Der Wechselrichter, als zentrale Komponente des gesamten Kraftwerks, befindet sich oberhalb der Gleichstromkomponenten und unterhalb der netzgekoppelten Geräte. Er kann nahezu alle Parameter des Kraftwerks erfassen. Bei Störungen kann die Rückmeldung des Wechselrichters genutzt werden, um den Zustand der zugehörigen Anlagenkomponenten zu überprüfen. Im Folgenden werden einige häufige Fehlerinformationen und deren Behebung bei Photovoltaik-Wechselrichtern beschrieben.
Kein Netzanschluss
Fehlerursache:Dies deutet entweder auf keine Verbindung zum Stromnetz oder auf eine Unterbrechung des Wechselstrom-Leistungsschalters hin, wodurch der Wechselrichter die Spannung aus dem Stromnetz nicht erkennt.
Lösung:
1.Prüfen Sie, ob das Stromnetz ausgefallen ist. Falls ja, warten Sie, bis die Stromversorgung wiederhergestellt ist.
2.Wenn das Stromnetz normal funktioniert, prüfen Sie mit einem Multimeter im Wechselspannungsmodus, ob die Wechselspannung am Ausgang normal ist. Messen Sie zunächst am Wechselrichterausgang und prüfen Sie, ob dort Probleme vorliegen. Falls keine Probleme auftreten, könnte eine Unterbrechung im externen Wechselstromkreis vorliegen. Prüfen Sie die Sicherheitsschalter wie Luftschalter, Messerschalter und Über-/Unterspannungsschutz auf Beschädigung oder Fehlfunktion.
Wechselspannung außerhalb des zulässigen Bereichs
Fehlerursache:Wird eine Photovoltaikanlage an das netzseitige Verbrauchernetz angeschlossen, kann die Spannung am Anschlusspunkt ansteigen. Je höher der Innenwiderstand des Netzes ist, desto größer ist dieser Anstieg. Je näher der Wechselrichter am Transformator liegt, desto geringer ist der Leitungswiderstand und desto geringer sind die Netzschwankungen. Am Netzende hingegen, je länger die Leitung, desto größer sind die Spannungsschwankungen. Daher verschlechtert sich die Netzumgebung des Wechselrichters, wenn dieser weit vom Transformator entfernt angeschlossen ist. Überschreitet die Spannung die obere Betriebsgrenze des Wechselrichters, kommt es zu einem Fehler und der Wechselrichter schaltet sich ab.
Lösung:
1.Um die Leitungsverluste zu reduzieren, sollte der Anschlusspunkt der Photovoltaikanlage möglichst nahe am Transformatorausgang platziert werden.
2.Verkürzen Sie die AC-Ausgangsleitung des Wechselrichters so weit wie möglich oder verwenden Sie dickere Kupferkernkabel, um die Spannungsdifferenz zwischen Wechselrichter und Stromnetz zu verringern.
3.Heutzutage verfügen die meisten netzgekoppelten Wechselrichter über eine Wechselspannungsregelung. Wenden Sie sich an den Hersteller, um den Wechselspannungsbereich zu erweitern und so Netzspannungsschwankungen auszugleichen.
4.Reduzieren Sie nach Möglichkeit die Ausgangsspannung des Transformators.
Niedrige Isolationsimpedanz
Fehlerursache: Der Wechselrichter verfügt über eine Funktion zur Erkennung der Isolationsimpedanz auf der Gleichstromseite. Wird eine Impedanz zwischen Plus- und Minuspol auf der Gleichstromseite von unter 50 kΩ festgestellt, meldet der Wechselrichter die Fehlermeldung „PV-Isolationsimpedanz zu niedrig“, um die Gefahr eines Stromschlags durch gleichzeitigen Kontakt von Personen mit spannungsführenden Modulteilen und Erde zu verhindern. Einflussfaktoren hierfür sind unter anderem: Leckströme von Gleichstromkomponenten, Beschädigungen der Kabelisolierung, Feuchtigkeit an freiliegenden spannungsführenden Teilen, mangelhafte Erdung der Modulträger sowie übermäßig hohe Luftfeuchtigkeit in der Umgebung von Außen- und Kraftwerksanlagen.
Lösung:
Trennen Sie die AC- und DC-Leistungsschalter. Verwenden Sie einen speziellen MC4-Demontageschlüssel, um die Plus- und Minuspole der DC-Messgruppe von der DC-Seite zu entfernen und so eine zuverlässige Erdung der Modulhalterung zu gewährleisten. Messen Sie mit einem Multimeter im Megaohm-Bereich die Impedanz jedes Pluspols gegen Erde. Verbinden Sie die rote Messspitze mit dem Pluspol der Messgruppe und die schwarze mit Erde. Messen Sie anschließend die Impedanz jedes Minuspols gegen Erde, indem Sie die rote Messspitze an den Minuspol der Messgruppe anschließen. Ein Wert über 50 kΩ deutet auf eine intakte Isolation der Messgruppe hin. Ein Wert unter oder gleich 50 kΩ deutet auf ein Problem mit der Isolation hin. Überprüfen Sie die Kabel der Messgruppe einzeln auf Beschädigungen oder Kontaktprobleme. Eine niedrige Isolationsimpedanz wird in der Regel durch einen Kurzschluss zwischen Plus- und Minuspol verursacht.
Hoher Leckstrom
Fehlerursache:Das Leckstromerkennungsmodul des Wechselrichters erkennt einen zu hohen Leckstrom, schaltet den Wechselrichter zum Schutz der Personensicherheit ab und meldet diese Fehlermeldung.
Lösung:
1. Trennen Sie den PV-Eingang, starten Sie die Maschine neu und beobachten Sie, ob die Maschine wieder normal funktioniert.
2.Prüfen Sie, ob der Schutzleiter des Wechselstroms mit dem stromführenden Leiter verbunden ist, messen Sie, ob die Spannung zwischen dem Schutzleiter und dem stromführenden Leiter normal ist, oder verwenden Sie einen Leckstromdetektor zur Erkennung.
3.Besteht keine Verbindung zwischen Erdungsdraht und stromführendem Draht, handelt es sich wahrscheinlich um einen Maschinenfehler. Wenden Sie sich an den Hersteller.
Hoch-Gleichspannung
Fehlerursache:Zu viele Komponenten in einem einzelnen PV-String führen zu einer Spannung, die die PV-Spannungsgrenze des Wechselrichters überschreitet.
Lösung:
Überprüfen Sie die Parameter des Wechselrichters, bestimmen Sie den Eingangsspannungsbereich der Gleichspannung und messen Sie anschließend, ob die Leerlaufspannung des Strangs innerhalb des zulässigen Bereichs des Wechselrichters liegt. Falls sie den zulässigen Bereich überschreitet, reduzieren Sie die Anzahl der in Reihe geschalteten Komponenten im Strang.
Wird eine niedrige PV-Spannung gemeldet, sollte man prüfen, ob die Anzahl der in Reihe geschalteten Komponenten zu gering ist, ob die positiven und negativen Pole des Strangs vertauscht sind, ob die Klemmen locker sind, ob der Kontakt schlecht ist oder ob ein offener Stromkreis im Strang vorliegt.
Anzeigefehler des Wechselrichters
Fehlerursache:
1.Es liegt kein Fehler im Gleichstromeingang oder der Hilfsstromversorgung vor. Das LCD-Display des Wechselrichters wird mit Gleichstrom versorgt, und die Komponentenspannung erreicht nicht die Anlaufspannung des Wechselrichters.
2.Die PV-Eingangsklemmen sind vertauscht. Die PV-Klemmen haben positive und negative Pole, die zueinander passen müssen und nicht verpolt mit anderen Strings verbunden werden dürfen.
3.Der Gleichstromschalter ist nicht geschlossen.
4.Eine Komponente ist nicht angeschlossen, wodurch andere Zeichenketten nicht funktionieren.
Lösung:
1.Messen Sie die Gleichspannung am Eingang des Wechselrichters mit einem Multimeter im Spannungsmessmodus. Bei normaler Spannung entspricht die Gesamtspannung der Summe der Spannungen der einzelnen Komponenten.
2.Wenn keine Spannung anliegt, überprüfen Sie nacheinander, ob der Gleichstromschalter, die Verdrahtungsklemmen, die Kabelverbindungen und die Komponenten in Ordnung sind.
Überwachungsprobleme
Fehlerursache:Fehlende Kommunikation zwischen Datenlogger und Wechselrichter; Datenlogger ist nicht eingeschaltet; Signalprobleme am Installationsort; interne Probleme mit dem Datenlogger.
Lösung:
1.Prüfen Sie, ob die Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Datenlogger und dem Wechselrichter normal funktioniert, und beobachten Sie den Status der Kommunikationsanzeigeleuchten.
2.Prüfen Sie die Signalstärke am Standort. Bei schwachem Signal ist möglicherweise eine leistungsstärkere Antenne erforderlich.
3.Scannen Sie die korrekte Seriennummer des Datenloggers.
4.Wenn unter normalen äußeren Bedingungen keine Probleme auftreten und der Datenlogger auch bei bestehender Verbindung nicht reagiert, kann dies als interner Fehler des Datenloggers gewertet werden.
Zusammenfassend wurden die typischen Probleme von Wechselrichtern in Photovoltaikprojekten analysiert und Lösungsansätze aufgezeigt. Das Verständnis der Ursachen und Behandlungsmethoden dieser Probleme ist unerlässlich. Darüber hinaus sind umfassende Sicherheitsmaßnahmen und ein ordnungsgemäßer Betrieb und eine gute Instandhaltung im täglichen Betrieb des Kraftwerks entscheidend für dessen Wirtschaftlichkeit.
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Veröffentlichungsdatum: 14. April 2024
