Sunny Boy Der transformatorlose String-Wechselrichter. Betrieb Operation. Erdschluß Earth Fault. Störung Failure

Transkript

1 Sunny Boy 2000 Der transformatorlose String-Wechselrichter Bester Wirkungsgrad : 96 % Eingangsspannungsbereich V Optimaler Personenschutz (DIN VDE 0126) Schutzart IP65, Temperaturbereich C Ideal für Photovoltaik-Großanlagen DC

2 Sunny Boy der einzige transformatorlose, der alles hat! Modernste Technologie und höchste Zuverlässigkeit haben die stringorientierten Wechselrichter von SMA zu den meistgekauften PV-Wechselrichtern für Netzkopplung in Europa gemacht. Wurden vor einigen Jahren PV-Anlagen generell noch mit einem zentralen Wechselrichter ausgerüstet, so begann mit den SMA-String-Wechselrichtern Sunny Boy 700 und Sunny Boy 850 die Zeit dezentraler Anlagenkonzepte im kleinen und mittleren Leistungsbereich. Neben einem erhöhten Anlagennutzungsgrad wurden erhebliche Kostenreduzierungen durch die Vereinfachung der aufwendigen Gleichstromverkabelung erreicht. Diese Vorteile sind jetzt mit dem transformatorlosen Sunny Boy 2000 erstmals auch vollständig für PV-Großanlagen bis in den Megawattbereich hinein nutzbar. Höchstmaß an Personenschutz Wie Sie es von SMA gewohnt sind, genügt der Sunny Boy 2000 allen sicherheitstechnischen Anforderungen. Der Sunny Boy 2000 ist bereits mit der von der Berufsgenossenschaft geforderten AC- und DC-sensitiven Differenzstromüberwachung nach DIN VDE 0126 ausgestattet, die den Solargenerator im Fehlerfall allpolig vom Netz trennt. Zusammen mit der ebenfalls integrierten Isolationsüberwachung, die vor jeder Netzaufschaltung aktiviert wird, gewährleistet der Sunny Boy 2000 den größtmöglichen Personenschutz. Die im Sunny Boy 2000 integrierte Einrichtung zur Netzüberwachung mit jeweils zugehörigem Schaltorgan (ENS) überwacht auf Basis der Ein-Fehler- Sicherheit ständig die relevanten Netzgrößen wie Spannung, Frequenz und Impedanz. Eine Inselnetzbildung wird dadurch sicher vermieden. Die vorgeschriebene, regelmäßige Wiederholungsprüfung der Netzüberwachungseinrichtungen entfällt. Für einen optimalen Geräteschutz sind thermisch überwachte Überspannungsableiter (Varistoren) bereits im Wechselrichter integriert. Selbstverständlich erfüllt der Sunny Boy 2000 alle relvanten Normen der Niederspannungsrichtlinien des EMV-Gesetzes und der VDEW-Richtlinie. PV- Generator Netzüberwachung, allstromsensitive EMV-Filter ENS FI-Überwachung Über- Isolationsspannungsschutüberwachung EMV-Filter Hochsetzsteller Wechselrichter Netz 500 V DC EMV R iso ϑ Takt ~ EMV ZAC ZAC U f I 230 V AC 125 V DC Microcontroller I Microcontroller II sführung Regelung Schutzeinrichtungen des transformatorlosen Sunny Boy 2000

3 Schnelle, sichere und einfache Installation Spezielle, berührungssichere Steckverbindungen sorgen für die schnelle und sichere elektrische Verbindung zwischen PV-Generator und Wechselrichter. Die Kabelwege können kurz und damit verlustarm gehalten werden. Jeder Sunny Boy ist für die Außenmontage bestens vorbereitet. Die Elektronik arbeitet in einem weiten Temperaturbereich ( 25 C bis +60 C) und wird serienmäßig von einem Edelstahlgehäuse vor Wind und Wetter geschützt (IP65). Extrem weiter Eingangsspannungsbereich Durch den Eingangsspannungsbereich von 125 bis 500 V DC und die Möglichkeit des Anschlusses zweier paralleler DC-Strings ist der Sunny Boy 2000 für sämtliche Anlagenkonfigurationen mit allen marktgängigen PV-Modultypen geeignet. Höchster Wirkungsgrad Durch die transformatorlose Ausführung der neuen Sunny Boys konnten die Wechselrichterverluste noch einmal gesenkt werden. Dies macht der im Vollund Teillastbetrieb gesteigerte Wirkungsgrad, der bereits ab 0,25 PACNenn auf 94 % verbessert werden konnte, deutlich. Im optimalen Arbeitspunkt erreicht der Sunny Boy 2000 sogar einen Wirkungsgrad von 96 %. Wirtschaftlicher Der transformatorlose Sunny Boy 2000 hat einen sehr niedrigen spezifischen Leistungspreis. Zusammen mit dem gesteigerten Wirkungsgrad, der erhöhten Verfügbarkeit und den durch die Stringtechnologie drastisch reduzierten Installationskosten steigt die Wirtschaftlichkeit Ihrer PV-Anlage mit dem Einsatz des Sunny Boy 2000 erheblich. Überlastfähig Aufgrund der ca. 10 %igen Überlastfähigkeit des Sunny Boys ist eine ertragsoptimierte Auslegung der PV-Anlage kein Problem. Das Gerät kann maximal 2000 WAC in das Netz einspeisen und schützt sich automatisch bei Überlastung durch eine entsprechende Reduzierung der Ausgangsleistung. Schnelle und sichere elektrische Verbindung von PV-Generator und Wechselrichter durch Steckverbindungen

4 Große Anlagen kleine Sunny Boys! Preiswerte Stringtechnologie Die Kostenreduzierung durch den Einsatz der Stringtechnologie ist jetzt auch bei Photovoltaik-Großanlagen verfügbar. Die durch Teilabschattung des Generators, Temperaturunterschiede der PV- Module sowie Mismatching verursachten Verluste werden auf ein Minimum reduziert. Der Anlagennutzungsgrad wird durch dieses intelligente, fortschrittliche Anlagenkonzept auf das heute erreichbare Höchstmaß verbessert. Die aufwendige Gleichstromverkabelung wird stark vereinfacht, die Generatoranschlußkästen zur Verschaltung der DC-Strings entfallen vollständig. Selbst bei Ausfall eines Wechselrichters bleibt die Funktion der Gesamtanlage erhalten. Gerade bei kostendeckend oder erhöht vergüteten Anlagen führt eine dezentrale Anordnung mehrerer Wechselrichter zu einer hohen Verfügbarkeit der PV-Anlage und damit zu sicheren Erträgen. Der ideale Wechselrichter für PV-Großanlagen Mit dem transformatorlosen Sunny Boy 2000 hält die Stringtechnologie jetzt auch bei PV-Anlagen im Megawattbereich Einzug. Während die Sunny Boys 700/850/1100 die idealen Wechselrichter für kostengünstige und energieoptimierte PV-Anlagen im kleinen und mittleren Leistungsbereich sind, steht mit dem Sunny Boy 2000 in transformatorloser Ausführung auch ein für PV- Großanlagen optimierter String-Wechselrichter zur Verfügung, der die folgenden Vorteile vereint: 2000 Watt Maximalleistung, sehr weiter Eingangsspannungsbereich, sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis, und umfangreiche Überwachungs- und kationseinrichtungen. Kommuni- So ist z.b. die 1 MWP PV-Anlage der Fortbildungsakademie in Herne mit 570 transformatorlosen Sunny Boys ausgerüstet. 230 /400 V 50 Hz Netzeinspeisepunkt, ggf. Freischaltstelle gemäß VDEW Blockschaltbild einer Photovoltaik-Großanlage mit transformatorlosen Sunny Boy 2000

5 Komplette Anlagenüberwachung für alle Anlagengrößen Anlagenüberwachung und Ferndiagnose Eine in modularer Systemtechnik aufgebaute Photovoltaikanlage führt zwangsläufig zu einer räumlich verteilten Anordnung der Wechselrichter. Dies erschwert in der Regel die Überwachung der Gesamtanlage. Nicht so beim Sunny Boy Wie alle String-Wechselrichter von SMA verfügt auch der neue Sunny Boy über leistungsstarke Anlagenüberwachungsund Kommunikationseinrichtungen. Die sonst notwendigen Mehrkosten aufgrund zusätzlich zu installierender Meßtechnik entfallen. süberwachung von PV-Großanlagen In PV-Großanlagen, bei denen eine Vielzahl von Sunny Boys zum Einsatz kommt, bietet sich das Kommunikationskonzept mit Sunny Boy Control an. Sunny Boy Control arbeitet als zentrale Meßdatenerfassungs- und Diagnoseeinheit für bis zu 50 Wechselrichter, unterstützt die Inbetriebnahme, erlaubt ein flexibles Energiemanagement durch programmierbare Zu- und Abschaltung elektrischer Verbraucher und kann smeldungen der PV-Anlage via Telefonleitung und Modem an PCs oder Faxgeräte versenden. Kommunikation über Netzleitung Die Sunny Boys versenden ihre Daten über das 230 V-Netz. Damit sind die Daten aller Geräte an praktisch jeder Stelle der AC-Verkabelung verfügbar. Die von den Wechselrichtern gelieferten Daten können direkt auf einem PC oder mit Sunny Boy Control ausgewertet und angezeigt werden. Sunny Data Control: Die Ausgangsleistung der gesamten PV-Großanlage wird in einer Matrix dargestellt. Jeder Sunny Boy wird durch ein eigenes Farbfeld repräsentiert, dessen Farbe auf Basis einer Farbverlaufsskala die aktuelle Leistung darstellt. Farbsprünge fordern z.b. zur Überprüfung des Einzelwechselrichters auf; dazu wird das jeweilige Wechselrichterfeld einfach angeklickt. Falls gewünscht, kann die Datenübertragung selbstverständlich auch über eine serielle RS485-Schnittstelle erfolgen. Für die Überwachung von PV-Anlagen mit mehr als 50 Wechselrichtern setzt man einfach weitere Sunny Boy Controls ein; mit dieser Technik lassen sich praktisch beliebig große PV-Anlagen einfach und zuverlässig kontrollieren und ertragsoptimiert betreiben Netzleitungskommunikation (Powerline) 230 V/50 Hz Sunny Boy Control Serielle Schnittstelle RS485 RS485 RS485/ LWL-Wandler externer PC Lichtwellenleiter LWL PC Modem externes Faxgerät Beispiel einer PV-Anlagenüberwachung und Kommunikation für große PV-Anlagen und weite Entfernung zum Auswerte-PC. Zur galvanischen Trennung (Blitzschutz) kann hier auch ein Lichtwellenleiter eingesetzt werden.

6 Technische Daten Sunny Boy 2000 Eingangsgrößen Um die Montage- bzw. Wartungsarbeiten sicherheitstechnisch zu erleichtern, wird der PV-Generator über ein berührungssicheres Stecksystem außerhalb des Gehäuses angeschlossen. Eingangsspannungsbereich U PV : V DC allpol. Trenneinrichtung.... : durch Stecksystem Spannungsrippel : U ss < 10 % Verpolungsschutz : durch Kurzschlußdiode Überspannungsschutz..... : thermisch überwachte Varistoren Personenschutz : überwachung; allstromsensitive Differenzstromüberwachung I N 30 ma gewährleistet zusätzlichen Personenschutz (FI-Schutzschalter AC und DC) Diagnose und Kommunikation Erfaßte Meßgrößen : PV-Spannung und -Strom Netzspannung, -frequenz und Impedanz Einspeisestrom und -leistung sstunden eingespeiste Energie (kwh) szustand Isolationswiderstand Fehlermeldungen PV P AC (W) I (A) Vertrieb: U PV (V) Ausgangsleistung PAC sowie Eingangsstrom IPV in Abhängigkeit der Eingangsspannung UPV Ausgangsgrößen Maximalleistung P ACmax.... : 2000 W Nennleistung P ACNenn..... : 1800 W Netzspannung U AC : V AC Netzfrequenz f AC : 49,8 50,2 Hz Eigenverbrauch bei.. : < 7W Eigenverbrauch im Standby- oder Nachtbetrieb aus dem Netz.. : < 1W max. Wirkungsgrad..... : 96 % Klirrfaktor des Ausgangsstromes k IAC(bei k UAC< 2%und P> 0,5 P N) : < 4% C-konform gemäß : EN50081, Teil 1; EN60555; EN55014; EN55011, Gruppe1, Klasse B; EN50082, Teil 1; EN50178 Netzüberwachung : selbsttätige Freischaltstelle (ENS) nach DIN VDE 0126 und VDEW kurzschlußfest : durch Stromregelung Überspannungskategorie.... : III allpol.trenneinrichtung.... : Netzrelais, doppelte Ausführung Umgebungstemperatur..... : 25 C + 60 C rel. Luftfeuchte : %, Klasse 3K6 Schutzart : IP65 Abmessungen (B x H x T)... : 434 x 295 x 214 mm Gewicht : ca. 24 kg Wirkungsgrad [%] : U PV = 400 V : U PV = 300 V : U PV = 200 V % Normierte Ausgangsleistung P AC/PACNenn Wirkungsgrad für verschiedene Eingangsspannungen SWR : AD1799 Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, bleiben vorbehalten Sunny Boy ist ein eingetragenes Warenzeichender SMA Regelsysteme GmbH gedruckt auf chlorfrei hergestelltem Papier