c::: .=::J PI ES Photovoltaik Simulator PVS Serie PVS 1000/LV ITZENBERGER Der High Speed Simulator

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1 c::: ITZENBERGER.::J PI ES Photovoltaik Simulator PVS Serie PVS 1/LV Der High Speed Simulator Der Normenbezug: EN 553 IEC/EN IEEE 1547 IEC/EN IEC/EN Sandia Report CGC/GF4:211 CEI -21 VDE-AR-N 415 VDE Bild 1: PVS 1/LV Frei programmierbare I/U Charakteristik Unterschiedliche Solarzellen sowie teilweise beschattete Zellen können simuliert werden Sehr schnelle Reaktionszeit auf Laständerungen, typischerweise weniger als 1μs 1Hz Ripple auf Strom und Spannung von einphasigen Wechselrichtern wird realitätsgetreu nachgebildet Die I/U Kurve wird sehr genau nachgebildet Fähigkeit zur Simulation von dynamischer Einstrahlung und des Temperaturverhaltens der Zellen sowie des tageszeitlichen Verlaufs von Strahlungsintensität Auswertung des statischen und dynamischen Wirkungsgrades Evaluation mittels MPP-tracking Erfüllt voll die Anforderungen an ein Prüfsystem gemäß IEC/EN 553 Bild 2: PVS 25 Als Standard Version (bis 95V DC ) und als Low-Voltage Version (bis 15V DC, Micro-Inverter) erhältlich Seite 1 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

2 DER PV-SIMULATOR ANWENDUNGSBEREICH Der PV-Simulator reproduziert in Echtzeit das Betriebsverhalten vieler verschiedener Solarzellen. Dieses Betriebsverhalten wird in der Realität besonders von folgenden Faktoren beeinflusst: Änderung der Wettersituation Änderung der Strahlungsintensität während des Tagesverlaufes Lokale Störungen wie Verschmutzung und Abschattung Um diese verschiedenen Einflussgrößen simulieren zu können besitzt der PVS eine sehr schnelle Regelcharakteristik. Laständerung in der Nähe des MPP: Bild 3: Anstiegszeit Spannung / Strom Bild 4: Abfallzeit Spannung/ Strom Schnelle Reaktionszeit Aufgrund der sehr schnellen DSP-basierten Regeleinheit ist die Reaktionszeit auf Laständerungen sehr kurz. Diese kurze Reaktionszeit ist eine elementare Voraussetzung für die normgerechte Simulation des MPP Tracking Algorithmus der IEC/EN > Spitzenberger & Spies Application note: Die Diagramme in Bild 3-6 zeigen die gemessenen Anstiegs- und Abfallzeiten bei unterschiedlichen Laständerungen. Laständerung zwischen offenem Kreis und MPP: Bild 5: Abfallzeit Spannung/ Strom Bild 6: Anstiegszeit Spannung / Strom Seite 2 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

3 c::: ITZENBERGER.::J PI ES 1HZ WELLIGKEIT (RIPPLE) / FREI PROGRAMMIERBARE KURVENVERLÄUFE 1Hz Ripple Die IEC/EN 553 definiert für den zu verwendenden Photovoltaik Simulator: Dies erfordert ein ausreichendes dynamisches Verhalten des PV- Simulators, damit er den bei der Messung auftretenden dynamischen Spannungsänderungen folgen kann (typische Welligkeit einphasiger Wechselrichter mit dem Doppelten der Netzfrequenz). Bei echten Photovoltaik-Generatoren kann dieser typische Ripple auf Strom und Spannung gemessen werden (beim Betrieb mit einphasigen Wechselrichtern). Einige Wechselrichter nutzen die Ripple Messung auch zum MPP Tracking. Beim Betrieb von Wechselrichtern mit dem PV-Simulator ist dieser Ripple Effekt aufgrund der Schnelligkeit der Regeleinheit exakt derselbe wie in der Realität. Frei programmierbare Kurvenverläufe I/U-Kurvenverläufe können softwareseitig in einem weiten Bereich eingestellt und damit Strahlungsintensitäten und Temperaturverläufe simuliert werden. Zusätzlich kann eine externe Messung im CSV Format in die Spitzenberger & Spies Software importiert werden. Bild 7: 1Hz Ripple auf Spannung und Strom Spannung, Strom, Leistung Bild 8: XY-Darstellung: Keine Hysterese erkennbar Strom, Leistung Bild 9: Frei programmierbare I/V Kurvenformen Seite 3 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

4 SIMULATION VON WECHSELNDEN STRAHLUNGSINTENSITÄTEN Strahlungsintensität Die Strahlungsintensität - solare Einstrahlungsdichte - ändert sich im Tagesverlauf. Langsam auftretende Änderungen beruhen auf dem sich verändernden Sonnenstand. Schnelle Änderungen basieren auf dem kurzfristigen Wechsel zwischen bewölkter Sonne und freier Sonne an Tagen mit teilweiser Bewölkung. Variable Änderungen der Kurvenform aufgrund unterschiedlicher Strahlungsintensität können in einem zeitlichen Ablauf definiert werden. Der Übergang von einer Kurvenform zur anderen wird interpoliert, die Übergangszeit ist frei programmierbar. Bild 1: Variable I/U Kurvenverläufe Die gewählten Kurvenverläufe werden während der Messung exakt eingehalten. Bild 11: Variable U/P Kurvenverläufe Seite 4 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

5 c::: ITZENBERGER.::J PI ES SPANNUNGSBEREICHE STROM CHARAKTERISTIK Aufgrund der unterschiedlichen Betriebsspannungen von Solarpanels besitzt der PVS grundsätzlich 6 Spannungsbereiche: Standard High Voltage Serie Serie 4V 5V 6V 8V 9V 1V 4V 5V 75V 1V 125V 15V Die Diagramme zeigen die maximal verfügbaren Ströme in Abhängigkeit von der eingestellten Ausgangsspannung im jeweiligen Spannungsbereich. Dieser Zusammenhang beschreibt damit auch die maximale Leistungsabgabe des PVS in Abhängigkeit von der eingestellten Ausgangsspannung. Betrachtet werden die folgenden PVS Stromwerte: - - Kurzzeitstrom (bis zu 2 Minuten) - Spitzenstrom (bis zu 5ms) Bild 12: Stromcharakteristik PVS im 4V Bereich Bild 13: Stromcharakteristik PVS im 5V Bereich Bild 14: Stromcharakteristik PVS im 6V Bereich Bild 15: Stromcharakteristik PVS im 8V Bereich Seite 5 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

6 Bild 16: Stromcharakteristik PVS im 9V Bereich Bild 18: Stromcharakteristik PVS im 1V Bereich Bild 17: PVS / Basic EMC System OPTIONALE SPANNUNGSBEREICHE STROM CHARAKTERISTIK PVS 1 PVS 3 PVS 7 PVS 1 PVS 15 PVS 25 - Option 11-2/DC at 16V DC 3.2A DC 9.4A DC 22A DC 31A DC 5A DC 8A DC PVS 325 PVS 425 PVS 5 PVS65 PVS 85 PVS1 - Option 11-2/DC at 16V DC 1A DC 135A DC 157A DC 2A DC 27A DC 314A DC Bild 19: Optionaler Spannungsbereich 2V Stromcharakteristik Seite 6 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

7 c::: ITZENBERGER.::J PI ES TECHNISCHE DATEN ALLGEMEIN PVS Serie Nennspannung PVS DC: +4V DC / +5V DC / +6V DC / +8V DC / +9V DC / +1V DC Standard Serie Nennspannung PVS High DC: +4V DC / +5V DC / +75V DC / +1V DC / +125V DC / +15V DC Voltage Serie Spannungsgenauigkeit: ±.5% (of value) ±.5% (of range) Stromgenauigkeit: ±.1% (of value) ±.1% (of range) Anstiegszeit: < 25μs / typical < 1μs Schutzeinrichtungen: Overload / Short Circuit / Over temperature Interface: Ethernet Digital instrument Spannung Autoranging Messbereiche Strom modellabhängig, angepasst auf den max. Ausgangsstrom Genauigkeit Spannung: : ±.5% (vom Messwert) ±.5% (vom Bereich) Genauigkeit Strom: ±.1% (vom Messwert) ±.1% (vom Bereich) Speicherkapazität für I/U Kurvenformen Bis zu 124 Kurvenformen Umgebungstemperatur: C bis 4 C Optionen 1: IEEE 488 Interface 1: Innenwiderstandskompensation 11 Besondere Spannung 11-2/DC Zus. DC Spannungsbereich 2V DC 18 Besondere Netzspannung Im Bereich 11V 3V Präzisions Power Analyser für exakte Messungen verfügbar Anmerkungen: 1) Bei Nennspannung 2) Max. Spannung zwischen Erde und Masse am Verstärkerausgang -95VDC, +4VDC 3) Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, werden bis zu 3 gleiche Verstärker parallelgeschaltet 4) Mit Messanpassung an den PAS 5) Bei 23V Netzspannung Seite 7 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

8 TECHNISCHE DATEN PVS 1 / 3 / 7 PVS 1 PVS 3 PVS 7 Leistung DC 1) 5) Standard Serie nominell: 1W 3W 7W 32V DC (4V range): 3.2A DC 9.4A DC 22A DC 4V DC (5V range): 2.5A DC 7.5A DC 17.5A DC 48V DC (6V range): 2.1A DC 6.3A DC 14A DC 64V DC (8V range): 1.6A DC 4.7A DC 11A DC 72V DC (9V range): 1.4A DC 4.2A DC 9.8A DC HV Serie 8V DC (1V range): 1.25A DC 3.8A DC 8.8A DC 32V DC (4V range): 3.2A DC 9.4A DC 22A DC 4V DC (5V range): 2.5A DC 7.5A DC 17.5A DC 6V DC (75V range): 1.7A DC 5.A DC 11.7A DC 8V DC (1V range): 1.25A DC 3.8A DC 8.8A DC 1V DC (125V range): 1.A DC 3.4A DC 7.A DC 12V DC (15V range):.85a DC 2.5A DC 5.9A DC Netzanschluss (±1%, 5Hz 6Hz) 23V, Schuko 23V/4V, CEE Absicherung: 16A 3 x 16A 3 x 2A Gehäuse 19, 7U 19, 1U 19,12U ca. (mm): 311x483x7 444x483x7 533x483x7 Gewicht ca. (kg): TECHNISCHE DATEN PVS 1 / 15 / 25 PVS 1 PVS 15 PVS 25 Leistung DC 1) 5) Standard Serie HV Serie nominell: 1W 15W 25W 32V DC (4V range): 31A DC 5A DC 8A DC 4V DC (5V range): 25A DC 38A DC 63A DC 48V DC (6V range): 21A DC 32A DC 53A DC 64V DC (8V range): 14A DC 21A DC 35A DC 72V DC (9V range): 12.5A DC 19A DC 32A DC 8V DC (1V range): 12.5A DC 19A DC 32A DC 32V DC (4V range): 31A DC 5A DC 8A DC 4V DC (5V range): 25A DC 38A DC 63A DC 6V DC (75V range): 17A DC 25A DC 42A DC 8V DC (1V range): 12.5A DC 19A DC 32A DC 1V DC (125V range): 1A DC 15A DC 25A DC 12V DC (15V range): 8.5A DC 13A DC 21A DC Netzanschluss (±1%, 5Hz 6Hz) Absicherung: 3 x 5A 3 x 63A Gehäuse 19, 2U 19 29U 19, 35U ca. (mm): 888x483x7 1288x483x7 1555x483x7 Gewicht ca. (kg): 28kg 32kg 37kg Seite 8 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

9 c::: ITZENBERGER.::J PI ES TECHNISCHE DATEN PVS 325 / 425 / 5 PVS 325 PVS 425 PVS 5 Leistung DC 1) 5) Standard Serie nominell: 325W 425W 5W 32V DC (4V range): 1A DC 135A DC 157A DC 4V DC (5V range): 82A DC 18A DC 125A DC 48V DC (6V range): 68A DC 9A DC 15A DC 64V DC (8V range): 51A DC 67A DC 79A DC 72V DC (9V range): 46A DC 6A DC 7A DC HV Serie 8V DC (1V range): 41A DC 55A DC 63A DC 32V DC (4V range): 1A DC 135A DC 157A DC 4V DC (5V range): 82A DC 18A DC 125A DC 6V DC (75V range): 55A DC 71A DC 84A DC 8V DC (1V range): 41A DC 55A DC 63A DC 1V DC (125V range): 33A DC 43A DC 5A DC 12V DC (15V B): 28A DC 36A DC 42A DC Netzanschluss (±1%, 5Hz 6Hz) Absicherung: 3 x 125A 3 x 16A Gehäuse Verstärker: 19, 33U 19, 39U 19,46U Abmessungen (mm): 1467x483x7 1733x483x7 242x483x7 Netzteil: 19, 33U 19, 39U 19,46U Abmessungen (mm): 1467x483x7 1733x483x7 242x483x7 Gewicht Verstärker (ca.) Netzteil (ca.) on request on request on request TECHNISCHE DATEN PVS 65 / 85 / 1 - External parallel connection PVS 65 PVS 85 PVS 1 2 x PVS x PVS x PVS 5 Leistung DC 1) 5) Standard Serie nominell: 65W 85W 1W 32V DC (4V range): 2A DC 27A DC 314A DC 4V DC (5V range): 164A DC 216A DC 25A DC 48V DC (6V range): 136A DC 18A DC 21A DC 64V DC (8V range): 12A DC 135A DC 158A DC 72V DC (9V range): 92A DC 12A DC 14A DC HV Serie 8V DC (1V range): 82A DC 11A DC 126A DC 32V DC (4V range): 2A DC 27A DC 314A DC 4V DC (5V range): 164A DC 216A DC 25A DC 6V DC (75V range): 11A DC 142A DC 168A DC 8V DC (1V range): 82A DC 11A DC 126A DC 1V DC (125V range): 66A DC 86A DC 1A DC 12V DC (15V range): 56A DC 72A DC 84A DC Netzanschluss (±1%, 5Hz 6Hz) Absicherung: 3 x 25A 3 x 32A Gehäuse Verstärker: on request on request on request Abmessungen (mm): Netzteil: Abmessungen (mm): Gewicht Verstärker (ca.) Netzteil (ca.) on request on request on request Seite 9 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

10 TECHNISCHE DATEN PVS 1/LV Nennspannung: DC +37.5V DC / +75V DC / +15V DC Messung Auflösung (via Software) U:.1V / I:.1A / P:.1W Leistung DC 2) 9) - Dauer 1W UOUT 3VDC (37.5V range) 24A DC Fig. 19: Current [A] short-time current (up to 2 minutes) continuous current 6V DC (75V range) 16.7A DC Fig. 2 : Current [A] short-time current (up to 2 minutes) continuous current V DC (15V range) 6.7A DC Fig. 21: Current [A] Digital instrument Messbereiche: Spannung: Strom: short-time current (up to 2 minutes) continuous current 15V 4A Genauigkeit Spannung 6) :,5% /,2% Genauigkeit Strom 6) :,8% /,4% Netzanschluss: (±1%, 5Hz 6Hz) 23V Absicherung / Anschlussart: 16A / Schuko Gehäuse: Verstärker: 19, 4U Abmessungen (mm): 178x483x7 Gewicht: Amplifier (approx.) 55kg We can make weather Spitzenberger & Spies 217 Änderungen vorbehalten Seite 1 von 1 Seiten SPS-TD-PVS-Overview-d-3.docx

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