Wechselrichterabgleich mit Generator

optimale Energienutzung

gernoten

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Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 25.02.2013 - 18:07 Uhr  ·  #34256
Ich habe mir aus China eine 15 KW Windkraftanlage mit einem Controller gekauft. Jetzt bin ich auf der Suche nach einem passenden Wechselrichter. Leider kann mir der chinesische Hersteller kein Generatordiagramm (Volt, Ampere, Frequenz, watt) geben, außer einer Windgeschwindigkeits (m/s) Leistung (KW) Kurve. Ich möchte an dem Generator den Einspeiseumrichter aeocon 5000 (3x) anschließen.
Um diesen Einspeiser zu betreiben, brauche ich diese Generatordaten. Die Herstellerfirma will mir da keine Unterstützung geben, da sie nur für Anlagehersteller zuständig ist und meint das der Umrichter Teil eines Systems ist und die Anpassung mit einem Maschinenhersteller oft mehrere Monate dauert. Im Netz sind für dieses Gerät (aeocon 5000) keine Lieferanten zu finden. Über einen Lieferanten könnte ich die Eingabedaten erfahren. Ich werde im Frühjahr die Anlage aufbauen und die Daten ermitteln. Eine Alternative wären Umrichter von power one und sma. Aber der aeocom 5000 liefert bessere Netzeinspeise -Ergebnisse. Kann mir jemand für den aeocon 5000 einen Hinweis für einen Lieferanten geben?

Xsight

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 27.02.2013 - 12:23 Uhr  ·  #34302
Woher weißt du, dass der AEOCON bessere Netzeinspeiseergebnisse liefert? LAut Homepage hat er auch nicht die VDE-AR 4105. Würde ich nochmal beim Hersteller anfragen.
Weiterhin wird dir glaube ich kein Wechselrichterhersteller eine Kennlinie sagen können. Denn die WR-Hersteller berufen sich auf die Kennlinie des Anlagenherstellers. Wie möchtest du denn bei Ertragsverlust jemanden haftbar machen? Ich glaube nicht, dass sich Sieb & MEyer oder SMA auf die Kennlinie festnageln lassen. Die muss der KWEA Hersteller optimalerweise im Windkanal bestimmen.
Alles andere ist probierer und Bastelei. Denn woher soll der WR-Hersteller die Charakteristik der KWEA kennen wenn nicht vom KWEA Hersteller.
Wenn du nicht basteln willst, so brauchst du die Daten aus China.

gernoten

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 03.03.2013 - 20:09 Uhr  ·  #34364
Der aeocon hat die VDE AR 4105 (siehe PDF Datenblatt). Hier von der Firma: "Durch die direkte Nutzung des Rotor-Drehzahlsignals aus der Generatorfrequenz und den neun Stützstellen, die zur
Feinjustage der P(f)- bzw. P(U)-Regelkennlinie dienen, erzielt der aeocon eine exzellente Regelgüte". Noch mehr Infos zu dem aeocon>> http://www.sieb-meyer.de/produkte/items/aeocon-kwk.html
Da ich bisher noch keinen Händler für diese Gerät habe, bin ich bei der Firma Power one fündig geworden (PVI500TL-W). Laut Installationsanweisung wird hier die Leistungs/Spannungskennlinie gefordert mit 16 Eingaben. Nach der Aufstellung heißt es für mich, die Werte ( Volt und Ampere) alle ausmessen bei entsprechenden Windverhältnissen. Ein Windkanal müßte mindestens 10m Durchmesser haben. Eine andere Möglichkeit wäre mit einem getriebegedrosselten Antriebsaggregat und Drehzahlmesser mit Gegenlast. Technisch für mich nicht machbar.
Der Hersteller in China produziert diese KWK-Anlagen für den Inselbetrieb und hat mir trotz mehrfacher Anfragen mit eindeutigem Hinweis auf die Anforderungen für den Einspeiser keine Anwort geschickt. Also gehe ich davon aus, dass er sie nicht hat bis auf eine Leistung/Windgeschwindigkeits Kurwe. Ich frage mich dann wie hat er sie ohne Spannungs- und Stromstärkewerte ermittelt.
Die Firma produziert Anlagen von 300 watt bis 100 KW.

Menelaos

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 03.03.2013 - 23:03 Uhr  ·  #34367
Hallo Gernoten,

Ich denke du unterschätzt hier einige Dinge ganz gewaltig und hättest dich vielleicht im Vorfeld besser informieren sollen.
Eine 15 KW Anlage sollte so um die 8m Durchmesser haben und das ist ganz gewiss kein "Spielzeug". Ich bezweifle stark dass du überhaupt eine Baugenehmigung für dieses teil erhalten wirst, schon gar nicht ohne kombinierte Statik. Dazu kommt warscheinlich noch ein Schallgutachten usw.

Bei Starkwind und Sturm kann so eine Anlage mehrere Zig- KW Leistung erzeugen, man sollte also ganz genau darauf achten wie die Kennlinie richtig zu programmieren ist. Dabei kommt es auf wesentlich mehr Dinge an als du dir jetzt vielleicht vorstellen kannst. Es ist eben nicht so dass man immer nur den optimalen Leistungspunkt wählt sondern eben auch das Verhalten der Anlage an die jeweilige Windgeschwindigkeit anpasst. Dazu gehört auch, dass man wissentlich in bestimmten Bereichen die Anlage eben NICHT optimal laufen lässt, beispielsweise gegen Einspeisebeginn und im oberen Drittel Richtung cut-off.
Es würde den Rahmen sprengen genau auszuführen wann, wie und warum.
Was du auf jeden Fall benötigst ist die Auslegungsschnelllaufzahl des Rotors. Hast du dich nicht genau, werden auch die Ergebnisse entsprechend vom Optimum abweichen. Man kann sie schätzen...ja...aber so genau werden dann auch die Ergebnisse.

Auch musst du den Widerstand deines Generators ermitteln. Miss zwischen 2 Phasen den Widerstand. Dann bruacht man noch eine Spannungs-Drehzahlkurve. Es riecht wenn man diese im Leerlauf erstellt. Eine Lastkurve bringt auch keine besseren Ergebnisse als Rechnerei. Mit widerstand und Drehzahlkennlinie hat man generatorseitig alles was man braucht.

Freifeldversuche kannst du komplett vergessen, dafür ist das ganze nicht stetig genug.
Poste doch mal ein Bild deiner Anlage oder nenne den chinesischen Hersteller, am besten beides.

Ich kann dir den ganzen Kram berechnen den du brauchst, damit sollte die Anlage dann ganz gut laufen- du wirst aber im laufenden betrieb noch einige Parameter ergänzen oder abändern müssen, vor allem auch bezüglich Lautstärke der Anlage- auch eine Anpassungsfrage. Dafür müsste ich aber einige Annahmen treffen und das geht nur mit ausführlichem Bildmaterial und einigen Messungen.

Ganz so einfach ist das alles nicht und sehr zeitaufwendig...

Gruß
Max

Erdorf

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 04.03.2013 - 10:44 Uhr  ·  #34373
Hallo Gernoten,

Zitat
Also gehe ich davon aus, dass er sie nicht hat bis auf eine Leistung/Windgeschwindigkeits Kurwe.


Genau davon würde ich auch ausgehen.

Zitat
Ich frage mich dann wie hat er sie ohne Spannungs- und Stromstärkewerte ermittelt.


Die Spannung bei der Strom Insel liegt fest quasi und wird durch den Akku vorgegeben.
Auch wenn der Laie keinen großen Unterschied zwischen Netzeinspeisung und Akkueinspeisung sieht,
was ich nachvollziehen kann, der Unterschied ist erheblich.

Bei der Netzeinspeisung wird Spannung UND Strom vom Wechselrichter nach diversen Kriterien eingestellt.
Bei der Akkuspeisung gibt der Akku die Spannung vor (Ladezustand) und im Wesentlichen ändert sich nur der Strom, je nach Windangebot.
Die unterschiedliche Anwendung führt eigentlich immer zu unterschiedlich ausgelegten Generatoren,
im Extremfall sogar zu anderen Rotor Formen und sogar Bauformen.

Konkret kann ich nicht helfen, dazu habe ich zu wenig Detail Wissen.
Einige, wenige, hier im Forum haben ausgesprochenes Experten Wissen und könnten vielleicht helfen.

Gruß Frank

gernoten

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 04.03.2013 - 22:34 Uhr  ·  #34385
Hallo Max,
danke für deine umfangreichen Ausführungen. Ich habe den Widerstandwert gemessen. Zwischen den 2 Phasen sind 6,6 Ohm.
Hier der chinesische Hersteller und es handelt sich um diese Anlage. Für die WK-Anlage habe ich eine Baugenehmigung mit Static.
Die Leistungs- Kuve ist im Anhang. Von Aurora die Installationsanleitung .Unter Download.(Installations und Konfigurationsmanual). Auf Seite 17 die Parametereinstellung.

Grüße
Uwe

Menelaos

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 04.03.2013 - 23:44 Uhr  ·  #34386
Moin Gernoten,


6,6 Ohm ist erstmal recht viel...kommt aber auch auf die Spannung an...380 V steht da...das wird dann wohl gleichgerichtet sein und bei irgendwas um die 3 m/s anliegen.
Bitte miss das mal aus. Es reicht, wenn du die Leerlaufspannung nach Gleichrichtung bei 2 versch. Drehzahlen misst. Der Rest lässt sich über den Widerstand bemessen.
Wie ist die Anlage gegen Sturm geschützt? Ich sehe keine mechanische Sturmsicherung und kein Pitchsystem...mutig bei der Größe!

Gruß
Max

gernoten

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 05.03.2013 - 11:29 Uhr  ·  #34388
Hallo Menelaos,

ich habe hier die Power Curve von meinem Windrad und das Diagramm einer 10 KW Anlage von der chinesischen Fima Hummer, wo auch die anderen Werte zu sehen sind. Ich erkenne daraus keine Berechnungsgrundlage mit dem Widerstandswert von 6,6 Ohm von meinem Generator. Die WK-Anlage hat ein aerodynamisches, spannungsgesteuertes (über Bremswiderstände) und manelles Bremssystem.
Es bleibt dabei, wie mir ein Fachmitarbeiter von der Firma Sieb und Meyer auch schrieb, eine umfangreiche Messung bei laufenden Betrieb durchzuführen. Hier die Antwort von der Firma.

>>>>Haben Sie Dank für Ihre Anfrage. Leider können wir Ihnen nicht weiterhelfen. Das Problem mit den meisten chinesischen Anlagen ist, dass die technischen Angaben des Herstellers (oder Importeurs) nicht vollständig / inkonsistent sind. Wir haben das anhand mehrerer Anlagen in der Vergangenheit durchgerechnet. Hinzu kommt, dass chinesische Anlagen meist als Batterielader konzipiert sind und die Generatoren in Bezug auf Spannung und Innenwiderstand auch entsprechend ausgelegt sind. Bei der Erstellung des Parametersatzes ist es essentiell, exakte Daten zu haben. Wir haben in den letzten Jahren mehrere Kunden (Anlagenhersteller) bei der Optimierung ihres Systems unterstützt und wissen, welcher Arbeitsaufwand dahinter steckt. Der Umrichter ist Teil eines Systems - die Anpassung dauert auch mit einem Maschinenhersteller oft mehrere Monate.
Leider ist der Aufwand zu hoch, um ihn für jede Anlage in privaten Händen durchzuführen (zeitlich und finanziell). Unser Fokus liegt auf den Anlagenherstellern.
Ich bitte Sie um Verständnis für diese Position. Ohne zu wissen, welche Funktionen der von Ihnen erwähnte Controller übernimmt, ist eventuell ein Regler mit DC-Eingang aus dem Sortiment der Solarwechselrichterhersteller eine Option? Ihnen wünsche ich dennoch viel Erfolg mit Ihrer neuen Anlage. <<<<

Grüße Uwe


Foto[img][/img]

Menelaos

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 06.03.2013 - 14:52 Uhr  ·  #34394
Moin Uwe,

Zitat
ich habe hier die Power Curve von meinem Windrad und das Diagramm einer 10 KW Anlage von der chinesischen Fima Hummer, wo auch die anderen Werte zu sehen sind. Ich erkenne daraus keine Berechnungsgrundlage mit dem Widerstandswert von 6,6 Ohm von meinem Generator.


Ich schon ;-)

Wenn wir von einer konstanten Schnelllaufzahl des Rotors ausgehen, so möchte man meinen dass es anhand der Spannung recht einfach ist eine Leistungskurve zu erstellen. Leider können wir aber nicht mit der leerlaufspannung rechnen da diese unter Last mehr oder weniger stark einbricht. Wie stark sie das tut hängt nun vom Innenwiderstand des Generators ab. Je höher dieser ist, desto größer ist der Spannungsabfall in den Spulen. Das gilt es also zu ebrechnen und dafür wird dieser Wert dann eben gebraucht- ganz wichtig. Ebenso braucht man aber auch eine ordentliche Leerlaufspannungskurve oder zumindest 2 Wertepaare um zu schauen wie linear das ganze verläuft ( das sollte es im Idealfall im Leerlauf exakt tun, da keine Leistung abgefordert wird ).

Ohne das kommen wir nicht weiter!!!!

Ich habe mir die Kurve von der 10 KW Anlage angesehen und ich finde dass sie an allen Ecken und Kanten überhaupt keinen Sinn ergibt....keine Ahung was die Chinesen sich da zusammengerechnet haben- ist auf jeden Fall leider nicht wirklich zu gebrauchen. Sehr merkwürdige Kennlinie die da gefahren wird...passt nach meinem Ermessen irgendwie alles nicht zusammen.

Mit deiner Sturmischung bin ich nicht zufrieden. Hast du mal irgendein Problem mit dem Generator oder löst sich auch nur irgendwo ein Kabel, wars das mit Bremsung über Widerstände und deine Anlage kann dann ggf. sofort hochdrehen und ist nicht mehr zu stoppen. Aerodynamische Bremse....ja irgendwann fängt jedes Rotorblatt an in Stall überzugehen...allerdings möchte ich das bei einer Anlage mit 9 m Durchmesser nicht erleben. Stell dir mal vor du hast STurm mit 30m/s Wind oder mehr und dein generator gibt den geist auf und greift keine Leistung mehr ab....und dann ein 9m Rotor der mit guten 400-500 UPM dreht ohne Möglichkeit das teil zu stoppen......wie lange das Material das mitmacht bis es durch die Gegend fliegt?

Aber gut, das ist hier nicht Thema...wollte es aber nochmal angesprochen haben da mich das ziemlich gruselt.

Was du nun also tun musst: vermesse deinen Generator. Leerlaufspannung nach Gleichrichung gegen Drehzahl und bilde 2 oder 3 Wertepaare.
Danach können wir eine Schnelllaufzahlannahme machen.

Gruß
Max

gernoten

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 06.03.2013 - 17:40 Uhr  ·  #34396
Hallo Max,

bis ich die Messungen durchführen kann, werden noch ca. 2 Monate vergehen. Ende März wird das Fundament gegossen und nach 4 Wochen kann dann die Anlage aufgebaut werden. Wenn ich die ersten Ergebnisse habe, melde ich mich im Forum zurück bzw. gebe ich dir Bescheid.
Die Anlage hat noch über den Windgeschwindigkeitsmesser eine zusätzliche Sturmsicherung und dreht sich ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit automatisch aus dem Wind. Über einen Akku läßt sich bei Stromausfall die Steuerspannung aufrecht erhalten.

Grüße
Uwe

Menelaos

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Re: Wechselrichterabgleich mit Generator

 ·  Gepostet: 06.03.2013 - 20:19 Uhr  ·  #34397
Zitat
Die Anlage hat noch über den Windgeschwindigkeitsmesser eine zusätzliche Sturmsicherung und dreht sich ab einer bestimmten Windgeschwindigkeit automatisch aus dem Wind. Über einen Akku läßt sich bei Stromausfall die Steuerspannung aufrecht erhalten.


OK, das beruhigt mich :-)

Ja dann melde dich wenn du die Daten hast und dann gucken wir mal was wir machen können :-)

LG
Max