Meten aan E+PV installaties Hoe en waarom meten aan E+PV installaties? © KWx BV - 2013 1
#zonnepanelen trending topic
© KWx BV - 2013 2
#zonnepanelen trending topic
© KWx BV - 2013 3
Zonnestroom is elektrotechniek!
© KWx BV - 2013 4
Opbouw E+PV installatie
© KWx BV - 2013 5
Opbouw E+PV installatie
+ -
=
L1 L2 L3 N
~
PE
RB
RA
© KWx BV - 2013 6
Opbouw E+PV installatie
Trafo
kWh meter
RCD
=
Verdeler
AC I/O
DC I/O
~
© KWx BV - 2013 7
Opbouw PV installatie
© KWx BV - 2013 8
NEN 1010, Bijlage 712A
© KWx BV - 2013 9
Metingen E+PV installatie
© KWx BV - 2013 10
Eerste stap metingen
Trafo
kWh meter
RCD
=
Verdeler
AC I/O
DC I/O
~
Omvormer veilig spanningsloos maken 1. AC zijde 2. DC zijde Andere componenten uitschakelen en scheiden Server, PC, alarmcentrale, etc © KWx BV - 2013 11
Isolatieweerstand Nominale spanning
Meetspanning NEN 1010
R ISO NEN 1010
SELV- en PELV-ketens
250 Vdc
> 0,5 MΩ
< 500 V, met inbegrip FELV ketens
500 Vdc
> 1,0 MΩ
1000 Vdc
> 1,0 MΩ
> 500 V
Meetspanning NEN 3140
R ISO NEN 3140
DC meetspanning > Unom in DC (b.v. 230 VDC)
Weerstand > 1000*Unom (b.v. 230 kΩ)
L1 L2 L3 N PE
RB
RA
Waarom? 1. Meting volgens NEN 1010 en NEN 3140 © KWx BV - 2013 12
Aardlekschakelaartest (RCD test) 1. 2. 3.
Uitschakeltijd Uitschakelstroom Functionele beproeving testknop
tijd
stroom
I
I t
t AARDLEK
SCHAKELAAR
L1 L2
L3 N PE
RB
RA
Waarom? 1. Beproeven RCD
(NEN 1010 en NEN 3140)
© KWx BV - 2013 13
Impedantie Zi Zi binnenkomend Zi omvormer Δ Zi
Zi
= ~
RB
RA
Waarom? 1. Impedantie foutstroomketen (NEN 1010 en NEN 3140)
2. Rendement (Pverlies max 1%) 3. Spanningsniveau (PQ) © KWx BV - 2013 14
Spanningsniveau Vermogen Verdeler
Trafo
belasting
kWh meter
impedantie
230V
230V
230V
228V
impedantie
230V
Spanningsniveau nullast
225V
Spanningsniveau belasting
© KWx BV - 2013 15
Spanningsniveau Vermogen
=
Verdeler
Trafo
kWh meter
impedantie
230V
230V
230V
234V
~ impedantie
230V
Spanningsniveau nullast (max 253 V)
240V
Spanningsniveau belasting (max 253 V)
© KWx BV - 2013 16
Impedantie Zs (TT stelsel)
Zs ≠ Zi
L1 L2
L3 N
Zs
PE
RB
RA
Waarom? 1. Impedantie foutstroomketen (NEN 1010 en NEN 3140)
© KWx BV - 2013 17
Impedantie Zs (TN stelsel)
Zs ≈ Zi
L1 L2
L3 N
Zs
PE
RB
Waarom? 1. Impedantie foutstroomketen (NEN 1010)
© KWx BV - 2013 18
Temperatuur en instraling sensoren
Waarom? 1. Rendement: vergelijken met standaard test condities STC 2. Prestatie van panelen is afhankelijk van: instraling en temperatuur © KWx BV - 2013 19
STC – Standaard Test Condities
Vergelijken meetwaarden met datasheet (STC waarden) STC
Instraling: 1000 W/m2 Paneel temperatuur: 25 °C Air mass factor (AM): 1,5
© KWx BV - 2013 20
Instraling afhankelijkheid
© KWx BV - 2013 21
Instraling afhankelijkheid De PV generator kan worden kortgesloten zonder schade De stroom IMPP is bijna gelijk aan ISC 1048 W/m2 971 W/m2 750 W/m2
513 W/m2
G [W/m2]
Isc [A]
IMPP[A]
1048
8,75
8,17
971
8,11
7,57
750
6.26
5,85
513
4,28
4,00
© KWx BV - 2013 22
Temperatuur afhankelijkheid Irr = 1000 W/m2
α – de stroom temperatuur coëfficiënt is positief
Het Maximum Power Point (MPP) heeft een negatieve temperatuur coëfficiënt. De beste efficiency ligt bij lage temperatuur en hoge instraling.
β - de spanning temperatuur coëfficiënt is negatief
I-V curve van een PV module bij een constante instraling © KWx BV - 2013 23
R PE (indien van toepassing)
= ~
Waarom? 1. Meting volgens NEN-EN 62446 2. Risico van corrosie © KWx BV - 2013 24
R ISO +
= ~
Waarom? 1. Risico DC vlambogen 2. Meting volgens NEN-EN 62446
© KWx BV - 2013 25
R ISO -
= ~
Waarom? 1. Risico DC vlambogen 2. Meting volgens NEN-EN 62446
© KWx BV - 2013 26
Eigenschappen PV generator PV panelen hebben een relatief hoge capaciteit Vocht afhankelijk Lekstromen en isolatieweerstand Riso lager naarmate string groter is
© KWx BV - 2013 27
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 - 2013 28
Uoc, Isc, I-V curve, polariteit
= ~
Waarom? 1. Uoc, Isc meting volgens NTA 8013 en NEN-EN 62446 2. I-V curve meting voor rendement © KWx BV - 2013 29
I-V curve
IVnom
IVSTC STC karakteristiek IVmeas gemeten karakteristiek
© KWx BV - 2013 30
P-V curve
Pmeas = f(IVmeas)
nominaal
PSTC = f(IVmeas, Tcell,Irr) Pnom = f(IVnom)
STC
gemeten
© KWx BV - 2013 31
I-V curve metingen
MPPSTC
String ~OK
MPPnom
MPPSTC
MPPnom
Gedeeltelijke schaduw
© KWx BV - 2013 32
I-V curve metingen
2 panelen in volledige schaduw
2 panelen gedeeltelijk in schaduw Verschil ≈ 2xUoc_module
© KWx BV - 2013 33
Eén paneel
© KWx BV - 2013 34
E’n paneel, een cel afgedekt (hand)
© KWx BV - 2013 35
Defect paneel
© KWx BV - 2013 36
Defect paneel + goed paneel in serie
© KWx BV - 2013 37
Voorbeeldmeting 12 panelen (5x5 cm afgedekt)
© KWx BV - 2013 38
Metrel EuroLinkPV
© KWx BV - 2013 39
© KWx BV - 2013 40
Thermografie mast
13 meter carbon fiber Inspectie van gebouwen Inspectie van daken vanaf de grond Inspectie van platte daken vanaf het dak: overzicht Industriële inspecties Stadsverwarming Voor FLIR camera’s met Wifi in combinatie met de FLIR app © KWx BV - 2013 41
© KWx BV - 2013 42
Rendement PV installatie
=
Verdeler
Trafo
kWh meter
Variabelen
AC bekabeling
Omvormer
DC bekabeling
PV generator
Impedantie
Omvormer efficiency MPP tracker(s)
Weerstand Connectoren
Efficiency Instraling Veroudering Tomgeving, Tpaneel
Koeling Omgeving
Dieren Weersinvloeden Aanleg
Schade (fabricage,
AC verliezen
Omvormer verliezen
DC verliezen
PV generator verliezen
PTotaal
Pomvormer
Externe factoren
Verliezen Opbrengst
~
transport, gebruik)
Schaduw Vervuiling
PPV generator © KWx BV - 2013 43
Veiligheid PV installatie
=
Verdeler
Trafo
kWh meter
Variabelen
Externe factoren Risico
~
AC bekabeling
Omvormer
DC bekabeling
PV generator
Impedantie ZL-N, ZL-PE
Interne beveiliging
Weerstand
Junction box
Aanleg Gebruik
Aanleg Gebruik
Overgangsweerstand Isolatiedefecten
RCD Isolatie bewaking
Connectoren Kabels
Dieren Weersinvloeden Aanleg
Aanleg
DC vlambogen
DC vlambogen
© KWx BV - 2013 44
Meer informatie?
Metingen aan PV installaties Via www.kwx.nl/meten-aan-pv-installaties.aspx Of mail naar
[email protected]
Cursus PV, PQ & NEN 1010 Docent: Sjef Cobben Apeldoorn, 21 november 2014
© KWx BV - 2013 45
Dank voor uw aandacht!
Kees Compaan KWx Meetinstrumenten Telefoon 0186 633600 E-mail
[email protected] Website www.kwx.nl
© KWx BV - 2013 46
