zonnepanelen en netspanning

Hallo allemaal het probleem van uitvallende zonnepaneel omvormers is menig een wel bekend denk ik. Onder het motto een beetje leveren is beter als niks het volgende hersenspinsel:
Ik heb nog een Raspberry pico liggen hiermee zou ik de netspanning willen meten (via een trafo en dan de 3.3v adc ingang).
Aan de DC kant van de zonnepanelen wil ik een solidstate relais plaatsen en deze doormiddel van een PWM regeling vanuit de raspberry aansturen om zo doende de DC spanning te kunnen verlagen wanneer de netspanning te hoog dreigt te worden. Ik weet alleen niet of de omvormer dit wel leuk gaat vinden en misschien zie ik iets over het hoofd? wat is jullie idee hier over?

Groeten Niels

Hoeveel panelen heb je?
Een string van 12 panelen geeft 400V DC. Die kun je niet zomaar even omschakelen.

Spanning aan de DC zijde verlagen heeft geen invloed op de spanning aan de AC/netspanningskant van de omvormer. De omvormer zal altijd net ietsje meer spanning dan de netspanning maken.

Zodra je de uitgangsspanning verlaagt (dmv PWM, trafo of wat dan ook) dan kun je geen stroom meer leveren aan het net omdat de netspanning hoger is.

Als de netspanning te hoog is, en je wil toch leveren kan dat alleen door nog hoger te gaan. En dan gaan andere dingen die aan het lichtnet zitten (computer, TV, wasmachine) stuk.

[Bericht gewijzigd door blurp op 14 juni 2022 04:33:33 (23%)]

Dat gaat zowel je Raspberry als je omvormer niet leuk vinden. De 'beloning' hiervoor is waarschijnlijk een poging tot brandstichting van één van die twee.

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!

Je kunt het wel ietsjes anders doen: met je relais een 230V belasting inschakelen zodat de netspanning wat inzakt.

Dat kan helpen, als de netspanning te hoog wordt doordat jij teveel levert.

Als de netspanning te hoog is omdat de buren teveel leveren kan dit (inschakelen van een extra belasting) tot gevolg hebben dat zij nog meer leveren. En jij nog meer afneemt i.p.v. levert.

Oftewel, let op dat je weet wat je doet.

Als je nu echt regelmatig niet kunt leveren wegens te hoge netspanning dan heb je twee opties:
- Zorg dat de netbeheerder de spanning verlaagd (Succes! Als je weet hoe dat voor elkaar te krijgen kun je een hoop verdienen als onafhankelijk netspannings consultant!)

- Een home-battery installeren, zodat je het niet-te-leveren vermogen later zelf kunt verbruiken. ('s Nachts) terugleveren uit een accu is bij mijn weten niet toegestaan. Kan (technisch) misschien wel.

(- Elektrisch gaan rijden, en hopen dat je thuis bent als de zon schijnt. )

Wat je ook gaat proberen, je kan dit probleem niet oplossen.
Wel omzeilen door zelf accuopslag te hebben en het overschot daarin te proppen, of in vorm van warmte (boiler) oid op te slaan.

De opties
- Omvormer op een andere fase als die lagere spanning heeft (al zal dat in de praktijk vaak niet heel veel schelen)
- Wachten tot de netbeheerder het gefixed heeft
- Je panelen oost/west leggen.

90% van deze problemen zijn vnl op het piekmoment icm veel panelen op zuid. Bij oost/west heb je een veel beter rendement over de hele dag gezien. Dat is, straks als het salderen afgebouwd is, ook steeds interessanter worden.

De kleine lagere opbrengst tov zuid is verwaarloosbaar als je dit soort dingen (Salderen en afschakelen) meerekent.

mvdk

Golden Member

Wat is het probleem wat gefixed moet worden? Regelmatig een te hoge spanning aan de klemmen van de omvormer? Wat is op zo'n moment de spanning in de meterkast?
Als de spanning in de meterkast regelmatig de 253V overschrijd, is het een probleem bij de netbeheerder.
Is de leiding/kabel van de omvormer naar de meterkast te lang/te dun of beide, doe daar dan wat aan. Hoewel ik denk dat daar het probleem niet zit.

Als de overheid er serieus iets aan is gelegen om hernieuwbaar te stimuleren, zouden ze kunnen overwegen niet alleen de brave burger allerlei regeltjes op te leggen, maar ook, via de netcode, netbeheerders te dwingen zodanige maatregelen te nemen dat teruggeleverde stroom door het net kan worden opgezogen.
Nu houden netbeheerders bewust de boot af. Het is niet hun taak, (volgens de netcode) om kleinverbruikers te faciliteren, tenminste, zo lezen zij dit.
Stroomleveranciers hebben er helemaal niets mee.

En het is zo eenvoudig: je hoeft helemaal niet al die duizenden distributietrafo's twee stapjes lager te gaan zetten. Je kan ook de setpoint van de regeltrafo's waar de middenspanning vandaan komt, één of twee stapjes lager zetten. Dat kost twee uurtjes. Maar alweer: waarom zouden ze?

De trafo's die de middenspanning maken, regelen op een meetpunt in de hoofdverdeling direct achter de trafo. Eigenlijk zou je dat meetpunt moeten verplaatsen naar een plek dichter bij de verbruikers, dus bij een wijktrafo. Maar dan is de vraag: welke wijktrafo is representatief voor het geheel?

Je zou ook de wijktrafo's als automatische regeltrafo kunnen uitvoeren. Maar dan gaat het om duizenden exemplaren, waarvan er elke dag wel een in storing valt. Dus de storingsploegen blijven rennen om dat op te lossen. Dat is dus ook geen praktische oplossing.

Ik denk dat het probleem opgelost moet worden op een lager niveau, in de wijktrafo's en de laagspanningskabels. Die zijn te mager voor het huidige gebruik van het net. En die verzwaring, daar hadden ze 10 jaar geleden al mee moeten beginnen. De overheid praat al jaren over de energietransitie, maar ze hebben nog steeds geen plan hoe dat praktisch aan te pakken.

mvdk

Golden Member

Op 14 juni 2022 11:04:44 schreef KlaasZ:
De trafo's die de middenspanning maken, regelen op een meetpunt in de hoofdverdeling direct achter de trafo. Eigenlijk zou je dat meetpunt moeten verplaatsen naar een plek dichter bij de verbruikers, dus bij een wijktrafo. Maar dan is de vraag: welke wijktrafo is representatief voor het geheel?
(...)

Het spanningsverlies in de middenspanning geldt voor verre uitlopertjes. Daar waar ze ooit een 16qmm voor één trafo gelegd hebben, en er dan nog eens twee trafo's aangeknoopt hebben. In landelijke gebieden komt dat weleens voor. Maar ik kan me niet voorstellen dat die 75.000 probleemgevallen allemaal in landelijke gebieden zitten. Veel meer problemen ontstaan door een werkwijze die ik hier al eerder uit de doeken heb gedaan, het inbedrijfstellen van een nieuwe cabine/trafohuisje. Hoe gaat dat? Nadat alle montage en schakelwerk aan MS zijde is gedaan, word het laagspanningsrek onder spanning gebracht. Draaiveld meten, als er kabels verbonden zijn met een ander huisje parallel meten, als laatste spanningen meten. Verhip, maar 226V fasespanning. Uitschakelen, (aan MS zijde) tapstandje wijzigen, weer inschakelen. Nu hebben we 230V. Wat de mannen niet weten, want je kan in zo'n huisje de hoogte van de middenspanning niet meten, is dat de regeltrafo een kilometer verderop juist een of twee stapjes hoger wilde. Dat gebeurt ook, op het moment dat ze naar buiten stappen. Ik heb er de mannen meerdere malen op attent gemaakt. Schouders werden opgehaald.

Het probleem van te hoge spanningen speelt niet alleen bij boerderijen aan het eind van lange kabels, het speelt ook (een paar dagen per jaar) in woonwijken.

Je kunt je terecht afvragen of de laatste paar % opbrengst op zonnige dagen (als je wellicht al een overschot aan zonnestroom hebt) maatschappelijk gezien belangrijk genoeg is om maatregelen te nemen.

Maar dan kun je toch ook overwegen om die wijken op een lagere nominale spanning in te stellen? Er gaat niets stuk als Blaricum in de winter maar 215V op het stopcontact heeft.

EricP

mét CE

Feit blijft dat voor wat er nu gebeurt het net gewoon te 'slap' is - de inwendige weerstand is te groot.
Dat betekent dat als je tussen 'begin' en 'eind' van een kabel 20V verlies hebt, je dat de andere kant op ook hebt als je datzelfde vermogen terug gaat duwen. Welnu, die 20V is niet zo schokkend veel. En daarnaast: dit is alleen de kabel, met de trafo en alles wat ervoor zit, speelt hetzelfde verhaal nog een keer een rol.
De 'gebruiker' aan het uiteinde zou dan een 'zwaai' van 40V zien. En dat is best fors. En dan doen we daarbij de aanname dat de spanning op de distributietrafo gelijk blijft - wat bij minder afgenomen vermogen ook niet helemaal gaat werken.

Levert de wijk zoveel terug dat de wijk per saldo stroom levert, dan komt datzelfde spelletje bij de distributie trafo ook nog een keer terug. 10kV in (ik noem maar wat) en 230V uit bij 50% last, is niet hetzelfde als 230V in en 10kV uit. Voor die 10kV uit, zal de ingangsspanning hoger moeten zijn, omdat 'verliezen' nu de andere kant op werken.

Effectief gaat het spelletje gewoon niet werken in de huidige vorm, omdat de natuurkunde tegen spartelt. Je zou een bredere tolerantie kunnen accepteren. Zeg dat de netspanning tussen de 200 en 250V zit. Voor veel switchers zal dat wel goed komen. Maar er is genoeg andere apparatuur die er over struikelt.
Een ander nadeel is dat bij 200V een switcher meer stroom trekt dan bij 250V - het uitgaand vermogen moet tenslotte gelijk blijven. Dat betekent dat een iets lagere spanning dus ook een hogere stroom tot gevolg heeft, waardoor de spanning nog lager wordt.

Wat er nu in Nederland gebeurt, is weer typisch het gevolg van Haagse onkunde - dit zie je jaren vooruit aankomen. Hoe het ook opgelost gaat worden (eigen opslag, meer koper, schakelende trafo's), het wordt in elk geval duur...

mvdk

Golden Member

Ben drie keer bij Siemens training geweest, alle keren dat het over verliezen, (weerstand van het net) ging, de instructeur elke keer weer benadrukte dat de grootste impedantie de trafo's vormen. Spoelen, om meer precies te zijn. Ook de spoeltjes in kWh meter en automaatjes tellen mee. Al die spoelen onderweg, van generator tot aan de afnemer, zorgen ervoor dat je bij een kortsluiting in je installatie niet het volle vermogen van die generator op die plek krijgt. De kabelweerstanden telden volgens die man nauwelijks mee. Hij rekende het voor.
En dat werkt dus óók de andere kant op. Ik heb hier al meerdere keren benadrukt dat het probleem veel speelt in nieuwbouw wijken, waar de laatste jaren 630kVA trafo's geplaatst worden. Die dingen hebben een twee keer hogere impedantie dan 200 en 400'tjes.

Op 14 juni 2022 12:23:15 schreef mvdk:
....waar de laatste jaren 630kVA trafo's geplaatst worden. Die dingen hebben een twee keer hogere impedantie dan 200 en 400'tjes.

Nee, ze hebben een hogere kortsluitspanning, waardoor de impedantie ongeveer gelijk blijft.
Er zijn ook 630kVA trafo's met een lagere kortsluitspanning, maar die leveren weer een ander probleem. De kortsluitstromen worden dan hoger, waardoor je in alle woonhuizen schakelaars en automaten moet vervangen door exemplaren met een hogere kortsluitwaarde.

Een andere oplossing is meer trafo's plaatsen, waardoor er minder woonhuizen achter een trafo hangen.
Dus hoe je het ook bekijkt, als dit probleem echt opgelost moet worden, dan is er nog veel werk aan de winkel.

mvdk

Golden Member

We hebben het hier al eens eerder over gehad, o.a. in dit topic,
https://www.circuitsonline.net/forum/view/message/2310865
waarin een handig pdfje is gedropt. In die pdf word gesproken van impecance, die af te lezen zou zijn aan het percentage kortsluitspanning.
Mooi voorbeeldje: twee trafo's van 2000kVA elk, parallel op een last van 3500kVA. Eentje met 4%, de ander 5,5% Hoe verdeelt de last? Die 4% krijgt 2064 van die 3500 te leveren.
Die kortsluitspanning is zoals ik dat in dat Schneider Electric pdf lees een maat voor de impedantie. Hogere kortsluitspanning: hogere impedantie.
https://www.facilitiesnet.com/whitepapers/pdfs/SchneiderElectric_11171…

Stroomboeren werken met een vuistregel. Bij parallel gaan moeten kortsluitspanningen niet meer dan 10% verschillen. 10% van dat vermelde percentage. Een half belaste 630 koppelen met een half belaste 200 gaat niet goed, bijvoorbeeld.

Op 13 juni 2022 23:19:43 schreef nielsiepilsje:

Aan de DC kant van de zonnepanelen wil ik een solidstate relais plaatsen en deze doormiddel van een PWM regeling vanuit de raspberry aansturen om zo doende de DC spanning te kunnen verlagen

Werkt dat?
Zou de mppt niet een ander punt opzoeken bij een lagere spanning en netzoveel vermogen naar de regelaaruitgang sturen.
Kan me ook voorstellen dat die helemaal niet blij is met een blokspanning......

Kijk eens in de manual van je regelaar.
Ik weet dat je bij sommigen een vermogensreductietraject kan instellen. Dan gaat hij hoe dichter de spanning bij maximaal toegestaan komt de regelaar verder smoren.
Als de spanning in de meterkast even hoog is als op de omvormer zal je kabel in huis dik genoeg zijn en heb je een probleem met de netbeheerder.
Een verbruiker inschakelen net voordat de PV uitschakelt, kan een noodoplossing zijn.
Een accu zal geen oplossing zijn. Die zit meestal al voor de piek vol. (bij mij tenminste met panelen op SW)

Op 14 juni 2022 08:34:38 schreef blurp:

- Een home-battery installeren, zodat je het niet-te-leveren vermogen later zelf kunt verbruiken. ('s Nachts) terugleveren uit een accu is bij mijn weten niet toegestaan. Kan (technisch) misschien wel.

Kan inderdaad en is in NL ook niet verboden.

Ja, zoals de zaken nu evolueren zal een batterij niet meer optioneel zijn maar eerder een must.

mvdk

Golden Member

Ja, maar wacht effe. Hoe ga je die accu laden? Er worden hier problemen gemeld van te hoge netspanning. Er zijn kranteartikelen, 75.000 paneelbezitters die dit soort problemen hebben. Ook al zou je een automatiek kunnen maken die dingen inschakelt om je opgewekte vermogen toch kwijt te kunnen, of voor mijn part handmatig: het ding werkt niet als de spanning te hoog is. Moeten al die mensen met deze klachten dan een andere omvormer gaan kopen? Een omvormer die je paneeltjes direct je accu laat laden, en dan een omvormer om de stroom van je accu je installatie in te proppen op momenten dat er geen zonneschijn is?
Weer een uitgaaf/investering.

Ik vraag maar..

Waarom zelf weten?

Je slimme meter spuugt deze data gewoon uit. Die meet de spanning (op elke fase) die je huis in/uit gaat. Is die daar te hoog? dan kun je er weinig aan doen, behalve de netbeheerder er op aanspreken.

Je omvormer zal vast ook aangeven hoeveel spanning die op de klem zet. Mijn SMA geeft dat op de 100mV nauwkeurig aan. Is bij je omvormer de spanning te hoog, maar bij je meterkast niet? Dan moet je kijken naar je eigen huisinstallatie. Waarschijnlijk is je kabel dan lang en (te) dun. De spanningsval bij een bepaalde stroom kun je gewoon zelf berekenen (of een tooltje voor opzoeken, Electrodroid ofzo).

Zelf heb ik een 3-fase omvormer, die doet 5000W over 3 fases duwen. Omdat ik nog niet wist of ik 1 of 3 fase omvormer ging aanschaffen, heb ik bij de verbouwing alvast een 6mmq 5ad kabel getrokken. Voorbeeld: Bij 20 amp en 15 meter kabel / 1 fase, spreek je dan over 1.77V spanningsval. Doe je dat over 1-fase 2.5mmq, dan zit je al op 4.25V. De dikte van de kabel kan dus het verschil zijn tussen wel en niet leveren. Ik rekende de dikte op 1-fase en het aantal aders op 3-fase.

Nu heb ik overkill. De grap is dat ik nu 3-fase 6mmq heb liggen en dat ik dus maar 880mV spanningsval heb tussen omvormer en meterkast. Er moet wel een hele hoge spanning worden aangeboden wil mijn omvormer er mee kappen.

mvdk

Golden Member

OK. Dan zou misschien de helft van die 75.000 nadat ze daar eens naar gekeken hebben, geholpen zijn met een dikkere kabel. Dat is al winst.

Ik zou, als ik paneeltjes zou laten leggen, de omvormer in de meterkast hangen. Iets aan ventilatie doen, sleufje in de deur aan onder en bovenkant.

Weer het bekende probleem. Overal waar er te veel van zijn heb je problemen. Vroeger al bij het windsurfen had je al een sprinkhanenplaag op het water, op vakantie in Canada had je al de skate-politie en éénrichtingsverkeer voor skeelers. Nu heb je problemen met zonnepanelen. Als de hele straat stroom teruglevert hoe zit het dan met de zwaarte van de zekering bij de wijktransformator. Als er een fikse kortsluiting komt kan je de ampères van de wijktrafo en van al die omvormers bij elkaar optellen. Dat wordt een flinke explosie. Inderdaad is een thuisaccu, overdag elektrisch douchen, warmwateropslag, of als dat mogelijk is elektrisch rijden met een verwisselbare accu een gedeelte van de oplossing. Als iedereen elektrisch gaat rijden heb je het omgekeerde probleem. In de winter in de file staan, accu bijna leeg gereden omdat dan ook de verwarming in de auto aan moet en dus iedereen om 18.00 uur tegelijk aan de lading en het is al donker.

Op 14 juni 2022 18:45:52 schreef mvdk:
OK. Dan zou misschien de helft van die 75.000 nadat ze daar eens naar gekeken hebben, geholpen zijn met een dikkere kabel. Dat is al winst.

Ik zou, als ik paneeltjes zou laten leggen, de omvormer in de meterkast hangen. Iets aan ventilatie doen, sleufje in de deur aan onder en bovenkant.

dat helpt miss boven de rivieren, hier in het zuiden ligt het probleem nu merendeels bij het hoogspanningsnet wat aan zn max zit. meen dat het 150kV station op eindhoven noord nog maar een 7MW reserve had enige maanden terug.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
EricP

mét CE

Ja, maar wacht effe. Hoe ga je die accu laden?

Nou ja, het concept zou natuurlijk moeten zijn dat je om te beginnen zelf de accu laadt en gebruikt en pas als er wat 'over' is dat het net op douwt. De 'piek' met laden wordt zo een stuk minder. Maar ook de piek met verbruiken (je stookt nl. eerst je eigen accu leeg).

Moeten al die mensen met deze klachten dan een andere omvormer gaan kopen?

Ja. Die dingen leven toch geen 10 jaar. Dus als je er nu mee begint, dan lost het probleem zich vanzelf op.

Een omvormer die je paneeltjes direct je accu laat laden, en dan een omvormer om de stroom van je accu je installatie in te proppen op momenten dat er geen zonneschijn is?
Weer een uitgaaf/investering.

Ja. Dat is dus wat ik bedoel: het gaat bergen centen kosten. Want op deze manier gaat het niet werken. En daarnaast: al die techniek heeft zo nu en dan aandacht nodig. Dus die aandacht kun je ook nog een keer gaan betalen. Maakt niet uit joh, de burger lapt wel.

Dan zou misschien de helft van die 75.000 nadat ze daar eens naar gekeken hebben, geholpen zijn met een dikkere kabel.

Nee. Want als je een deel daarvan nu wel 'actief' houdt, dan zal de netspanning verder oplopen (je gaat er meer in pompen uiteindelijk). Dus 'de rest' heeft geen winst meer met een dikkere kabel omdat de netspanning ook 'zo' al tegen de 253V gaat zitten.

Als iedereen elektrisch gaat rijden heb je het omgekeerde probleem.

Yep. Afgezien van de nog steeds beroerde actieradius... Die auto is overdag niet thuis. Dus dan kan-ie daar ook niet laden. En de volgende ochtend moet-ie ook weer vol zijn, dus in de 12 uur dat-ie thuis stil staat, moet die 60kWh er wel in. Zijnde 5kW continu. Nou ja, het kan als je er alleen de boodschappen mee doet.

Die home-battery is natuurlijk grappig. Maar wat er was, was 10kWh ofzo. Het schiet voor het laden van een auto natuurlijk niet zo op. En als je 2kW met panelen opwekt als het zonnetje lekker schijnt, dan doe je dat zomaar 10 uur op een dag. Waardoor je dus na 5 uur alsnog het net 'op' zou moeten. Dus ook dat is een 'doekje voor het bloeden', maar met dergelijke capaciteiten schiet het niet op.
Overigens was zo'n ding een jaar of wat terug nog iets van 9k€. En je gooit 'm na zeg 8 jaar weg. Over 'extra kosten' gesproken...

Op 14 juni 2022 16:57:09 schreef mvdk:
Moeten al die mensen met deze klachten dan een andere omvormer gaan kopen? Een omvormer die je paneeltjes direct je accu laat laden, en dan een omvormer om de stroom van je accu je installatie in te proppen op momenten dat er geen zonneschijn is?
Ik vraag maar..

Te hoge netspanning is er al jaren.
Als je de netspanning meet op een zonnige dag, voordat je aan panelen begint, weet je al veel.
Mensen die nu aan een PV systeem beginnen zouden zich eens moeten verdiepen in een ESS systeem.

Dan zie je dat je met AC gekoppelde PV EERST de accu laadt/ kan laden en als die vol is pas aan het net gaat leveren.
Dus zolang je aan de accu levert is je netspanning nooit hoger dan 253 en blijft de accu lader/inverter gewoon werken.
Je kan zelfs de laadstroom instellen, dus als je weet dat je maximaal zoveel amp het net op kan duwen, stel je in dat je de rest in de accu stopt.
Door beperkt te laden en dus door beperkt terug te leveren, heb je dat je omvormer niet uitvalt op overspanning en dat je accu niet al vol is voordat je de piek in opwek krijgt op een zonnige dag.

Je zal zelf vooraf moeten onderzoeken, want als je eenmaal van de regering of de netbeheerder afhankelijk bent geworden, kan je het schudden.
En reken maar dat een verkoper van merk A nooit zal zeggen dat wanneer je een hoge netspanning hebt, je beter voor merk B kan kiezen. Simpelweg omdat hij dat niet verkoopt en dus niets aan je zal verdienen.

Dus als je weet dat je netspanning al hoog is, kost het geld als je toch panelen wilt.

Op 14 juni 2022 21:11:10 schreef stortbak:
Dus zolang je aan de accu levert is je netspanning nooit hoger dan 253 en blijft de accu lader/inverter gewoon werken.

Hangt er maar helemaal vanaf wat de rest van de straat doet. Als die vrolijk in het net staan te pompen wordt de spanning alsnog te hoog en stopt jouw omvormer er ook mee.