300W Grid Tie Inverter

[corny_ww]

Hallo Windradfans,
ich weiß das mein Beitrag nicht im Richtigen Forum ist aber ich glaube das es hier die richtigen Fachleute für mein Problem gibt.
Ich habe einen Grid Tie Inverter 300W mit 20-55V in der Bucht gesteigert und möchte damit die Energie von 6Solarmodulen mit je 50W ins Netz einspeisen.
Bei bewölktem Himmel funktioniert das auch. Allerdings schaltet der Wechselrichter wenn die Sonne raus kommt sehr schnell ab da die Spannung die von den Solarmodulen kommt im Leerlauf 61V ist.
Ich denke das die Taktung des Wechselrichters zu langsam ist um auf die Sonne zu reagieren.
Hilft es wenn ich einen Kondensator parallel zum Eingang des Wechselrichters schalte um die Spannungsspitzen aufzufangen.

Gruß Corny_ww

[cordopc]

Hallo,
vielleicht lassen sich die Solar-Panele anders zusammenschalten, damit du unter die max. Spg des Inverters kommst. Teile doch mal mit, welche maximale Spg. ein einzelnes Panel abgeben kann.
Grüße Klaus

[corny_ww]

Hallo Klaus,
jedes der Solar-Module hat im Leerlauf 61V. Die Nennspannung beträgt 57V bei Maximaler Leistung.
Die Module sind alle Parallel geschaltet.
Gruß Oliver

[bernhard8]

Hier hast du ein prinzipielles Problem beim GTI: der hält genau den Spannungsbereich ein.

Du hast also nur das Problem im Einschaltmoment? Solarzelle liefert plötzlich zuviel Leerlaufspannung und der Inverter schaltet sofort wieder ab?

[cordopc]

Hallo,
ich habe einen ähnlichen Inverter, wohl mit 600W, die nehmen es mit der max. Höhe der Eingangsspg. sehr genau. Da hilft es wohl nur, die Eingangsspg. möglichst verlustfrei zu begrenzen. Das wird wohl sehr gut funktionieren mit einem Step-Down Wandler, aber bedeutet auch techn. Aufwand.
Eine andere Zusammenschaltung der Module kommt wegen der schon hohen Einzelspg. ja nicht in Betracht. Vielleicht hat aber auch noch jemand anders hier eine schnelle, günstige Lösung parat.
Grüße
Klaus

[corny_ww]

Hallo bernhard8,

das Problem ist folgendes:
der Wechselrichter speist bei bewölktem Himmel ca. 80W ein bei 55V Eingangsspannung.

Wenn jetzt die Sonne plötzlich durch die Wolken bricht steigt die Eingangsspannung sehr schnell an und der Wechselrichter schaltet ab.

Wenn ich die Module abdecke und bei Sonneschein langsam die Abdeckung entferne steigt die Spannung nicht an, sondern bleibt auf 55V. Der Wechselrichter speist mehr Leistung ins Netz ein.
Das Problem ist also die schnelle Änderung der Modulleistung.

Meine Idee ist es das Ansteigen der Spannung auszubremsen damit der Wechselrichter zeit hat auf die Höhere Leistung der Module zu reagieren, indem ich einen Kondensator z.B. 10000yF parallel zu den Modulen schalte.

Gruß Oliver

[bernhard8]

Du wirst keinen Kondensator finden der gross genug ist fürchte ich
Q = C * U = I * t

also als Abschätzung: C >= Imax * t / Umax

Was bei dir mit einem Kurzschlusstrom von zB. 10A, 30 Sekunden (bis der GTI wieder ordentlich Leistung abnimmt) und maximaler Spg. 55V etwa 5 Farad ergeben würde. Hier bräuchtest du einen Akku (mit ziemlich genau 55V).

Du hast genau das gleiche Problem wie ich. Die Regelung des Wechselrichters ist zu träge. Bei dir würde sich aber vermutlich was ändern lassen:
*) sauber: Ändern der Spannungsgrenzen in der Software (weiss nicht ob dein Gerät die gleiche Software hat, das haben wir im Prinzip aber schon gelöst; wichtig ist die maximal mögliche Leerlaufspannung bei dir, die liegt ja offenbar nur um wenige Volt zu hoch)

*) unsauber: Zuschalten einer Dump-Load in diesem Problemfall. Damit verlierst du zwar kurzzeitig Energie, am Ende wird es aber sicher mehr bringen als es "kostet". Das Zuschalten könntest du mit einer Z-Diodenschaltung in Kombination mit einem Leistungstransistor lösen. Vermutlich müsste die Zelle ja nur für einige Sekunden mit zB. 100-200Watt belastet werden.

Für beides musst du mal exakt wissen: wie hoch kann die Leerlaufspannung maximal werden (du schriebst 61V, das muss aber wirklich feststehen) und wo schaltet dein GTI genau wieder ein (55V soviel ich weiss). Wenn es lediglich die 6V sind würde ich behaupten das kann man dem GTI schon durch Ändern der Spannungsgrenzen zumuten. Die treten ja nur wenige Sekunden auf. Aber Bedenke: falls die Leerlaufspannung doch 62V beträgt dann hast du das gleiche Problem wie vorher. Also stelle den Wert exakt fest!

Ach ja: einen Spannungsumformer würde ich niemals dazwischenschalten. Das macht alles nur kompliziert und verlustbehaftet.

[corny_ww]

Erst mal danke für die schnelle Antwort.

Die Leerlaufspannung ist 61,12V laut Typenschild der Module.

Brauch der GTI wirklich 30s bis er merkt das mehr Leistung von den Modulen zur verfügung steht? Ich denke das sich die Zeit nur um ca. 0,5s handelt - man hört den GTI ja takten.

Der Maximalstrom der Module bei Nennlast ist 6,6A => 7A

Von diesen 7A fliesst ja ein Teil in den GTI.


Die Spannung die ich Puffern müsste wäre ca.1V (Betriebsspannung GTI 55V => 56V Abschaltspannung des GTI).

Ich habe noch einen Kondenstor mit 10000yF im Fundus.


FRAGE: Ist der Strom den der Kondensator liefert zu hoch für den GTI ? (Stromsteilheit im Zündmoment der Endstufe)
Ich glaube mich noch aus Berufsschulzeiten daran zu erinnern das es da Probleme geben kann. Ist aber schon über 15 Jahre her.

Gruß Oliver

[bernhard8]

Der GTI schaltet pro Sekunde nur 0.1 bis 0.3A rauf. Die Spannung deines Panels wird mit diesem Strom kaum einbrechen (in einer Sekunde). Also steigt die Spannung und der GTI schaltet ab. Der Kondensator muss jede Menge Ladung speichern können damit die Spannung nicht stark ansteigt. Glaub mir, das schaffst du nicht.

Probiers einfach mal mit einem Netzteil oder mit dem Panel selbst und schau dir die "Sprungantwort" an:
Kondensator an Panel anschliessen (Achtung: Spannungsfestigkeit!): Dann plötzlich das Panel ins Licht halten (zb. Abdeckung weggeben). Du schaust dir gleichzeitig die Kondensatorspannung an. Ich bin mir sicher dass du die Leerlaufspannung schon nach einer Sekunde misst. In dieser Sekunde hat der GTI leider noch nichtmal drüber nachgedacht ob er überhaupt Strom entnehmen soll

Ausserdem hast du die Situation sowieso nicht gelöst wenn die Leerlaufspannung schon anliegt.

Wie gesagt: die einfachste elektronische Lösung wäre eine "starke" Z Diode mit ca. 54 V einzusetzen. Die begrenzt dir die Spannung auf 54V und der GTI arbeitet durchgehend. Nur wird es keine Z-Diode für Ströme von 6A geben, deswegen muss du sie zB mit einem Transistor kombinieren.

Alternative: GTI umprogrammieren (vermutlich ist bei dir auch die gleiche Software wie bei den 14-28V Geräten drinnen).

[andreas]

Hallo Allerseits,

es wäre auch denkbar, eine elektronische Siebung einzusetzen. Dort wirkt der Kondensator etwa um den Faktor der Stromverstärkung des Transistors größer. Das kann zwar Spannungseinbrüche nur schlecht abfangen, aber steile Spannungsanstiege sollten damit kurzzeitig zu dehnen zu sein. Prinzipschaltung:

el-siebung.JPG (9.48 KiB) 12943-mal betrachtet

Der Transistor sollte schon dickes Teil auf Kühlkörper sein, wird sich aber im Normalbetrieb kaum erwärmen, da meist voll durchgesteuert. Er ist aber in der Lage, einen schnellen Spannungsanstieg ausreichend zu verzögern.

MfG. Andreas