Netzwechselrichter

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Netzwechselrichter

Beitragvon D.T.Schneiderlein » Mo 30. Nov 2020, 10:44

Hallo Leute,
gibt es (außer den Wechselrichtern von Solarinvert, die mir zu kostspielig sind) andere Wechselrichter, die sich zum Einsatz mit Windgeneratoren eigenen. Ich habe jetzt so ziemlich alle Micro-Solarinverter mit integriertem NA-Schutz ausprobiert aber bei keinem konnte man das MPPT-deaktivieren. Allgemein hat man eigentlich keine Möglichkeit EInstellungen vorzunehmen. Ich bräuchte eher eine U-P-Kennlinie (je höher die Spannung, desto größer die Einspeiseleistung). Es ist ärgerlich zu wissen, dass die günstigen Microinverter grundsätzlich geeigent wären, könnte man nur EInfluss auf die Software nehmen.
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon Totte » Mo 28. Dez 2020, 15:30

Hallo,

vielleicht kannst Du nochmal etwas genauer Deine Frage stellen, also:

- Was genau möchtest Du am Wechselrichter einstellen/erreichen, bzw. was genau passt an den Netzwechselrichtern nicht?
- Welchen Generator mit welchen Parametern verwendest Du in Deinem Windrad?
- Was genau meinst Du mit "günstigen Microinvertern"? - Wenn Du hier zum Beispiel von den China Grid-Tie Invertern aus der Bucht sprichst, so gibt es deren Software Quellcode hier im Forum.

Beste Grüße
Totte
 
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon D.T.Schneiderlein » Mi 6. Jan 2021, 13:50

Hallo Totte,

vielen Dank für Deine Antwort.

- Das Verhalten der MPPT-Solar-Micro-Wechselrichter ist in vielerlei Hinsicht ungünstig. Z.B. dauert es immer erst mal mind. 60 Sekunden bevor überhaupt eingespeist wird, nachdem die DC-Seite mit Strom versorgt wird, nach einer schnellen Spannungsänderung wird das Einspeisen dann auch wieder unterbrochen und es wird immer versucht mit maximaler Leistung einzuspeisen. Was ich bräuchte ist ein Wechselrichter mit U-P-Kennlinie. Je höher die Spannung, desto mehr Leistung wird eingespeist.
- Ich verwende kein Windrad sondern einen fahrradangetriebenen Stromgenerator. Das Verhalten ist aber sehr ähnlich. Es ist aber wichtiger, dass z.B. sofort eingespeist wird und nicht erst nach 60 Sekunden Leerlauf. Ich verwende einen dreiphasigen Außenläufer mit nachgeschaltetem Gleichrichter. Die Spannung ist also abhängig von der Drehzahl und der angeschlossenen Last.
- Ich meinte sowas z.B. den Hoymiles HM-300. Ich brauche schon irgendwas mit CE-Kennzeichnung durch einen europäischen Distributor. Vorzugsweise sogar mit integriertem NA-Schutz. Für welchen Wechselrichter genau ist denn die Firmware zu finden?
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon Totte » Fr 8. Jan 2021, 15:07

Hallo,

leider kann ich aus Deiner Beschreibung noch immer nicht die Anwendung erkennen.
Mit etwas Phantasie klingt es mir danach, als wärest Du ein Fitnesstudio Besitzer, der seine Kunden auf den Fahrrädern Strom erzeugen und einspeisen lassen will.

Mit menschlichem Fahrradantrieb sprechen wir von einem ungefähren abgegebenen Leistungsbereich von dauerhaft 100-150 W.
Die abgegebene Spannung Deines Generators müsstest Du noch messen und hier veröffentlichen.

Bezüglich Deiner genannten Timings muss ich leider sagen, habe ich noch nie einen WR gesehen, der einen verzögerten Einspeisestart von einer halben Minute hat.
Dafür gäbe es sicherlich einfache Lösungen der Zeit-Kompensation (Puffer Akku oder Puffer-Elko) aber das soll hier nicht das Thema werden.

Die Software (Quellcode) für den von mir genannten Power Jack Grid Tie Inverter gibts hier im Forum unter:

http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=19&t=860

Auf Seite 1 im Thread gibts auch gleich ein schönes Demo-Video von der Tracker-I-Regelung, welche nahezu zeitgleich der Eingangsspannungsänderung folgt.
Den Angaben im Beitrag kann entnommen werden, dass die alternative Software in der Lage sein soll, den kompletten Leistungsbereich des Wechselrichters innerhalb von 3 Sekunden zu durchlaufen.

Es wäre schön, wenn Du zur weiteren Klärung noch etwas auf die vorhandene Hardware eingehst.

Beste Grüße
Totte
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon D.T.Schneiderlein » Fr 8. Jan 2021, 16:14

Hallo Totte,

Mit etwas Phantasie klingt es mir danach, als wärest Du ein Fitnesstudio Besitzer, der seine Kunden auf den Fahrrädern Strom erzeugen und einspeisen lassen will.

So ähnlich :-) Ich habe vor einigen Jahren begonnen Rollentrainer mit Stromgeneratoren auszustatten und und zu verkaufen. Das ganze dient in erster Linie pädagogischen Zwecken (z.B. Physikunterricht). Nun habe ich aber auch immer öfter Anfragen von Leuten die ins Netz einspeisen wollen - auch von Fitnessstudios.

Mit menschlichem Fahrradantrieb sprechen wir von einem ungefähren abgegebenen Leistungsbereich von dauerhaft 100-150 W.
Die abgegebene Spannung Deines Generators müsstest Du noch messen und hier veröffentlichen.

Ja, dieser Leistungsbereich entspricht meinen Erfahrungswerten. Man muss nur berücksichtigen, dass die meisten Menschen in der Lage sind sehr kurzfristig bis zu 1000W zu erzeugen und dabei darf eben nix kaputt gehen. Die Dauerleistung bei Nicht-Sportlern liegt dann eher bei unter 100W.
Die Spannung beträgt (im Leerlauf - also unbelastet) bis zu 60V. Wenn der Netzwechselrichter schnell einschaltet und einspeist - der Generator also sofort belastet wird, würde ich von einer maximalen Spannung von bis zu 40V ausgehen (je nachdem wie hoch die Last ist). Andernfalls muss die hohe Spannung entweder ausgehalten oder über eine Schutzschaltung abgefangen werden. Außerdem ist es wichtig, dass der Wechselrichter mindestens bei 15V zu arbeiten beginnt.

Bezüglich Deiner genannten Timings muss ich leider sagen, habe ich noch nie einen WR gesehen, der einen verzögerten Einspeisestart von einer halben Minute hat.
Dafür gäbe es sicherlich einfache Lösungen der Zeit-Kompensation (Puffer Akku oder Puffer-Elko) aber das soll hier nicht das Thema werden.

Bei den Modulwechselrichtern, die in der EU verwendet werden dürfen, weil sie den hiesigen Normen entsprechen, ist das fast immer der Fall - zumindest war es bei den zweien so, die ich getestet habe. Das war einmal der Letrika SMI260 Batterieversion (nicht mehr erhältlich) und dann der Hoymiles HM-300. Beide Geräte beginnen schon bei relativ niedriger Spannung zu arbeiten und haben einen eingebauten NA-Schutz.

Die Software (Quellcode) für den von mir genannten Power Jack Grid Tie Inverter gibts hier im Forum unter: viewtopic.php?f=19&t=860 Auf Seite 1 im Thread gibts auch gleich ein schönes Demo-Video von der Tracker-I-Regelung, welche nahezu zeitgleich der Eingangsspannungsänderung folgt. Den Angaben im Beitrag kann entnommen werden, dass die alternative Software in der Lage sein soll, den kompletten Leistungsbereich des Wechselrichters innerhalb von 3 Sekunden zu durchlaufen.

Vielen Dank für den Hinweis. Leider scheint es hier tatsächlich um Geräte zu gehen, die direkt aus China importiert sind und vermutlich nie ein Labor von innen gesehen haben. Damit würde ich als Privatperson natürlich schon arbeiten aber verkaufen kann ich sowas nicht. Ich bräuchte ein Gerät mit CE-Kennzeichnung (d.h. der Hersteller bzw. Importeur garanntiert, dass die hiesigen Normen eingehalten werden). Hier sind vor allem die Modulwechselrichter interessant. Nur, dass eben die Firmware nicht macht was sie soll. Eine Änderung der Firmware wäre ein Risiko, das ich bereit wäre einzugehen.
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon Totte » So 10. Jan 2021, 11:07

Hallo,

wenn Du also eine eigene U-P-Kennlinie verwenden willst, da wäre es doch denkbar, einen diskreten Aufbau zu machen, also z.B. U-Messung mittels Arduino und Ansteuerung eines Leistungsteller-Moduls vor dem "unangetasteten CE-konformen Wechselrichter", oder?
Die Zeitverzögerung und etwaige kurze Spannungsspitzen fängst Du simpel mit einer gut dimensionierten Kondensatorbank direkt nach dem Gleichrichter auf, dann sind die Zeitanforderungen an die Leistungsregelschleife auch nicht so kritisch.

MfG
Totte
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon D.T.Schneiderlein » Mo 11. Jan 2021, 14:50

Hallo Totte,

das mit dem Leistungssteller hört sich sehr interessant an. Die Steuerung mittels der Spannung mittel Arduino sollte ich auch hinbekommen. Mit einem Leistungssteller hatte ich allerdings noch nie zu tun und meinen ersten Recherchen zu Folge ist das auch eine sehr große Gerätegruppe. Hast Du vielleicht einen Link? Das müsste dann ja ein Gerät sein, das die Leistung von Gleichspannung regelt und das bei schnell wechselnder Eingangsspanung.

Was ich hier habe ist eine Art Labornetzgerät mit einem Eingangsspannungsbereich von bis zu 75V. Damit kann ich eine feste Spannung einstellen und den Strom begrenzen. Wenn der Strom zu groß wird, dann wird die Spannung reduziert. Wenn ich sowas vor den Wechselrichter schalte und der Strom zu groß wird, dann wird die Spannung reduziert und der Wechselrichter geht aus. Das ist also keine Lösung, oder? DIeses Gerät ließe sich per RS232 ansteuern.
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon herbk » Mo 11. Jan 2021, 22:16

Hi D.T.Schneiderlein,

lass mich da mal Rückfragen, damit ich das richtig verstehe: Du möchtest mit einer Art Ergometer Strom erzeugen und in das (öffentliche?) Netz einspeisen?
Ich stell jetzt erst mal nicht die Frage ob sich das jemals wirtschaftlich darstellen lässt, weil ich auch an "nicht ganz üblichen" Methoden zur Energiegewinnung interessiert bin, - das überlasse ich Deinen Kunden... ;)

Mit dem Windrad als Antrieb machen wir im Moment folgenden Versuch:
Die Spannung aus dem Generator gleichrichten und über einem gesteuerten CC CV Regler (Spannung fest, Strom per PWM geregelt) gleichmässig (so gleichmässig als möglich) abgeben. Zwischen Gleichrichter und CC CV Regler ist ein Pack Kondensatoren geschaltet der Leistung in Form von zu hoher Spannung puffert und abgibt wenn der die Spannung vom Generator zu niedrig wird.
Der Versuch Ist aber noch ganz am Anfang und keine Ergebnisse publizierbar...

Noch mal zur Wirtschaftlichen Seite (kann's mir doch nicht ganz verkneifen ;) ):
Wir haben uns vor ein paar Jahren auch ein Ergonometer zum "muskelkraftbetriebenen Stromerzeuger" umgebaut, der an Veranstaltungen in der Region eingesetzt wird um Besucher "erfahren" zu lassen wie schwer es ist eine kWh zu erzeugen .
Erfolg:
Wir haben noch nie erlebt dass im Laufe eines Tages auch nur annähernd eine Kilowattstunde zusammenkommt... Und für eine kWh bekommt man hier im Moment 0,06 €, -oder so...
Zuletzt geändert von herbk am Di 12. Jan 2021, 21:01, insgesamt 1-mal geändert.
Gruß Herbert
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon D.T.Schneiderlein » Di 12. Jan 2021, 08:23

Hallo herbk,

naja, dass das im finanziellen Sinne nicht wirtschaftlich ist, ist schon klar. Das ganze macht im Grunde nur dann Sinn, wenn man die pädagogische Komponente betrachtet. Außerdem gibt es eben auch viele Kunden, die damit Greenwashing betreiben. Das muss ich in den meisten Fällen in Kauf nehmen um als kleiner Anbieter überleben zu können. Es hat mich aber auch schon oft geärgert und ich nehme auch nicht mehr jeden Auftrag an. Das mit der Netzeinspeisung ist eine einfache Alternative zu einem Akku, denn das Netz kann eben nicht voll oder leer werden. Das ist für Kunden, die z.B. den Strom für Ihren Messestand von Passanten erzeugen lassen wollen einfacher zu handeln.

Du schreibst von einem CC CV Regler bei dem der Strom über PWM geregelt wird. Hast Du das selbst entwickelt oder kann man das kaufen? Link?
Das hört sich eigentlich schwer nach einem PWM-Solarladeregler an. Vielleicht sollte ich sowas mal versuchen vor den Wechselrichter zu schalten - mit Kondensatoren statt Akku.
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Re: Netzwechselrichter

Beitragvon herbk » Di 12. Jan 2021, 21:20

Hi D.T.Schneiderlein,

D.T.Schneiderlein hat geschrieben: Das mit der Netzeinspeisung ist eine einfache Alternative zu einem Akku, denn das Netz kann eben nicht voll oder leer werden.


Bist Du da sicher?
Ich denke für die Größenordnung Einspeisung wird kein Netzbetreiber mitmachen... Dass das Netz nicht voll werden kann ist nicht richtig, - wir haben ab Anfang Mai (vielleicht schon früher) bei gutem Wetter schon einige Jahre mehr "grünen" Strom als wir Strom brauchen.


Das ist für Kunden, die z.B. den Strom für Ihren Messestand von Passanten erzeugen lassen wollen einfacher zu handeln.

Mach' aus dem ganzen ein vernünftiges Konzept, mit Akku der eine Vitrienenbeleuchtung (oder ähnliches) leuchten lässt. Du sparst Dir x mal hin- und her transformieren und brauchst keine Geräte die der Netzbetreiber absegnet.

Du schreibst von einem CC CV Regler bei dem der Strom über PWM geregelt wird. Hast Du das selbst entwickelt oder kann man das kaufen? .

Nein, ist nicht zu kaufen, nur eine Bastelarbeit im Rahmen eines Schulprojektes.
Gruß Herbert
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