Solar Wechselrichter Netzführung

[Wissenshungrig (Gast)]

Guten Abend,

ich bin Elektroniker von Beruf und momentan interessiere ich mich sehr 
für Wechselrichter von Photovoltaikanlagen.

Meine Fragen sind nun:
-Was genau heisst netzgeführte Wechselrichter und wie wird das technisch 
gelöst? Hat jemand per Zufall ein Schema zur Verständlichkeit?
Diese Wechselrichter müssen ja innerhalb einer bestimmten Zeit 
abschalten, wenn das Netz abschaltet. Mich würde es deshalb 
interessieren, wie das technisch gemacht wird.
-Wie genau wird eine Einspeisung ins Netz realisiert? Wird da nur die 
Amplitude am Ausgang des Wechselrichters um Beispielsweise 0.1V erhöht, 
damit ein Strom ins Netz fliessen kann oder wird auch die Frequenz etwas 
"vorverschoben"?
-Von wo nimmt die Steuerelektronik in solch einem Wechselrichter die 
Speisespannung? Vom Netzausgang oder vom Eingang der PV Anlage?
-Wie wird technisch gesehen die Frequenz auf das Netz synchronisiert?
-Weshalb hat es in gewissen Wechselrichtern einen DC/DC Converter, dann 
einen Trafo und danach nochmals einen DC/DC Converter, bevor der AC/DC 
Converter folgt?

Ich bin euch sehr dankbar für möglichst detaillierte Informationen!

Beste Grüsse
Fabian

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

LOL!!

Was zahlst Du für all diese Infos?

Ich habe so ein Ding vor einiger Zeit selbst gebaut, allerdings wurde 
der wegen der ebenfalls selbstgebauten ENS-Einrichtung hier im Forum als 
EVU-Monteurgrill verschrien, so daß ich keine Infos mehr darüber 
rausrücke.

[Konstantin Qualle (Gast)]

Wissenshungrig schrieb:
> -Wie genau wird eine Einspeisung ins Netz realisiert? Wird da nur die
> Amplitude am Ausgang des Wechselrichters um Beispielsweise 0.1V erhöht,
> damit ein Strom ins Netz fliessen kann oder wird auch die Frequenz etwas 
"vorverschoben"?
> ...
> -Weshalb hat es in gewissen Wechselrichtern einen DC/DC Converter, dann einen 
Trafo und danach nochmals einen DC/DC Converter, bevor der AC/DC Converter folgt?

Die Wege der EVU sind unergründlich aber es soll Gerüchte geben daß Du 
für diese zwei Fragen eine Konformitätserklärung am Hals hast.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Nun, Das einzige was du tun kannst um Strom von A nach B fliessen zu 
lassen ist bei A eine hohere Spannung zu haben. Dh deine 
Spannungsvorgabe ist das Netz selbst plus etwas in den Prozenten. 
Natuerlich nicht den momentanen Wert, sondern gemittelt. Bedeutet du 
laesst einen Sinusgenerator laufen
Dein Oszillator ist freilaufend etwas schneller (50.05Hz) und wird mit 
dem Netz (50.00Hz) heruntergebremst. Wenn das Netz nun rausfaellt, hast 
du deine freilaufende Frequenz, und kannst abschalten.

Und eigentlich ist die Stromvorgabe sinusfoermeig, denn das Netz ist 
alles andere wie eine Sinusspannung. Je nach Ort.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Also was ich gemacht habe war, einen sinusförmigen Strom einzuspeisen, 
synchronisiert auf die Nulldurchgänge. Die Spannung interessiert den 
Wandler dabei nicht, die stellt sich durch die Belastung von selbst ein. 
Leerlaufend würde der bei hoher MPP-Spannung über 400V am Ausgang 
erreichen. Die Frequenz interessiert auch nur eher sekundär, der 
Controller misst quasi die Zeit zwischen zwei Nulldurchgängen und 
synchronisiert die Sinus-Sollwertvorgabe entsprechend. Also der würde 
auch 40 oder 60Hz können, ohne Änderungen.

Für die ENS überwacht man halt die Netzparameter (Spannung min/max, 
Frequenz 49,8..50,2Hz und Ausgangsstrom) und löst bei Fehlern eine 
Trennung vom Netz durch die ENS-Relais aus. Wie man den Wandler selbst 
schützt (z.B. Eingangsspannung, Primärstrom, sekundäre Überspannung, 
Überhitzung) muß jeder selbst wissen, das hat nicht soooo viel mit der 
ENS zu tun.

Bei Großanlagen wird verlangt, daß die induktiv oder kapazitiv 
einspeisen können, sowie einen Teil ihrer Leistung auch auf Netzfehler 
(z.B. Kurzschluß). Ich habe mir das mit meinen 1..2kW Spitzenleistung 
geschenkt.

Frequenz höher als Netz macht keinen Sinn, diese wird durch die 
drehenden Massen der Großgeneratoren bestimmt (oder äquivalente Anlagen 
mit vielen Megawatt Leistung), da kann man mit ein paar hundert kW 
Solarleistung nichts dran drehen.

Wie man das aufbaut bleibt auch jedem selbst überlassen. Man kann mit 
einer MPPT-Stufe auf einen 400..450V Zwischenkreis arbeiten, mein 
"Patent" war nur ein einziger Wandler mit nachgeschalteter Vollbrücke. 
Mir war eine galvanische Trennung vom Netz wichtig, aber so ab 350..400V 
minimaler MPP-Spannung finden sich auch sehr viele Wechselrichter, die 
nur aus einer einfachen Vollbrücke mit nachgeschaltetem Filter bestehen. 
Diese haben keine galvanische Trennung vom Netz.

[Wissenshungrig (Gast)]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort! Sehr interessanter Ansatz mit 
dem Controller. Weisst du, ob es die etablierten Hersteller wie SMA, 
Fronius etc. ebenso machen?