Bei meiner FS Anlage werden 108 FS-272 Module an einem SMA SMC 7000TL mit 18 Strängen a 6 Modulen in Reihe betrieben. Da die SMC xx000TL Serie nur über einen MPP Tracker verfügt, sind auf der DC Eingangsseite also alle insgesamt 18 Stränge a 6 Modulen parallelgeschaltet. Das heißt für den WR gibt es einen Eingangsstrom und eine Eingangsspannung.

Dazu habe ich folgende Fragen:

1) Fließt zwischen den 18 Strängen ein Ausgleichsstrom (meiner Meinung nach "Ja", da die Stränge alle eine leicht unterschiedliche Umpp haben)?

2) Falls er fließt: Wie hoch kann der sein und hätte eine Sortierung der Stränge nach Umpp pro Strang einen positiven Effekt auf die Leistung der Anlage?

3) Wie stellt sich die Gesamtspannung der 18 parallelgeschalteten Stränge ein?

mwanton hat geschrieben:Dazu habe ich folgende Fragen:

1) Fließt zwischen den 18 Strängen ein Ausgleichsstrom (meiner Meinung nach "Ja", da die Stränge alle eine leicht unterschiedliche Umpp haben)?

Nein, nur bei defekten Modulen und für diesen Fall sollten ja Strangsicherungen vorgesehen werden.

mwanton hat geschrieben:2) Falls er fließt: Wie hoch kann der sein und hätte eine Sortierung der Stränge nach Umpp pro Strang einen positiven Effekt auf die Leistung der Anlage?

Eine Sortierung der Stränge nach Umpp bringt leichte Vorteile da der Wechselrichter dann den MPP für alle Module einheitlicher trifft. Ist aber wahrscheinlich zeitaufwändig ?

mwanton hat geschrieben:3) Wie stellt sich die Gesamtspannung der 18 parallelgeschalteten Stränge ein?

Der Wechselrichter sucht einen vermittelten Mpp-Punkt zwischen allen Strängen. Der Mpp-Punkt wird also wohl kaum für die einzelnen Stränge zu 100% getroffen.


Viele Grüße:

Klaus


editiert:
Hab noch was vergessen, natürlich kann man nach Gesamt-Umpp der Stränge sortieren, man sollte aber im Strang auch ähnliche Impp haben. Wenn man nur auf ähnliche Umpp der Stränge sortiert und die Impp im Strang außer 8 lässt holt man sich da wieder eine Fehlanpassung rein. Und da wird die Sache nun dann etwas aufwändiger

Trotzdem viel Spaß

Danke erst mal bis hierhin Klaus.

Boelckmoeller3 hat geschrieben:Nein, nur bei defekten Modulen und für diesen Fall sollten ja Strangsicherungen vorgesehen werden.

Warum fließt kein Strom bei unterschiedlichen Spannungen der Stränge? Das PV Modul als Diode in Sperrichtung?

Eine Sortierung der Stränge nach Umpp bringt leichte Vorteile da der Wechselrichter dann den MPP für alle Module einheitlicher trifft. Ist aber wahrscheinlich zeitaufwändig?

Ist sehr zeitaufwendig und ich bin auch nicht sicher, ob ich es machen würde. Ich wollte erstmal das Prinzip verstehen.

editiert:
Hab noch was vergessen, natürlich kann man nach Gesamt-Umpp der Stränge sortieren, man sollte aber im Strang auch ähnliche Impp haben. Wenn man nur auf ähnliche Umpp der Stränge sortiert und die Impp im Strang außer 8 lässt holt man sich da wieder eine Fehlanpassung rein. Und da wird die Sache nun dann etwas aufwändiger
Trotzdem viel Spaß

Ja, zumindest die "theoretische" Idee wäre die Module zunächst nach Impp zu sortieren sodaß in einem Strang möglichst Module mit nahezu gleichem Impp verwandt werden. Im zweiten Schritt würden dann die Stränge mit einer möglichst geringen Umpp Abweichung auf einen WR geschaltet.

Wäre mal interessant rauszufinden, wie sich eine solche Optimierung zum einen theoretisch auswirken könnte und zum anderen in Praxi zu überprüfen, wie sie sich tatsächlich auswirkt.

mwanton hat geschrieben:
Warum fließt kein Strom bei unterschiedlichen Spannungen der Stränge? Das PV Modul als Diode in Sperrichtung?

Angenommen der Wechselrichter reguliert die Strangspannungen von 2 parallel geschalteten Strängen nach oben indem er die Strombelastung etwas reduziert (nichts anderes macht er ja).
Dann werden die Strangströme zwar unterschiedlich sein, weil beide Stränge unterschiedliche Umpp haben und einer näher an Umpp liegt , trotzdem werden aber beide Ströme immer aus dem Strang heraus fließen und sich addieren und addiert dann in den Wechselrichter . Das könnte nur anders werden wenn eine der Strangspannungen so hoch ansteigen würde dass sie die Leerlaufspannung U0 des anderen (oder der anderen) Stränge übersteigen würde. Die liegt aber nun mal deutlich höher als Umpp.
So gesehen passiert deshalb bei gesunden Strängen mit gleicher Modulanzahl nichts.

Hier gilt außerdem die aus der E-Technik bekannte Knoten- oder Maschengleichung die besagt, dass die Summe aller in einen Knoten fließenden Ströme auch wieder herauskommen muß. In dem Fall in den Wechselrichter.


Viele Grüße:

Klaus

Boelckmoeller3 hat geschrieben:Angenommen der Wechselrichter reguliert die Strangspannungen von 2 parallel geschalteten Strängen nach oben indem er die Strombelastung etwas reduziert (nichts anderes macht er ja).
Dann werden die Strangströme zwar unterschiedlich sein, weil beide Stränge unterschiedliche Umpp haben und einer näher an Umpp liegt , trotzdem werden aber beide Ströme immer aus dem Strang heraus fließen und sich addieren und addiert dann in den Wechselrichter.

Wenn ein WR also über eine Art Anpassung des Innenwiderstandes die Strangspannung auf ein bestimmtes Niveau verschiebt, dann verschieben sich entsprechend auch die einzelnen Strangströme. Das habe ich soweit verstanden. Danke.

Und wenn 18 parallele Stränge mit leicht unterschiedlichen Spannungen und Strömen parallel geschaltet werden, dann stelle ich mir die Funktion des WR´s so vor, daß dieser die Leistungskurve über die Anpassung des Innenwiderstandes so "abfährt", daß die maximal mögliche Leistung erreicht wird.

Genau so,

es ist die Aufgabe des MPP-Trackers den Punkt zu finden wo das Produkt aus Spannung und Strom das Maximum ergibt, eben die maximale Leistung.
Den Punkt gibt es nur einmal und zwar irgendwo in der Mitte des Bandes.
Nur stellt er dann den Mittelwert der 18 Stränge ein und es bleibt eine Fehlanpassung bei jedem Strang übrig die es gilt zu minimieren.

Viele Grüße:

Klaus

Bedankt Klaus!

Hallo

Die Frage "Lohnt sich Sortieren bei Parallelschaltung?" kann man wohl ziemlich sicher mit "Nein" beantworten.

Im Falle von FS-Modulen könnte man schon mit den größten Effekt erwarten, da die Einzelstrings sehr kurz sind und große Modultoleranzen lt. Datenblatt vorkommen können und somit deutliche Unterschiede zwischen den Strings zufällig auftreten könnten.

Stings nach Umpp zu sortieren wäre ziemlich sinnlos, wenn nur ein Modul einen schwächeren Impp-hat sind die Umpps der anderen Module nicht mehr ganz zutreffend.

Wenn nach Impp sortiert wird sind die Umpp der unterschiedlichen Strings sicher nicht gleich.

Es würde mehr Sinn machen die Module einzelnen Wechselrichter zuzusortieren als innerhalb der Parallelstrings.

Last but not least sollte dabei bedacht werden, daß der Mpp ein "Punkt" ist der nicht beliebig genau gemessen werden kann und sich auch innerhalb kurzer Zeit verändern kann. Die Leistungskurve der Module durchläuft zwar ein Maximum, der Scheitelpunkt der Kurve ist aber relativ breit im Vergleich zu den möglichen Variationen der Spannung. Eine Fehlstellung des Stringspannung von +-2% führt vielleicht zu einem Verlust von 1 bis zwei Promille der Leistung. Wenn die Abweichung der Mpp-Spannungen lt. Flasher so groß sind, wäre die nächste Frage, wie reproduzierbar der Flasher gearbeitet hat (mal gesetzt die Module kommen nicht sogar aus unterschiedlichen Chargen/Factorys).

Es spricht ziemlich viel dafür, daß völlig zufällig zu Strängen kombinierte Module keine meßbar andere Performance abliefern als nach Umpp oder Impp oder P sortierte Module.

Gruß
fischkopp

Hi Mwanton,

die Kirchhoffschen Gesetzesmäßigkeiten bestimmen schon, dass alle Strings die gleiche MPP-Spannung haben. Nur resultiert aus den (leicht) unterschiedlichen maximalen MPP-Spannungen und -Ströme der einzelnen Strings eine für den String unterschiedliche maximale Leistung. Da nun aber alle Strings auf eine Spannung gezwungen werden, folgt daraus, dass sich in den jeweiligen Strings unterschiedlich große MPP-Ströme einstellen, die nur im Mittel der maximalen Leistung entsprechen, nicht aber zwingend der maximalen Leistung jedes Strings. Im String wiederum bildet sich diese Leistung in Abhängigkeit des schwächsten Moduls. Ausgleichsströme bilden sich erst, wenn in einem Strang ein Modul fehlen würde oder eines (oder meherere) verschattet wird, hiergegen helfen jedoch Strangdioden oder optimaler (überwachte) Strangsicherungen, da bei einer derart hohen Anzahl parallelisierter Strings die Rückstromfähigkeit eines einzelnen Module ungenügend ist.

Ciao

Retrerni

Fischkopp hat geschrieben:Stings nach Umpp zu sortieren wäre ziemlich sinnlos, wenn nur ein Modul einen schwächeren Impp-hat sind die Umpps der anderen Module nicht mehr ganz zutreffend.

Die Theorie wäre, zunächst jeden String nach möglichst identischen Impp zu sortieren. Im zweiten Schritt würden dann die nach möglichst identischem Impp sortierten Strings nach Umpp sortiert und am WR parallel geschaltet.

Es spricht ziemlich viel dafür, daß völlig zufällig zu Strängen kombinierte Module keine meßbar andere Performance abliefern als nach Umpp oder Impp oder P sortierte Module.

Kann so sein, ist möglicherweise so. Mich überrascht im Augenblick nur die Abweichung einzelner WR um mehr als +/- 2 % bei meiner FS Anlage während die Abweichung bei meiner SW Anlage nur +/- 0,35% beträgt. Auf diese Abweichung versuche ich mir einen Reim zu machen.

Naja, jedenfalls habe ich zumindest in groben Zügen die Zusammenhönge verstanden. Umsetzung beim nächsten Projekt bleibt mal abzuwarten ...