Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie erkennt ein (Balkonkraftwerk) Wechselrichter das Netz


von Michael (synchronmotor)


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Rein aus Interesse habe ich folgende Frage:
Wie erkennt ein Wechselrichter bei einem Balkonkraftwerk in folgenden 
Situationen das Netz:
1. Stecker nicht gesteckt. --> klar, es wird keine Spannung erkannt, 
also wird auch keine Energie geliefert und keine Spannung an den Stecker 
gelegt.
2. Stecker wird gesteckt. --> denke auch verstanden, Spannung ist da, 
Energie wird geliefert, Anlage läuft.
Ab jetzt kann der Wechselrichter aber ja nicht mehr zwischen eigener 
Spannung und der Netzspannung unterscheiden. Wenn jetzt
3. der Stecker gezogen wird --> Wechselrichter schaltet ab, doch was ist 
dafür das Abschaltkriterium? Vielleicht die fehlende Last?

Viele Grüsse

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Auf jeden Fall die fehlende Last, egal wie man es misst, das verletzt 
sofort Grenzwerte (Spannung, Impedanzsprung).

Die guten Wechselrichter schalten ab,
die schlechten Wechselrichter rauchen ab.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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von Klaus R. (klara)


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Michael schrieb:
> Wie erkennt ein Wechselrichter bei einem Balkonkraftwerk in folgenden
> Situationen das Netz:

Der Wechselrichter braucht da nichts zuerkennen. Der Wechselrichter wird 
vom Netz geführt. Wenn der Wechselrichter keine Führung hat, dann 
arbeitet er nicht.

Es gibt spezielle Wechselrichter für eine "Insel". Das heißt, sie 
versorgen einen Stromkreis der nicht am Netz angeschlossen ist. Diese 
müssen die 50 Hz selber erzeugen. Das Balkonkraftwerk macht das nicht, 
es darf es auch nicht!

Warum? Wenn Du im Haus mal am Netz arbeiten willst, dann machst Du das 
Hausnetz am Etagenverteiler stromlos. Würde dann so ein Balkonkraftwerk 
Strom liefern, dann wird es gefährlich.

Die richtigen Wechselrichter mit einigen kW verhalten sich ebenso.

Es ist in der Tat so, daß man auch bei Wechselstrom eine Flußrichtung 
erkennen kann. Im Prinzip misst man eine Phasenverschiebung. Bei 
Netzeinspeisung hat man deshalb einen 2-Richtungszähler.

https://www.photovoltaik.org/wissen/zweirichtungszaehler
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Klaus R. schrieb:
> Der Wechselrichter braucht da nichts zuerkennen. Der Wechselrichter wird
> vom Netz geführt. Wenn der Wechselrichter keine Führung hat, dann
> arbeitet er nicht.

Und wie erkennt er, daß er keine Führung hat?

von Michael (synchronmotor)


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Herzlichen Dank, besonders für den Beitrag zur Impedanz.
Noch etwas weiter nachgefragt, zu einer eher theoretischen Betriebsart:
(VDE Vorschriften einmal außen vor!)
Wenn ich an so einen nicht Insel Wechselrichter eine ohmsche Last mit 
z.B. 300W fest anschließe und die PV Zellen diese Leistung bringen, dann 
schaltet er sich ja nicht ein, solange er nicht am Netz ist. Verbindet 
man ihn kurz mit dem Netz, wird er anlaufen. Wenn man jetzt die 
Netzverbindung wieder trennt, läuft der WR dann weiter oder läuft alles 
(Frequenz, Spannung) aus dem Ruder, weil das starre Netz fehlt? Im 
letzten Fall würde er ja sicher wieder abschalten, da die Spannung und 
Frequenz ja bestimmt überwacht werden.

von Michael (synchronmotor)


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Sorry, bin zu langsam im schreiben.
Ihr gebt mir die Antwort schon auf meine Fragen bevor ich sie gestellt 
habe.
Besten Dank

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Und wie erkennt er, daß er keine Führung hat?
Jeder Wechselrichter macht beim Start eine Netzprüfung, wo für 30s 
kontrolliert wird, ob Netzfrequenz und Spannung im Soll liegen. Okay, 
Chinaböller machen das vielleicht nicht oder nicht so lange, ich sollte 
schreiben jeder qualitativ hochwertige Wechselrichter.

Erst wenn das alles passt, prüft er seine ENS-Relais, schaltet ein und 
fährt die Leistung hoch. Während des Betriebs wird die Netzfrequenz, 
Spannung, (erwarteter) Strom weiterhin kontrolliert, läuft irgendwas 
hart aus den Toleranzen wird abgeschaltet.

von Klaus R. (klara)


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Jens G. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Der Wechselrichter braucht da nichts zuerkennen. Der Wechselrichter wird
>> vom Netz geführt. Wenn der Wechselrichter keine Führung hat, dann
>> arbeitet er nicht.
>
> Und wie erkennt er, daß er keine Führung hat?

Der Wechselrichter des Balkonkraftwerks muß ebenfalls die 
Phasenverschiebung erkennen können. Er darf auch beim Einspeisen eine 
gewisse Toleranz nicht überschreiten. Sonst kann es sein, daß das 
Hausnetz dem kleinen Wechselrichter quasi einen Kurzschluß verpasst den 
er vermutlich nicht überleben wird.😮

Der Wechselrichter des Balkonkraftwerks muß also immer brav an der 
kurzen Leine bleiben und darf nur mitlaufen.😎
mfg Klaus

von Motopick (motopick)


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> Sonst kann es sein, daß das
> Hausnetz dem kleinen Wechselrichter quasi einen Kurzschluß verpasst den
> er vermutlich nicht überleben wird.

Once upon a time:
Der Elektriker einer gewissen Firma X hatte es tatsaechlich geschafft
eine 3 phasige 3 kVA USV falsch anzuschliessen, so dass sie versuchte
in das vorhandene Netz einzuspeisen.
Ausser das es fuerchterlich laut in der USV gebrummt hat,
ist bei ca. 30 Sekunden (Stuetz-)Betrieb tatsaechlich nichts
weiter passiert.
Danach richtig angeklemmt, tat sie viele Jahre ihren Dienst.

Aber das war vor droellfzik Jahren als tatsaechlich noch Kupfer
in den Kabeln war und nicht nur aufplattiert wurde.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Motopick schrieb:
> Ausser das es fuerchterlich laut in der USV gebrummt hat

Das halte ich für ein Märchen!

von Motopick (motopick)


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> Das halte ich für ein Märchen!

Es stand zwar: "Once upon a time" davor, aber ich kann fuer
die Richtigkeit der Angaben buergen.
Es war eine USV von APC. Etwa so gross wie ein anstaendiges
Nachtschraenkchen. Die konnte man auch nur mit einem Hubwagen
auf einer Palette bewegen. Sie war fuer den Einbau in
E-Verteilungen vorgesehen und hatte nicht die ueblichen
IEC-Buchsen und Stecker sondern ein Klemmfeld.

Es war tatsaechlich kein Maerchen! Und hat die Reputation
von APC in meinen Augen um einige Groessenordnungen gesteigert.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Naja. Was ich von APC gesehen habe, war nur miese Qualität. Massenhaft 
ausgekochte Akkus weil die sich 'ne vernünftige Ladeschaltung gespart 
haben - eine dieser USVs konnte man nur noch verschrotten weil die Akkus 
wie Kugelfische ausgesehen haben und sich ohne Zerstörung des 
punktgeschweißten Gehäuses nicht mehr entfernen ließen - und die 
Qualität der Ausgangsspannung ist auch unter aller Sau. Ich hatte noch 
keine APC-USV mit Sinuswandler in den Händen, alles nur Rechteck (oder 
"modifizierter Sinus", was für mich keinen großen Unterschied zum 
Rechteck darstellt) und 50Hz-Trafo, Ladung über die Body-Dioden der 
FETs... billiger geht's nimmer.

von Daniel S. (supernova01)


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Was auch hilft ist, zu schauen wie ein Wechselrichter überhaupt 
einspeist...

Dann kommt man schnell auch dahinter wie wohl die Erkennung laufen 
mag...

von Phasenschieber S. (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Was auch hilft ist, zu schauen wie ein Wechselrichter überhaupt
> einspeist...

Das ist der Punkt wo der Hund das Wasser lässt!

Das ist nämlich garnicht so unschlau wie viele meinen.

Der WR versucht nämlich der Phase voraus zu eilen und nur durch den 
Phasenversatz kommt es zu einer Einspeisung.

Wenn es dann aus dem Netz keine Führung der Phase mehr gibt, dann 
enteilt der WR und schaltet flugs ab.

Das Frequenzfenster in dem der WR arbeitet, ist ziemlich eng, so um 
52,5Hz ist Zappenduster.

Wenn der EVU mal kurz sämtliche PV-Anlagen still legen möchte, dann 
schraubt er die Netzfrequenz auf z.B. 53Hz und alle PVs schweigen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Quatsch.

Kleine Wechselrichter für Balkonkraftwerke speisen nicht durch 
Phasenversatz ein (die können keine Blindleistung), sondern sie 
versuchen einfach nur die Spannung zu erhöhen bzw. speisen einen zur 
Spannungskurve passend modulierten Strom ein. Quasi das Gegenteil zu 
einer Glühlampe.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Quatsch.

Dito

von Michi S. (mista_s)


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Michael schrieb:
> Wenn jetzt 3. der Stecker gezogen wird

…ist der Stromkreis und damit der Stromfluß unterbrochen, WR schaltet 
ab.

Der wirklich interessante Fall tritt erst auf, wenn Du die Verbindung 
zum (öffentlichen) Stromnetz genau in dem Moment trennst, wenn der 
Energiefluß (auf dem relevanten Außenleiter) gerade 0 ist. Dann soll der 
Wechselrichter nämlich auch sofort abschalten und nicht erst, wenn das 
System durch eine kleine Laständerung oder ein Wölkchen am Himmel aus 
dem Gleichgewicht gerät.


Ben B. schrieb:
> Quasi das Gegenteil zu einer Glühlampe.

Du meinst das Balkonkraftwerk als ganzes? ;)
Macht aus Licht elektrischen Strom also ja, tatsächlich das Gegenteil 
einer Glühlampe. Außerdem erfüllen beide ihre Aufgabe eher schlecht als 
recht, paßt also auch.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Außerdem erfüllen beide ihre Aufgabe eher schlecht als
> recht, paßt also auch.
Ey sagt mal was wollt ihr eigentlich. Glühlampen haben wohl mindestens 
ein ganzes Jahrhundert lang die Welt beleuchtet und was PV-Module 
angeht, freut euch doch, daß das überhaupt funktioniert und daß man 
dadurch relativ einfach größere Mengen kostenlosen Strom erzeugen kann. 
Das geht eben nicht mit 100% Wirkungsgrad oder Nutzungsfaktor, sondern 
nachts ist es nun mal dunkel, was den Nutzungsfaktor auf ein 
theoretisches Maximum von 50% herunterreißt. Okay, 50,001% wegen ein 
paar Lichtquanten bei Vollmond bevor einer meckert. Wenn ihr dann noch 
weiter am Wirkungsgrad sägt, indem billigste China-Wechselrichter 
verwendet werden, die mehr heizen als wechselrichten, dann ist das doch 
euer eigenes Problem.

von Martin S. (mmaddin)


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Ben B. schrieb:
> was wollt ihr

Dir ist schon klar dass du dich an alle wendest weil Michi S. einen 
larifari dahergepopelten Kommentar zu dem Wirkungsgrad gemacht hat.

Warum?

Richtiger wäre eh zu schauen was die Alternativen zu Glühobst und zu PV 
Modulen sind/waren und wie die abgeschnitten hätten/haben...
Zudem sollte man auch immer mindestens betrachten was die Herstellung an 
Energie und Resourcen kosten...und wie die Wiederverwertbarkeit und 
Lebensdauer ist...

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Wenn man sich ein wenig mit dem Thema erneuerbare Energie oder eigene 
PV-Anlage auseinandersetzt, dann fallen ständig Tiefflieger mit solchen 
Meinungen auf. Diese waren gemeint, auch gerne in ganzer Mannschaft.

In Sachen Umwelt war die Glühlampe auch gar nicht so mies, wie sie immer 
dargestellt wird. Klar, die Herstellung von Glas und der Betrieb einer 
Glühlampe verbrauchen relativ viel Energie. Man braucht aber keine 
seltenen Erden, es sind keine Schaltnetzteile drin, die Dinger 
verursachen keinen Umweltschaden wenn sie auf der Deponie landen und 
wenn man möchte sind sie viel einfacher zu recyclen als das LED-Geraffel 
mit den ganzen eng verbundenen Kunststoffen, das am Ende auch noch einen 
Glaskolben hat.

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