Generator an PV

Hallo zusammen,

und wieder stelle ich mir eine einfache Frage…. Ein Kunde möchte sein Haus über seinen 3 phasigen Generator via Netzumschalter anschließen können. An der Kundenanlage ist ein Victron System und weitere AC WR. Es geht um Notbetrieb das Anbinden des Generators in das ESS steht nicht zur Debatte.

Was nun wenn er da einen Inverter Generator anschließt und die PV WR und das Victron System das Netz des Generators akzeptieren würden? Ausschließen würde ich das je nach Generator nicht.

Ich vermute kaum dass sich der Kraftstofftank füllt wenn die PV ihren Überschuss loswerden möchte ;.)

Erster spontaner Einfall: Über einen Hilfskontakt am Netzumschalter dessen Stellung abfragen und in Stellung Generator sämtliche PV deaktivieren. Wenn es sicher sein soll, dann nicht per Node-Red, sondern hart per Schütz.

Ja schon, in der Theorie gibt es viele Lösungen. Aber ist das wirklich nötig?

Ich frage mich halt, bin ich der einzige der über sowas nachdenkt, es gibt mittlerweile bestimmt hunderte Netzumschalter für Generatoren in Gebäuden… und bestimmt auch hunderte mit PV Anlagen. Ich glaube kaum dass jemand dort die Verteiler umrüstet und das Haus verkabelt für irgendwelche Schützsteuerungen. Mit dem Hilfskontakt die Wechselrichter direkt anzusteuern wäre sicher einfacher.

Ich frage mich nur ob ich da Zuviel darüber nachdenke oder ob es hunderte von Invertergeneratoren zerschießt wenn mal flächendeckend Netzausfall herrscht?

Bestimmt bist du nicht der einzige.

Bei der Frage wie man einen Generator einbinden kann, spielt auch die Größe der Anlage eine Rolle. Wenn es ein Einfamilienhaus ist bei dem der Besitzer die Möglichkeit haben möchte im Notfall das ESS mit einem kleinen Generator zu unterstützen, dann wäre ich bei der Lösung die Leistung mit einem 48V Netzteil in die Batterie einzuspeisen. Dann muss nur die Spannung des Ladegerätes unter der Ladeschlussspannung der Batterie sein.

Eine Alternative wäre vielleicht noch ein Quattro statt Multiplus, weil der zwei Eingänge für Netz und Generator hat. Aber da habe ich keine Erfahrungen ob da automatisch der Netzeingang Gridcode D kann und alternativ oder gar gleichzeitig der Generatoreingang den Generator akzeptiert. Die angeschlossene PV müsste dann im Inselfall über Frequenzanhebung abgeschaltet werden können.

Bei einer großen Anlage mit 6 Multiplus 15000, 16kW Generator und 40kWp PV wäre das eine ganz andere Nummer…

Die Möglichkeiten sind mir durchaus bekannt. Ich möchte keine Integration ins ESS. Am liebsten wäre es mir dass ein Generator es unter keinen Umständen erreicht dass die PV das Generatornetz akzeptiert. Natürlich könnte man den Generator sagen er soll mit 53Hz arbeiten etc. Ist mir alles bewusst, aber was wenn jemand auf die Idee kommt einfach einen Generator ans Hausnetz zu schalten?

Dann braucht er dafür eine spezielle Steckdose oder einen extrem bösen Adapter Schukostecker auf Schukostecker. Das ist wäre aber mehr als fahrlässig.

Die spezielle Steckdose darf in so einer Anlage nur zusammen mit Vorkehrungen zur Verriegelung PV gegen Generatoreingang installiert werden. Dafür muss das ja auch eine Fachkraft tun.

Ich würde nie meinen Kopf dafür hinhalten, dass jeder Wechselrichter in der Lage ist jeden Generator als “kein Netz” zu erkennen.

Das hast du falsch verstanden. Mit einem Netzumschalter und einem CEE Wandstecker ist das alles VDE konform, um gottes Willen… nur an dieser für den Generator gedachten Dose kann der Kunde ja jeden Generator (fachgerecht) einstecken. Aber die PV muss er vorher vom Hausnetz trennen. Da führt wohl kein Weg vorbei. Aber das ganze idiotensicher hinzubekommen ist ja dann ein Riesen Aufwand.

Schon klar. War mehr mit Augenzwinkern gemeint.

Dann würde ich einfach einen Netzumschalter mit Hilfskontakt nehmen, der die AC PV mit einem Schütz abtrennt.

Kenn das nur aus einer Installation ohne Victron/Batteriespeicher. Hatte bei einer Produktionsstätte mit insgesamt 250kW PV eine 600kVA Notstromanlage in Betrieb genommen. Dort wurde zu jedem einzelnen Wechselrichter eine Steuerleitung verlegt, um diese im Notstrombetrieb zu sperren. Die WR waren leider über das gesamte Areal verteilt, und auch an verschiedenen Unterverteilungen angeschlossen, somit war es nicht möglich nur einen zentralen Leistungsschalter für die PV auszuschalten. Das ganze ist schon ein paar Jahre her, damals war ein Speicher noch kein Thema, vielleicht ist inzwischen einer vorhanden und die WR werden heute nicht mehr gesperrt im Notstrombetrieb, wer weis.

Allgemein muss bei einem Notstromaggregat eine Rückleistung verhindert werden. Dabei muss unterschieden werden in Wirk- und Blindleistung. Ein Notstromaggregat besteht häufig aus einem Dieselmotor und einem Generator. Der Dieselmotor erzeugt dabei die Wirkleistung, der Generator die Blindleistung (vereinfacht natürlich).

Einen gewissen Anteil an Rückblindleistung kann der Generator aufnehmen, aber das sind in der Regel nur 10, vielleicht 15 Prozent der elektrischen Nennleistung. Rückblindleistung kann vom Generator nur in Wärme umgewandelt werden, ab einer gewissen Blindleistung verlierst du dann zusätzlich die Kontrolle über die Ausgangsspannung (Generator wird von der Blindenergie Fremderregt). Beides kann verheerend sein.

Rückwirkleistung kann quasi gar nicht aufgenommen werden, denn dies müsste der Dieselmotor tun. Der kann aber nicht weniger Gas geben als Null. Sobald der Dieselmotor keine Leistung mehr abgibt, erhöht sich im Notstrombetrieb automatisch die Frequenz, einfach nur weil die 50Hz durch die Drehzahl von Motor und Generator entstehen, und sobald das ganze “von Aussen” angetrieben wird, wird die Drehzahl und somit die Frequenz hochgehen.

Moderne Dieselmotoren mit elektronischer Einspritzung sollten dies eigentlich vertragen, würde dies aber trotzdem nicht als Dauerbetrieb empfehlen, die Leistung sollte immer positiv bleiben. Bei mechanischer Einspritzung kann dies zudem recht schnell kritisch werden, denn ein grosser Teil des Einspritzsystems wird mit Diesel geschmiert und gekühlt. Wird kein Diesel mehr eingespritzt, kann es sein dass Teile davon keine Schmierung und keine Kühlung mehr bekommen. Je nach Einspritztyp/Konstruktion halt.

Noch etwas ab vom Thema: Ein moderner Dieselmotor benötigt etwa 8% der elektrischen Nennleistung wenn er vom Generator angetrieben wird. Dies muss bei einer Inbetriebnahme getestet und gemessen werden. Die Notstromanlage läuft dazu parallel mit dem Netz, dann wird der Dieselmotor “ausgeschaltet” (bei modernen Motoren einfach Einspritzung deaktivieren) und somit läuft der Generator als Motor am Netz und treibt den Dieselmotor an. Wenn nun z.B. 8% gemessen werden, würde ich z.B. 6% als Rückleistungsgrenze festlegen und in der Notstromsteuerung programmieren. Heisst eine Rückwirkleistung ab 6% und mehr führt zu einem Notstopp der Anlage.

Und dann haben wir noch gar nicht über Abgasnachbehandlung gesprochen, die meist eine gewisse Mindest-Abgastemperatur für eine korrekte Funktion voraussetzt, was aber bei wenig abgegebener Leistung kaum erreicht wird. Ab das geht dann definitiv zu weit weg von der eigentlichen Frage hier.

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Danke für die ausführlichen Antworten…. also ist es tatsächlich üblich die PV im Generatorbetrieb abzuschalten.

Da fällt mir aber schon die nächste Frage ein: Was glaubt ihr wieviele Quattro in einem ESS laufen bei dem am ACout ein AC Wechselrichter betrieben wird? Und wieviele davon werden im Generatorbetrieb abgeschaltet?

Bitte nicht falsch verstehen, aber sowas kann nur in einem deutschen Gehirn passieren, das man sich im Falle eines Notfalles (Netzausfall) noch Gedanken um Abgasnachbehandlung macht. Wahrscheinlich gibt es in D sogar Gesetze die sowas regeln. :zany_face:

Ansonsten spannende Diskussion. :+1:

Du musst dir dazu Gedanken machen (also als Installateur und auch als Betreiber). Die technische Seite ist leider so, dass du sehr oft gar keine Wahl hast. Wenn ein Dieselmotor vom Hersteller mit einer Abgasnachbehandlung ausgerüstet wird, dann ist die aktiv, immer, ob Notstrombetrieb oder Testlauf macht für den Motor keinen Unterschied.

Bei Nachgerüsteten Anlagen kann man gewisse Unterscheidungen machen. Bei einem Partikelfilter hiesse das z.B. dass eine Bypassklappe installiert wird. Sobald der Gegendruck zu hoch wird, heisst der Filter ist verstopft, geht die Klappe im Notfall auf. Im Testbetrieb müsste man den Motor ausschalten.

Ein Oxi-Kat sollte es eigentlich aushalten, wenn er längere Zeit mit zu tiefer Temperatur und/oder ohne Harnstoff/Adblue im Notfall betrieben wird. Aber auch da, im Testbetrieb muss der Motor ausgeschaltet werden wenn der Kat nicht richtig arbeitet.

Ob die Luftreinhalteverordnung (Schweiz, so viel zum deutschen Hirn :wink: ) nun einzuhalten ist oder nicht, obs ein Notfall ist oder nicht, ist eine ganz andere Diskussion. Da gibt es noch viele Zwischenschritte zwischen reinem Testbetrieb und Ganzes-Land-ohne-Strom-Notstrombetrieb. Netzunterstützung oder Winterreserve sind so Schlagwörter für Situationen die irgendwo zwischen einem Notfall und einem normalen Betrieb liegen.

Der Generator soll also nicht an den AC IN der MultiPlus?
Die Umschaltung ist nach auf der AC OUT Seite?

Mit deutschem Gridcode und zertifizierten NA-Schutz dürften die PV-Wechselrichter auch von einem Invertergenerator das Netz nicht akzeptieren, zumindest tun dies die MultiPlus in aller Regel nicht.

Wenn im PV Wechselrichter ein falscher Gridcode hinterlegt ist, kann es aber sein, das die WR hochfahren und in den Generator einspeisen wollen.
Das hatte ich erst kürzlich in einer Anlage, da hat der Generator extrem in Spannung und Frequenz geschwankt und die Quattros haben ein paar Anläufe gebraucht um zuzuschalten.
Nach ein paar Minuten sind dann die Fronius plötzlich gestartet und haben produziert.

Ich konnte da leider nicht vor Ort direkt schauen, was in den Fronius eingestellt war, da ich keine Zugangsdaten hatte.
Die müssten aber einen deutschen Gridcode hinterlegt haben, da sie schon ein paar Jahre ohne Victron Anlage als Teileinspeisung liefen.

Ich muss da bei Gelegenheit noch mal hin und das prüfen.

Das muss man im Zweifel also erst testen und dann entsprechende Maßnahmen ergreifen.

Doch, AC in Seite. Es soll ein Umschalter direkt nach dem eHz. Netz-0-Generator.

Und wenn es ein sehr guter Generator ist dann ist der direkt futsch. Wenn es ein 48V Generator ist mit einem Multi als Inverter würde der NA Schutz das ja auch akzeptieren.

Da will ich mich nicht darauf verlassen, ich denke an der Anlage wo das passiert ist hat man das auch getestet… was war denn die Folge? Defekter Generator?

Des wegen ja testen.

  • ESS auf “Batterie in geladenen Zustand halten” stellen, so hat man eine gewisse Last auf dem Generator (ggf Eingangsstrombegrenzung anpassen).
  • Wenn man eine sehr große PV Anlage hat, ggf. ein paar WR oder ein paar Strings abschalten bzw. den Test bei trüben Wetter machen, so hat man dann weniger PV Leistung.
  • Anlage beobachten
  • Wenn der PV WR startet geht die Energie durch 1. erst mal in den Akku und durch 2. hat man die mögliche PV Leistung begrenzt.
  • Wenn man sieht, das PV Leistung kommt, kann man dann ja abschalten und muss weitere entsprechende Maßnahmen ergreifen, damit die PV WR eben nicht starten können.

Nix, siehe oben, ich stand an der Anlage und konnte direkt entsprechend reagieren.

Wenn man nicht so Testen kann/will oder dem Testergebnis nicht traut, dann muss man die Anlege eben direkt so bauen, das die PV WR im Generatorbetrieb nicht starten können.

Ok, ja klar, der Generator weiß ja nichts von einem Notfall, oder den anderen von dir erwähnten Zwischenbetriebsarten.

Danke für die Einblicke.

Gibt es nicht die Möglichkeit den Notstrom einfach auf 52Hz einzustellen?

Ja und Nein :wink:

Technisch möglich, klar. Mit Frequenzumrichtern und elektronischen Vorschaltgeräten sicher kein Thema, aber in einer Produktion mit noch vielen älteren Stanzmaschinen eher nicht so das gelbe vom Ei. 52Hz würde heissen dass alle Motoren ohne FU dann etwa 60Upm schneller laufen.

Regulatorisch eine grauzone. Im Notstrombetrieb bist du als Anlagenbetrieber auch eine Art Netzbetrieber (zumindest in der Schweiz, nehme aber nicht an dass Deutschland dies Grundlegend anders sieht), und hast bis zu einem gewissen Grad die selben Pflichten, unter anderem die Einhaltung der Spannungs- und Frequenzgrenzen. Auch wenn nur du selbst, oder deine eigene Anlage, von einer nicht-einhaltung Betroffen sind. Ob dies später jemals irgendjemand kontrolliert wage ich zu bezweifeln, aber durch eine Abnahme kommst du damit wohl nicht.

Ein weiteres Problem wird die Rücksynchronisierung sein. Bei Netzrückkehr möchtest du möglichst ohne Unterbruch zurück aufs Netz schalten, dazu muss dein Inselnetz ans öffenltiche Netz synchronisiert werden. Das beinhaltet auch gleiche Frequenz, also eine Rückkehr zu 50Hz, was wiederum für die PV-WR heisst dass sie wieder Einspeisen werden.

Das selbe Problem hat auch Victron, nur dass sie es relativ Elegant gelöst haben durch einen kurzen Anstieg der Inselfrequenz vor dem Synchronisieren, was die PV-WR ausschalten lässt, dann hat man 30s Zeit bis die WR wieder anfahren. Nur leider reichen diese 30s für eine Synchronisation mit einem Diesel selten. Abgesehen von der PID-Regelung an sich haben auch Lastsprünge einen enormen Einfluss auf die Dauer einer Synchronisierung. Wenn alles gut geht, keine Laständerung, schön eingestellte PIDs, dann sind 30s machbar. Aber garantieren möchte ich das nicht, weder als Techniker noch als Verkäufer.

in Deutschland ist es 1min. Bei größeren Anlagen könnte es ja auch reichen den Übergeordneten NA Schutz zu diesem Zwecke zu verwenden. Funktioniert aber auch nur wenn die Anlagen mit Kuppelschalter an der NSHV angeschlossen sind.