Einsatz- und Einstellungen von PV-Wechselrichtern in Inselnetz- und Backup-Systemen

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1 PV-Wechselrichter Einsatz- und Einstellungen von PV-Wechselrichtern in Inselnetz- und Backup-Systemen Inhalt In Inselnetz-Systemen und bei Netzausfall in Backup-Systemen sind Abweichungen von der Nennspannung und Nennfrequenz möglich. Trotz dieser Schwankungen im Inselnetz müssen alle Komponenten dieser Systeme problemlos arbeiten. Finden Sie den passenden SMA PV-Wechselrichter-Typ, der sich für den Einsatz in einem Inselnetz-/ Backup-System eignet (siehe Seite 2 ff). Stellen Sie die PV-Wechselrichter auf Inselnetz-/Backup-Parameter ein, damit Sie einen optimalen Betrieb erreichen (siehe Seite 4 ff). Der PV-Wechselrichter kann mit diesen Inselnetz-/Backup-Parametereinstellungen seine Einspeiseleistung reduzieren, wenn es der Ladezustand der Batterie sowie der Leistungsbedarf der Verbraucher erfordert. Diese Aufgabe übernimmt die im PV-Wechselrichter integrierte Leistungsregelung über die Frequenz (Frequency Shift Power Control FSPC) (siehe Seite 8 ff). SB-OffGrid-UDE Version 1.1 1/9

2 Wahl des PV-Wechselrichters 1 Wahl des PV-Wechselrichters Folgende SMA PV-Wechselrichter können Sie in Inselnetz- bzw. Backup-Systemen einsetzen: Wechselrichter Inselnetz-System Backup-System SB 700 SB 1100 / 1700 SB 1100LV SB 2100TL SB 2400 SB 2500 * SB 2800i * SB 3000 * SB 3000TL-20 / 4000TL-20 / SB 5000TL-20 SB 3300 SB 3300TL SB 3300TL HC SB 3800 SB 4200TL Multi-String / 5000TL Multi-String SB 4200TL HC / SB 5000TL HC SB 5000TLW Multi-String SMC 4600A / 5000A / 6000A SMC 5000 / 6000 SMC 7000HV SMC 6000TL / 7000TL / 8000TL SMC 9000TL / 10000TL / 11000TL SWR 700 / 850(E) / 1100E SWR 1100LV SWR 1500 SWR 1700(E) SWR 2000 SWR 2500 / 3000 *Im Backup-System S, SI 2012/2224: Einsatz ab Baureihe Mai 2005 SMA Solar Technology AG 2/9

3 Wahl des PV-Wechselrichters Auslegung: In einem Inselnetz-System darf die AC-Nennleistung des PV-Wechselrichters maimal doppelt so groß sein, wie die AC-Nennleistung des Inselnetz-Wechselrichters. In einem Backup-System wird die maimale AC-Leistung des PV-Wechselrichters durch die Automatic Switch Bo (AS-Bo) begrenzt. Die folgende Tabelle zeigt die nominale PV-Wechselrichterleistung, die Sie an die entsprechende AS-Bo anschließen können: Automatic Switch Bo-Typ AS-Bo-S AS-Bo-M AS-Bo-L AS-Bo-XL nominale AC-Leistung PV-Wechselrichter 4,6 kw 5,7 kw 30 kw 110 kw SUNNY BACKUP SET S Schließen Sie maimal 2 PV-Wechselrichter an eine AS-Bo-S an! SUNNY BACKUP SET XL In einem Sunny Backup-System XL darf die AC-Nennleistung des PV-Wechselrichters maimal doppelt so groß sein, wie die Summe der AC-Nennleistungen der Backup-Wechselrichter. SMA Solar Technology AG 3/9

4 Einstellen der Inselnetz-/Backup-Parameter 2 Einstellen der Inselnetz-/Backup-Parameter Beachten Sie bei der Konfiguration der SMA PV-Wechselrichter für den Einsatz in Inselnetz- bzw. Backup- Systemen: BEREITS VOREINGESTELLT Sie können alle PV-Wechselrichter bereits mit voreingestellten Inselnetz- bzw. Backup-Parametern bei SMA Solar Technology bestellen. WARNUNG! Sobald Sie einen PV-Wechselrichter auf Inselnetz-/Backup-Parameter einstellen, erfüllt das Gerät bestimmte Normen und Richtlinien (z. B. in Deutschland die DIN VDE ) nicht mehr. Bei Ausfall des öffentlichen Netzes besteht die Gefahr der Rückspeisung. Betreiben Sie den PV-Wechselrichter mit diesen Einstellungen nie direkt am öffentlichen Netz. ZUGANGSBERECHTIGUNG Für das Verstellen netzrelevanter Parameter am PV-Wechselrichter benötigen Sie eine spezielle Zugangsberechtigung, den Installateur-Code. Um diesen persönlichen Code zu beantragen, wenden Sie sich an die Sunny Island-Hotline unter der Rufnummer oder per an Damit Sie Parameter des PV-Wechselrichters einstellen können, benötigen Sie eines der folgenden Kommunikationsgeräte: Sunny Boy Control Sunny WebBo PC/Laptop mit der Software Sunny Data /Sunny Data Control und einem Servicekabel für Datenübertragung (SMA-Bestellnummer: USBPBS-11 USB-Service-Interface) Nehmen Sie die Parametereinstellungen vor, wie in der jeweiligen Bedienungsanleitung des Geräts/der Software beschrieben. SMA Solar Technology AG 4/9

5 Einstellen der Inselnetz-/Backup-Parameter 2.1 Einstellen der PV-Wechselrichter Sunny Boy SB 3000TL-20 / 4000TL-20 / SB 5000TL-20 Einstellen über den geräteinternen Drehcodierschalter In den ersten 10 Betriebsstunden können Sie die Wechselrichter-Typen SB 3000TL-20 / 4000TL-20 / SB 5000TL-20 über den Drehcodierschalter auf Insel-/Backup-Betrieb ( off-grid ) einstellen. In diesem Zeitraum benötigen Sie keine Zugangsberechtigung zur Änderung der Netzparameter. Drehen Sie den Drehcodierschalter auf die Position E1. E steht für off-grid und 1 steht für deutsch. Einstellen über die Software Sunny Data/Sunny Data Control Nach Ablauf der ersten 10 Betriebsstunden können Sie die Inselnetz-/Backup-Parameter nur noch über die Kommunikationsgeräte einstellen. Hierfür benötigen Sie die Zugangsberechtigung. Setzen Sie den Parameter GridGuard.CntrySet auf None. Einsatz der Wechselrichter in 60 Hz-Netzen KEINE NETZFREQUENZERKENNUNG Die Wechselrichter SB 3000TL-20 / 4000TL-20 / SB 5000TL-20 führen keine automatische Netzfrequenzerkennung (50Hz oder 60Hz) durch. Das Umstellen der Parameter auf Inselnetz-/Backup-Betrieb mit Hilfe des Drehcodierschalters bewirkt keine Änderung der Frequenz. Das Gerät arbeitet weiter mit einer Frequenz von 50 Hz. Nehmen Sie den Frequenzwechsel von 50 Hz auf 60 Hz manuell vor, wenn Sie diese Wechselrichter in 60 Hz-Netzen einsetzen möchten. Parametereinstellungen für den Einsatz in 60 Hz-Netzen: GridGuard.FrqCtl.hLim = 65 Hz GridGuard.FrqCtl.Ma = 65 Hz GridGuard.FrqCtl.lLim = 55 Hz GridGuard.FrqCtl.Min = 55 Hz SMA Solar Technology AG 5/9

6 Einstellen der Inselnetz-/Backup-Parameter 2.2 Einstellen der PV-Wechselrichter Sunny Boy SB 2100TL / SB 3300TL / SB 3300TL HC / SB 4200TL Multi-String / SB 4200TL HC / 5000TL Multi-String / SB 5000TL HC / SB 5000TLW Multi- String für Backup-Anwendungen Die Wechselrichter-Typen SB 2100TL / SB 3300TL / SB 3300TL HC / SB 4200TL Multi-String / SB4200TL HC / 5000TL Multi-String / SB 5000TL HC / SB 5000TLW Multi-String stellen Sie manuell auf den Backup-Betrieb ein. Hierfür benötigen Sie die Zugangsberechtigung. Setzen Sie die Parameter der folgenden Tabelle auf die vorgegebenen Werte. Nr. Parameter Einheit Wert 1 I-NiTest ma Aus (ENS = 0) 4 Fac-delta Hz 4.5 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) Unterer Bereich, in dem der Sunny Boy aktiv ist, bezogen auf f 0 5 Fac-delta + Hz +1.5 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) Oberer Bereich, in dem der Sunny Boy aktiv ist, bezogen auf f 0 6 dfac-ma Ma. Änderungsgeschwindigkeit Hz/s Einstellen weiterer PV-Wechselrichter-Typen Dieses Kapitel beschreibt das Einstellen folgender PV-Wechselrichter-Typen: - SB SB 1100 / SB 1100LV - SB SB SB 2800i - SB SB SB SMC 4600A / 5000A / 6000A - SMC 5000 / SMC 7000HV - SMC 6000TL / 7000TL / 8000TL - SMC 9000TL / 10000TL / 11000TL SMA Solar Technology AG 6/9

7 Einstellen der Inselnetz-/Backup-Parameter - SWR 700 / 850(E) / 1100E - SWR 1100LV - SWR SWR 1700(E) - SWR SWR 2500 / 3000 Diese Wechselrichter-Typen stellen Sie auf den Inselnetz-/Backup-Betrieb ein, indem Sie den Parameter Default auf Offgrid setzen. Hierfür benötigen Sie die Zugangsberechtigung. Die Parametereinstellung Offgrid setzt die Parameter des Sunny Boy automatisch auf die in der folgenden Tabelle aufgeführten Werte. Nr. Parameter Einheit Wert 1 I-NiTest ma Aus (ENS = 0) 2 Uac-Min V Uac-Ma V Fac-delta Hz 4.5 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) Unterer Bereich, in dem der Sunny Boy aktiv ist, bezogen auf f 0 5 Fac-delta + Hz +4.5 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) Oberer Bereich, in dem der Sunny Boy aktiv ist, bezogen auf f 0 6 dfac-ma Ma. Änderungsgeschwindigkeit Hz/s 4 7 Fac-start delta Frequenzerhöhung bezogen auf f 0, bei der die Leistungsregelung über die Frequenz beginnt. 8 Fac-Limit delta Frequenzerhöhung bezogen auf f 0, bei der die Leistungsregelung über die Frequenz endet. Die Leistung des Sunny Boy beträgt hier 0 W. Hz 1 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) Hz 2 (ausgehend von der Grundfrequenz f 0 ) SMA Solar Technology AG 7/9

8 Frequency Shift Power Control (FSPC) 3 Frequency Shift Power Control (FSPC) Sind im Inselnetz-/Backup-Betrieb auf der AC-Seite Sunny Boys angeschlossen, muss der Inselnetz-/Backup- Wechselrichter deren Ausgangsleistung begrenzen können. Dieser Fall tritt z. B. ein, wenn die Batterie des Inselnetz-/Backup-Wechselrichters voll geladen ist und das (solare) Leistungsangebot aus der PV-Anlage den Leistungsbedarf der angeschlossenen Verbraucher übersteigt. Damit die überschüssige Energie die Batterie nicht überlädt, erkennt der Inselnetz-/Backup-Wechselrichter diese Situation und verändert die Frequenz am AC-Ausgang. Diese Frequenzänderung wertet der Sunny Boy aus. Sobald sich die Netzfrequenz erhöht und einen bestimmten Wert Fac-Start delta überschreitet, begrenzt der Sunny Boy seine Leistung entsprechend. KEINE FREQUENZABREGELUNG Von den Wechselrichter-Typen SB 2100TL / SB 3300TL / SB 3300TL HC / SB 4200TL Multi-String / SB 4200TL HC / 5000TL Multi-String / SB 5000TL HC / SB 5000TLW Multi-String sowie von den älteren Modellen der SWR-Baureihe wird Frequency Shift Power Control nicht unterstützt. Ist die aktuelle Batteriespannung (VBatt) größer als die Batteriesollspannung (VBatt soll) schalten sich diese Sunny Boys vom vorhandenen Inselnetz-/Backup-Netz ab. Sie können sich erst wieder zuschalten, nachdem die Batterie um mindestens 5 % entladen worden ist. Die Funktion ist in der folgenden Abbildung dargestellt: Hierbei bezeichnen: f 0 die Grundfrequenz des Inselnetzes (hier 50 Hz) Fac-delta und Fac-delta+ bezogen auf f 0, der maimale Bereich, in dem der Sunny Boy aktiv ist. Fac-start delta die Frequenzerhöhung bezogen auf f 0, bei der die Leistungsregelung über die Frequenz beginnt. Fac-Limit delta die Frequenzerhöhung bezogen auf f 0, bei der die Leistungsregelung über die Frequenz endet. Die Leistung des Sunny Boy beträgt hier 0 W. SMA Solar Technology AG 8/9

9 Frequency Shift Power Control (FSPC) Werden die Grenzen Fac-delta unterschritten bzw. Fac-delta+ überschritten, trennen sich die Sunny Boys vom Inselnetz- bzw. Backup-System. FREQUENZABREGELUNG DER SUNNY BOY Der Inselnetz-/Backup-Wechselrichter hebt kurzfristig die Frequenz an, wenn er sich auf das öffentliche Netz synchronisieren soll und die aktuelle Batteriespannung (V Batt ) größer als die Batteriesollspannung (V Batt soll ) ist. Damit trennt er die Sunny Boys über diese Frequenzabregelung (Überfrequenz) und synchronisiert sich anschließend auf die eterne Quelle. Die Sunny Boys schalten sich wieder selbsttätig zu, sobald die Netzfrequenz erneut innerhalb der Grenzwerte liegt. Wenn Frequency Shift Power Control aktiviert und der Dieselgenerator im Insel-/Backup-Netz in Betrieb ist, bestimmt der Dieselgenerator die Frequenz und die Sunny Boys reagieren auf bestimmte Frequenzänderungen durch den Dieselgenerator. In der Regel arbeiten Dieselgeneratoren, wenn sie unter Last arbeiten bei 50 Hz. Deshalb werden die Sunny Boys in den meisten Fällen ihre gesamte Leistung an das Insel-/Backup-Netz abgeben, selbst wenn der Generator in Betrieb ist. SMA Solar Technology AG 9/9

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