Netzqualitätsanalyse

Warum Netzqualitätsanalyse?


Netzereignisse

Jeder PV-Wechselrichter hat bereits eine Netzüberwachung eingebaut, d.h. er überwacht ständig verschiedene Parameter und insbesondere die Spannung am Wechselspannungsnetz. Im deutschen Versorgungsnetz darf die Nennspannung von 230V um bis zu +/- 10% schwanken. Sobald diese Werte über- oder unterschritten werden, muss sich der Wechselrichter vom Netz trennen. Wenn das aber mitten im Einspeisebetrieb mit voller Leistung passiert, ist das für einen Wechselrichter ein wenig so, wie wenn man bei voller Fahrt aus einem Auto aussteigen würde.  
Prinzipiell sind die Wechselrichter für solche Situationen ausgelegt, aber nicht, wenn sie ständig gehäuft auftreten. Die Schaltkontakte der Schaltrelais, die den Wechselrichter mit dem Netz verbinden nutzen sich ab und können dann verkleben oder verschweißen; der Wechselrichter erkennt auf defekt und meldet eine Störung.


Gerade in ländlichen Netzgebieten, weit entfernt von der nächsten Transformatorstation und mit vielen PV- oder Biogasanlagen in diesem Netzsegment, kann es zu solchen kurzzeitigen Überschreitungen kommen.

Wenn der Wechselrichter an ein Monitoring-System angeschlossen ist, kann eine Fehlermeldung per Email erzeugt werden, so wie in diesem Beispiel:

 WR7 'WR 7' (Seriennr.  xxxxxxxxx) auf Störung
 Status=3-MPP, Fehler=2-Grid 40-99

"Fehler-3 Grid 40-99" sagt nur aus, dass irgendein Parameter des Versorgungsnetzes nicht im zulässigen Bereich war. Was genau, geht daraus jedoch nicht hervor.  
 
Typischerweise sind diese Netzereignisse genannten Abweichungen nur von kurzer Dauer und sobald die Werte wieder im zulässigen Bereich liegen, schaltet sich der Wechselrichter wieder zu, wie auch an dieser Fehlermeldung zu sehen ist: "Status=3-MPP" bedeutet, der WR speist wieder ein.
 
Wenn solche Fehlermeldungen nun häufiger auftreten ist es angeraten, die Netzparameter über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen. An den gewonnen Daten lässt sich dann erkennen, was wann genau passiert ist. Und damit kann man dann auch den zuständigen Netzbetreiber ansprechen, der ja verpflichtet ist, dass in seinem Netzgebiet an jeder Stelle die zulässigen Netzparametergrenzen nie überschritten werden.
 
Unser Netzanalysesystem nach EN50160 kann bis zu 2 Wochen kontinuierlich alle relevanten Netzdaten zur Spannungsqualität aufzeichnen zur nachträglichen Auswertung.

  Spannungsaufzeichnung24h-Stunden Aufzeichnung aller drei Phasen

Netzspannung hoch - aber nicht zu hoch

Neben den Störungen durch Netzereignisse gibt es noch weitere Situationen, bei denen eine Netzanalyse hilfreich sein kann:

Wechselrichter benötigen auf der PV-Seite eine minimale Spannung, damit sie die PV-Leistung ins Netz einspeisen können. Wenn - bildlich gesprochen - das Gefälle zwischen PV-Spannung und Netzspannung zu gering ist, dann kann die PV-Leistung nicht ins Netz fließen.


Zu solch einer Situation kann es kommen, wenn die vom PV-Generator erzeugte Spannungen am unteren Rand des möglichen Betriebsbereichs liegen, dann hohe Außentemperaturen zu besonders niedriger PV-Spannung führen und gleichzeitig die Netzspannung sehr hoch, aber noch im zulässigen Bereich ist. Auch wenn ein Netzbetreiber nicht verpflichtet ist, hier einzugreifen, hat er erfahrungsgemäß ein großes Interesse, dass die Netzparameter sich im Nennbereich bewegen und nicht an den Grenzen. Auch hier hilft eine Datenaufzeichnung in der Diskussion.

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