Steca Elektronik Katalog PV Autarke Systeme (06|2018)
EIN- UND DREIPHASIGE AC-HYBRID-SYSTEME A A A F L B B B D G D C C C H Legende: A Solarmodule B Coolcept-Wechselrichter (einphasig oder dreiphasig) C Hybrid-Wechselrichter Steca Xtender (XTS, XTM, XTH) D Solarladeregler: 1x Steca Tarom MPPT 6000-M, weitere: Steca Tarom MPPT 6000-S F Windkraftanlage mit Wechselrichter G Dieselgenerator H Batterien L Stromverbraucher (230 V AC oder 400 V AC) Erlaubte Steca Xtender in AC-gekoppelten Systemen A A Steca XTM 3500-24 Steca XTM 4000-48 Steca XTH 5000-24 Steca XTH 6000-48 Steca XTH 8000-48 Akku-Mindestkapazität beachten Bei sehr großem Lastbedarf können AC-gekoppelte Hybrid-Systeme eine sinnvolle Alternative zu den sehr effektiven und kostengünstig realisierbaren DC-Hybrid -Systemen sein. Wenn der größte Teil des Verbrauchs auf der AC- Seite (L) während des Tages benötigt wird zeigt diese Topologie Vorteile. Mit den Steca Netz- und Sinus-Wechselrichtern (B und C) können Steca AC- Hybrid-Systeme aufgebaut werden. Verschiedene Generatoren (A und F) werden auf dem AC-Bus gekoppelt. Weiterhin kommt ein bi-direktionaler Sinus-Wechselrichter (C) zum Einsatz, über den die Batterien geladen werden und die Last versorgt werden kann, wenn nicht genügend Leistung von den AC-Generatoren (A und F) zur Verfügung steht. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Solargeneratoren über einen Steca Solarladeregler (D) direkt an die Batterien (H) auf der DC-Seite zu koppeln. Sollte nicht genügend Energie im System verfügbar sein, um die Last zu versorgen, kann ein Dieselgenerator (G) automatisch gestartet werden. Läuft der Dieselgenerator, muss sichergestellt sein, dass alle Netz-Wechselrichter (B) vom Netz getrennt sind. Dies ist notwendig, um zu verhindern, dass die Netzwechselrichter (B) bei voller Batterie zurück in den Dieselgenerator einspeisen und diesen dadurch zerstören. Sobald der Dieselgenerator abgeschaltet ist, können die Netz-Wechselrichter (B) wieder automatisch ans Netz zugeschaltet werden. Die Lasten werden dann wieder von den PV-Generatoren (A) über die Netzwechselrichter (B) versorgt. Die Batterie-Wechselrichter Steca Xtender (C) bilden dabei das Netz, auf das die Netz-Wechselrichter (B) einspeisen und von dem die Lasten (L) versorgt werden. Erzeugen die PV-Generatoren (A) eine höhere Leistung als die Lasten (L) abnehmen, laden die Batterie-Wechselrichter (C) mit der überschüssigen Stromdifferenz die Batterien (H) Steca Droop-Modus Haben die Batterien (H) die Ladeschlussspannung erreicht, können sie diese Stromdifferenz nicht mehr vollständig aufnehmen. Dann steht mehr Leistung im System zur Verfügung als verwendet werden kann. Die Batterie-Wechselrichter (C) aktivieren dann den Steca Droop-Modus. Die coolcept Netz-Wechselrichter sind mit dem Droop-Modus speziell auf die Anforderungen von AC-gekoppelten Hybrid-Systemen abgestimmt und arbeiten optimal mit den Steca Xtender Batterie-Wechselrichtern (C) zusammen. Diese erhöhen die Frequenz des AC-Netzes linear in Abhängigkeit der Überschussleistung der Netz-Wechselrichter. Je mehr Überschuss zur Verfügung steht, desto höher die Netzfrequenz. Die Netz-Wechselrichter begrenzen dann die Einspeiseleistung auf exakt die Einspeiseleistung, die die Lasten (L) vollständig versorgt und die Batterien (H) auf der Ladeschlussspannung hält. Damit stellen sie eine ausgeglichene Leistungsbilanz im Hybrid-System her. Ändert sich die Größe der Last, passen die Netz-Wechselrichter sofort ihre Einspeiseleistung an und gleichen die Leistungsbilanz permanent aus, so dass die Batterien (H) optimal vollgeladen werden können. Sobald die überschüssige Leistung der Netz-Wechselrichter zurückgeht, reduziert der Batterie-Wechselrichter (C) die Netzfrequenz wieder, bis die übliche Netzfrequenz bei ausgeglichener Leistungsbilanz erreicht ist. Steht nicht genügend Leistung von den Netzwechselrichtern (B) zur Versorgung der Lasten (L) zur Verfügung, kommt die notwendige Differenz von den Batterie-Wechselrichtern (C) aus den Batterien. 76
A A A A A F F L L B B B B B C C C C C C G C C C D D H H A A Bei sehr großen Leistungen kann ein solches Steca AC-Hybrid-System auch dreiphasig aufgebaut werden, um entsprechende Lasten direkt zu versorgen. Dabei speisen die Steca- Grid Netz-Wechselrichter (B) auf der AC-Seite direkt dreiphasig ein. Geräteübersicht Die benötigten bi-direktionalen Steca Sinus-Wechsel richter Steca Xtender (C) können sowohl im einphasigen als auch im dreiphasigen Fall eingesetzt werden. Pro Phase Südafrika können bis zu drei Geräte parallel geschaltet werden. In Summe stehen also maximal 24 kW pro Phase zur Verfügung. Im dreiphasigen Betrieb also 72 kW. Dieselgeneratoren (G) können bis zu einer Größenordnung von ca. 100 kW, Netzwechselrichter (B) bis maximal 63 kW eingesetzt werden. So können Lasten von bis zu 70 kW versorgt werden. Die Leistung der Netz-Wechselrichter pro Phase darf die Nennleistung des/der Steca Xtender auf dieser Phase nicht überschreiten. Steca Tarom MPPT 6000-M Steca Tarom MPPT 6000-S Maximum Power Point Tracker 60 A; 12 / 24 / 48 V PV Netzeinspeisung: Steca Xtender XTH Hybrid-Wechselrichter 3.000 W - 72.000 W coolcept, coolcept-x, coolcept 3 , coolcept 3 -x Netz-Wechselrichter 1.500 W - mehrere 10.000 W 77
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ein solches <strong>Steca</strong> AC-Hybrid-System<br />
auch dreiphasig aufgebaut werden,<br />
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Grid Netz-Wechselrichter (B) auf der<br />
AC-Seite direkt dreiphasig ein.<br />
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Die benötigten bi-direktionalen<br />
<strong>Steca</strong> Sinus-Wechsel richter <strong>Steca</strong><br />
Xtender (C) können sowohl im einphasigen<br />
als auch im dreiphasigen<br />
Fall eingesetzt werden. Pro Phase<br />
Südafrika<br />
können bis zu drei Geräte parallel<br />
geschaltet werden. In Summe stehen also maximal 24 kW pro Phase zur Verfügung.<br />
Im dreiphasigen Betrieb also 72 kW. Dieselgeneratoren (G) können<br />
bis zu einer Größenordnung von ca. 100 kW, Netzwechselrichter (B) bis maximal<br />
63 kW eingesetzt werden. So können Lasten von bis zu 70 kW versorgt<br />
werden. Die Leistung der Netz-Wechselrichter pro Phase darf die Nennleistung<br />
des/der <strong>Steca</strong> Xtender auf dieser Phase nicht überschreiten.<br />
<strong>Steca</strong> Tarom MPPT 6000-M<br />
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<strong>PV</strong> Netzeinspeisung:<br />
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