向連接到逆變器的能量存儲設備輸送輸入功率或者從能量存儲設備向逆變器的功率輸出輸送輸入功率。這意味著控制器裝置的每一個相位線控制器能夠控制逆變器對能量存儲設備充電以及放電。本領域技術人員將認識到，用于對存儲設備充電的能量優(yōu)選地源自輸入功率。相反，從能量存儲設備輸送的功率通過對能量存儲設備放電來提供。從能量存儲設備獲取的功率優(yōu)選地提供在逆變器的功率輸出處以向負載饋送功率。能量存儲設備可以包括長期以及短期存儲設備。能量存儲設備可以包括直接或間接存儲設備，化學、電氣、機械或磁性存儲設備。因此術語能量存儲設備包括例如飛輪、水電能量存儲設備、氫存儲設備、壓縮空氣能量存儲設備或任何其它類型的能量存儲設備。能量存儲設備優(yōu)選地為直接存儲設備，諸如電池或電容器，但是該能量存儲設備可以是適合于存儲電能的任何存儲系統(tǒng)。能量存儲設備允許存儲由功率源提供但是當前未被負載使用的過剩能量。在缺少用于本地負載的能量的情況下，能量存儲設備可以提供能量。另外，能量存儲設備允許將提供到電力網的輸出功率控制到某個值，例如以滿足特定電力網要求或優(yōu)化負載的功率消耗。然而，在能量存儲設備的情況下，未必需要在電力網中饋入功率或從電力網獲取功率。因而，電力網的依賴性被降低。這允許所產生的功率的高效且經濟的處置?？商鎿Q地，功率系統(tǒng)可以不包括能量存儲系統(tǒng)。過剩功率可以以熱量的形式被轉變，或者其可以用于驅動機器或馬達，或者其可以被輸送至電力網或簡單地被浪費。在該情況下，從外部電力網獲取缺失的功率。在優(yōu)選實施例中，控制器裝置適配成控制逆變器使得提供到電力網的每相功率等于零。這意味著不僅作為提供到電網的多相AC功率的所有相位之和的功率等于零而且每一個單個相位的功率等于零。為此，每一個相位線控制器控制逆變器以調節(jié)每一個相位的輸出功率。提供到電力網的每一個相位的功率在可能的范圍內等于零。因此術語“等于零”不應當理解為精確的數字零而是作為零左右的范圍。該控制到零具有以下優(yōu)點：沒有功率或幾乎沒有功率被饋送到電力網中。因此可用輸入功率在本地可由負載消耗或者輸入功率可以存儲在能量存儲設備中。這比向電力網饋入功率和消耗來自電力網的功率更加高效且更加經濟。將提供到電力網的功率控制到零增加自消耗比例以及自治比例。這允許更加自治的操作并且甚至更多地降低電力網的依賴性。另外，如果沒有功率被饋入電力網，還不存在干擾電力網的風險（例如在電流、電壓或頻率不滿足電網要求的情況下）?？商鎿Q地，提供到電力網的每一個相位的功率可以不等于零，而是等于某個值，例如以便滿足特定電力網要求。優(yōu)選地，控制器裝置適配成控制逆變器使得每相輸出功率等于提供到負載的每個對應相位的功率。每相輸出功率優(yōu)選地意味著離開逆變器的功率輸出的功率。提供到負載的功率主要意味著負載的功率消耗。如果每相輸出功率等于提供到負載的每個對應相位的功率，則提供到電力網的功率等于零。為了實現這一點，相位線控制器控制逆變器以根據每相功率信號調節(jié)對應相位的輸出功率。由于負載的功率消耗可能隨時間變化，因此相位線控制器優(yōu)選地恒定控制逆變器。為了能夠提供等于提供到負載的功率的每相輸出功率，相位線控制器控制逆變器以向能量存儲設備傳輸輸入功率或者從存儲設備向逆變器的功率輸出傳輸能量。如果例如負載具有相位一上的增加的功率需求，相位線控制器在其信號輸入處與功率信號一起接收該信息。如果負載的瞬時功率消耗超過瞬時可用輸入功率，相位線控制器優(yōu)選地使逆變器對能量存儲設備放電以便從能量存儲設備傳輸功率并且因而能夠提供相位一的充足輸出功率。在來自功率源的輸入功率超過負載的例如相位一的瞬時功率需求的情況下，相位線控制器優(yōu)選地使逆變器對能量存儲設備充電以便存儲過剩功率并且因而調節(jié)相位一的輸出功率。這意味著控制確保每相輸出功率等于提供到負載的每個對應相位的功率并且因而沒有功率被饋入電力網并且沒有功率源自電力網。換言之，借助于能量存儲設備關于提供到負載的每相功率控制逆變器的每相輸出功率允許實現等于零的每個相位的饋入功率。這允許將所產生的功率最優(yōu)地用于負載，因為使用來自功率源的功率可以比向電力網饋入它或從電力網汲取功率更高效且更經濟。另外，其中每一個相位的功率等于零的饋入功率避免電網擾動?？商鎿Q地，輸出功率不等于提供到負載的功率。這意味著一個或多個相位的提供到電網的功率不等于零。如果電力網具有特殊的饋入要求，這可以是有利的，但是在該情況下，來自本地源的所消耗的功率與從本地源產生的功率總和之比可能不是最優(yōu)的。優(yōu)選地，控制器裝置適配成根據對應功率信號單獨地控制多相AC輸出功率的每一個相位的電流。由于電力網的電壓或本地負載的電壓通常為給定因子，因此每一個相位的輸出功率通過控制輸出電流而是可調節(jié)的。根據基本電學原理，功率取決于電流和電壓?？商鎿Q地，輸出電流可以保持在恒定值處并且電壓可以被調節(jié)。另外可替換地，電流和電壓二者可以被調節(jié)以控制輸出功率。優(yōu)選地，逆變器的多相AC輸出功率的相位數目為三。由于三相電力網是標準的，因此三相AC功率在電力網中是可饋送的。可替換地，多相AC輸出功率可以包括僅兩個相位或四個或更多相位。關于逆變器的本發(fā)明的解決方案由權利要求8的特征指定。逆變器將來自功率源的輸入功率轉換成提供在逆變器的功率輸出處的多相AC輸出功率。優(yōu)選地，逆變器的功率輸出可連接到負載并且此外可連接到電力網，包括如以上描述的根據本發(fā)明的控制器裝置。包括控制器裝置意味著根據本發(fā)明的控制器裝置的控制器安裝在逆變器中。由此控制器可以以電子組件的形式安裝或者作為逆變器中的分離單元安裝。逆變器可以將DC以及AC輸入功率轉換成多相AC輸出功率。另外逆變器可以充當電流變換器以將輸入電流變換成較高或較低值。逆變器的功能不限于轉換電流。例如，逆變器還可以包括電壓變換器以將輸入電壓變換成具有與輸入電壓相同或任何其它頻率的較高或較低輸出電壓。通過將來自功率源的輸入功率轉換成輸出功率，逆變器確保所產生的輸入功率可由負載使用或者輸入功率滿足電力網的要求并且因而功率可被饋送到電力網中。另外，關于功率分配裝置的本發(fā)明的解決方案由權利要求9的特征指定。根據本發(fā)明，功率分配裝置包括：a）用于產生輸入功率的功率源；b）用于將輸入功率轉換成提供在逆變器的功率輸出處的多相AC輸出功率的根據本發(fā)明的逆變器，其中功率輸出可連接到負載并且此外可連接到電力網，c）電能存儲設備，d）提供代表以下中的至少一個的每相功率信號的測量設備：a.提供到負載的每相功率b.提供到電力網的每相功率，以及e）用于控制逆變器的如以上描述的根據本發(fā)明的控制器裝置。全部根據本發(fā)明的逆變器、測量設備、電力網以及功率信號、提供到負載的功率和提供到電力網的功率在以上描述。優(yōu)選地，功率分配裝置的功率源是可再生功率源，更優(yōu)選地，光伏功率源?？稍偕β试匆馕吨a生可再生能量的功率源?？稍偕β试纯梢园ɡ绻夥到y(tǒng)、風力農場、水電發(fā)電站、地熱發(fā)電站、沼氣發(fā)電廠、潮汐發(fā)電站、熱泵或這些功率源中的兩個或更多的組合。可再生能量具有以下優(yōu)點：能量來自自然補充的資源。相比于集中在有限數目的國家中的非可再生能量源，可再生能量資源存在于寬廣的地理區(qū)域之上?？商鎿Q地，功率源可以包括非可再生能量，諸如化石燃料或核燃料。功率源在該情況下可以例如是核電站、燃煤發(fā)電站、煤氣發(fā)電廠、以汽油為燃料的發(fā)電機或這些功率源的組合。優(yōu)選地，可再生功率源提供DC輸出功率。比如光伏系統(tǒng)的可再生功率源中的一些生成DC功率。DC功率可容易地存儲在能量存儲設備中?？商鎿Q地，輸入功率可以包括AC功率。比如例如發(fā)電機、風力農場或水電發(fā)電站那樣的功率源生成AC功率。在AC輸入功率的情況下，優(yōu)選地提供整流器以將AC輸入功率轉換成饋送到逆變器的DC輸入功率。優(yōu)選地，功率分配裝置的能量存儲設備包括電池。電池可以是任何種類的電池。電池在其與發(fā)電廠結合使用時可以是具有若干兆瓦小時的容量的大電池。優(yōu)選地，電池具有較小尺寸，其具有若干千瓦時的容量，比如其使用在建筑物技術中。優(yōu)選地，電池是可再充電電池。電池具有以下優(yōu)點：能量可以被簡單地存儲。由于存在許多類型和尺寸的電池，因此存儲容量可以針對特定應用的要求而被容易地調節(jié)?？商鎿Q地，能量存儲設備可以包括抽水蓄能裝置、壓縮空氣存儲設備、飛輪能量存儲設備、氫存儲系統(tǒng)或磁能存儲設備。優(yōu)選地，負載對應于房屋的功率消耗設備的整體。房屋可以包括例如建筑物、工廠、不動產或地產以及倉庫等等。優(yōu)選地，房屋是包括比如例如電氣加熱、燈裝備和建筑物的所有其它電氣負載的所有其電氣裝備的建筑物。在居住房屋的情況下，負載由例如電氣加熱、電燈裝備、廚房器具、洗衣機、烘干機、冰箱、冰柜、熨斗、收音機、電視等等構成?！肮β氏脑O備的整體”意指在特定時刻處消耗功率的所有設備。因此負載可以對應于單個設備或若干功率消耗設備。例如，如果在家庭中僅洗衣機正在消耗功率，則僅洗衣機對應于負載。如果例如爐灶面與通風櫥和烤箱同時開關，則負載因而可能隨時間迅速改變?？商鎿Q地，負載可以包括機器、驅動器、燈裝備或電氣加熱。關于該方法的本發(fā)明的解決方案由權利要求13的特征進一步指定。本發(fā)明涉及用于控制用于將來自功率源的輸入功率轉換成提供在逆變器的功率輸出處的多相AC輸出功率的逆變器的方法，轉換器連接到負載并且此外連接到電力網，其特征在于以下步驟：a）接收代表提供到負載的每相功率或提供到電力網的每相功率中的至少一個的每相功率信號，b）根據對應功率信號單獨地控制多相AC輸出功率的每一個相位。以上描述方法的逆變器、功率源、負載、電力網以及輸入功率、多相AC輸出功率、功率信號、提供到負載的功率和提供到電網的功率。優(yōu)選地，控制器裝置控制逆變器向連接到逆變器的能量存儲設備傳輸輸入功率或者從能量存儲設備向功率輸出傳輸輸入功率。以上描述所述能量存儲設備。優(yōu)選地，控制器裝置控制逆變器使得提供到電力網的每相功率等于零。優(yōu)選地，控制器裝置控制逆變器使得每相輸出功率等于提供到負載的每個對應相位的功率。優(yōu)選地，控制器裝置根據對應功率信號單獨地控制多相AC輸出功率的每一個相位的電流。其它有利實施例和特征的組合從以下的詳細描述以及權利要求的總體顯現。附圖說明用于解釋實施例的附圖示出：圖1包括具有連接到負載和電力網的逆變器的光伏系統(tǒng)的現有技術功率系統(tǒng)的示意性電路圖；圖2根據圖1的現有技術系統(tǒng)的三相AC功率的功率-時間圖；圖3此外具有電池存儲設備并且具有控制回路的如圖1中所示的現有技術功率系統(tǒng)的示意性電路圖；圖4根據圖3的現有技術系統(tǒng)的三相AC功率的功率-時間圖；圖5a，5b具有用于每一個相位的相位線控制器的根據本發(fā)明的功率系統(tǒng)的示意性電路圖；圖6根據圖5a或5b的系統(tǒng)的三相AC功率的功率-時間圖；圖7具有用于每一個相位的相位線控制器并且具有能量存儲設備的根據本發(fā)明的功率系統(tǒng)的示意性電路圖；圖8根據圖7的系統(tǒng)的三相AC功率的功率-時間圖。在各圖中，相同組件被給予相同的參考符號。具體實施方式圖1示出具有如本領域中已知用于家庭裝備的負載的功率系統(tǒng)的示意性電路圖。功率源是連接到逆變器3的光伏（PV）系統(tǒng)1。逆變器3具有三相功率輸出4。單向能量計8連接到該功率輸出4。存在逆變器3與能量計8之間的電路斷路器6.1和剩余電流電路斷路器（RCCB）7。隨后于能量計8并且在熔絲開關9.1之后連接電氣負載12。在該點處存在到公共三相電力網14的另外的連接。在從負載12到電力網14的方向上還存在所提供的雙向能量計13、第二電路斷路器6.2和第二熔絲開關9.2。優(yōu)選地，負載11對應于在特定時間處正在實際消耗功率的建筑物或房屋的功率消耗設備的整體。因而，負載可以例如對應于熱泵、水加熱器、電熱爐、冰箱、冰柜、照明裝置、洗碗機、洗衣機、電視和使用在家庭中的所有其它電氣或電子設備。光伏系統(tǒng)1產生優(yōu)選地由逆變器3轉換成提供在逆變器3的功率輸出4處的三相AC輸出功率5的DC輸入功率2。利用該功率輸出4，逆變器3連接到負載12并且此外連接到電力網14。因此，所產生的功率5可以被提供給負載12以及電力網14。取決于所產生的輸入功率2的量，功率可以僅被提供給負載12或整個輸出功率5可以被饋送到電力網14中。作為另一選項，可以劃分輸入功率2。這意味著輸出功率5的部分量被提供給負載12并且另一部分被提供給電力網14。另一方面，如果負載12的功率需求超過PV系統(tǒng)1的可用輸入功率2，附加功率10可以從電力網14獲取。如果PV系統(tǒng)由于缺少日光而完全不產生任何功率，則提供給負載11的所有功率源自電力網14。單向能量計8測量從逆變器3去往負載12或去往電力網13的功率量。雙向能量計13測量提供到電力網10的功率量或者其測量從電力網13獲取的功率量。電路斷路器6.1,6.2保護電路以防由過載或短路導致的損壞。在故障的情況下，電路斷路器6.1,6.2中斷電流流動。電路斷路器6.1允許具有逆變器的PV系統(tǒng)1從負載12和從電力網14斷開而電路斷路器6.2可以將具有逆變器和負載12的PV系統(tǒng)1從電力網14斷開。如果RCCB7檢測到電流在被賦能的導體與中性導體之間不平衡，則RCCB7將具有逆變器3的PV系統(tǒng)1從負載12和從電力網14斷開。熔絲開關9.1,9.2提供過流保護。圖2示出具有如以上描述的負載的功率系統(tǒng)的三相功率的功率-時間圖。圖的水平軸表示時間并且圖的豎直軸表示功率。欄30示出通過PV系統(tǒng)1產生的輸入功率PPV（標號2，圖1）的功率-時間圖。欄31示出針對逆變器3的三相AC輸出功率Pout（標號5，圖1）的功率-時間圖，其中相位一L1是第一行，相位二L2是第二行并且相位三L3是第三行。如所示，一個相位的輸出等于彼此。欄32示出提供給負載的功率Pload（標號11，圖1）。提供給負載的功率Pload大體等于負載的功率需求（標號12，圖1）。由于負載在所有三個相位上對稱地不消耗功率，因此提供到負載的功率因相位不同而不同。相位的輸出功率減去提供到負載的對應相位的功率得出列33中所示的提供到電力網的每相功率Pgrid（標號10，圖1）。由于非對稱功率需求，因此提供到電力網的功率從一個相位到另一個而不同（所標記的峰值）。圖3示出具有本領域中已知的負載的功率系統(tǒng)的另一實施例的示意性電路圖。圖3中的系統(tǒng)與圖1中描述的系統(tǒng)相同。但是附加于圖1中所描述的組件，圖3中的逆變器103包括控制器121?？刂破?21具有用于接收功率信號123的信號輸入122。系統(tǒng)還包括測量提供到負載111的功率并且生成功率信號123的功率計124。另外，系統(tǒng)包括連接到逆變器3的電池存儲設備120。控制器103控制輸出功率105以便最小化提供到電力網110的功率。這是合期望的，因為使用從PV系統(tǒng)101產生的輸入功率102比將功率饋入到電力網114中或從電力網114獲取功率更加高效且更加經濟。因此，控制器121控制逆變器103對電池存儲設備120進行充電或放電。在所產生的功率超過負載112的功率需求的情況下，過剩功率不被饋送到電力網114中，而是控制器121控制逆變器103將過剩功率存儲在電池存儲設備120中。在負載112的功率需求超過可用輸入功率102的情況下，控制器121控制逆變器103對電池存儲設備120放電以便提供足夠的輸出功率105。針對此控制，控制器121從功率計124接收功率信號123。功率計124指示提供到負載111的瞬時功率。在該實施例中，控制器121集成在逆變器103（其允許空間節(jié)約集成）中。圖4示出在圖3中描述的系統(tǒng)的三相功率的功率-時間圖。欄130示出PV系統(tǒng)的功率輸入PPV（標號102，圖3）。取決于輸入功率的量并且取決于提供到負載的功率Pload（標號111，圖3），如以上所描述的那樣對電池存儲設備（標號120，圖3）充電或放電。這意味著輸入功率是所添加或減去的功率Pbat（在欄134中示出）的某個量。這得出欄131中所示的經調節(jié)的輸出功率Pout（標號105，圖3）。如所示，每一個相位具有相同的輸出功率。欄132中所示的提供到負載的功率必須從輸出功率減去以得到欄133中所示的提供到電網的功率Pgrid（標號110，圖3）。由于非對稱負載，提供到電網的功率的每一個相位從一個相位到另一個而不同。如所示，相位一L1的饋入功率幾乎等于零，其中相位二L2和相位三L3的饋入功率具有明顯的功率峰值。該不平衡的功率饋入是不合期望的，因為其可能導致電網擾動。控制器嘗試將提供到電網的功率保持到零。由于控制變量——其意味著從電池存儲設備傳輸或向其傳輸的功率——對于所有相位是相同的，因此將所有相位控制到零顯然是不可能的。圖5a示出根據本發(fā)明的具有負載的功率系統(tǒng)。系統(tǒng)類似于圖3所示的系統(tǒng)。相比于圖3中所示的現有技術系統(tǒng)，根據本發(fā)明的具有負載的功率系統(tǒng)包括三個相位線控制器221.1,221.2,221.3。這意味著存在用于每一個相位的相位線控制器221.1,221.2,221.3并且因而每一個相位具有其自身的控制回路。由功率計224.1生成的功率信號223包括針對每一個相位提供到負載211的瞬時功率。相位線控制器221.1,221.2,221.3接收每相功率信號223并且控制逆變器203調節(jié)對應相位的輸出功率205。這意味著：如果例如相位一的功率需求正在增加，相位一的相位線控制器221.1通過功率信號223接收該信息，并且因而控制轉換器203以增加相位一的輸出功率205。存在用于相位二和三的相同控制回路。圖5b示出圖5a中所描述的系統(tǒng)的略微不同的實施例。相比于圖5a的系統(tǒng)，圖5b中的實施例示出其中功率計224.2位于負載212與電力網214之間的系統(tǒng)。因而，功率計224.2測量提供到電網的功率210。提供到負載的功率211通過從總輸出功率205減去所測量到的提供給電網的功率310來獲取。圖6示出圖5a或5b中描述的三相功率系統(tǒng)的功率-時間圖。相比于本領域中已知的系統(tǒng)，根據本發(fā)明的逆變器（標號203，圖5a）可以輸出從一個相位到另一個而不同的輸出功率（標號205，圖5a）。欄230示出所產生的輸入功率PPV（標號202，圖5a）并且欄231示出輸出功率Pout。根據欄232中所示的提供到負載的功率Pload（標號211，圖5a）調節(jié)每一個相位的輸出功率。結果得到的提供到電力網的功率Pgrid（標號210，圖5a）在欄233中示出。根據每相功率信號223單獨調節(jié)每一個相位輸出的可能性允許降低饋送到電力網214中的功率。由于消耗所產生的輸入功率202比從電力網214獲取功率更加成本有效，因此相位控制221.1,221.2,221.3允許負載212的高效功率供應。歸功于相位的單獨控制，自消耗比例（SCR）和自治比例（AR）增加。具體地，在輸出功率205的相位未被單獨控制的情況下，在圖5a/5b中描述的系統(tǒng)具有15%的SCR和16%的AR。在相同操作條件中但是具有單獨相位線控制器的相同系統(tǒng)達到23%的SCR和25%的AR。因此，對于SCR的改進為8%。另外，受控相位避免電力網上的不合期望的擾動。對于不具有相位的單獨控制的所描述的系統(tǒng)，去往電力網的所測量到的能量為9.45kWh。在相同操作條件中但是具有相位的單獨控制，去往電網的能量可以降低到8.8kWh并且電網壓力因而降低7%。圖7示出本發(fā)明的另一實施例。系統(tǒng)對應于圖5a/5b中描述的實施例，但是圖7中的系統(tǒng)附加地包括電池存儲設備320。每一個相位線控制器321.1,321.2,321.3能夠控制逆變器303以對電池存儲設備320充電或放電以便存儲或獲取能量。這提供比圖5a/5b中描述的實施例更多的控制可能性。這意味著：如果相位的功率需求超過來自光伏系統(tǒng)301的可用輸入功率302，則相位控制321.1,321.2,321.3使逆變器303對電池存儲設備320放電以便獲取缺失功率。相反，如果所產生的輸入功率302超過相位的功率需求，過剩能量可以存儲在電池存儲設備320中。這提供將提供到電力網的功率310的每一個相位控制到零的可能性。功率計324還可以位于負載312與電力網314之間，如圖5b中所示。圖8示出圖7中描述的功率系統(tǒng)的功率-時間圖。欄330示出所產生的輸入功率PPV（標號302，圖7）。欄334示出去往電池存儲設備的功率（標號315，圖7）的量或從電池存儲設備獲取的量。對應地，欄331中示出的功率輸出Pout（標號305，圖7）是輸入功率加上來自電池的功率Pbat（標號315，圖7）（個別為輸入功率減去去往電池的功率）的結果。為了實現每一個相位的到電力網的功率輸出Pgrid（標號314，圖7）為零，相位線控制器（標號321.1,321.2,321.3，圖7）控制逆變器（標號303，圖7）調節(jié)輸出功率使得每一個相位的輸出功率等于每個相位的提供到負載的功率Pload（標號311，圖7）。如可以從欄331看到的，受控輸出功率等于提供到負載332的功率但是具有相反的代數符號，以便得到去往電力網的每一個相位的零功率輸出。事實上，欄333中所示的提供到電網的功率大體等于零。相比于圖5a/5b中描述的沒有電池存儲設備的實施例，這些控制甚至更多地增加自消耗比例和自治比例。參考符號列表1,101,201,301光伏系統(tǒng)2,102,202,302輸入功率3,103,203,303逆變器4,204,304逆變器的功率輸出5,105,205,305輸出功率6.1,6.2電路斷路器7殘余電流電路斷路器（RCCB）8能量計單向9.1,9.2熔絲開關10,110,210,310提供到電力網的功率11,111,211,311提供到負載的功率12,112,212,312負載13雙向能量計14,114,214,314三相電力網30,130,230,330圖輸入功率31,131,231,331圖輸出功率32,132,232,332圖提供到負載的功率33,133,233,333圖提供到電力網的功率134,334圖去往/來自電池的功率120,320電池存儲設備121控制器相位線控制器122,222,322信號輸入123,223,323功率信號124,224.1,224.2324功率計315去往/來自電池存儲設備的功率當前第1頁1 2 3