Wie fügen Solarwechselrichtersysteme auf einfache Weise AC-Stromquellen zusammen? [geschlossen]

Frage ist nicht klar. Was meinst du mit "Summe"?

Unterschiede sind ziemlich kompliziert, aber ich versuche das Dumme, es in 2 Sätzen zu beschreiben.

Wenn Sie Gleichstromquellen in Reihe schalten, erhalten Sie die Spannung gleich der Summe aller Spannungen der Quellen. Wenn Sie sie parallel schalten - mit einer Diode zwischen jeder positiven Leitung, um Kurzschlüsse zu vermeiden (Anmerkung des Autors: Dank an den Benutzer in den Kommentaren) - erhalten Sie die Spannung gleich der höheren Quellenspannung. Über Strom: Wenn sie in Reihe geschaltet sind, liefern sie alle die gleiche Strommenge, sofern sie alle die angeforderte Menge liefern können; Wenn sie stattdessen parallel sind, versorgt die mit der höheren Spannung die Last allein, bis sie die Spannung senkt (weil sie diese Leistungsanforderung nicht aufrechterhalten kann) oder ausfällt.

AC ist ähnlich, eigentlich komplizierter. Zu Beginn MÜSSEN Sie die beiden Quellen synchronisieren, sonst kann etwas Schlimmes passieren. Normalerweise überprüfen Sie den Nulldurchgangspunkt und verwenden ihn, um die beiden Wechselstromquellen zu synchronisieren ...

Sie sehen wahrscheinlich, dass der Wechselstrom einfacher ist, da Solarwechselrichter normalerweise Verbindungen zum Synchronisieren haben, wenn sie parallel geschaltet werden.

Trotzdem lade ich Sie ein, mit dem Lesen der Grundlagen zu beginnen und Ihre Anwendung als Lernwerkzeug zu verwenden, bevor Sie ein Experiment wagen. Weil es ohne die grundlegende Theorie teuer und gefährlich sein kann, es in die Hand zu nehmen.

Weil UL 1741 die ganze schwere Arbeit für Sie erledigt.

Das macht es „so einfach“. UL 1741 ist eine komplizierte Spezifikation für „Grid-Tie Solar Inverters“.

Ein 1741-Wechselrichter erkennt nicht nur sein übliches Wechselrichter-Ding (an sich keine Kleinigkeit), sondern erkennt auch das Vorhandensein des Netzes und synchronisiert offensichtlich seinen Ausgang mit dem Netz.

Ein UL 1741-Wechselrichter ist absichtlich so konzipiert, dass er nicht funktionieren kann, ohne dass das Netz ihm einen Herzschlag gibt . Es kann nicht allein stehen. Es kann kein Schwarzstart sein. Warum? Eine Grundregel für die Nutzung des gemeinsamen Stromnetzes ist, dass Sie nicht in ein totes Netz zurückspeisen dürfen. Wenn Sie einen Generator in Ihrem Haus haben, müssen Sie einen Umschalter oder eine Generatorverriegelung haben, die garantiert, dass sich der Stromversorger und der Generator auf gegenüberliegenden Seiten eines Umschalters befinden, und sicherstellen, dass sie sich niemals miteinander verbinden können.

Der Grund dafür ist, dass bei einem Stromausfall Ihre Stromquelle die Leitungen zu Ihrem Haus mit Strom versorgen würde, was die Sekundärseite des Masttop-Transformators mit 240 V erregen würde, was die Primärseite mit 2400 V erregen würde, ebenso wie den Verteilungstransformator mit 19200 V - und Plötzlich leuchten heruntergefallene Leitungen, die der Energieversorger als spannungslos bescheinigt hatte, wieder auf. Ein armer Lineman, der draußen im Regen, kalt und dunkel ist, um Ihnen den Strom wieder zu geben, der keine Ground-Outs angebracht hat, weil es die Dinge verlangsamen würde, wird zu einem traurigen Opfer.

Da der UL 1741-Wechselrichter für die Rückspeisung in das Netz ausgelegt ist , muss er den Netzstrom auf Vorhandensein überwachen und ihm „folgen“. Tatsächlich arbeiten die meisten Kraftwerke auf diese Weise; Nur wenige können alleine hochdrehen oder das Netz „schwarzstarten“, im Allgemeinen Wasserkraft.

Es gibt noch einen weiteren Faktor: Rapid Shutdown . Dies ist ein erforderliches Merkmal von Solaranlagen auf Dächern , dh wo Feuerwehrleute möglicherweise mit Löschäxten und Wasser um die Solarmodule herum arbeiten müssen. Dazu müssen die Solarmodule entweder getrennt oder segmentiert werden, sodass die Spannung innerhalb der Modulgruppe < 80 V und die Spannung zwischen den Gängen < 30 V beträgt. Dafür muss die Feuerwehr einen Knopf drücken können. Der einfachste Weg, Rapid Shutdown zu implementieren, ist der UL 1741-Wechselrichter; Lassen Sie den Wechselrichter ein schnelles Herunterfahren befehlen, wenn das Netz ausfällt (oder genauer gesagt, ein schnelles Hochfahren befehlen, wenn das Netz hochgefahren ist :). Die Feuerwehr muss also nur das tun, was sie ohnehin schon tut , nämlich den Hauptschalter/Meter des Hauses ziehen. Auch dies muss also in das Wechselrichterdesign einfließen.

Dies ist ein echter Augenöffner, wenn Sie während eines Stromausfalls mit Solarenergie gerechnet haben

Dafür brauchen Sie ein komplexeres System wie dieses. Bonuspunkte, wenn Sie eine DC-Schalttafel hinzufügen und so viele Haushaltsverbraucher wie möglich mit DC versorgen (Beleuchtung, Fernseher, Router/Modem usw.)

Dies ist ein einfaches System mit Stromfluss in einer Richtung in allen Fällen (außer natürlich der Batterie). Sie stellen viel kompliziertere Systeme her, die zum Anschrauben an bestehende Grid-Tie-Systeme ausgelegt sind, bei denen der Batterie-Wechselrichter ein Modul mit einer Kabelverbindung ist; Dies macht die "Don't Backfeed" -Verriegelungen viel komplizierter.

Wohlgemerkt, es ist absolut möglich , einen UL 1741-konformen netzgekoppelten Wechselrichter zu bauen, der sich selbst vom Netz, das Netz von Ihrem Panel und Ihr Panel von sich selbst trennt und dann in Ihr eigenes Panel schwarzstartet, um lokale Geräte zu beleuchten. Aber an diesem Punkt wechseln Sie 3 Seiten eines Dreiecks mit einigen ziemlich kritischen ineinandergreifenden Wechseln. Und der Wechselrichter muss in zwei völlig unterschiedlichen Betriebsregimes arbeiten; kann einfacher sein, 2 Wechselrichter zu haben. Dies ist also nicht die Einheit, die Sie standardmäßig erhalten, wenn der Solarverkäufer anklopft .

Es ist wirklich nicht so einfach. Es ist einfach für Sie , weil Standards und Vorschriften eingeführt wurden, die das Energieversorgungsunternehmen und jeden betreffen, der Ihnen netzgekoppelte Wechselrichter verkauft. Das System ist so konzipiert und gesetzlich geregelt, dass Sie einfach eine glänzende Box kaufen, jemanden bezahlen müssen, der sie anschließt, und sich keine Sorgen machen müssen.

Der netzgekoppelte Wechselrichter ist ziemlich kompliziert. Es muss "gut" mit dem Netz synchronisiert werden und es muss erkennen, wann das Netz ausfällt und abgeschaltet wird (damit die Elektriker bei einem Stromausfall nicht getötet werden, wenn sie versuchen, es wiederherzustellen).

Das Einspeisen von Strom in das Netz neigt auch dazu, das Netz zu destabilisieren, was ein wachsendes Problem für Energieunternehmen an Orten darstellt, an denen es viele dezentrale alternative Energiequellen gibt. Netzmanager (dh die Energieversorgungsunternehmen) müssen sich damit auseinandersetzen, und es speist in einigen Ländern bis zu den netzgekoppelten Wechselrichtern zurück (Google für "managed grid-tie inverter").

Die Idee bei einem solchen Wechselrichter ist es, die Spannung über dem Ausgang zu überwachen, an den er angeschlossen ist. Die Erwartung ist, dass das Netz den gesamten Strom verbraucht, den es erzeugt. Es muss also nur sicherstellen, dass es Strom in das Netz einspeisen kann.

Wie macht es das?

Der Algorithmus ist recht einfach, er beginnt für eine sehr kurze Zeit eine Spannung auszugeben, die einige Volt über der Hauptleitung liegt, und überwacht den Stromfluss.

Wenn die Hauptleitung ausgeschaltet ist (weil der Versorger an der Leitung arbeitet), steigt der Strom nicht an und die Spannung ändert sich nicht, der Wechselrichter stoppt die Einspeisung (und versuchen Sie es später erneut).

Wenn die Hauptleitung aktiv ist, dann fließt der Strom, weil Sie jetzt eine höhere Spannungsquelle von Ihrem Wechselrichter haben, von Ihrem Wechselrichter zum nächsten Verbraucher.

Zieht der nächste Verbraucher zu viel Strom, sinkt die Spannung und sobald sie die Netzspannung erreicht, ersetzt das Netz die Stromquelle.

Angenommen, Sie haben Ihren Leistungsschalter ausgeschaltet und eine USV oder einen Dieselgenerator angeschlossen, um zu erwarten, dass Ihr Wechselrichter mehr Strom in Ihr Haus einspeist als jeder von ihnen allein.
Das würde nicht funktionieren, da der Wechselrichter erwartet, dass die Last den gesamten von ihm erzeugten Strom verbrauchen kann, und erhöht daher die Spannung, bis der Strom dem entspricht, was er erzeugt. Das bedeutet, dass, wenn Sie keinen Verbraucher in Ihrer Anlage haben, der genau auf die Produktion abgestimmt ist, die Spannung in die Höhe schnellt und wahrscheinlich eine elektronische Platine auf Ihrer USV oder Ihrem Generator durchbrennt.

Hoffentlich überwachen Wechselrichter auch die Spannung und stoppen die Einspeisung, wenn die Spannung verrückt wird.
Wenn Sie beispielsweise Ihren Wasserkocher als Last verwenden, funktioniert das wiederum nicht, da, sobald der Wechselrichter nicht genug Strom für den Boiler erzeugt, die Spannung abfällt und außerhalb der Spezifikation liegt. Das wird wahrscheinlich zuerst eine Sicherung durchbrennen, da der Strom in die Höhe schnellen wird, um der erwarteten Leistungsspitze zu entsprechen.

Anders gesagt, Offgrid-Wechselrichter und Ongrid-Wechselrichter sind sehr unterschiedlich, da ersterer die Last überwacht und die Produktion an die Last anpasst, während letzterer die Leitung überwacht, um die gesamte Produktion einzuspeisen (in der Erwartung, dass das Netz die gesamte erzeugte Energie absorbiert).

Hoffe, dies hilft, in einfachen Worten zu verstehen.