Hi. Mich interessiert gerade folgende Frage: Ein Wechselrichter- folgendermaßen aufgebaut: Ein Schaltnetzteil, welches die Eingangsspannung auf eine Zwischenkreisspannung von ca 320 V DC bringt. Dahinter eine Vollbrücke zur Erzeugung der Wechselspannung mit PWM, und anschließendes Filter, um eine bessere Ausgangsspannung zu bekommen. Das Teil, ohne jegliche Regelung, es macht aus den 320V also blind Wechselspannung, in dem es einfach stur das im uC EEPROM fest einprogrammierte PWM Bitmuster "abfährt" und die Mosfets entsprechend durchschaltet. Wie verhält es sich bei Blindleistung? Müsste man bei einem Wechselrichter die Bildleistung irgendwie durch entsprechende Regelung ausgleichen, die über eine reine Spannungsregelung hinausgeht? Könnte man überhaupt durch entsprechende Ansteuerung der Vollbrücke die Blindleistung ausgleichen? (d.H. Kompensations- Induktivität oder Kapazität "simulieren") Wie würde man das machen? Oder würde die Blindleistung in einem unkompensierten Wechselrichter einfach wie die Wirkleistung auf der DC-Seite als Last anstehen?
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Die Blindleistung ist erst einmal natürlich für die Auslegung der Leistungstransistoren relevant, da diese nach dem Strom ausgelegt werden. Die Wirkleistung im DC-Kreis erhöht sich nicht wesentlich; Verluste entstehen aber natürlich auch bei Blindleistung.
Bei DC gibt es ja keine Blindleistung. Im DC Zwischenkreis kann also nur Wirkleistung sein. Aber was passiert im wechselstromkreis hinter der Vollbrücke, mit der Blindleistung, wenn ich sie nicht ganz klassisch mit Kondensatoren und Spulen kompensiere. Muss die Blindleistung durch den Wechselrichter erzeugt werden? und da es im Gleichstrom-Zwischenkreis keine Blindleistung gibt, steht diese als reale Leistung dort an? Und kann man die Blindleistung durch entsprechende Ansteuerung der Vollbrücke kompensieren? (manipulation der PWM o.ä) Oder bräuchte man auf jeden Fall eine klassische Kompensation, mit realen Kapazitäten/Induktivitäten?
Im Netzparallelbetrieb (Einspeisung von PV-Anlagen z.B.) wird das über den cos-phi geregelt. Die neuen Wechselrichter für PV-Anlagen müssen das seit Neuestem können.
Wenn man dem Wechselrichter PWM-Werte aus einer Tabelle vorgibt, entspricht der Momentanwert aus der Tabelle in etwa der Ausgangsspannung. Bei Belastung wird sich die Spannung etwas ändern, ob das wegen Blindstrom passiert, der vorwigend im Nulldurchgang fließt, oder wegen Wirkstrom, der vorwiegend bei großer Spannung fließt, ist egal. Ein bestimmter Strom zieht die Brücke etwas weg von der eingestellten Spannung. Wie stark dieser Effekt ist, hängt von dem Innenwiderstand ab. Wenn man bei Wirkleistungsentnahme nicht nachregeln muss, dann muss man auch bei Blindleistungsentnahme oder Blindleistungseinspeisung nicht nachregeln. Bei Einphasenwechselrichtern muss man beachten, dass eine Blindleistung eine Pendelleistung ist, die dem Zwischenkreiskondensator entnommen wird und wieder in diesen zurückgespeist wird. Daher muss der Kondensator groß genug sein, dass dadurch keine zu große Spannungsschwankung auf der Gleichspannungsseite entsteht. Grüße, Peter
Hi. @thilo Der Wechselrichter, um den es geht, ist keiner mit Netzparallelbetrieb. Aber wie macht man bei einem Wechselrichter eine Cos-phi Regelung, bzw Blindleistungskompensation? Geht das über die Art der Ansteuerung der Brücke oder muss man die Kompensation ganz normal mit realen Bauteilen aufbauen, das würde mich interessieren. @peter Wenn ich das richtig verstehe, wird bei einem Wechselrichter die Blindleistung über den Zwischenkreis als reale Wirkleistung den Zwischenkreiskondensatoren entnommen, und wieder zurückgespeißt. Über den noch durchgeschalteten Mosfet in entgegengesetzter Stromflussrichtung oder über die Body-Diode wie bei einem Brückengleichrichter? Und wenn die Zwischenkreiskondensatoren die rückgespeißtre Leistung nicht aufnehmen können, was passiert dann? Pendelt sich die Spannung dann hoch bis zur Zerstörung der Kondensatoren oder sonstiger Bauteile?
K. A. schrieb: > Geht das über die Art der Ansteuerung der > Brücke oder muss man die Kompensation ganz normal mit realen Bauteilen > aufbauen, das würde mich interessieren. Naja, bei Netzparallel ist's einfacher, da wird nur der Nulldurchgang verschoben (Synchronisation).
Nimm doch einfach mal ein Tabellenkalkulationsprogramm und rechne mal den Momentanwert der Leistung aus bei Blindstrombelastung. Eine Wirkleistung ergibt im Einphasenfall bei ohmscher Belastung eine sinusförmige Leistung mit 100 Hz, die größer-gleich Null ist, also im zeitlichen Mittel dem Wechselrichter entnommen wird. Eine Blindleistung bei rein kapazitiver oder rein induktiver Belastung erzeugt auch eine sinusförmige Leistung, nur dass deren zeitlicher Mittelwert Null ist. Auf den Zwischenkreis wirkt immer nur die Momentanleistung, wodurch diese hervorgerufen worden ist, ist egal. Wenn man also mit Blindleistung belastet, sieht man eine Pendelleistung auf der Gleichspannungsseite. Wenn der Kondensator zu klein ist, wird bei momentaner Leistungsentnahme der Strom vom Netzteil aufgebracht und bei momentaner Leistungsrückspeisung die Spannung soweit ansteigen bis etwas kaputt geht. Grüße, Peter
Klar, bei netzgekoppelten Anlagen kann man einfach eine Phasenverschiebung machen. Aber bei einem einzelnen Wechselrichter im Inselbetrieb geht das ja nicht. Gegen was will man denn die Phase verschieben. Also wird man die Kompensation bei Inselbetrieb wohl über reale spulen und kondensatoren machen müssen?
>Also wird man die Kompensation bei Inselbetrieb wohl über reale spulen >und kondensatoren machen müssen? Nein, eine reale Kompensation ist vollkommen überflüssig. Der Wechselrichter erzeugt im Normalfall die gesamte benötigte Blindleistung von ganz alleine.
Blindleistung bedeutet nichts anderes, als dass der Strom nicht in Phase zur Spannung ist, sondern dagegen verschoben. Das stört den Wechselrichter überhaupt nicht, es würde ihn nicht einmal stören, wenn der Strom gar nicht sinusförmig wäre. Das Stromsignal kann aussehen wie es will, der Wechselrichter liefert immer die korrekte Spannung und das ist das einzige, was für ein Inselnetz wichtig ist. Die Zwischenkreiskondensatoren sollten auch bei rein ohmscher Belastung groß genug sein um die Leistungsschwankung während eines Sinusdurchlaufs auszugleichen, sonst hat man die 100 Hz mit dem versorgenden Netzteil auszuregeln, was sehr unangenehm ist. Von daher ist das mit der Pendelleistung in der Regel auch kein Problem. Die benötigten Kondensatoren sind dafür auch nicht besonders groß. Grüße, Peter
Bedenkt, dass es neben der klassischen Blindleistung (Verschiebeblindleistung) auch noch die Verzerrungsblindleistung gibt. de.wikipedia.org/wiki/Verzerrungsblindleistung Sie entsteht bei nichtsinusförmiger Belastung, z.B. durch Gleichrichter + Siebelko. >Autor: Thilo M. (power) >Datum: 30.07.2010 19:57 > Im Netzparallelbetrieb (Einspeisung von PV-Anlagen z.B.) wird das > über den cos-phi geregelt. Die neuen Wechselrichter für PV-Anlagen > müssen das seit Neuestem können. Thilo, weißt Du in etwa, wie groß die Verluste im Netz sind, die durch VZ-Blindleistung entstehen? Könnten PV-Wechselrichter hier ausgleichend wirken, indem sie in den Spannungsmaxima extra viel Strom erzeugen, der von den ganzen Geräten verbraucht werden, die Gleichrichter und Elko, aber keine PFC haben?
Ein Wechselrichter kann auch Verzerrungsblindleistung liefern und macht das auch von ganz alleine im Inselbetrieb. Im Netzparallelbetrieb (PV-Anlagen) wird bei alten Anlagen nur Wirkleistung eingespeist, das Einspeisen von Blindleistung müssen erst die aktuellen Geräte können. Theoretisch kann die Hardware auch Verzerrungsblindleistung liefern, hierfür muss aber erst ein Bedarf festgestellt werden und das ist dezentral messtechnisch nicht so einfach. Grüße, Peter
Hallo, ich habe auch eine Frage zu dem Thema. Jetzt nicht genau die selbe, aber da es in die selbe Richtung geht, nehme ich gleich diesen Thread. Mich interessiert die Blindleistungseinspeisung von netzgekoppelten Solarwechselrichtern. Wie man da Blindleistung einspeist versteh ich soweit. Was ich aber noch nicht so hundertprozentig verstanden habe ist das Thema Blindleistung. Ich zitiere mal kurz folgende Erklärung, die ich im Internet bezüglich dieses Themas gefunden habe: "Wenn beim Solarwechselrichter der eingespeiste Strom der Netzspannung nacheilt, gibt der Wechselrichter induktive Blindleistung ab. D.h. Der Wechselrichter wirkt im Netz wie eine Kapazität. Auf diese Weise lässt sich die im Netz üblicherweise überwiegend vorhandene induktive Blindleistung kompensieren". Kann mir mal bitte jemand erklären, warum das Einspeisen von induktiver Blindleistung genau das selbe ist, wie wenn man am Netz einen kapazitiven Verbraucher (Kondensator) betreibt? Außerdem würde mich noch interessieren bzw. eine Erklärung dafür haben, warum bei einer Induktivität die Blindleistung immer positiv und bei einer Kapazität die Blindleistung immer negativ ist? Vielen Dank schon mal im Voraus fürs Erklären Gruß Andi
Keine Blindleistungsexperten unter uns? Hab meine Frage wohl zu ner ungünstigen Uhrzeit gestellt^^. Gruß
Hättest besser einen neuen Thread aufgemacht. Würde sagen, dass bei einem Einspeisewechselrichter die Phasenlage der Wechselrichterspannung zur Netzspannung verändert werden kann. Damit wird auch die Phasenlage des Stromes verschoben. Andi schrieb: > warum bei einer Induktivität die Blindleistung immer positiv und bei > einer Kapazität die Blindleistung immer negativ ist? ist eine willkürliche Festlegung, wie Frost ist immer unter null. oder habe ich die Frage nicht verstanden?
Düsendieb schrieb: > Würde sagen, dass bei einem Einspeisewechselrichter die Phasenlage der > Wechselrichterspannung zur Netzspannung verändert werden kann. Damit > wird auch die Phasenlage des Stromes verschoben. Also die Frage hast du definitiv falsch verstanden^^. Denn das was du mir hier antwortest, hab ich gar nirgends gefragt, sondern weiß ich selber schon^^. Düsendieb schrieb: >> warum bei einer Induktivität die Blindleistung immer positiv und bei >> einer Kapazität die Blindleistung immer negativ ist? > > ist eine willkürliche Festlegung, wie Frost ist immer unter null. oder > habe ich die Frage nicht verstanden? Ist das wirklich nur ne Definitionssache? Ich hätt jetzt eigentlich schon gedacht dass das nen Grund hat. So, jetzt hätt ich noch gern ne Antwort auf meine andere Frage: Kann mir mal bitte jemand erklären, warum das Einspeisen von induktiver Blindleistung genau das selbe ist, wie wenn man am Netz einen kapazitiven Verbraucher (Kondensator) betreibt? Gruß Andi
Andi schrieb: > Kann mir mal bitte jemand erklären, warum das Einspeisen von induktiver > Blindleistung genau das selbe ist, wie wenn man am Netz einen > kapazitiven Verbraucher (Kondensator) betreibt? weil durch die Einspeisung von Strom mit der gleichen Phasenlage wie der schon fließende induktive Strom dieser in Netz verringert wird. Das hat den gleichen Effekt wie eine Kompensation
Axel Düsendieb schrieb: > weil durch die Einspeisung von Strom mit der gleichen Phasenlage wie der > schon fließende induktive Strom dieser in Netz verringert wird. Das hat > den gleichen Effekt wie eine Kompensation Tut mir leid, aber mit der Antwort kann ich jetzt nicht wirklich viel anfangen. Du sagst, dass wenn ich Strom mit der gleichen Phasenlage, wie der Strom der verbraucht wird, ins Netz einspeise, es zu einer Verringerung des im Netz fließenden Stroms kommt. Kann mir das vielleicht jemand ein bischen genauer erklären?
Andi schrieb: > Axel Düsendieb schrieb: >> weil durch die Einspeisung von Strom mit der gleichen Phasenlage wie der >> schon fließende induktive Strom dieser in Netz verringert wird. Das hat >> den gleichen Effekt wie eine Kompensation > > Tut mir leid, aber mit der Antwort kann ich jetzt nicht wirklich viel > anfangen. Du sagst, dass wenn ich Strom mit der gleichen Phasenlage, wie > der Strom der verbraucht wird, ins Netz einspeise, es zu einer > Verringerung des im Netz fließenden Stroms kommt. > Kann mir das vielleicht jemand ein bischen genauer erklären? Kapazitiv bedeutet,dass der Strom der Spannung voreilt. In einem Zeigerdiagramm ist der Zeiger des Stroms daher um 90° voreilend. Rein induktiv ist entgegengesetzt, also 90° nacheilend. Addiert man diese Zeiger (gleichen Betrag vorausgesetzt), erhält man einen Zeiger mit Betrag und Phase 0. Man kann also einen induktiven Verbraucher (z.B. eine Asynchronmaschine) durch einen Kondensator kompensieren, so dass die Blindleistung Null wird. Man könnte also sagen, dass ein induktiver Erzeuger durch den kapazitiven Verbraucher kompensiert wird. Man muss halt immer das Vorzeichen mitbeachten, ob man sich im Erzeuger- oder Verbraucherzählpfeilsystem befindet. Gruß batt_energy
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