SolarLog und Leistungsüberwachung

Verfasst am: 01.12.2006, 14:43

Hallo SolarLogger und alle Interessierte,

heute morgen habe ich eine Email von meinem SolarLog bekommen. Eine Störungsmeldung aus der Leistungsüberwachung.

Glücklicherweise weiss ich, dass bei mir kein echter Defekt vorliegt, sondern es erinnert mich mal wieder daran, dass jetzt wieder die winterliche Verschattung zunimmt.

Aber es zeigt mir, dass der SolarLog zuverlässig seine Arbeit tut.

Das gibt mir mal wieder Anlass einen Text zu schreiben, diesmal über das Thema Leistungsüberwachung und SolarLog.
Die grafische Ansicht der Leistungsdaten ist natürlich ein Bestandteil einer jeden Anlagenüberwachung, aber man sollte nicht vergessen, dass der SolarLog weitaus mehr kann nämlich auch eine automatisierte Anlagenüberwachung. Automatisiert bedeutet, dass sich der SolarLog selbstständig meldet wenn er meint, dass an der Anlage etwas nicht stimmt.
Die automatische Überwachung beruht auf 3 Dingen:
1. Wechselrichterausfall
2. Leistungsüberwachung, also Abgleich Soll/Ist-Leistung
3. Überwachung der Wechselrichter-Status/Fehler-Meldungen

Hier wollen wir uns einmal den Punkt 2 herausgreifen, die Leistungsüberwachung.

Die Leistungsüberwachung beruht auf dem Vergleich von mindestens 2 Eingangsleistungen. Jeder Wechselrichter liefert mindestens 1 Eingangsleistung, die Multistring-Wechselrichter von SMA sogar 2 oder gar 3. Für jede Eingangsleistung muss nun die angeschlossene Modulleistung angegeben werden. Jetzt "weiß" der SolarLog, wie die einzelnen zu überwachenden Modulfelder leistungsmässig zueinander stehen.
Eine Modulfeld mit 3000 Wattpeak und eine Modulfeld mit 4500 Wattpeak werden überwacht und stehen daher im Verhältnis 1:1,5 zueinander. Das bedeutet, wenn Feld 1 ein Leistung von 1320 Watt aufweist, dann sollte Feld 2 ein Leistung von 1320 x 1,5 = 1980 Watt haben.
Diese recht einfache Überlegung erfordert aber, dass bekannt ist welche der Modulfelder in Ordnung sind und welche defekt sind. Schliesslich soll der SolarLog ja auch melden, welches der Modulfelder Probleme macht.
Der SolarLog ermittelt dazu die spezifische Eingangsleistung also die
gemessene Eingangsleistung
--------------------------------
angeschlossene Generatorleistung
für jedes Modulfeld. Das Modulfeld mit der höchsten spezifischen Eingangsleistung ist unser Referenz-Modulfeld, also das Feld, das garantiert in Ordnung ist. (Diese Überlegung funktioniert natürlich nur dann, wenn nicht alle Modulfelder defekt sind)
Mit Hilfe dieses Referenz-Feldes wird nun für alle anderen Felder die Soll-Leistung berechnet und mit der Ist-Leistung verglichen.

Der SolarLog enthält nun einige weitere Besonderheiten, um die Fehlererkennung zu optimieren:
1. Die einzelnen Modulflächen können zu Feldern mit gleicher Ausrichtung/Neigung zusammengefasst werden
2. Es kann ein Zeitrahmen vorgegeben werden, an dem garantiert keine Beschattung auftritt
3. Es kann ein Toleranzwert vorgegeben werden, der die unterschiedlichen Leistungsmessungen ausgleicht
4. Es kann eine Dauer angegeben werden, wie lange die Leistungsabweichung ununterbrochen vorliegen muss, bis ein Fehler gemeldet wird.
5. Es kann eine Minimum-Leistungsgrenze angegeben werden, ab der die Überwachung überhaupt erst beginnt
6. Es kann angegeben werden, ob mit Schneeabdeckungen zu rechnen ist

zu 1.
Eine anteilige Überwachung der Leistung kann nur dann erfolgen wenn nicht "Äpfeln mit Birnen" verglichen werden. Das bedeutet, dass man natürlich nur Modulfelder miteinander vergleichen kann, wenn sie identisch ausgerichtet sind, gleiche Neigung haben und aus baugleichen Modulen bestehen. Daher kann man gleiche Modulflächen zu Feldern zusammenfassen.

zu 2.
Natürlich darf die Überwachung erst erfolgen, wenn alle Modulfelder unverschattet sind. Bei meiner eigenen Anlage habe ich die Überwachung mit 10 Uhr offensichtlich deutlich zu früh gewählt. Jetzt, Anfang Dezember, habe ich erst um 11:15 Uhr keine Verschattung mehr.

zu 3.
Jede Messung ist mit einer Ungenauigkeit behaftet, wobei der SolarLog immer die Mittelwerte von 5 Minuten betrachtet. Das gleicht die größten Ungenauigkeiten schon mal aus. Ein Toleranzwert von 5% ist daher völlig ausreichend.

zu 4.
Hier sollte man einen Zeitraum von 15-30 Minuten wählen.

zu 5.
Es hat sich gezeigt, dass die Leistungsmessung eines Wechselrichters im unteren Lastbereich meist recht ungenau ist. Das bedeutet, die Wahrscheinlichkeit einer Fehlmeldung steigt, wenn sehr kleine Leistungen miteinander verglichen werden. Auch wegen Punkt 6 sollte die minimale Leistungsgrenze bei 20-25% liegen. Das bedeutet: Sind an einen Wechselrichter 5000 Wpeak Module angeschlossen, dann beginnt die Leistungsüberwachung erst bei 1250 Watt (25%). Liegt die Leistung darunter, wird keine Überwachung ausgeführt. Das macht wirklich Sinn. An einem Tag mit durchgehender Bewölkung oder Nebel (diffuses Licht) sind die gemessenen Leistungen so niedrig, dass man nicht auf Fehler schliessen kann.

zu 6.
Schneeabdeckungen sind immer problematisch. Woher soll der SolarLog wissen, ob eine Modulfläche abgedeckt ist? Oder teilweise abgedeckt ist? Doch es geht:
Komplette Abdeckung:
Eine komplette Abdeckung hätte zur Folge, dass alle Wechselrichter als Ausgefallen gemeldet würden. Eine typische Fehlmeldung. Um dies zu vermeiden geht der SolarLog wie folgt vor: Wenn der Haken bei "Schneeabdeckung" konfiguriert wurde, dann gibt der SolarLog keine Meldung aus, wenn alle Wechselrichter offline sind und das aktuelle Datum zwischen November und April ist.
Teilweise Abdeckung:
Eine teilweise Abdeckung führt ähnlich wie bei Verschattung dazu, dass die Eingangsleistung sehr niedrig bleibt. Bleibt die Leistung unter der minimalen Leistungsgrenze, dann wird ja keine Überwachung durchgeführt und es gibt auch keine Störmeldung.
In beiden Fällen werden beim SolarLog also unnötige Meldungen vermieden.
Problematisch sind einzelne Modulfelder die komplett bedeckt sind, also der Wechselrichter aus bleibt und parallel dazu bereits teilweise freie Felder, deren WR bereits (niedrig) laufen. Hier werden dann die nicht angelaufenen WR als ausgefallen gemeldet.

Man sieht also, Anlagenüberwachung ist nicht gerade trivial, es gibt einiges zu beachten.

Die Leistungsüberwachung kann also Modulstrings erkennen, die zu schwache Leistung ausweisen:
Durch Montagefehler, durch schwache Einzelmodule, durch ausgefallene Einzelmodule. Aber auch Marderverbiss und Kontaktprobleme in den Steckern.
Dadurch, dass der SolarLog einzelne Wechselrichter überwacht und dadurch auch Teilflächen der Gesamtanlage betrachtet, kann bereits ein Fehler auf einen Bereich eingeschränkt werden was bei der Fehlersuche natürlich hilft.

Viele Grüße,
Jörg

Verfasst am: 01.12.2006, 19:12

...genau diese Leistungsüberwachung funktioniert bei mir einwandfrei. Zunehmende Verschattung wird gemeldet und seit gestern auch der Ausfall erst des einen Strings und später vom ganzen WR. Derzeit habe ich die Überwachung deaktiviert, da umgebaut wird.
Eines darf allerdings nicht passieren..., das der SL die Verbindung zum www verliert *schmunzel*, Hallo Jörg, seit 4 Tagen störungsfreier Betrieb, ne anders..., Störung ist Quatsch,...Verbindung zum www seit 4 Tagen stabil Smile

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schöne Grüße ..., Heiko