Meten aan E+PV installaties

Transcriptie

1 Meten aan E+PV installaties Maakt u het verschil? KWx BV 1

2 Maakt u het verschil? KWx BV 2

3 Indeling 1. Opbouw E+PV installatie 2. Eigenschappen PV generator 3. Risico s, rendement en PQ 4. Controle en metingen KWx BV 3

4 1. Opbouw E+PV installatie KWx BV 4

5 NEN 1010, Bijlage 712A KWx BV 5

6 Opbouw E + PV installatie L1 L2 L3 N + - ~ = PE R B R A KWx BV 6

7 Opbouw E + PV installatie Trafo DC I/O RCD AC I/O POC kwh meter Verbruiker = ~ Verdeelinrichting KWx BV 7

8 2. Eigenschappen PV generator KWx BV 8

9 PV generator: DC bron / de I-V curve KWx BV 9

10 PV generator: relatie I-V en P-V curve KWx BV 10

11 PV generator: instraling afhankelijk KWx BV 11

12 PV generator: temperatuur afhankelijk α de stroom temperatuur coëfficiënt is positief Irr = 1000 W/m 2 β - de spanning temperatuur coëfficiënt is negatief I-V curve van een PV module bij een constante instraling KWx BV 12

13 PV generator: Isc en temperatuur De PV generator kan worden kortgesloten zonder schade De stroom bij I MPP is bijna gelijk aan I SC 1048 W/m W/m W/m W/m 2 G [W/m 2 ] I sc [A] 8,75 8,11 I MPP [A] 8,17 7,57 Het Maximum Power Point (MPP) heeft een negatieve temperatuur coëfficiënt. De beste efficiency ligt bij: lage temperatuur en hoge instraling , ,28 4,00 KWx BV 13

14 PV generator: serieschakeling KWx BV 14

15 PV generator: capaciteit PV panelen hebben een relatief hoge capaciteit Vocht afhankelijk Lekstromen en isolatieweerstand Riso lager naarmate string groter is KWx BV 15

16 3. Risico s, rendement en PQ aspecten PV installatie KWx BV 16

17 Risico s Fabrikanten geven 15 tot zelfs 20 jaar garantie, investeerders denken, onterecht, dat PV systemen geen onderhoud nodig hebben. Fouten in PV systemen Schade, ontstaan tijdens: fabricage transport installatie gebruik Veroudering Veranderingen in de omgeving KWx BV 17

18 Risico s Omgevingsinvloeden Weersinvloeden: van extreem koud tot extreem warm, regen, sneeuw, ijs, hagel Schaduw Ratten, vogels Fouten in ontwerp en installatie Losliggende kabels Verticale kabels over lange lengte zonder bevestiging Elektrochemische wijzigingen Slechte verbindingen (imitatie MC4) KWx BV 18

19 KWx BV 19

20 PV generator, een DC bron PV panelen genereren DC energie met een spanning tot 1000 Vdc en stromen 10 Adc of meer DC vlambogen zijn een risico In serie: onderbreken van een stroomvoerende geleider of overgangsweerstand Parallel: tussen + en geleiders bij isolatie defecten Naar aarde: bij defecten in paneel of bekabeling = ~ KWx BV 20

21 KWx BV 21

22 KWx BV 22

23 Rendement PV installatie POC = Trafo kwh meter ~ AC bekabeling Omvormer DC bekabeling PV generator Impedantie Omvormer efficiency MPP tracker(s) Weerstand Efficiency Instraling T omgeving T paneel AC verliezen Omvormer verliezen DC verliezen PV generator verliezen P totaal P omvormer P PV generator KWx BV 23

24 Spanningsniveau: spanningsverlies A Trafo POC kwh meter belasting V 1 V 2 impedantie impedantie 230V 230V 230V Spanningsniveau nullast I = 0 A V 1 = V 2 230V 228V 225V Spanningsniveau belasting I = A V 1 > V 2 (U verlies, max 5%) KWx BV 24

25 Spanningsniveau: spanningsopdrijving Trafo POC kwh meter ~ = V 1 A V 2 impedantie impedantie 230V 230V 230V Spanningsniveau nullast (max 253 V) I = 0 A V 1 = V 2 230V 234V 240V Spanningsniveau belasting (max 253 V) I = A V 1 < V 2 KWx BV 25

26 4. Controle, meting en beproeving E+PV installaties KWx BV 26

27 Waarom controle, meting en beproeving? 1. NEN 1010 geldt ook voor E+PV installaties 2. Het verschil voor de klant a. Het gekochte Wp vermogen wordt ook geleverd b. Fouten worden direct geconstateerd c. Compleet dossier vergemakkelijkt onderhoud d. Documentatie e. Verzekeraars? 3. Het verschil voor de installateur a. Begin van een klantrelatie voor periodieke controle, uitbreiding PV installatie, domotica of levensloop aanpassingen b. Meting is bewijs voor weerleggen van claims c. Aantoonbaar, herleidbaar d. Energielogger als aquisitie KWx BV 27

28 Controle 1. NEN 1010 deel 6 2. NEN-EN-IEC Gebruik de Uneto-VNI checklists a. Opnameformulier b. Opleveringschecklist c. Meting en beproevingschecklist KWx BV 28

29 Eerste stap: uitschakelen 2 Trafo DC I/O = ~ 1 RCD AC I/O POC kwh meter Verdeelinrichting 3 Verbruiker 1. Omvormer veilig spanningsloos maken: AC zijde 2. DC zijde omvormer 3. Andere componenten uitschakelen en scheiden: Server, PC, alarmcentrale, etc KWx BV 29

30 Riso Trafo DC I/O RCD AC I/O POC kwh meter Verbruiker = ~ Verdeelinrichting Riso Spanningsloos Meetspanning 500Vdc Grenswaarde > 1,0 MΩ KWx BV 30

31 Zi (Z L-N ) Trafo POC kwh meter Zi Verbruiker DC I/O = ~ RCD AC I/O Zi Verdeelinrichting Zi binnenkomend Zi omvormer Δ Zi spanningsverlies KWx BV 31

32 Impedantie Zi Zi binnenkomend Zi omvormer Δ Zi Zi = ~ R B R A KWx BV 32

33 Zs (Z L-PE ) Trafo POC kwh meter Zs Verbruiker DC I/O = ~ RCD AC I/O Zs Verdeelinrichting Zs of Zs RCD (aardlekschakelaar) KWx BV 33

34 Impedantie Zs (TT stelsel) L1 L2 L3 N PE Zs R B R A Zs Zi KWx BV 34

35 Impedantie Zs (TN stelsel) L1 L2 L3 N PE Zs R B Zs Zi KWx BV 35

36 Aardlekschakelaar Testen van de aardlekschakelaar KWx BV 36

37 Testen aardlekschakelaar Metingen en beproevingen Functionele beproeving testknop Uitschakeltijd Uitschakelstroom? De juiste volgorde: 1. Uitschakeltijd 2. Uitschakelstroom 3. Functionele beproeving testknop KWx BV 37

38 Aardlekschakelaartest SCHAKELAAR AARDLEK L1 L2 L3 N PE tijd stroom R B R A I I t t KWx BV 38

39 Metingen PV installaties KWx BV 39

40 Waarom PV testen? Trafo DC I/O RCD AC I/O POC kwh meter Verbruiker = ~ Verdeelinrichting 1. Veiligheid 2. Efficiency 3. Fouten opsporen KWx BV 40

41 Temperatuur en instraling sensoren KWx BV 41

42 R PE Trafo DC I/O RCD AC I/O POC kwh meter Verbruiker = ~ Rlo Verdeelinrichting EN Rlo wordt gemeten indien vereffeningsleiding van toepassing KWx BV 42

43 Riso + DC I/O RCD AC I/O Trafo POC kwh meter Verbruiker = ~ Riso Verdeelinrichting EN 62446! String losgekoppeld! String staat onder spanning Meting met 500Vdc KWx BV 43

44 Riso - DC I/O RCD AC I/O Trafo POC kwh meter Verbruiker = ~ Riso Verdeelinrichting EN 62446! String losgekoppeld! String staat onder spanning Meting met 500Vdc KWx BV 44

45 Isc, Uoc, I-V, polariteit DC I/O RCD AC I/O Trafo Verdeelinrichting POC kwh meter Verbruiker = ~ I-V! String staat onder spanning I-V bevat Uoc, Isc en polariteit (EN 62446) KWx BV 45

46 STC Standaard Test Condities Om meetresultaten te kunnen vergelijken moeten de gemeten waarden worden herberekend naar STC waarden Instraling: 1000 W/m2 Paneel temperatuur: 25 C Air mass factor (AM): 1,5 De leverancier van panelen specificeert de waarden om STC (via instrumenten en software) te kunnen berekenen KWx BV 46

47 STC Standaard Test Condities IV nom IV STC STC karakteristiek IV meas gemeten karakteristiek KWx BV 47

48 STC Standaard Test Condities P meas = f(iv meas ) P STC = f(iv meas, T cell,i rr ) P nom = f(iv nom ) nominaal STC gemeten KWx BV 48

49 I-V curve metingen MPP STC MPP nom MPP STC MPP nom String ~OK Gedeeltelijke schaduw KWx BV 49

50 I-V curve metingen 2 panelen in volledige schaduw 2 panelen gedeeltelijk in schaduw Verschil 2xU oc_module KWx BV 50

51 KWx BV 51

52 Een cel afgedekt (hand) KWx BV 52

53 Defect paneel KWx BV 53

54 Defect paneel + goed paneel in serie KWx BV 54

55 Voorbeeldmeting 12 panelen (5x5 cm afgedekt) KWx BV 55

56 KWx BV 56

57 Meetvolgorde Visuele controle, foto s Veiligheid mens en installatie, omvormer veilig uitschakelen Temperatuur en instraling - Plaatsing op PV panelen, starten logger - Beschermingsleiding R LO 4 Verdeler - Zi, Zs (referentie) - RCD indien nodig Omvormer AC - Zi, Zs (vergelijk met referentie) - Beschermingsleiding R LO Nulmeting Voor aanvang van werkzaamheden, indien nodig: Zs, Zi, Ra, Omvormer DC, panelen - Polariteit - Isolatieweerstand - Isc, Uoc, I-V curve - Zi - Thermografie Omvormer & PQ Optionele metingen: - Rendement omvormer Pin/Puit - PQ meting omvormer KWx BV 57

58 Maakt u het verschil? KWx BV 58