Fraunhofer ISE testet Wechselrichter in PV-Parks

Forscher sitzt vor Monitoren im Laborumfeld.Foto: Fraunhofer ISE
Impedanzspektroskopie von Wechselrichtern im Fraunhofer-Labor.
Wechselrichter beeinflussen sich in Photovoltaik-Parks gegenseitig. Wie genau, will das Fraunhofer ISE in einem neuen Projekt untersuchen.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelt mit Partnern eine neue Methode, um zu bestimmen, wie sich Wechselrichter in PV-Parks verhalten. Wie das Institut mitteilte, sucht es für die Erprobung im Feld noch geeignete Photovoltaik-Kraftwerke.

Im Gegensatz zu konventionellen Großkraftwerken sind Photovoltaik-Kraftwerke aus einer Vielzahl an Erzeugungseinheiten aufgebaut. Neben Wechselrichtern spielen kraftwerksinterne Verkabelungen und Transformatoren eine entscheidende Rolle für die elektrischen Eigenschaften am Netzanschlusspunkt. Diese Komplexität kann unter anderem zu unerwünschten Resonanzeffekten oder hohen Oberschwingungspegeln führen, die trotz umfangreicher Netzanschlussverfahren auftreten können. Die Folgen dieser Effekte reichen von erhöhten Verlusten über die Beeinflussung von Zählern bis hin zu Fehlfunktionen und Defekten.

»Netzanschlussrichtlinien fangen diese Probleme bisher nicht gut ab. Wir wollen das mit unseren Ansätzen im neu gestarteten Forschungsprojekt ändern«, erklärt Dr. Sönke Rogalla, Abteilungsleiter Leistungselektronik und Netzintegration am Fraunhofer ISE. Für einzelne Wechselrichter hat das Fraunhofer ISE bereits im Forschungsprojekt »StarStrop« mit der differentiellen Impedanzspektroskopie eine Methode zur Bestimmung der Impedanz und der internen Oberschwingungsquellen entwickelt.

Wechselrichter stören sich gegenseitig in PV-Parks

»Im Feld, wo viele Wechselrichter sowie weitere Komponenten zusammenkommen, beeinflussen sich die Geräte jedoch untereinander. Unser Projektkonsortium plant, die differentielle Impedanzanalyse als neues Verfahren zur Bewertung des Stabilitäts- und Oberschwingungsverhaltens auch für komplexe erneuerbare Kraftwerke und Netze zu erproben«, erklärt Sebastian Kaiser, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Unser Ansatz ist es, bereits während der Planung des Kraftwerks die eingesetzten Wechselrichter sowie den Netzanschlusspunkt zu analysieren. So können potenzielle Fehlerquellen schon im Vorfeld identifiziert und Abhilfemaßnahmen getroffen werden.«

Die zunächst im Labor entwickelten Messmethoden sollen durch konkrete Messungen in drei verschiedenen PV-Kraftwerken zur Erprobung kommen. Neben einem mobilen Messcontainer der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg soll ein durch den Messgerätehersteller morEnergy GmbH neu entwickeltes mobiles Anlagenimpedanzmessgerät zum Einsatz kommen. Zusammen mit dem PV-Kraftwerksbetreiber greentech GmbH wird zudem eine Health Monitoring Methode erprobt.

Das Fraunhofer ISE lädt Betreiber von bestehenden Photovoltaik-Kraftwerken ein, ihren Kraftwerkspark für diese Feldmessungen zur Verfügung zu stellen. Für Kraftwerke mit Problemen bieten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen des Projekts eine kostenlose Analyse an.

31.7.2023 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH

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