Einleitung Ein Freund hat sich ein BHKW und eine PV-Anlage incl. Batteriespeicher zugelegt. Leider scheint das Produkt noch im Alpha Status zu sein. Faste alle zweit Wochen kommen die Ingenieure vorbei, um die Steuerung in den Griff zu bekommen. Da ich ein bisschen von Elektrotechnik verstehe, hat er mich um eine Einschätzung des Systems gebeten. Kurze Systembeschreibung Nach dem Hausanschluss existiert ein Drehstrom-Zweirichtungszähler mit einer digitaler Schnittstelle. Nach diesem kommt ein Leistungsschalter (LS-1). Das anschließende Netz bezeichne ich mit "Netz-1". Hieran ist ein Hybrid-Wechselrichter (HWR) angeschlossen. Am HWR ist zusätzlich eine PV-Anlage und ein Batteriespeicher angeschlossen. Am Ausgang des HWR ist das Hausnetz angeschlossen, also die Versorgung von Waschmaschine, Fernseher usw.... Das BHKW hat einen Asynchrongenerator. Dieser ist über einen Leistungsschalter (LS-2) mit Netz-1 verbunden. Er arbeitet also im Netzparallelbetrieb. Ziel des elektrischen Teils der Anlage ist es, dass die durchschnittlich benötigte Energie des Hausnetz selbst generiert wird. Wenn PV + Akku + Generator weniger Energie liefern, als das Hausnetz benötigt, so wird die restliche Energie vom EVU bezogen. Sofern mehr Energie generiert wird so, soll in das EVU-Netz eingespeist werden. Use Case Vom EVU-Netz wird keine Energie bezogen und es wird auch keine Energie eingespeist. Bei Ausfalls des EVU-Netzes und laufenden Generator, darf der Generator keine Energie in das EVU-Netz einspeisen. Somit soll der oben erwähnte Leistungsschalter LS-1 geöffnet werden. Der Generator ist somit nur noch mit dem HWR verbunden. Dieser sieht somit keinen Netzausfall. Mein Problem Da kein Strom zwischen Zähler und Netz-1 fließt, finde ich keinen Ansatz für eine Messung. Frage Wie kann man diesen Netzausfall detektieren?
Marcus W. schrieb: > Frage > Wie kann man diesen Netzausfall detektieren? Ganz einfach: Der Wechselrichter/BHKW versuchen zwischendurch immer wieder die Netzfrequenz zu ändern. Wenn das gelingt, ist das normale Stromnetz weg. Bei einem Wechselrichter kann man alternativ versuchen den Sinus zu verbiegen. Oder man kann Blindleistung ins Netz einspeisen. Oder mal die Spannung ein wenig ändern...
Schreiber schrieb: > Ganz einfach: Der Wechselrichter/BHKW versuchen zwischendurch immer > wieder die Netzfrequenz zu ändern. Wenn das gelingt, ist das normale > Stromnetz weg. Das mit der Netzfrequenz ist ein guter Ansatzpunkt. Wenn ich die "VDE-AR-N 4105" richtig interpretiere, muss bei einen Netzausfall der Generator (und der Wechselrichter) in unter 200ms vom Netz getrennt werden. Um diese Bedingung zu erfüllen müsste man den Generator innerhalb einer Sekunde mehrfach (ca. 10x) beschleunigen und die Frequenz messen. Da der Generator von einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, müsste man diese so schnell regeln. Ist das technisch möglich? Das Gespann aus Verbrennungskraftmaschine und Generator hat bestimmt auch eine Trägheit. Leider verstehe ich viel zu wenig von solchen mechanischen Maschinen.
Marcus W. schrieb: > Um diese Bedingung zu erfüllen müsste man den Generator innerhalb einer > Sekunde mehrfach (ca. 10x) beschleunigen und die Frequenz messen. Da der > Generator von einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, müsste > man diese so schnell regeln. > Ist das technisch möglich? Viel einfacher mit der traditionellen Methode: 1. man verwendet einen Asyncrongeneraator 2. Der Motor/Turbinenregler(Wasserkraft) wird auf einen festen Wert eingestellt 3. wenn die Drehzahl hoch geht, ist das Netz weg. Früher gabs dafür einen Fliehkraftschalter Heute macht man die Netzüberwachung elektronisch. Etwa indem man Spannung UND Strom auf allen Phasen misst. Wenn sich da was ändert, hat man ein Problem. Beim Asyncrongenerator muss das Netz Scheinleistung liefern, mit einem normalen Stromzähler sieht man das aber nicht.
Marcus W. schrieb: > Bei Ausfalls des EVU-Netzes und laufenden Generator, darf der Generator > keine Energie in das EVU-Netz einspeisen. Somit soll der oben erwähnte > Leistungsschalter LS-1 geöffnet werden. Der Generator ist somit nur noch > mit dem HWR verbunden. Dieser sieht somit keinen Netzausfall. Wenn ich mich richtig erinnere, ist dafuer eine zertifizierte ENS vorgeschrieben, die das aus Impedanzwerten dedektiert. Selber Gebasteltes wird das EVU sicher nicht akzeptieren. asdfghjkl
Marcus W. schrieb: > diesen Netzausfall detektieren Mal bei Lem einen Stromsensor gesucht? Statistisch gesehen sollten immer irgendwelche Ströme im Haus fließen. http://www.lem.com/hq/de
asdfghjkl schrieb: > Wenn ich mich richtig erinnere, ist dafuer eine zertifizierte ENS > vorgeschrieben, die das aus Impedanzwerten dedektiert. > > Selber Gebasteltes wird das EVU sicher nicht akzeptieren. Heute korrekt. Fliehkraftschalter war früher Stand der Technik. Genau wie man Syncrongeneratoren früher mit 3 Glühlampen zum Netz syncronisiert hat.
Schreiber schrieb: > Viel einfacher mit der traditionellen Methode: > 1. man verwendet einen Asyncrongeneraator > 2. Der Motor/Turbinenregler(Wasserkraft) wird auf einen festen Wert > eingestellt > 3. wenn die Drehzahl hoch geht, ist das Netz weg. Früher gabs dafür > einen Fliehkraftschalter Ich denke die Drehzahl wird sich nur erhöhen, wenn der Generator Energie in das Netz einspeisen würde und anschließend dieses Netz ausfällt. Ich erweitere meinen use case um zwei theoretische Varianten. Variante 1: Netzausfall direkt am EVU oder Verteiler. Externe Verbraucher (z.B. Häuser der Nachbarschaft) sind noch mit unseren Netz verbunden. Variante 2: Netzausfall direkt am Hausanschluss. Andere Verbraucher sind nicht mit uns verbunden. Meine Theorie: Bei Variante 1 sollte die Spannung plötzlich abfallen, da die externen Verbraucher Energie vom Generator beziehen würden. Bei Variante 2 sollte sich weder die Spannung noch die Frequenz verändern. asdfghjkl schrieb: > Wenn ich mich richtig erinnere, ist dafuer eine zertifizierte ENS > vorgeschrieben, die das aus Impedanzwerten dedektiert. Das hast Du Recht. Dazu habe ich mir gerade die Datenblätter für das Produkt "ENS31NA" der Firma "UfE GmbH" angeschaut. Link: http://www.ufegmbh.de/ens31na.html In Punkt 9 (Seite 31) der Montage und Bedienungsanleitung findet man die Bedingungen, wann das Gerät das Netz trennt. Diese sind: Überspannung, Unterspannung, Frequenzabweichung und Impedanzsprung In Bezug auf die die oben stehede Variante 2 meines use cases bleibt meiner Meinung nach nur die Impedanzsprungerkennung übrig. Aber wie will so ein Gerät das messen?
oszi40 schrieb: > Statistisch gesehen sollten immer > irgendwelche Ströme im Haus fließen. In meinen theoretischen use case fließen keine Ströme zum/vom EVU-Netz. In der Praxis gebe ich Dir jedoch Recht, da werden statistisch gesehen nahezu 100% der Zeit Ströme fließen. In diesen Fall sollte eine Detektion auch möglich sein, beispielsweise in dem man den Strom zum / vom EVU-Netz misst. Wenn für eine definierte Zeit (beispielsweise 100ms) kein Strom fließt, so hängt der Hausanschluss in der Luft, was der Variante 2 entspricht. Die Detektion für Variante 1 deckt man ab, wenn man die Spannung (ober / unter) und die Frequenz misst. Vielleicht denke ich manchmal zu theoretisch :-)
Marcus W. schrieb: > Ich denke die Drehzahl wird sich nur erhöhen, wenn der Generator Energie > in das Netz einspeisen würde und anschließend dieses Netz ausfällt. ...oder wenn der Generator plötzlich keinen Strom mehr erzeugt. Mangels Blindleisung aus dem Netz! Marcus W. schrieb: > In Bezug auf die die oben stehede Variante 2 meines use cases bleibt > meiner Meinung nach nur die Impedanzsprungerkennung übrig. > Aber wie will so ein Gerät das messen? Der haushaltsübliche Stromzähler misst nur Wirkleistung. Die vom Generator benötigte Blindleistugn kann er nicht messen.
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