Wie drosseln Wechselrichter?

[ulitsopper]

Ansonsten passt das nicht zur entsprechenden Gesetzgebung.

Wie meinst Du das? Schreibt der Gesetzgeber vor welches Bauteil im WR die Leistung begrenzen soll?

 

[Pumukel]

Eine Solarzelle liefert im Leerlauf keinen Strom und im Kurzschlussfall keine Spannung . Der MPPT sucht den Punkt auf der Kurve wo die Leistung max wird. Die Ausgangsleistung wird begrenzt und nicht die Eingangsleistung. Der WR zieht nur soviel Leistung wie er für die Ausgangsleistung benötigt. Auf der anderen Seite kann er aber auch nur das Ausgeben was er Eingangsseitig bekommt. Ein Balkonkraftwerk liefert aber eben nur max 600 W oder Weniger.
Wenn du jetzt ein 10 kW BKW hast drosselt dieses Seine Ausgangsleistung auf 70 % wenn die Netzspannung über einen Grenzwert steigt. Ansonsten würde die Netzspannung zu stark ansteigen.

 

[Octavian1977]

Der Gesetzgeber schreibt vor welche Leistungen maximal eingespeist werden dürfen.
bei Balkonkraftwerken eben 600/800W
Wie das der Umrichter macht wäre nun dem Gesetzgeber egal, nur wäre eine Beschränkung separat für jeden Eingang vollkommen sinnbefreit als Umsetzung der Vorgabe.

 

[Kwothe]

Hallo,

ich würde dieses Thema gern ausführlicher beleuchten. Ich habe mit Hoymiles telefoniert. Mir wurde von dort bestätigt, dass die Mikro-Wechselrichter ihre Solarpanel-Eingänge drosseln. Wenn man z.B. einen Hoymiles HMS-1600 Wechselrichter auf 800 W leistungsbegrenzt / drosselt (mit 4x 425 Wp Module = 1700 Wp), dann wird jeder der 4 Eingänge auf maximal 200 W gedrosselt. Das bedeutet, dass bei unterschiedlicher Ausrichtung der Module oder Teilverschattung eines Teils der Module keine 800 W erreicht werden können, obwohl die Paneele mehr als genug Leistung liefern.

Um auf @ulitsopper Ausführung zurück zu kommen:

A) Drosselung in jedem MPPT separat -> So macht es Hoymiles
B) Drosselung nach der Zusammenführung der MPPT-Outputs

Es wäre in jedem Fall besser die Leistungsbegrenzung der MPPT dynamisch anzupassen um die 800 W optimal auszunutzen.

Weiß jemand, ob es einen Hersteller gibt, der es so macht und hat jemande eine Idee, wie man es ggf. selbst mit Zusatzsoftware / Geräten hin bekommt?

Hoymiles und Deye drosseln den Eingang.

 

[werner_1]

Ich hoffe von den erfahrenen Usern hier ein Gefühl zu bekommen, wieviel Spielraum hier im System grundsätzlich zu erwarten ist. Daneben möchte ich gerne etwas dazulernen, wie so ein Wechselrichter aufgebaut ist und wie er sich regelt.

Ein seriöser Hersteller wird sein Gerät so auslegen, dass es in allen Betriebssituationen innerhalb der im Datenblatt festgelegten Betriebsbedingungen sicher und mit der garantierten Toleranz funktioniert.
Wenn du nun Parameter veränderst, kann das durchaus problemlos funktionieren. Was ist aber, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert oder die Luftfeuchte oder die Netzspannung? Selbst der Luftdruck kann eine Rolle spielen. Irgendwann macht es dann bei deinen Spielchen BUMM.

 

[Dr. Evil]

Ein seriöser Hersteller wird sein Gerät so auslegen, dass es in allen Betriebssituationen innerhalb der im Datenblatt festgelegten Betriebsbedingungen sicher und mit der garantierten Toleranz funktioniert.
Wenn du nun Parameter veränderst, kann das durchaus problemlos funktionieren. Was ist aber, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert oder die Luftfeuchte oder die Netzspannung? Selbst der Luftdruck kann eine Rolle spielen. Irgendwann macht es dann bei deinen Spielchen BUMM.

@werner_1 Deine Antwort geht an meiner Frage etwas vorbei. Die von mir genannten WR sind offenbar alle gleich gebaut, liefern allerdings unterschiedliche Leistung und Energien. Daher vermutlich FW gesteuert.
Falls es aber doch unterschiedliche Komponenten im Inneren geben sollte, was ist am ehesten kritisch zu sehen, woran kann man beginnende Grenzzustönde erkennen?

 

[RIK]

In dem Zusammenhang stellt sich eher die Sinnfrage mit diesem immensen Aufwand noch ein paar Watt rauszukitzeln, die man nachher vlt auch noch ins Netz verschenkt.

Dann vlt besser gleich eine größere Anlage?

Nicht falsch verstehen, das ist eine interessante Fragestellung. Ich vermute allerdings, dass dieser spezielle Anwendungsfall mit unterschiedlicher Paneelausrichtung und mehreren Wechselrichtern bei BKWs nicht vorgesehen ist. Die Hersteller hätten sonst vermutlich damit geworben. Der Aufwand für eine WR-Kommunikation müsste ja auch bezahlt werden.

 

[Kwothe]

Gibt es auch noch Wissen zum ursprünglichen Thema, nämlich wie die Wechselrichter drosseln? Hierzu ist die Problematik interessant, dass die Eingänge gedrosselt werden und man so nicht die volle, gedrosselte Leistung aus den Wechselrichter raus bekommt. Siehe dazu mein Beitrag 4 Posts weiter oben.

Lösungsvorschläge in diesen Zusammenhang wären sicher für viele Nutzer interessant, da die 800 W Drosselung ja ab 1.1.2024 für viele Balkonkraftwerke ansteht...

 

[werner_1]

... woran kann man beginnende Grenzzustönde erkennen?

Ganz einfach
Du beschaffst dir alle Bauteildaten und misst im Betrieb alle Bauteilparameter und alle Ein- und Ausgangsparameter des Gerätes. Dann wirst du evtl. merken, wenns irgendwo kritisch wird.

 

[Dr. Evil]

In dem Zusammenhang stellt sich eher die Sinnfrage mit diesem immensen Aufwand noch ein paar Watt rauszukitzeln, die man nachher vlt auch noch ins Netz verschenkt.

Der „ immense Aufwand“ ist das ändern einer Zahl in einem Register mittels GUI Oberfläche.

 

[Octavian1977]

Wenn auf einem Wechselrichter 600W draufsteht kann er nur so viel, da wird nichts gedrosselt und da kann man dann auch keine 800W draus machen.
eine Änderung auf 800W geht nur mit Umrichtern die mehr Leistung können und mittels der möglichen Einstellungen am Gerät begrenzt wurden.
Umrichter welche keine Begrenzungsfunktionen haben darf man eben auch nicht installieren oder muß eben hinten dran Paneele klemmen die unterhalb von 600/800Wp liegen.

 

[RIK]

Der „ immense Aufwand“ ist das ändern einer Zahl in einem Register mittels GUI Oberfläche.

Na dann los.

Ich glaube jedenfalls nicht, dass es „viele Nutzer“ gibt - wie Kwothe meint - die auf diese Weise in der Lage sind, in das Gerät einzugreifen und damit den herstellerseitigen Rahmen der technischen Auslegung zu verlassen.

Verstehe auch nicht wozu man unbedingt die letzten Prozente aus dem WR quetschen muss, falls da überhaupt noch welche übrig sind.

Ohne Informationen des Herstellers wirst du da kaum weiterkommen. Und der wird wohl den Teufel tun, detaillierte Infos dazu zu veröffentlichen.

Vlt mal in einem russischen oder polnischen Forum versuchen? Könnte mir vorstellen, dort könntest du eher fündig werden.

 

[Allstromer]

Aber man muss immer von der, von der Sonne eingestrahlten Leistung ausgehen, die das Modul erwärmt. Und wenn ich elektrische Energie dem System entziehe, bleibt weniger Leistung von der Strahlung übrig, die die Platte erwärmt.

Oder denke ich da falsch?

Das vermute ich auch.

Aber insgesamt betrachtet, müsste ein Modul, dem elektrische Leistung entzogen wird, kühler bleiben, als eines, das im Leerlauf in der Sonne liegt.

Aha....
Demnach müsste ja z. B. eine Batterie bei Belastung kühler werden.

 

[werner_1]

Ich verstehe die Gedankengänge von @EBC41 sehr wohl, kann sie aber auch nicht beantworten.
Nach dem Energie-Erhaltungssatz kann keine Energie erzeugt werden oder verloren gehen. Es trifft nun von der Sonne eine bestimmte Energiemenge auf das Modul und wird (von Reflexionen abgesehen) vollstöndig in Wärme umgesetzt. Wenn jetzt elektrische Energie entnommen wird - wo kommt diese her?

 

[Octavian1977]

Die Menge an elektrischer Energie die entnommen wird dürfte im Vergleich zu der eingestrahlten Wärme auf die Platte durch Infrarotstrahlung allerdings so gering sein, daß man das sicher kaum messen kann.
Allein schon die von der Platte nutzbare Energieart wird nur zu ca 20% umgesetzt der Rest wird Wärme.

 

[Dr. Evil]

Na dann los.

Ich glaube jedenfalls nicht, dass es „viele Nutzer“ gibt - wie Kwothe meint - die auf diese Weise in der Lage sind, in das Gerät einzugreifen und damit den herstellerseitigen Rahmen der technischen Auslegung zu verlassen.

Verstehe auch nicht wozu man unbedingt die letzten Prozente aus dem WR quetschen muss, falls da überhaupt noch welche übrig sind.

Ohne Informationen des Herstellers wirst du da kaum weiterkommen. Und der wird wohl den Teufel tun, detaillierte Infos dazu zu veröffentlichen.

Vlt mal in einem russischen oder polnischen Forum versuchen? Könnte mir vorstellen, dort könntest du eher fündig werden.

Jeder, der ein Installateur Zugang hat, kann diese Anpassung der Konverter Leistung auf der Bedienoberfläche des WR vornehmen.

Und nochmal, da es offenbar überlesen wurde.
Die Modul WR von APS (DS3-x) sind augenscheinlich bautechnisch gleich. Das Branding, ob es ein 600W, 730W oder 800W WR ist, wird offensichtlich über die FW gesteuert. Dh die laufen alle vom gleichen Band, bekommen nur unterschiedlice SW aufgespielt und demenstprechende Etiketten.

Ich habe inzwischen den 600W seit ein paar Monaten auf 800W Leistung eingestellt.
Bis auf ca. 10 Grad mehr Betriebstemperatur (noch immer weit weg von der vom Hersteller freigegebenen max möglichen Temperatur des WR) läuft der WR einwandfrei und tut seinen Dienst ohne jegliche Auffälligkeiten

Mein Frage war letztlich nur dahingehend, an welcher Stelle ein overpowering als erstes seites der Elektrik zu erkennen wäre, wenn man die Leistung weiter nach oben drehen würde.

Aber vermutlich ist die Frage hier nicht im richtigen Forum dafür.

 

[RIK]

Okay, dann danke, dass du uns die paar nicht ganz unwesentlichen Fakten jetzt auch mitteilst. Habe nicht zuletzt deshalb übersehen, dass deine Frage vom Ursprungspost abweicht.

Du könntest dich doch einfach fragen: was würde sich ändern außer der Temperatur? Z.B.:
- Ausgangsfrequenz
- Sinusform
- Spannungsverlauf
- Stromverlauf

Dann würde ich an vergleichbarer Last, bei vergleichbarer Wetterlage Vorher-Nachher-Messreihen durchführen. Anhand der Werte kann man vielleicht beurteilen, ob und wie stark sich das Regelverhalten mit der Belastung verändert und damit eventuelle Grenzzustände möglicherweise erkennen.

Aber wenn du firmwarefirm bist.. vlt hat der Hersteller ja die ein oder andere Schnittstelle zur Diagnose implementiert..

 

[Octavian1977]

Das die Teile gleich gebaut sind ist erst mal Deine Vermutung oder hast Du da jedes einzelne Bauteil geprüft?
An sich ist das eine mögliche Vorgehensweise eines Herstellers, muß aber nicht so sein.

Eine Überlastung wird sich dann an der Haltbarkeit der einzelnen Bauteile bemerkbar machen.

 

[Kwothe]

@RIK hier liegt ein Missverständnis vor. Ich beziehe mich auf das ursprüngliche Thema dieses Beitrags:

Wie drosseln Wechselrichter?

Mir geht es nicht darum, den "herstellerseitigen Rahmen der technischen Auslegung zu verlassen". Ganz im Gegenteil! Ich spreche vom - und von den Herstellern explizit vorgesehenen - vielfach durchgeführten Drosseln von leistungsstärkeren Wechselrichtern auf die vom Gesetz vorgeschriebenen 600 W oder eben bald 800 W. Genau das ist etwas das eine Vielzahl von Anwendern, welche BKW Nutzen betrifft. Sehr viele Balkonkraftwerke werden schon jetzt mit Wechselrichtern mit 800 W oder mehr angeboten und diese werden dann (auf Wunsch) auf derzeit 600 W gedrosselt. Es ist also ein Thema, dass sehr viele Nutzer betrifft.

Problem bei der Sache:

Die Wechselrichter drosseln die Eingänge, bei 4 Eingängen bspw. bei 800 W auf jeweils 200 W oder bei 2 Eingängen und 600 W auf je 300 W.

Bei unterschiedlicher Ausrichtung der Module oder Teilverschattung eines Moduls wird die maximal mögliche Leistung jedoch nie erreicht werden können, obwohl die Paneele mehr als genug Leistung liefern. Grund ist, dass kein "balancing" zwischen den Modulen / Eingängen stattfindet, sondern stumpf auf 200 W oder 300 W gedeckelt wird, egal was bei den anderen Eingängen ankommen könnte.

Die von @ulitsopper angeführte "Drosselung nach der Zusammenführung der MPPT-Outputs" bzw. die Leistungsbegrenzung der MPPT dynamisch anzupassen wäre sehr viel günstiger um die maximale Leistung 600 W / 800 W optimal auszunutzen.

Nun noch mal meine Frage:

Weiß jemand, ob es einen Hersteller gibt, der dynamisch die Leistung der Module anpasst statt stumpf jeden Eingang statisch zu drosseln?

Hat jemande eine Idee, wie man die Problematik selbst z.B. mit Zusatzsoftware / Zustatz-Geräten lösen kann?

Gerade bei unterschiedlicher Ausrichtung der Module (O/W) dürfte die Lösung dieser Problematik eine deutlichen Mehrertrag bringen.

 

[Octavian1977]

Diese Droselungen sind aber üblicherweise über den Zugang zum Umrichter jeder Zeit zu ändern.