Funktionsweise Mikrowechselrichter

  • Broadcasttechniker : oder soll ich mal mit Netzberechnung ( natürlich komplex) und Superposition anfangen ? :-) :-) :-)

    PV1 = Insel: 10xTalesun 320Wp + 6xRisen 310 + 8xKyocera 175WP + MPPT150/60 + MPPT150/35+ Multigrid 3000/48 + CCGX+ bisher 9,6, jetzt 28kWh Pylontech + PV2 = EEG: 31x Hanwha QCells 315 black + 2 SUN2000-4KTL und noch nicht alle Flächen belegt. Damit leben wir mit unserem EFH-2-Personen-Haushalt elektrisch autark. Stromeinkauf 2019 = 52kWh und das Beste: die Anlage bezahlt sich selbst.... wer mehr wissen möchte ... > PM per Konversation

  • Ich kann die Fragen ja verstehen.

    Man sollte schon in der Lage sein einem Laien die Problematik so rüberzubringen dass er zumindest das Gefühl hat es verstanden zu haben.

    Nur ein kleines bisschen muss er schon verstehen wollen.


    Zur Not muss eben das Wassermodell wieder her.

    Das Netz ist eine dicke Wasserleitung mit einem bestimmten Druck (der der Spannung entspricht).

    Der Druck bleibt konstant, egal ob man viel oder wenig Wasser abzapft.

    Auch wenn man Wasser dort hinein pumpt was man nicht darf.

    Der Wechselrichter Ist eine kleine Brunnenpumpe die immer ein konstantes Volumen herauspumpt, hier 1 Liter in der Minute.

    Der Verbraucher ist ein Rasensprenger (ein Fließwiderstand bei dem der Durchfluss abhängig vom Druck ist, was hier aber keine Rolle spielt weil der Druck konstant ist).

    Durch den Rasensprenger (Drosselbohrung) fließen 2 Liter in der Minute.

    Wenn ich die Pumpe (den Wechselrichter) anwerfe pumpt die immer 1 Liter in der Minute raus.

    Es fließen 2 Liter die Minute aus dem Rasensprenger.

    Durch den Wasserzähler fließt die Differenz von einem Liter in der Minute ins Haus.

    Warum um alles in der Welt sollte das Wasser von der Pumpe nicht zuerst verbraucht werden?
    Wo soll es hinfließen?

    Gegen den Strom der vom Wasserzähler her kommt?

    Selbst wenn jetzt ein Schlaumeier daherkommt und meint dass durch Molekularbewegungen auch Wasserteilchen gegen den Strom driften könnten, was macht das bilanziell aus?

    Genau. Nichts.

    Lässt man die Brunnenpumpe laufen und dreht den Hahn zum Rasensprenger zu, dann fördert die Pumpe Wasser durch den Zähler ins Netz.

    Off topic.

    Das darf nicht passieren.

    Nicht wegen der Knete sondern wegen der potenziellen Verseuchung des Trinkwassers.

    Deswegen haben die Absperrventile des Wasserzählers Rückflussverhinderer.

    Bei DC könnte man Dioden einbauen, bei AC geht das nicht, da kann man wenn man will den Zähler selber sperren.

    Anlagenstandort Köln. in allen Strings verteilt insgesamt 12x TIGO TS4-O mit Monitoring

    2018 31x 320W Q-Cells an Kostal Piko 8.3

    2019 30x 325W Q-Cells an Kostal Plenticore plus 7.0

    2019 2x 325W Q-Cells plus 1x 320W Q-Cells mit je einem Tigo direkt per DC am WW Boiler.

  • nee, so leicht geht es nicht, da reicht nicht einmal Elektronen als hin und her huschende Elementarteilchen zu betrachten.

    Quantenphysik, Zeitdilatation, Bändermodell....Namen Adressen Fotos....

    Wer wirklich seins haben will, braucht eine Insel, ist halt so...

  • Das Wassermodell erklärt das Prinzip, ist aber sehr vereinfacht, bedingt aber einen höheren Druck/Spannung damit etwas in die dicke Leitung reinkommt. Bei AC brauchts aber keine höhere Spannung sondern einen Phasenoffset, und damit wird die Sache komplizierter, daher hatte ich gefragt wie man das berechnet, muss doch einen Zusammenhang geben zwischen Phasenwinkel, der daraus resultierenden Spannungdifferenz und Leistung, oder bin ich da auf dem Holzweg?

  • muss doch einen Zusammenhang geben zwischen Phasenwinkel, der daraus resultierenden Spannungdifferenz und Leistung, oder bin ich da auf dem Holzweg?

    male zwei etwas verschobene Sinuskurven (identische Höhe = Amplitude) auf und du siehst die Differenz

    PV1 = Insel: 10xTalesun 320Wp + 6xRisen 310 + 8xKyocera 175WP + MPPT150/60 + MPPT150/35+ Multigrid 3000/48 + CCGX+ bisher 9,6, jetzt 28kWh Pylontech + PV2 = EEG: 31x Hanwha QCells 315 black + 2 SUN2000-4KTL und noch nicht alle Flächen belegt. Damit leben wir mit unserem EFH-2-Personen-Haushalt elektrisch autark. Stromeinkauf 2019 = 52kWh und das Beste: die Anlage bezahlt sich selbst.... wer mehr wissen möchte ... > PM per Konversation

  • Jetzt willst du es aber wissen.

    Du hast zwei Zeiger.

    Einer ist für die Netzspannung, der andere für die virtuelle Wechselspannung des Wechselrichters.

    Letztere entspricht in etwa der Polradspannung.

    Liegen beide Zeiger übereinander passiert nichts.

    Am Netzspannungszeiger kannst du sowieso nichts ändern, der gibt den Takt vor.

    Den vom WR kannst länger oder kürzer mache, vor oder nacheilen lassen.

    Der Strom der sich dann einstellt ist etwas blöder zu berechnen als bei der Synchronmaschine weil die Glättungsdrosseln relativ klein sind und die ohmsche Komponente nicht ganz unter den Tisch fällt.

    Für eine rein induktive Komponente zwischen den beiden Zeigern zeigt das folgende Video die Betriebszustände ganz gut.

    Ein Wechselrichter kann also auch Leistung aus dem Netz in den Zwischenkreis speisen.

    Das nutzt man wenn man Batterien an einem Hochvoltbatteriewechselrichter laden will.


    Anlagenstandort Köln. in allen Strings verteilt insgesamt 12x TIGO TS4-O mit Monitoring

    2018 31x 320W Q-Cells an Kostal Piko 8.3

    2019 30x 325W Q-Cells an Kostal Plenticore plus 7.0

    2019 2x 325W Q-Cells plus 1x 320W Q-Cells mit je einem Tigo direkt per DC am WW Boiler.

  • Broadcasttechniker Danke erstmal, dass du dir bis jetzt so viel Mühe gegeben hast. Hier Antworten zu geben ist übrigens freiwillig, daher kann ich euch nicht "in Ruhe lassen", denn ich habe eure Ruhe nie gestört. Das ist hier auch kein Forum für Elektrofachbetriebe sondern für Photovoltaik, also für alle Interessenten an dem Thema. (In dem Kontext: leolotus hattest du nicht abgemeldet? Du hast doch sicher Besseres zu tun, als inhaltslose und beleidigende Posts zu schreiben.)


    Ich hab hier mal einen alten Fred ausgegraben, in dem sich der Frust der Fachleute über die Laien über einen Zeitaum von 4 Jahren (!) ähnlich entwickelt hat, was allerdings gut ausging: Mit welcher Spannung speist ein Wechselrichter ein?
    Zudem gab es da einen Verweis auf dieses Fachforum: https://www.mikrocontroller.net/topic/393376


    Mein Fazit nach dieser Lektüre:
    1. Die Kirchhoff'schen Regeln sagen rein gar nichts aus über die Ursachen der Zustände, die sie beschreiben.

    2. Die Spannungserhöhung in der Nähe des Wechselrichters ist, wie hier ja auch schon betont wurde, Ergebnis des Widerstands, auf den der Strom bei Einspeisung trifft und nicht Ursache für den Stromfluss.

    3. Dass der Wechselrichter überhaupt einspeist, liegt natürlich ursächlich am Potenzialunterschied, der im Solarmodul entsteht, der aber im Wechselrichter in netzkompatible Form gebracht wird.
    Dies wurde im anderen Thread wie folgt beschrieben:
    "In ihm [dem Wechselrichter] sorgt die (IGBT-)Brücke durch Zerhacken (PWM) einer Gleichspannung, die höher als die des Netzscheitelpunktes ist, für einen Potentialunterschied zwischen besagter Gleichspannung und dem WR-Ausgang. Hierzwischen hängt (Filter und ähnliches einmal vernachlässigend) ein gewickelter Leiter, auch Spule genannt, in dem durch die Spannungsdifferenz ein Stromfluss entsteht, welcher widerum [sic!] eine Magnetfeldänderung hervorruft. Im Magnetfeld (der (Sinus-)Drossel) wird also lediglich Energie zwischengespeichert, es ist nicht die initial-Ursache."
    Ein weiterer Beitrag ergänzte dann:
    "Der im Wechselrichter anliegende Wechselstrom wird innerhalb einer Sinuswelle für ein paar Augenblicke ausgeschaltet. Für diese Zeitdauer wird ein bisschen Gleichstrom eingefügt werden. Damit auch Strom fließt, etwas höher als der Augenblickswert der zuletzt gerade vorhandenen Spannung. Das sieht so aus, als wären über den Verlauf einer Sinuswelle der Spannung Sägezähne oder Rechtecke aufgeprägt mit einer Frequenz viel viel höher als die Netzfrequenz. 16 bis 40 kHz oder mehr sind da durchaus normal. Die Aufprägung auf die Netzspannung erfolgt durch einfaches Dazuschalten der Spannung von der Generatorseite in Abhängigkeit der auf der Generatorseite augenblicklich (Strommenge und Zeitdauer) zu Verfügung stehenden Energiemenge.
    Diesen um den Energiegehalt des PV-Generators erhöhte Netzwechselstrom kann man nun nicht wieder einfach ins Netz zurückgeben. Es muss ein Filter nachgeschaltet werden, welches am Besten nur die 50 Hz durchlässt und die Sinusform weitgehend netzkonform wieder herstellt. Dazu dienen dem „Aufpräger“ nach geschaltete Spulen und Kondensatoren. Diese sind als Tiefpass geschaltet. Diese Dinger haben u. a. die Eigenschaft nämlich alles was an Energie in dem Spektrum oberhalb von 50 Hz liegt zu speichern - also alle Energie-Anteile die durch die Aufprägung dazu kamen. Sie geben diese Energie in Form von STROM ab, wenn die Spannung davon eilt.
    Damit das auch genau passt und nach Möglichkeit der Blindanteil ganz gering bleibt, rechnet eine ausgeklügelte Elektronik aus, wie viel von der Generatorenergie wann zur Aufprägung verwendet und damit an Energie in den Filtern gespeichert wird – und zwar für jeden 20 Millisekunden Zyklus (50 Hz) neu. Die Filter als geben dann ihre Energie ab mit Cosinus Phi ganz nahe bei eins.
    "

    4. Neben diesem Prozess ist die Erzeugung einer "voreilenden" Frequenz eine Bedingung für das Gelingen der Einspeisung.
    Ein im Thema sehr bewanderter Quantenfeldtheoretiker aus dem anderen Fred meinte hierzu (Im Beispiel wurde das Verteilstromnetz durch einen Generator ersetzt):
    "Der Generator betreibt den Verbraucher. Jetzt kommt der WR dazu und verändert die Phasenlage. Und zwar gerade soweit, dass der Generator jetzt hinter der gesamten Phasenlage ein wenig hinterher hinkt. Dadurch speist der Generator gerade so viel weniger ins Netz ein, wie der WR liefert." Eingedenk der Erklärung von ruediger4321 in diesem Thread wäre die "Fliege auf dem Elefanten", also die irrwitzig kleine Änderung der Frequenz im Stromnetz durch meinen Mikrowechselrichter, der wahre Grund dafür, dass meine Verbraucher nun diesen Strom statt den vom Kraftwerk zuerst verbrauchen (gerne auch bilanziell, wenn es das besser verdaulich macht).

    Sofern das bei den Profis hier kein Sodbrennen auslöst, würde ich mich mit dieser Erklärung zufrieden geben.

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  • Schön wenn der Fragesteller am Schluss es so gut erklären kann!


    "Die Kirchhoff'schen Regeln sagen rein gar nichts aus über die Ursachen der Zustände, die sie beschreiben. "


    "@Broadcasttechniker Danke erstmal, dass du dir bis jetzt so viel Mühe gegeben hast. Hier Antworten zu geben ist übrigens freiwillig, daher kann ich euch nicht "in Ruhe lassen", denn ich habe eure Ruhe nie gestört. Das ist hier auch kein Forum für Elektrofachbetriebe sondern für Photovoltaik, also für alle Interessenten an dem Thema. "


    Warum der Ausflug zu Synchrongeneratoren ? Im Wechselrichter ist keiner verbaut. In erster Linie soll er nur Wirkleistung erzeugen, das größere WR mal Blindleistungen erzeugen sollen ist doch Zukunftsmusik und hilft nicht beim erklären, sofern das dass Ziel war.


    Der WR ist nichts anderes als ein negativer Widerstand.

  • Das Wechselrichter Blindleistung liefern MÜSSEN gilt in Deutschland seit 2011 ab imho > 3,68 kVA.

    Seit 2018 sogar noch etwas genauer, Q(U) Regelung.

    Das habe ich übrigens hier über das Forenstudium gelernt.

    Im Wechselrichter ist ein statischer Synchrongenerator verbaut.

    In dem zitierten Thread den ich gerade mal überflogen habe steht die richtige Antwort auf der letzten Seite.

    Sie stammt von superhaase.

    Die Zusammenfassung von EmpowerSource möchte ich nicht kommentieren.

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