Lösung für Leistungsbegrenzung wegen CosPhi-Regelung

  • Hallo zusammen,
    ich stelle ein Problem hier dar, und würde mich freuen, wenn jemand seine Kenntnisse oder Meinungen darüber mitteilen.


    Ein Beispiel PV-Kraftwerk mit String-Wechselrichtern hat AC-Nennleistung von P_n = 5 MW bei CosPhi = 1


    Der Netzbetreiber gibt die Bedingung für CosPhi abhängig von Einspeiseleistung P am Netzanschlusspunkt vor:


    CosPhi = 1 - (0,05*P/P_n)


    Es gibt noch eine Anschlussbedingung nach der "technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz" von BEDW.


    Im Endeffekt darf man maximal nur noch P_grenz = 4,5 MW ins Netz einspeisen.


    Die Frageen sind:


    1) Gibt es eine Lösung, um P_grenz in richtung P_n hoch zu schieben ?


    2) Ist die Ausrüstung mit Kompensationsanlage ein Interessante Idee ?


    Viele Grüße und :danke: für Beiträge

  • Moin moin aus Kiel,


    ja solche Lösungen gibt es. (Für 1 & 2)
    zu 1) Hier wird dann am Netzverknüpfungspunkt gemessen und nachgeregelt.
    zu 2) Ja, Kompensationsalagen machen Sinn, zwar weniger für den Erzeugungsbetrieb oder - Zeitraum, aber für die Nacht. Resonanz der Betreiber = 0. Standardfrage: Was kostet das und wann ist es bezahlt. Die Betreiber der grösseren Anlagen sind es nicht gewohnt elektrotechnische Probleme zu erfassen und zu die Lösungen zu verarbeiten.


    Mussten sie bisher nicht, weil die Kosten für Blindleistungsbereitstellung zwar auf der Rechnung auftauchen, aber "gefühlt" nicht erwähnenswert sind. Ebenso die Kosten für Bezugsenergie. Sie lesen nur 37.500€ Einspeisung, 169€ Blindleistungsbezug und pauschal im Jahr 3.500€ für Bezugsenergie und Leitungsverluste.


    Jezz lass die Netzbetreiber mal die die kWh reaktiv mal um 150% anheben, dann zum Beispiel auf 2,8ct. Dann sieht die Welt anders aus und sie erinnern sich vielleicht wieder an mich...


    Gruß, Andreas

    Andreas Witt
    Industrieservice und Montage
    Am Dorfplatz 7, 24214 Neudorf
    Tel.: +49 151 44 555 285
    a.witt@pvservice.net
    USt-ID: DE 292086601, Handwerkskammer zu Flensburg


    Wette: Zubau 2021


    Dienstleistungen rund um Photovoltaik: Wartung, Repowering, Datenlogging, Direktvermarktung, Anlagenplanung und -Neubau

  • Zitat von kimbatigol

    Ein Beispiel PV-Kraftwerk mit String-Wechselrichtern hat AC-Nennleistung von P_n = 5 MW bei CosPhi = 1
    ... CosPhi = 1 - (0,05*P/P_n)
    Im Endeffekt darf man maximal nur noch P_grenz = 4,5 MW ins Netz einspeisen.


    Ähm wie Deiner Rechnung selbst zu entnehmen wären kann man 1 - 0,05 * 5/5 = 0,95 Einspeisen. Das wären bei 5 MVA also 4,75 MW und keine 4,5 (dazu wäre ein cos(phi) von 0,9 nötig...

    Zitat von kimbatigol

    1) Gibt es eine Lösung, um P_grenz in richtung P_n hoch zu schieben ?


    Jein. Die übliche Lösung ist ein größerer Wechselrichter.

    Zitat von kimbatigol

    2) Ist die Ausrüstung mit Kompensationsanlage ein Interessante Idee ?


    Das könnte man machen, nur sind die wenigsten Kompensationsanlagen durch Wechselrichter realisiert und somit einfach und ohne große (EMV-)Störungen regelbar (die Teile mit den schaltbaren Kondensatorbänken sollte man meiden wie der Teufel das Weihwasser...). Sind die als Inverter realisiert, wäre es meinst günstiger, einen größeren PV-Wechselrichter zu nehmen...
    Die entscheidende Frage hier wäre ja, wie viel PV-Leistung am PV-Wechselrichter hängt und nicht wie man die Blindleistung anders realisiert, so der WR mit Wirkleistung=Scheinleistung spezifiziert ist...


    Ciao


    Retrerni

  • Hallo Retrerni,


    4,75MW ist die 1.Grenze durch die 1.Einspeisebedingung CosPhi = f(P)


    die Schmerz verursachende 2.Einspeisebedingung durch BEDW sagt: "Wirkleistung darf während der CosPhi-Regelung nicht reduziert werden". Dadurch darf die Anlage nur noch maximal bis auf der 2.Grenze 4,5 MW einspeisen. Dieser Wert ergibt sich durch die Auswertung des P-Q Diagramms der Anlage.


    Mein Wunsch anders zu formulieren ist: was zu tun, um die 2. Grenze möglichst nah an der 1.Grenze zu erhöhen.Dadurch darf man mehr einspeisen.


    Größere WR sind ja keine Lösung in diesem Fall.


    Einige WR extra für mehr Blindleistung einstellen ist auch eine Idee. Kennt jemand, ob es wirklich so irgendwo gemacht wurde ?

  • Moin moin aus Kiel,


    also irgendwie kann ich der Beschreibung des Problems nocht ganz folgen, beschreib doch bitte mal deine reale Anlage; DC- Leistung, Wechselrichter, Trafos und Mittelspannungsanbindung, vorhande Mess- und Regelinfrastruktur. Dann einen Scan der Vorgaben vom Netzbetreiber. Vielleicht kann man dir dann besser helfen?!


    Gruß, Andreas

    Andreas Witt
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  • Könntest Du bitte einmal die Quelle Deiner Aussage einstellen? Ich kenne nur die Aussage

    Zitat von 4. Ergänzung Mittelspannungs RL

    Außerhalb dieses Bereiches (siehe Bild 2) kann die Wirkleistung zum Zwecke der vollen Blindleistungs-Einspeisung reduziert werden.


    Dabei zeigt Bild 2 nur den Bereich zwischen 0,95 und 1 als Bereich mit voller Wirkleistung...
    Dementsprechend wäre Deine Forderung Makulatur (und macht im Übrigen keinen Sinn).


    Ciao


    Retrerni

  • Guten Morgen Kollege,


    @ Andreas: Wegen Geheimhaltungsvereinbarung darf ich reale technische Daten der Anlagen leider nicht veröffentlichen. Aber ein paar grobe Infos:
    AC-Leistung:größer als 1 MW
    WR Typ: REFUsol 23k (Advanced Energy)
    Kraftwerkregler: REFU Parkcontrol (Advanced Energy)
    Trafo: Dyn5 460V / 20 kV
    Netzbetreiber: eDIS


    @ Retrerni:
    die Aussage, die Du angibt, kann ich so anders formulieren:


    "Innerhalb dieses Bereches(s. Bild 2) kann die Wirkleistung zum zwecke der vollen Blindleistungs-Einspeisung NICHT reduziert werden"


    Das ist fast wie die 2. Einspeisebedingung, die ich genannt habe. Das ist die Forderung nach /TR8/,/BEDW/ und /BEDW_E4/ am Netzverknüpfungspunkt. Dadurch muss die Einspeiseleistung an einem Grenzwert gekappt werden um Wirkleistungsreduzierung bei CosPhi-Regelung zu vermeiden.


    Diese Einspeisebedingungen stehen in dem Zertifizierungsprüftbericht der Analge (erstellt durch VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH).


    Meine Firmenleitung ist der Meinung,dass durch geeignete Optimierungsverfahren für die Anlage gegen die Leistungskappung um mehr Einspeisevergütung zu gewinnen. Und ich erzähle das Thema hier, nur um zu wissen, ob etwas dafür (z. B. Kompensationsanlage für Solarpark ausrüsten) wirklich gemacht wurde. Aber wahrscheinlich kann man nichts gegen die Leistungskappung tun, oder sollte man nichts tun, weil es nicht wirtschaftlich ist.

  • *Seuftz* Du kannst oder willst es scheinbar nicht verstehen...
    Wie viele kWp sollen denn an die Wechselrichter? Welche Modulanzahl pro String, wie viel Strings pro WR (sowie die groben Moduleckdaten)? Diese wichtigsten Fragen bleibst Du uns noch immer schuldig...
    Dann solltest Du Dir und Deiner Firmenleitung klar machen, wie oft und lange ein PV-Generator welche Leistung liefert. Denn im großen und Ganzen liefert eine hier gen Süden ausgerichtete Anlage über lange Zeit max. 80% der Modulnennleistung, die Zeit, die sie darüber liegt ist sehr begrenzt. Und mit dem "verloren" gegangenen Ertrag durch die Kappung müsste man ja die Kompensationsanlage zahlen. Wobei ich da ja auch schon schrieb, dass diese üblicherweise auch "nur" ein Wechselrichter ist, folglich wäre die einzig richtige Variante, gleich größere PV-Wechselrichter zu nehmen, da anders aufgebaute Kompensationsanlagen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit mehr Ärger verursachen werden...
    Und wenn real nur cos(phi) <= 0,95 benötigt wird, stehen einem ja 95% der WR-Ausgangsscheinleistung als Wirkleistung zur Verfügung, abzüglich des Wechselrichter-Wirkungsgrades würden also 97% der Ausgangsnennscheinleistung (die ja bei den "Laborbedingungen", den STC angegeben sind), am Eingang abgenommen werden...


    Ciao


    Retrerni

  • Hi Retrerni,


    an einem 23 kW- REFUsol Wechselrichter werden: 5 Strings x 23 Poly-Modulle x 250 Wp =28,75 kWp angeschlossen.
    d.h Leistungsverhältnis DC / AC = 125%
    Module sind Süd gerichtet und 20° geneigt.
    Somit können die WR und die Anlage ihre volle Leistung (an sonnigen Zeiten) abgeben.


    Aber wegen den Technische Richtlinien von BEDW, darf die Anlage nie mit voller Leistung betrieben werden(Problem oben erklärt). In den Zertifikatsprüfbericht einiger Analgen von uns steht es so.

  • Hm, von den Modulspannungen sagst Du leider nichts, ebensowenig vom Standort. Ich würde einmal behaupten, dass die Anlage mit 5x20 Modulen beschaltet werden müsste (so das dann mit der Eingangsspanung noch passt). Somit liegt eine Fehlauslegung bzw. -planung vor.
    Und nein, Dein Verständnis ist immernoch fehlerhaft, der WR dürfte 95% seiner Scheinleistung als Wirkleistung einspeisen und muss nicht auf eine geringere Wirkleistung begrenzt werden... Der Regler macht das intern üblicherweise korrekt...
    Es können also 22,27 kW PV-Leistung abgenommen werden, somit wurden 29% mehr Modulnennleistung als effektive WR-Eingangsleistung verbaut, womit die Unterdimensionierung deutlich zu stark ist. Das ist ja schon fast die harte 70%-Regel mit 76%... Somit ist tatsächlich mit Ertragseinbußen bis etwa 3% zu rechnen...
    Bei 5 MWp kämen bisher also 174 WR zum Einsatz, es müssten aber wohl eher bis zu 200 WR zum Einsatz kommen...
    Wie viel Geräte man jetzt mehr verbaut als die 174 kann man jetzt auch wirtschaftlich approximieren, 190 St. sollten es aber wohl schon werden, 182 erscheinen mir schon zu wenig...


    Ciao


    Retrerni