Dreiphasiger Netzanschluss

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Lars Günther
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Dreiphasiger Netzanschluss mit SUNNY MINI CENTRAL Inhalt Die Wechselrichter der Produktfamilie Sunny Mini Central sind speziell für den Einsatz in dreiphasigen Einspeisesystemen konzipiert.

1 Dreiphasiger Netzanschluss mit SUNNY MINI CENTRAL Inhalt Die Wechselrichter der Produktfamilie Sunny Mini Central sind speziell für den Einsatz in dreiphasigen Einspeisesystemen konzipiert. Diese technische Information enthält wichtige Informationen zum netzsymmetrischen Betrieb dieser Anlagen sowie Anforderungen, die bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden müssen. NetzSMC-UDE Version 1.0 1/6

2 Anschlussprinzip 1 Anschlussprinzip Durch die Zusammenfassung von drei Sunny Mini Centrals zu einer Dreiergruppe kann unter Berücksichtigung der länderabhängigen Schieflastgrenzen 1 ein dreiphasig einspeisendes System aufgebaut werden. Wird bei der Schieflastbetrachtung zwischen Planungsfall 2 und Fehlerfall 3 unterschieden oder sind zusätzliche Schutzeinrichtungen bei bestimmten Anlagen gefordert, können zusätzliche Anforderungen an das System bestehen. Um flexibel auf die Anforderungen der Netzbetreiber sowie der im Einsatzland gültigen Bestimmungen reagieren zu können, sind alle Sunny Mini Centrals mit dem innovativen Power Balancer ausgerüstet. Hierbei können jeweils drei Wechselrichter elektrisch miteinander gekoppelt werden. Es entsteht somit eine dreiphasige Einspeiseeinheit, die sich technisch gesehen nicht von einem dreiphasigen Wechselrichter unterscheidet. 2 Richtlinien in Deutschland In Deutschland muss folgende Richtlinie bei der Anlagenplanung, bzw. beim Netzanschluss berücksichtigt werden: VDEW Richtlinie Eigenerzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, März 2004, 4. erweiterte Auflage Aus dieser Richtlinie ergeben sich folgende Anforderungen an den Netzanschluss: Anlagen bis 30 kva Die Schieflastgrenze im Planungsfall (4,6 kva) muss eingehalten werden. Power Balancer ist nicht notwendig. Eine jederzeit zugängliche Schaltstelle mit Trennfunktion ist nicht erforderlich. Einphasige Wechselrichter können unabhängig voneinander einspeisen. Eine externe ENS ist nicht erforderlich. Die einzelnen ENS der Wechselrichter sind zugelassen. (ENS = Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugehörigen allpoligen Schaltern in Reihe) Beispiel: Eine 30 kva PV-Anlage mit 3 x Sunny Mini Central 10000TL ist ohne Power Balancer möglich. 1 Gesamtunsymmetrie zwischen den einzelnen Außenleitern 2 Anlagenplanung für störungsfreien Betrieb 3 Anlagenplanung unter Berücksichtigung eines möglichen Gerätefehlers SMA Solar Technology AG 2/6

3 Was tun, wenn zusätzliche Maßnahmen gefordert werden? Anlagen > 30 kva Die Schieflastgrenze im Planungsfall (4,6 kva) muss eingehalten werden. Eine jederzeit zugängliche Schaltstelle mit Trennfunktion ist erforderlich. Es ist eine dreiphasige Spannungsüberwachung mit Spannungssteigerungs- und Rückgangsschutz und Kuppelschalter gefordert: Durch die Schaffung von Einspeiseeinheiten und Aktivierung der Power Balancer Funktionalität (Betriebsart Phase- oder Fault Guard) kann eine dreiphasige Spannungsüberwachung je Einspeiseeinheit realisiert werden. Eine zusätzliche Betriebssicherheit wird zudem durch die geräteinternen Kuppelschalter erreicht, deren Funktion vor jedem Zuschaltvorgang getestet wird. In Absprache mit dem Netzbetreiber kann u.u. eine extern zu realisierende dreiphasige Spannungsüberwachung mit Kuppelschalter entfallen. Beispiel: Eine 99 kva PV-Anlage mit 3 x 33 kw Einspeiseeinheiten. Jede Einheit besteht aus 3 x SMC 11000TL, die Dreiphasigkeit wird über die elektrischer Kopplung der Wechselrichter durch den Power Balancer erreicht. 3 Was tun, wenn zusätzliche Maßnahmen gefordert werden? Bei der Genehmigung einer PV-Anlage müssen neben den gültigen Richtlinien im Einsatzland auch die technischen Anschlussbedingungen (TAB) des jeweiligen Netzbetreibers beachtet werden. Hierbei können u.u. unterschiedliche Aussagen oder Interpretationen zu Problemen bei der Anlagengenehmigung führen. Für diese Fälle kann die Aktivierung der Power Balancer Funktionalität der Sunny Mini Central für Abhilfe sorgen. Durch die Aktivierung werden folgende Grundlegende Systemeigenschaften erreicht: Dreiphasigkeit : Wird durch die elektrische Kopplung von drei einphasigen Wechselrichtern zu einer dreiphasigen Einspeiseeinheit erreicht. Höchste Betriebssicherheit : durch den Fail Safe Betrieb wird bei ungewollter Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den Teilsystemen die gesamte Einspeiseeinheit abgeschaltet oder die Einspeisung auf maximal zulässige Schieflast reduziert. Eine zusätzliche Flexibilität wird durch die unterschiedlichen Betriebsarten des Power Balancers erreicht. Hierbei kann die Reaktion der Einspeiseeinheit auf Netzfehler oder Gerätestörungen auf die Anforderungen des jeweiligen Netzbetreibers abgestimmt werden. SMA Solar Technology AG 3/6

4 Was tun, wenn zusätzliche Maßnahmen gefordert werden? Der Betriebsarten des Power Balancers können in folgenden vier Stufen eingesetzt werden: Stufe 1 Einspeiseeinheit mit voneinander unabhängigen Systemen, Betriebsart off Die Einspeisung von Schieflast im Fehlerfall ist möglich, da in die nicht betroffenen Phasen weiterhin eingespeist wird. Stufe 2 Minimierte Ertragsausfälle im Fehlerfall. Einspeiseeinheit mit Power Balancer in der Betriebsart Power Guard Bei einem Netzfehler oder einer Gerätestörung speist die Einspeiseeinheit mit maximal 5 kva in die nicht betroffenen Phasen weiterhin ein. Stufe 3 Die Schieflast im Fehlerfall wird auf maximal 5kVA begrenzt. Einspeiseeinheit mit Power Balancer in der Betriebsart Phase Guard Der Power Balancer ersetzt eine dreiphasige Spannungsüberwachung. Stufe 4 Wie bei einer externen Spannungsüberwachung erfolgt die Abschaltung der Einspeiseeinheit nur bei Netzfehlern. Einspeiseeinheit mit Power Balancer in der Betriebsart Fault Guard Das Auftreten einer unsymmetrischen Einspeisung wird bei einem Netzfehler (dreiphasige Spannungsüberwachung) oder einer Gerätestörung durch sofortige Abschaltung der Einspeiseeinheit vermieden. Ein Vorteil gegenüber einer extern realisierte Spannungsüberwachung ist, dass auch im Fall einer Gerätestörungen keine Schieflast erzeugt wird. Eine externen Lösung kann ausschließlich Netzfehler erkennen. Dreiphasige Einspeiseeinheit mit elektrischer Kopplung durch Power Balancer Durch den Einsatz einer Vielzahl der o.g. Einspeiseeinheiten können Großanlagen bis in den Megawattbereich bei netzsymmetrischen Betrieb realisiert werden. SMA Solar Technology AG 4/6

5 Was tun, wenn zusätzliche Maßnahmen gefordert werden? Wie wird der Power Balancer aktiviert? Verbindung der Geräte Die Power Balancer Funktionalität ist bereits allen Sunny Mini Central integriert. Die Wechselrichter sind hierfür mit einem internen Anschlussterminal ausgerüstet, über den jeweils drei Geräte mit einem einfachen Kommunikationskabel verbunden werden können. Einer der drei Wechselrichter muss hierbei als Master konfiguriert werden (Jumper). Die neuen SMC 9000TL-10/10000TL-10/11000TL-10 sind zur Verbindung mit einem Stecksystem ausgerüstet. Die elektrische Verbindung von drei Geräten erfolgt bei diesen Wechselrichtern über ein vorkonfektioniertes Verbindungskabel (Bestellnr. PBL-YCABLE-NR). Die Auswahl eines Masters kann hier entfallen. Aktivierung der gewünschten Betriebsart Wie sich das dreiphasige Einspeisesystem bei einer Gerätestörung oder bei Netzfehler verhalten soll, kann vom Installateur durch einen Betriebsparameter festgelegt werden. Diese Einstellung kann über die Kommunikationsprodukte der SMA Solar Technology vorgenommen werden. Eine zusätzliche Sicherheit bietet hierbei der zusätzliche Passwortschutz. Weiterführende Informationen finden Sie in der Gerätedokumentation Ihres Sunny Mini Central und in der Eigenerklärung zur dreiphasigen Spannungsüberwachung mittels Power Balancer, Quelle: SMA Solar Technology AG 5/6

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