zonnepanelen en frequentie regelaar

Is het mogelijk om een serie zonnepanelen direct te koppelen aan een frequentieregelaar? De input wordt dan DC en de output 3 phase AC. om vervolgens een waterpomp te laten draaien
ABB heeft frequentie regelaars dit dit wel kunnen maar die zijn heel duur.

Jinny

Golden Member

99 vd 100 inverters hebben een laagohmige 50Hz referentie nodig, dus nee, dit kan niet.
Frequentieregelaar dame, lezen.
Nee, kan niet

[Bericht gewijzigd door Jinny op 10 september 2019 06:29:41 (24%)]

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..

Zonder meer gaat dit niet.
Of je zou de FO moeten ombouwen, zodat je de voeding direct op de tussenkring zet...Maar ik vind het een eng idee...

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
GJ_

Moderator

Een frequentieregelaar voeden op de DC bus is erg gebruikelijk, vooral als je meerdere regelaars in één apparaat hebt. Of je uit die zonnepanelen een fijne (voor de regelaar) DC krijgt weet ik niet. Je zult wel voor een soort softstart moeten zorgen want als je die DC direct op een lege DC bus zet heb je een zo-goed-als kortsluiting.

Op 10 september 2019 07:00:22 schreef mel:...Of je zou de FO moeten ombouwen, zodat je de voeding direct op de tussenkring zet...

Bij de meeste drives hoef je niks om te bouwen. Dit is gewoon een standaard mogelijkheid. Alleen bij de echte goedkope prullen kan dit niet.

De vraag blijft ook hier weer, kunnen de zonnepanelen voldoende vermogen leveren en is dat vermogen gedurende voldoende lange tijd aanwezig.

De enige "batterij" in je frequentie sturing zijn de condensatoren in je tussenkring. Deze zou je kunnen opladen tot +/- 500 à 700 VDC, de waardes waarbij je een foutmelding (te lage / te hoge tussenkring spanning van 400V 3 fazige frequentie sturing).
Maar je moet voldoende snel je "buffer" kunnen aanvullen om een fout te voorkomen.
Ik denk dat daar het grote probleem zit.

GJ_

Moderator

Ik heb gewoon nul-komma-nul verstand van PV maar ik zie tijdens een snelle zoektoch dat de spanning kan oplopen tot bv 900V.

De spanning op de DC bus kan rustig tot ruim 800V oplopen, maar daar boven, bij bv 850V krijg je echt een storing. Vlak daarvoor komt een eventuele remchopper in actie. Nou zou je er voor kunnen kiezen om die gewoon de overtollige energie weg te stoken, maar ik weet niet hoe simpel dat is met een zonnepaneel. En of die spanning dan ook daadwerkelijk instort.

Daar zie ik het grote probleem, maar dat komt dus ook omdat ik van dat stuk PV geen bal weet.

Verwacht dat de capaciteit van die tussenkring nooit groot genoeg is om de varatie van je panelen op te vangen

Die pomp moet zo aangestuurd worden dat hij precies zoveel vermogen trekt als die panelen erin duwen, 1 wolk en je dc bus keldert

Zoiets kan alleen als je een grote buffer hebt in de vorm van accu's, als je die prijs daar voor over hebt kan het werken. Plus dat je dan ook een laadregelaar nodig hebt voor die spanning.

Je kunt dan beter voor een DC pomp gaan denk, dan kun je ook met een veel lagere spanning werken.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
GJ_

Moderator

Op 10 september 2019 12:01:14 schreef DK:
Die pomp moet zo aangestuurd worden dat hij precies zoveel vermogen trekt als die panelen erin duwen,...

dat is het minste probleem.

Dat gaat niet werken, panelen leveren alleen flink vermogen als je de MPPT regeling gebruikt van een pv omvormer.
Gewoon de panelen in serie op de dc in van de frequentieregelaar is gedoemd tot fiasco ook al omdat zoals al eerder genoemd geen buffer hebt.

GJ_

Moderator

Grote frequentieregelaars worden wel gebruikt om bij grote PV installaties op het net te voeden. Maar dat zijn nogal flinke knoerten en modulair dus de DC bus is dan ook uit te breiden met extra capaciteit.

Toch lijkt het me bij wijze van experiment toch leuk om met wat panelen te kijken hoe vaak en hard die pomp zou kunnen draaien. Eventueel een wat dikkere regelaar en een flinke remweerstand. En een voorziening om bij serieuze overspanning de panelen los te gooien.
Overigens zit ik te bedenken waarom dat via de DC bus moet en niet gewoon op de normale voeding.
Bij drives koppel je de DC bus omdat je dan fijn tweerichtingsverkeer hebt. Bij zonnecellen is dat natuurlijk overbodig.

Zou het niet beter zijn om extra capaciteiten te voorzien op de DC tussenkring en daar de overtollige (zonne-energie) in op te slaan ?

Je creëert als het ware een extra groot buffervat waarin je de zonne-energie kan opslaan voor momenten waarop de zon minder fel schijnt.

Gewoon de overtollige energie opstoken in een remweerstand is toch zonde....
Wat niet wegneemt dat het praktisch misschien wel gaat werken op die manier.

Zonnepanelen hebben een maximum uitgangsspanning (de open-klem spanning), en die is niet eens heel veel hoger dan de spanning op het MPP (maximum power point).

Dus als de maximale uitgangsspanning*aantal panelen lager is dan de max DC spanning van de frequentieomvormer is dat probleem uit de weg.

Zodra je echter vermogen uit die panelen gaat trekken (ik neem even aan dat ze perfect op de zon staan), dan zal de spanning dalen. Eerst een beetje, zodra je het MPP voorbij bent heel veel. Totdat de spanning indonderd naar nul en je de kortsluistroom trekt.

Zolang je pomp minder verbruikt dan je panelen op het MPP leveren, zal de stroom die de omvormer trekt lager zijn dan de stroom op het MPP, en de spanning dus hoger, en zal het geheel werken.

Zodra je pomp meer verbruikt (of zodra er een wolkje opduikt en het vermogen op het MPP afneemt) zal de omvormer meer stroom willen trekken dan op het MPP beschikbaar is, en zal de uitgangspanning van je zonnepanelen instorten. En zal de omvormer uitschakelen.

M.a.w, in theorie kan het, je moet heel veel marge hebben en ik vraag me af of het ooit handiger is dan een opstelling met een aparte, fatsoenlijke MPP tracking omvormer en aparte pomp-aanstuur omvormer. Eventueel met accu-buffer erbij.

Ik ga er even vanuit dat de frequentie-omvormer die uit de DC de pomp aanstuurt overweg kan met een forse variatie van de spanning op de DC bus.

Inderdaad. Een zonnepaneel is een soort van DC stroombron, waarvan de max stroom afhankelijk is van de hoeveelheid zon. En de max spanning ligt in de buurt van 35 a 40 Volt.

De spanning kan wel oplopen naar 800V, maar daar heb je dan wel 20 panelen voor nodig (22 panelen voor 900V).

Bij volle zon heb je iets van 7 a 8 Ampere per paneel. Wil je meer stroom dan moet je strings parallel schakelen. Als je meer stroom trekt dan de panelen kunnen leveren dan zakt de spanning in.

De 300Wp die in de specs van de panelen staat ga je hier in NL niet halen. Dat lukt alleen onder ideale test omstandigheden.

Het probleem is dat een zwik zonnecellen zich gedragen als een (matige) spanningsbron totdat je de max stroom bereikt en dan gedraagt ie zich als een matige stroombron. Het meeste vermogen haal je d'r uit door precies in het hoekje tussen de spannings en stroombron te gaan zitten.

Als je zonnepanelen 100W KUNNEN leveren bij max-zon, dan zullen ze heel regelmatig maar 10W of 20W kunnen leveren bij iets minder optimale omstandigheden. Als je dan een 15W pomp hebt, dan zal je FO bij 20W beschikbaar vermogen uit de zonnepanelen in theorie gewoon kunnen draaien. Daarbij laat ie zeg 0-85W aan vermogen onbenut.

Maar als het zonnepaneel maar 10W kan leveren dan zal de FO de motor porberne op te starten en dan zakt z'n ingangsspanning direct in en gaat ie in "fout" mode.

In theorie heeft een FO de hardware aan boord om het WEL goed te kunnen, maar ik weet niemand die de juiste software voor zo'n ding geschreven heeft om dat voor mekaar te kijrgen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Als dit deftig zou werken, zou dit ook super zijn om airco op PV te maken. Vele moderne airco compressoren worden met frequentie sturing.

jan

Sine

Moderator

Op 11 september 2019 08:42:43 schreef mvdk:
Het schijnt te kunnen.
https://www.h2owaternetwerk.nl/h2o-techniek/wilo-ontwikkelt-...ne-energie

Vast wel, maar daar staat nergens dat ze een VFD direct voeden met zonnepanelen. En er wordt MPPT genoemd, dat lijkt me enkel een VFD ook spannend.

Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
GJ_

Moderator

Op 11 september 2019 08:00:18 schreef rew:
In theorie heeft een FO de hardware aan boord om het WEL goed te kunnen, maar ik weet niemand die de juiste software voor zo'n ding geschreven heeft om dat voor mekaar te kijrgen.

Als je wil aansturen op basis van de spanning op de DC bus is dat natuurlijk geen enkel probleem. Veel drives hebben zo'n uitgebreide set parameters dat het met listig configureren moet lukken. En alleen de echt allergoedkoopste prullen hebben geen PLC aan boord, dus als het met configuratie niet lukt kun je het altijd nog programmeren.

Volgens mij moet het prima kunnen, want alle vermogenselektronica is aanwezig. Het is volstrekt onnodig om eerst met een inverter naar AC te gaan als de frequentieregelaar het toch weer gelijk gaat richten, en een schakelende voeding als MPPT is ook niet nodig, want die drive kan prima overweg met een grote variatie op de DC bus.

Je zult wel de regelaar aan moeten sturen, via de interne PLC, of met een externe PLC of microcontroller via CANbus, Profibus, een analoge ingang, o.i.d., om het opgenomen vermogen te regelen, afhankelijk van de spanning op de DC bus. Eventueel kun je de opgenomen stroom op de DC bus ook meten, en op basis daarvan maximum power-point tracking doen. Je kunt ook simpelweg proberen de spanning op de DC bus op de waarde te houden waarbij de panelen maximaal vermogen kunnen leveren onder "gemiddelde" omstandigheden. Dit is niet helemaal optimaal, maar wel betrekkelijk simpel en wellicht goed genoeg.

Als het moet, kun je die regeling zelfs zonder software maken, met een opamp en een handvol onderdelen. Veel frequentieregelaars hebben ook instelbare PID loops aan boord, misschien kun je die al op de DC bus laten reageren, of je kunt de spanning op die bus afdelen en op een analoge ingang zetten, als je die optie niet hebt in de software.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Geinig!

Ja, lijkt me dat het zou moeten kunnen: Je koopt de zonnepanelen (of configureert die zodanig dat..) de max spanning onder de max DC bus spanning blijft van de FO. En dan een regeling:

output power = (DC bus spanning - min DC bus spanning) /(MAX DC bus spanning - min DC bus spanning) * 100 % * max power.

Waarbij je hier de max DC bus spanning naar beneden mag halen als je op vol vermogen wilt kunnen zitten voordat de echte max spanning bereikt wordt....

Probleem is een beetje dat als deze formule (die je best met PID of een paar opamps, of volledig in software kan implementeren!) zou beslissen dat 50% power wel moet kunnen, dan is de vraag of de boel niet de condensatoren heeft leeggetrokken voordat er gereageerd kan worden: Oops, dat is te veel gas, het moet minder.

Als dat het geval is dan gaat het oscilleren. Dat kan tricky zijn om dat er uit te krijgen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op zich waar, maar dat zou je op kunnen lossen door wat condensators toe te voegen op die DC bus, en dat is *veel* eenvoudiger en goedkoper dan accu's.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken