einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beispiel)

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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 11.10.2017, 08:47

Der erwartete Input hält sich in Grenzen. Natürlich sind Phasenschnittsteuerungen und Dimmer keine Lösung
und für höhere Leistungen auch nicht zugelassen. Der Einsatz einer Wellenpaketsteuerung zur Ausregelung
des Einspeiseüberschusses in einem WW-Speicher wäre anderseits zwar komfortabel, doch fällt Solarstromüberschuss
genau im Sommer an, wenn man Wärme am wenigsten braucht und kalt duschen angesagt ist.
Für einen solchen -auch direkten Einsatz ab USI ist Strom eigentlich zu billig. Auch denke ich, dass sich eine Eigenverbrauchssteuerung < 10 kWp gar nicht lohnt und der berühmte "Blick aus dem Fenster" völlig genügt.
Persönlich sehe ich den Einsatz meines USI im Zusammenhang mit einer SPS, oder anderer vorhandener Haustechnik,
um sog. Dump-Loads effizient steuern zu können. :wink:
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 29.10.2017, 13:17

Dank des Inputs eines Testers habe ich das USI mit einer einfachen Lay-Out-Änderung in ein neues Hutgehäuse verbaut.
Seine Frontplatte lässt sich von vorne bequem öffnen und die dahinter liegenden Trimmpots für die Verstärkung einstellen.
Gleichzeitig erhielt das Gerät einen Erdanschluss, um allfälliges Übersprechen und Störstrahlungen über die Abschirmung der Kabel abzuleiten.
Das Gehäuse wird nicht mehr verschraubt, sondern zusammengesteckt und gab weiteren Platz frei für eine Zusatzklemme, welche mehrere Optionen erlaubt:
- Stromversorgung, oder
- Referenzspannungsausgang für ein Zusatzgerät.
- Als Controleingang der Synchronisation kann die Abtastung verschoben, oder
- alle Ausgänge deaktiviert werden.

Ablehnen musste ich dagegen einen Kundenwunsch aus Österreich, ob mit dem Gerät auch mehr als drei Stromwandler ausgelesen werden könnten. Der Entwicklungsaufwand lohnt sich nicht.
Es können jedoch mehrere USI betrieben werden und auf die selbe Haustechnik einwirken. :idea:
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USI105.jpg
Das USI im neuen Hutgehäuse (Prototyp 105)
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 07.11.2017, 13:44

Um nochmal ein Missverständnis auszuräumen:
Nein, die drei Phasenspannungen werden vom USI nicht benötigt; zur Versorgung und Synchronisation genügt Eine,
oder 10 VAC.
Anders als bei Energiezählern werden nur die Ströme in Echtzeit gemessen :idea:
-um bei Überschussdetektion entsprechende Verbraucher zu schalten...
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 15.11.2017, 16:18

:danke: dem Tester Y für das positive Feedback! Macht Spass, etwas brauchbares zu entwickeln: :wink:
...das frostige Wetter hat mich gestern ins Haus gedrängt – so hab ich mir dein USI vorgeknöpft. Nach dem Durchlesen
der kurzen Anleitung, das Gerät wie vorgeschlagen angeschlossen und die Leerlauf- Ausgangsspannungen gemessen, scheint alles iO an den A, B & C je 5,01 - 5,03V und am S = 0,007V.
XXXXX es ist alles iO – dir gebührt ein grosses BRAVO!! – ein kleines Gerät, gute Anschlüsse und Stecker, einfache Justage und kurze Anleitung. – Super für Einspeiseüberschuss-Messungen.

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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 28.12.2017, 18:34

Hier mal ein interessanter Nebenschauplatz zum Thema Eigenverbrauch und der Verlagerung vom Verbrauch zur Erzeugung
von erneuerbarem Strom in Echtzeit: https://www.youtube.com/watch?v=xzXAZad3TcE
Dabei wird der Mythos des endlosen Zubaus von erneuerbaren Energien klar, insbesondere als es noch keine Lösung gibt, grössere Strommengen saisonal zu verschieben. :oops:
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 18.01.2018, 10:22

Beim Einbau und Betrieb des USI ergeben sich zwangsläufig Fragen, welche ich als FAQ zusammengetragen
und zu beantworten versuche:
FAQ zum USI:
Was heisst USI?
Universal Stromwandler Interface.
Kann der Einspeiseüberschuss von einem Wechselrichter, oder in seiner Zuleitung gemessen werden?
Nein, ein WR speist nur aus und kennt den Haushaltverbrauch nicht.
Wie wird Bezug, oder Einspeisung im Wechselstromnetz detektiert?
Durch vergleichen der Polarität der Amplituden von Spannung und Strom. Dazu müssen die Stromwandler richtig herum installiert werden.
Warum spielt die Drehrichtung eine Rolle?
Jede Phase im Dreileiternetz hat auf der Zeitachse einen Abstand von 6,66 ms und wird im USI dem Drehfeld
entsprechend abgetastet.
Kann das USI eine Leistung messen?
Nein, die Stromwandler messen nur den Strom. Leistung kann durch die Multiplikation der Phasenspannung
berechnet werden.
Was heisst Echtzeit?
Im Ggs. zu Zählern, welche eine Leistung, während einer gewissen Zeit messen und als Produkt Arbeit ausgeben,
stellt das USI die Momentanwerte jeder einzelnen Sinuswelle bereit.
Was ist zero-Export?
Ein vollständiger Eigenverbrauch des erzeugten Stromes, oder das Verhindern der Überschusserzeugung
durch Abregelung.
Was ist eine Dump-Load?
Eine Last, welche hart geschaltet, oder geregelt den Erzeugungsüberschuss aufnehmen kann (typisch Boilerheizkörper).
Was ist eine SPS?
Speicher-Programmierbare-Steuerung, oder auch gewisse Haustechnik, womit das Energiemanagement
eines Haushaltes gesteuert wird.
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 23.01.2018, 10:44

Das in unserer MFH-Hauptverteilung installierte USI übermittelt die Stromwerte von Bezug, oder Einspeisung in Echtzeit
auf meine SPS im Labor. Auf dem vierzeiligen Display kann ich jederzeit ablesen, was läuft in unserem Haus.
In den Wintermonaten wird auf Phase 1 sporadisch etwas eingespeist, die zweite Anlage vermag den Grundverbrauch
noch nicht zu kompensieren und ein über alle Phasen saldiertes Plus auf der letzten Zeile hatte ich dieses Jahr
noch keines gesehen.
Dafür wurde die Inselfunktion des Infini während des Sturms "Burglind" einen ganzen Tag gebraucht.
So lässt sich auch leicht erklären, was eigentlich photovoltaisch läuft im Winterhalbjahr. :(
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Januar.jpg
Ein Schnappschuss meiner Anlage verrät keinen Solarstromüberschuss
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 12.04.2018, 10:41

"Um das USI ist es etwas ruhiger geworden. Das System arbeitet zuverlässig.
Die Signalverarbeitung mit einer SPS scheint den Kunden nicht so wirklich zu gefallen.
Die Kunden fordern eine Visualisierung der Energieflüsse in einem Internet-Portal.
In den letzten Monaten erzeugte meine kleine PV-Anlage auf dem Garagendach jedoch fast gar keine Energie.
Nun scheint die Sonne wieder und wenn ich in der kommenden Woche wieder zu Hause bin, werde ich das Strominterface
wieder in Betrieb nehmen".

Soweit schreibt ein Vertriebspartner.

Danke für deine laufenden Informationen.
Ich weiss, dass heutzutage jeder alles übers Internet, oder sogar übers Iphon haben möchte.
Doch genau diese Anwendungen unterstütze ich nicht, weil sie letztendlich unzuverlässig, zu aufwändig und zu teuer sind.
Für die Steuerung von Eigenverbrauch in Echtzeit, insbesondere Dump Loads, ist ein drahtgebundenes System Pflicht.
Auch können die Werte über eine SPS, oder andere Haustechnik visualisiert werden, ein Logging ist nicht notwendig.
Trotzdem hatte ich inzwischen eine neue Serie USI gefertigt:
Sie tragen einige Verbesserungen, aber sind in ihrer Grundfunktion noch gleich.
einstein0
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USI200.doc
Installationsanleitung
(37 KiB) 13-mal heruntergeladen
USI200-1.jpg
Die neue Serie200 mit Erd- und Opt-Klemme im neuen Hut-Gehäuse,
sowie über den abnehmbaren Frontdeckel einstellbaren Verstärkung.
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 07.05.2018, 13:53

Hier ein Schnappschuss, wie mein installiertes USI das schöne Wetter detektiert und auf der SPS visualisiert:
Neben der Modulfeldspannung und der Normalzeit zeigt das SPS-Display folgendes:
Nettoeinspeisung auf Phase R: 11,1 A
Nettoeinspeisung auf Phase S: 4,0 A
Nettobezug auf Phase T: 2,2 A
Nettoeinspeisung saldiert: 13,3 A (x 230 V) = 3,059 kVA
Diesen Einspeiseüberschuss könnte man jetzt irgendwelchen Verbrauchern füttern, oder z.B. ein Elektroauto laden.
Dazu müsste die SPS entsprechend programmiert und die Ausgangsrelais verschaltet werden.
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USI-SPS.jpg
Das USI kommuniziert mit der SPS in Echtzeit. Die Werte werden visualisiert
und können beliebig verknüpft und weiterverarbeitet werden.
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Re: einstein0's Universal-Stromwandler-Interface (Inst-Beisp

Beitragvon einstein0 » 15.06.2018, 07:26

Das kürzliche Repowering auf unserem Carport und die nunmehr dreiphasige Überschussanzeige, welche das USI detektiert bringt mich auf die Idee, eine AC-gekoppelte Aufspeisung zu testen.
Dazu suche ich einen direkt regelbaren Batteriewechselrichter zwischen 48 VDC-Bank und 230 VAC-Netz.
Der Regeleingang kann irgendwas bis zu max. 10 VDC sein.
Die Auflösung kann ich am USI direkt, oder verknüpft in der SPS programmieren und anpassen.
:danke: für Vorschläge eines geeigneten Wechselrichters. Leistung vorerst ziemlich zweitrangig. :idea:
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