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Maximale Rückspeisung ins Netz von einem MP2 3000

Hallo

Ich plane gerade meine Anlage. Gedanke ist, ein ESS aufzubauen und dafür drei MP2 3000 zu nutzen.

Wenn ich das richtig sehe, könnte man mit zwei Pylontech 5000 dann maximal 7.2kW an Batterieentladung bzw. -Ladung erreichen. Das sollte völlig ausreichend sein.

Im Normalbetrieb (also ohne Netzausfall) soll die PV-Anlage aber auch ins Netz rückspeisen, wenn Überschussleistung verfügbar ist. Die PV ist eine 30kWp. Es können also an sonnigen Tagen und bei geringem Eigenverbauch auch deutlich mehr als 7.2kW erzeugt werden.

Meine Frage ist jetzt, können die MP2 3000 je auch mehr als 3000kVA an AC Leistung vom WR ins Netz durchleiten? Oder ist das auch auf die 3kVA begrenzt, die im Datenblatt unter "Maximale offenkundige Einspeiseleistung" angegeben sind? (Ich hoffe ja, dass dieser Wert nur für DC->AC Wandlung aus der Batterie gilt.)


Multiplus-II
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Matthias Lange - DE answered ·

Wenn die PV-Anlage am Ausgang der MP angeschlossen werden soll, muss die Faktor 1.0 Regel beachtet werden.

https://www.victronenergy.com/live/ac_coupling:start

d.h. die Victron Anlage müsste auch mind. 30kVA Leistung haben (z.B. 3x 10kVA Quattro).

Ansonsten muss die PV-Anlage auf der Eingangsseite angeschlossen sein und dann spielt die Leistung der Multis keine Rolle.

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neuer-user answered ·

Hallo Matthias

Für den Ersatzstrombetrieb wollte ich den Huawei WR auf maximal 7.2kW herabregeln, so dass die 1:1-Regel dann gilt.

Für mich unklar ist aber einfach noch, ob die die Regel auch im Betrieb mit vorhandenem Netz und Rückeinspeisung der Überschussproduktion gilt?

Beispiel:

  • Volle Sonneneinstrahlung, der WR produziert sagen wir mal 25kW AC-Leistung
  • Das Hausnetz verbraucht angenommen 2-3kW.
  • Die Batterie kann noch geladen werden, d.h. maximal mit 7.2kW.
  • Bleiben 25-3-7.2 = ca. 15kW Leistung, die in das Netz als (vergütete) Rückspeisung "durchgeleitet" werden sollen.

Wenn ich mir die Erklärung der 1:1-Regel durchlese, steht da eben der konkrete Fall aufgeführt, dass die PV-Anlage beim Netzausfall zuviel Leistung produziert und durch Frequenzanhebung dann zu langsam herabregelt:

"To understand the background, consider the following situation: the PV inverter is at full power, supplying a big load. The Multi is in inverter mode. Then, suddenly and at once, this load is switched off. At that moment the PV inverter will continue operating at full power until the AC frequency has been increased. Increasing this frequency will take a very short time, but during that time all power will be directed into the batteries as there is no other place for it to go."

Ich plane aber, sobald der Netzausfall eintritt, den WR über einen digitalen Eingang sofort auf maximal 7.2kW herabzuregeln. Ich würde also nicht auf die Frequenzanhöhung warten. Dann müsste die 1:1-Regel ja eigentlich gegeben sein, oder?


Danke für Deine Hilfe, Michael.

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neuer-user avatar image neuer-user commented ·

Ich spinne einmal meine Gedankengänge etwas weiter:

Das Problem liegt generell in der Zeit, in der nach einem Netzausfall der MP2 bereits das Netz an AC IN galvanisch getrennt hat (so dass die "Last" von dort weg ist) und der WR noch nicht auf die maximale Batterieladeleistung heruntergeregelt hat. Dies wird nur ein sehr kurzer Moment sein, aber der kann zu gefährlichen Spannungsspitzen führen.

Victron geht davon aus, dass die Runterregelung durch Frequenzerhöhung geschieht. Ich könnte jedoch über ein Relais des MP2 (oder einen anderen Schalter direkt gesteuert vom AC IN) dem WR gewissermassen "sofort" sagen, auf 7.2kW abzuregeln. Jetzt stellt sich die Frage, wieviel schneller das darüber geht als über die Frequenzerhöhung?

Die Abregelung besteht letztendlich aus zwei Schritten:

  1. Erkennen der Anforderung: Entweder mittels Frequenzmessung, oder mittels digitalen Eingang oder via Modbus
  2. Herunterregelung der Leistung

Eine Frage ist also, wie schnell die Leistung reduziert werden muss nach Aktivierung des USV-Modus. Victron sagt, dass der MP2 innerhalb von 20ms die Ersatzversorgung übernimmt. Kann die Leistung des WR innerhalb von 20ms auch heruntergeregelt werden?

Mittels Frequenzmessung dauert die Erkennung mindestens eine Periode, eher mehrere. Eine Periode ist 20ms. Also das wäre sicherlich zu langsam. Aber wie schnell geht es über den digitalen Eingang? Sind wir da im einstelligen ms Bereich?

Und dann bleibt ja die Frage, ob die Regelung des WR schnell genug ist, so dass nach 20ms nur die maximal in die Batterie zu pumpende Leistung bereitsteht.


Alternative:

Alternativ müsste man das System so umbauen, dass der Prozess der Ersatzstromlieferung wie folgt abläuft:

  • Netz fällt aus während WR läuft
  • MP2 macht nichts, sondern wartet, bis das ganze Heimnetz runter ist, also auch der WR wegen fehlendem Netz abgeschaltet hat
  • Danach trennt der MP2 das Netz galvanisch, teilt dem WR2 seine neue Maximalleistung (über die digitalen Eingänge) mit und baut das Heimnetz neu auf
  • Das Netz wird kurzfristig über die Batterie gespiesen, danach kommt der WR wieder hoch und produziert innerhalb der Faktor 1.0 Regel.

Das wäre dann kein USV (man könnte sogar die Umschaltung im Extremfall manuell machen), aber würde einem erlauben, auf einen Inselbetrieb umzuschalten, wenn das Netz länger ausfällt.


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Ich sehe im Datenblatt des WR einen "Wirkleistungsänderungsgradienten" von 125.000%/s. Das wäre also eine Reduzierung der Leistung in weniger als 1ms ???

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Matthias Lange - DE answered ·

Habe mir jetzt nicht alles durchgelesen.

Die 1:1-Regel sollte IMMER beachtet werden, auf ein herunterregeln über Software sollte man sich da nicht verlassen.
Falls es also auf Grund einer zu großen PV-Wechselrichterleistung am Ausgang der Multis zu einem Defekt kommen sollte, hast du Pech gehabt.

So lange Netz da ist können die 3000er Multis 32A durchleiten, also ca. 7,3kW x 3 = ca. 22kW.
Also ist auch das für deine 30kW PV-Anlage zu wenig.

Ich denke das beste wäre es von der 30kW PV-Anlage ein paar Strings zu nehmen (max.9kW) und nur diese am Ausgang der Victron Anlage zu betreiben oder über MPPT Laderegler direkt in die Batterie zu laden.

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neuer-user answered ·

Ich habe da einmal über die Idee mit dem Extra-String nachgedacht und habe da noch viele offene Punkte. Dafür habe ich allerdings noch eine andere Idee gehabt, die einen (aus meiner Sicht vernünftigen) Kompromiss darstellt:

  • Die MP2 in Reihe geschaltet, also Netz an AC IN und komplette Hauslast an AC OUT
  • Der PV-WR an AC IN, d.h. er kann mit bis zu voller Leistung ins Netz rückspeisen
  • Das Hausnetz kann bis zu max 22kVA von AC IN ziehen. Dass sollte eigentlich reichen (sonst müsste ich doch die grösseren und teureren MP2 5000er nehmen.)
  • Bei Netzausfall läuft das Heimnetz im USV-Betrieb über die Batterie weiter und der WR schaltet wegen fehlendem Netz vollständig ab.
  • Wenn man jetzt die PV-Leistung auch im Inselbetrieb nutzen möchte (was ja nur bei längeren Ausfällen relevant wäre, also geplanten Netzabschaltungen), dann könnte man den abgeschalteten WR über einen Umschalter vom AC IN an den AC OUT legen. Gleichzeitig aktiviert man den digitalen Eingang, der die Leistung auf max 7.2kW begrenzt.
  • Danach kann man den WR manuell wieder hochfahren. Er läuft dann im Heimnetz mit maximal 7.2kW, so dass die Faktor 1.0 Regel passt.
  • Sollte irgendwann das Netz einmal wieder zurückkehren, müsste man (ebenfalls manuell) den WR runterfahren, dann wieder auf AC IN umschalten, und wieder hochfahren.

Damit wäre sichergestellt, dass der WR niemals mehr als 7.2kW auch genau im Moment des Netzausfalls im Inselnetz produzieren würde.

Mir scheint das eine (recht) einfache Lösung zu sein, die die Anforderungen erfüllt (max Netzrückspeisung, USV-Betrieb, PV-Anlage im USV-Betrieb möglich).

Übersehe ich noch etwas bei dieser Lösung? Was ist Deine Meinung?

Danke noch einmal für die Unterstützung

Michael

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Matthias Lange - DE avatar image Matthias Lange - DE ♦ commented ·

Bis zu dem Punkt des Umschaltens des PV-WR passt das so.

Meine Meinung dazu habe ich oben schon geschrieben:

"Die 1:1-Regel sollte IMMER beachtet werden, auf ein herunterregeln über Software sollte man sich da nicht verlassen.
Falls es also auf Grund einer zu großen PV-Wechselrichterleistung am Ausgang der Multis zu einem Defekt kommen sollte, hast du Pech gehabt."

Die Frage ist aber auch noch, ob der Huawai überhaupt inselnetzfähig ist, kann auch gut sein, das der da sowieso nicht startet.

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neuer-user avatar image neuer-user Matthias Lange - DE ♦ commented ·
Also der Huawei braucht ein sauberes 3-Phasennetz zum Start. Bei Netzausfal schaltet er vollständig ab. Erst durch die Umschaltung in den Inselbetrieb müsste er eigentlich wieder hochfahren. Für ihn ist das ja ein ganz normales Netz, was die MP2 generieren. Oder verstehe ich da etwas falsch?


P.S.: Was passiert eigentlich bezüglich der Faktor 1.0 Regel, wenn (mal angenommen, man hätte einen passenden, sagen wir mal 6kWp WR), wenn die Batterie voll ist? Dann könnten doch auch 6kW schon viel zu hohe Wechselrichterleistung sein, oder? Da verlassen wir uns doch dann auch auf die Regelung des WRs. Wenn die im meinem Falle so unzuverlässlich ist, dann könnte man sich im Batterie-Voll Szenario doch auch nicht darauf verlassen, oder?



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Matthias Lange - DE avatar image Matthias Lange - DE ♦ neuer-user commented ·

Kommt halt drauf an, wie in dem Huawei die Netzüberwachung ausgelegt ist, wenn das zu strickt ist, kann es sein, das er das von den MultiPlus erzeugte Netz nicht akzeptiert.


Bei Netzausfall wird die Leistung der angeschlossen PV Wechselrichter über die Frequenz gesteuert, kurz bevor der Akku voll ist, fangen die MultiPlus an die Frequenz anzuheben um die PV Wechselrichter in der Leistung zu drosseln.

Bei der 1.0 Regel geht es in erster Linie glaube ich um den Moment in dem das Netz ausfällt. Dann müssen die MultiPlus für einen kurzen Moment die Leistung der PV Wechselrichter in den Akku laden können, bis das System reagiert hat und die Leistung heruntergefahren wird.

Aber auch bei Lastwechseln muss für einen kurzen Moment der Überschuss in die Akkus geladen werden.

Wenn da dann die Leistung zu groß ist schalten die MultiPlus im besten Fall nur wegen Überlast ab, im schlechtesten Fall gehen sie kaputt.

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neuer-user avatar image neuer-user Matthias Lange - DE ♦ commented ·
Hi Matthias

Danke noch einmal für Deine Unterstützung.

Bezüglich der Auslegung des Huawei: Ich hoffe natürlich, dass sowohl 1.) der MP2 ein ordentliches Netz produziert (zumindest behauptet Victron ja, dass die MP2 mit vielen WRs zusammenarbeiten können) und 2.) der Huawei keine extremen Anforderungen stellt. Beide scheinen ja voll konfigurierbar (also z,.B. bei Huawei auch bei welcher Frequenz er abschaltet) und beide sind 4105 zertifiziert. (Ob das ausreicht, weiss ich natürlich nicht.)

Vermutlich muss man es ausprobieren, da der konkrete Fall wohl noch nicht viele Leute gemacht haben. Huawei verkauft ja sein eigenes Backup-System, dass aber mit dem SUN2000-30MKT-M3 nicht funktioniert, da es einen WR voraussetzt, der komplett ohne Netz arbeiten kann.

Bezüglich der Faktor 1.0 Regel: Ja, so habe ich das auch interpretiert, dass es eben hauptsächlich um den Moment des Netzausfalls geht. Wenn dann der Victron sofort das Netz isoliert und der WR noch nicht auf den Faktor 1:0 heruntergeregelt hat, kann es zu den Spannungsspitzen kommen.

Im meinen obigen Ansatz würde der WR aber zunächst aufgrund Netzausfall komplett herabfahren. Erst wenn der völlig aus ist, würde man ihn dann manuell umschalten und dann wieder hochfahren. Dann dürfte eigentlich auch nicht kurzfristig zuviel Leistung vorhanden sein, da er dann ja direkt auf 7.2kW beschränkt hochgefahren wird.

Probleme gäbe es eigentlich nur, wenn der WR einen generellen Fehler (=Defekt) bei seiner Regulierung hat und trotz 7.2kW Begrenzung im Inselbetrieb viel höher hochfährt. Dann hat man das Problem aber auch mit einem 7.2kW WR, der bei vollen Akkus und Lastwechseln nicht auf eine eventuelle Herabregulierung korrekt reagiert.

Ich schaue mal, ob ich noch einen Huawei-Experten finde, um das Verhalten des Huawei zu verifizieren. Dann überlege ich mir, ob ich das so umsetze.

Für den Victron brauche ich dann "nur" drei MP2, einen CerboGX, ein USB-Interface und natürlich die Pylontech Akkus, richtig?

Wie erwähnt, vielen Dank noch einmal!

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