Schlussbericht
(Deutsch)
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Nach dem Umzug der Abteilung Elektrotechnik von Oberburg nach Burgdorf konnte im Rahmen eines früheren Projektes ?Aufbau einer Testanlage für Photovoltaikwechselrichter bis 60kWp? auf dem Dach des neuen Gebäudes eine 60kWp Photovoltaikanlage geplant und installiert werden, welche zu einer Testanlage für Netzverbund-Wechselrichter kleiner und mittlerer Leistung ausgebaut wurde. Die in früheren Projekten durchgeführten Tests von Photovoltaik-Wechselrichtern für Netzverbundanlagen wurden im Rahmen dieses Projektes an einigen neu auf dem Schweizer PV-Markt erschienenen Geräten weitergeführt. Spezielles Gewicht wurde dabei auf Geräte gelegt, welche von Herstellern aus der Schweiz stammen oder auf Geräte, welche in der Schweiz vermutlich eine bedeutende Marktpräsenz aufweisen werden. Bei allen Wechselrichtern wurden DC-AC-Umwandlungswirkungsgrad, Oberschwingungsströme, EMV-Verhalten, Selbstlauf, Rundsteuersignalempfindlichkeit,Einschaltleistung, Nennspannungsbereich und Betrieb bei Leistungsüberangebot untersucht.Im Rahmen dieses Projektes wurden folgende einphasigen Netzwechselrichter im Detail getestet:_ Convert 4000 (3,8kW) von Sputnik AG_ SWR 1500 (1,5kW) von SMA, BRD_ Top Class Spark (1,35kW) von ASP_ Solcolino (Modulwechselrichter 200W) von Hardmeier Electronic_ OKE4E-100 (Modulwechselrichter 100W) von NKF Kabel BV, HollandDaneben wurde auch die Wirkungsgradkennlinie eines neuen dreiphasigen 30kW-Wechselrichters Solarmax DC30+ von Sputnik in einer Computer-Langzeitmessung ermittelt.Neben diesen Messungen an neuen Wechselrichtern wurde auch die Langzeit-Zuverlässigkeitsstatistik für die bereits in früheren Projekten getesteten Wechselrichter weitergeführt.Da einige Hersteller in der Schweiz auch auf dem Gebiet der Wechselrichter für Inselanlagen sehr aktiv sind, konnte im Rahmen dieses Projektes mit einigen kleinen Erweiterungen der bestehenden Infrastruktur ein Inselwechselrichter-Teststand für Wechselrichter bis 3 kW aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Erste Tests wurden hauptsächlich an Geräten von Schweizer Herstellern durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes wurden folgende Inselwechselrichter getestet:_ Twin Power SI 1224 (1,2kW) von Studer_ Top Class 13/24 (1,3kW) von ASPGenerell zeigte sich, dass die getesteten Netzwechselrichter gegenüber früher deutliche Fortschritte gemacht haben. Erfahrene Hersteller konnten gegenüber früheren Geräten den Wirkungsgrad wiederum leicht steigern. Der europäische Wirkungsgrad aller getesteten Geräte lag (trotz ihrer zum Teil recht kleinen Nennleistung) über 90%, bei den trafolosen Geräten gar zwischen 92,5% und 94,4%. Bei den trafolosen Geräten wurden Spitzenwirkungsgrade zwischen 93,3% und 95,4% erreicht. Auch das EMV-Verhalten der Netzwechselrichter von erfahrenen Herstellern ist recht gut. Die Tests auf Oberschwingungsströme, Selbstlauf bei angepasster Last und Rundsteuersignalempfindlichkeit ergaben fast ausnahmslos gute Ergebnisse. Auch die Zuverlässigkeit fast aller erfassten Geräte liegt mittlerweile bei weniger als 0,3 Hardwaredefekten pro Wechselrichter-Betriebsjahr.Wegen des besonders in der BRD stark wachsenden PV-Marktes drängen aber auch neue Hersteller ohne die notwendige Erfahrung auf den Markt, deren Geräte unter Umständen nicht so ausgereift sind. Deshalb ist eine systematische Weiterführung der Tests von neuen Produkten sicher angezeigt.Dagegen zeigten sich bei den getesteten Inselwechselrichtern vor allem auf der DC-Seite noch Schwächen bezüglich des EMV-Verhaltens. Die Situation ist hier ähnlich wie vor einigen Jahren bei den Netzwechselrichtern, als sich einige Hersteller der EMV-Problematik noch nicht bewusst waren. Neben diesen Tests wurden im Rahmen dieses Projektes auch umfangreiche Verbesserungen an der Infrastruktur vorgenommen, die notwendig waren, um Wechselrichtertests immer nach dem neuestenStand der Technik durchführen zu können. So wurde eine Netznachbildung für die Gleichstromseite entwickelt, die es erlaubt, EMV Messungen nicht nur schneller durchzuführen, sondern auch die Reproduzierbarkeit der Messungen zu verbessern. Weiter wurden im Rahmen von Semester- und Diplomarbeiten Solargenerator-Simulatoren für Wechselrichter bis 3kWp resp. 5kWp entwickelt und gebaut. Ein grösserer Simulator für Leistungen bis 25kWp ist im Rahmen eines von der Berner Fachhhochschule finanzierten Kompetenzaufbauprojektes zur Zeit noch in der Realisierungsphase. Derartige Simulatoren werden es in Zukunft gestatten, Wechselrichtertests viel schneller durchzuführen. Da im Laufe des Projektes auch die Problematik des Inselbetriebs wieder an Bedeutung gewann, wurde die am Photovoltaik-Labor bereits früher entwickelte Inselbetriebs-Testschaltung weiter ausgebaut und verfeinert, so dass nun auch Tests nach den aktuellen deutschenund japanischen Vorstellungen möglich sind.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Graf,J.-D.
Häberlein,Heinrich
Zugehörige Dokumente
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