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Photovoltaik

Photovoltaik - Optimierer
AD-PVO 3000


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  Beschreibung

Der Photovoltaik-Optimierer AD-PVO 3000 überwacht die Einspeisung von Solarenergie am Hauptanschluss eines Gebäudes. Durch seinen frei parametrierbaren Analogausgang (0...20 mA, 4...20 mA, 0...10 V oder 2...10 V) können elektrische Heizstäbe über einen Thyristorsteller angesteuert werden. Der AD-PVO 3000 regelt die Heizstableistung so, dass die Einspeisung bei Null gehalten wird. Dies wird durch einen integrierten Software PI-Regler realisiert, der die Leistung am Heizstab bis zu seinem Maximalwert der Einspeiseleistung anpasst. Durch das Gerät wird die Energie vor Ort optimal umgesetzt und nicht ins öffentliche Niederspannungsnetz zurückgespeist. Dadurch werden PV-Anlagen für den Eigenverbauch optimiert und das öffentliche Niederspannungsnetz entlastet. Zusätzlich verfügt der AD-PVO 3000 über eine Störmelde-LED und ein integriertes Störmelderelais, über das Störmeldungen (z.B. dauerhafter Ausfall der Einspeisung) außerhalb des Verteilerschrankes angezeigt oder akustisch signalisiert werden können. Es wird empfohlen, den AD-PVO 3000 direkt nach dem Zähler des Energieversorgers im Verteilerschrank zu montieren, da möglichst nahe am Einspeisepunkt gemessen werden soll. Das Gerät benötigt für seine Messung alle drei Außenleiterspannungen und den Neutralleiter. Den Strom misst der AD-PVO 3000 über drei externe Klappstromwandler, die platzsparend (ohne Auftrennen) direkt auf die 3 Phasen nach dem Zähler montiert werden können. Die eigene Versorgungsenergie bezieht der Photovoltaik Optimierer aus der Messspannung L1.

  Anwendung

Stufenlose Ansteuerung von Heizstäben mit Hilfe eines Thyristorstellers.

AD-pvo-2000-photovoltaik-optimierer.jpg

  Besondere Merkmale

  • Eigenversorgung über Messspannungen
  • Analogausgang für Thyristorsteller
  • Lastregelung nach PI-Verhalten
  • Strommessung über Klappstromwandler
  • Parametrierung über PC (AD-Studio)
  •   Kaufmännische Daten

    Bestell-Nummer AD-PVO 3000

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      Technische Daten

    Stromeingänge (I1...I3)
    Messbereich 0 ... 33 mA AC (0 ... 100 A AC über externe Klappstromwandler)
    Eingangswiderstand ca. 10 Ohm
    Spannungseingänge (L1...L3)
    Messbereich 230 V AC (+/- 10 %)
    Eingangswiderstand ca. 500 kOhm
    Externe Stromwandler
    Primärstrom 0 ... 100 A AC
    Sekundärstrom 0 ... 33 mA AC
    Übersetzungsverhältnis 1:3000 (Np : Ns)
    Maximaler Leiterdurchmesser 15 mm
    Max. sekundäre Leitungslänge 2 m
    Isolationsspannung 2,5 kV / 1 min
    Abmessungen (bxhxt) 32x42x46 mm
    Analogausgang - Strom
    Ausgabebereich 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA
    Max. Bürde 400 Ohm
    Auflösung 10 Bit
    Restwelligkeit ca. 30 µAss
    Analogausgang - Spannung
    Ausgabebereich 0 ... 10 V, 2 ... 10 V
    Min. Bürde 1 kOhm
    Auflösung 10 Bit
    Restwelligkeit 50 mVss
    Störmelderelais
    Maximale Schaltlast AC 250 V, 2 A
    Maximale Schaltlast DC 50 V, 2 A
    Kontaktausführung Wechsler
    Schaltspiele mechanisch 10000000
    Bei 230V/2A AC, cos(phi)=1 600000
    Bei 230V/2A AC, cos(phi)=0,4 200000
    Bei 24V/2A DC 200000
    Versorgung
    Spannungsbereich AC 230 V AC (+/- 10 %), 50/60 Hz
    Nennspannung AC 230 V AC
    Leistungsaufnahme max. 3,8 VA
    Übertragungsverhalten - Bezug auf aktuellen Messwert
    Grundgenauigkeit < 1 % (Klasse 1)
    Temperatureinfluss 80 ppm/K
    Reaktionszeit < 2 s
    Gehäuse
    Abmessungen (bxhxt) 71x90x58 mm
    Schutzart IP 20
    Anschlusstechnik Schraubklemmen
    Klemmen, Querschnitt 2,5 mm² Litze / 4 mm² Draht
    Anzugsmoment Klemmen 0,6 Nm
    Abisolierlänge Klemmen 6 mm
    Gewicht ~ 175 g + 3x 75 g (Klappstromw.)
    Aufbau 35 mm Normschiene
    Umgebungsbedingungen
    Umgebungstemperatur 0 ... 50 °C
    Lager und Transport -10 ... 70 °C (Betauung vermeiden)
    EMV
    Produktfamiliennorm EN 61326 1)
    Störaussendung EN 55011, CISPR11 Kl. B
    Elektrische Sicherheit
    Produktfamiliennorm EN 61010-1
    Überspannungskategorie II
    Verschmutzungsgrad 2
    Sicherheit Messstromkreis EN 61010-2-030
    Messkategorie CAT III
    Galvanische Trennung, Prüfspannungen
    Netzseite zu Störmelderelais 4 kV, 50 Hz (1 min.)
    Netzseite zur PC-Schnittstelle 4 kV, 50 Hz (1 min.)
    Netzseite zu Bedienelementen 4 kV, 50 Hz (1 min.)
    Netzseite zu Analogausgang 3 kV, 50 Hz (1 min.)
    Schutzbeschaltungen
    Eingänge Schutz gegen Überspannung
    Analogausgang Schutz gegen Überspannung
    Netzteil Schutz gegen Übertemperatur, Überspannung und Überstrom
    1) Während einer Störeinwirkung sind geringe Signalabweichungen möglich.
    EMV-gerechte Montage
    Für den Betrieb des AD-PVO 3000 inklusive eines Thyrsitorstellers, bitte regions- und/oder länderspezifische Vorschriften beachten.
    Beim Betrieb großer Lasten mit Phasenan- oder -abschnitt sind erhebliche Netzrückwirkungen durch die nicht sinusförmige Stromaufnahme zu erwarten.
    Die Vorschriften für den Betrieb von Wärmeerzeugern an Phasenan- oder -abschnitt sind vom Netzbetreiber abhängig. Bei Unklarheiten bitte den Netzbetreiber kontaktieren.
    Der Errichter der Anlage muss unter Umständen mit geeigneten Drosseln bzw. Entstörfiltern die elektromagnetische Emission reduzieren.
    Drosseln reduzieren die stromabhängigen Netzrückwirkungen und bewirken eine Verbesserung des Leistungsfaktors. Der Stromoberschwingungsgehalt wird reduziert und die Netzqualität verbessert.
    Netzfilter dienen hauptsächlich dem Schutz vor hochfrequenten Störgrößen, die leitungsgebunden über das Netzkabel oder über die Luft ausgestrahlt werden.
    Um die Abstrahlung zu reduzieren, können Schirmungsmaßnahmen nötig sein. Die Leitung zwischen Thyristor und Last sollte geschirmt sein.
    Der Schirm muss beidseitig niederimpedant bzw. großflächig geerdet werden, darf aber den PE-Leiter nicht ersetzen.

      Anschlüsse, Blockschaltbild

    AD-pvo3000_blockbild_de.svg

      Maßzeichnung

    AD-apra-rail-mb-4m-masszeichnung.svg

      Bedienung


    Betriebs-LED
    Die grüne Betriebs-LED zeigt den Betriebsstatus des Gerätes an.
    - aus: Gerät hat keine Betriebsspannung
    - dauerhaft an: Gerät befindet sich im Normalbetrieb
    - blinkend mit 5 Hz: Die manuelle Lastzuschaltung ist aktiv.
    Störungs-LED
    Die rote Störungs-LED zeigt an, ob eine Störung vorliegt.
    - aus: keine Störung
    - an: Störung vorhanden
    Taster: Manuelle Last
    Der Taster "Manuelle Last" dient der manuellen 100%-Ansteuerung der Last. Die Last wird durch einen Langtastendruck (3s) aktiviert und auch wieder deaktiviert.
    Taster: Quit
    Der Taster "Quit" ist für die Quittierung einer Störmeldung vorgesehen. Wenn eine Störung vorliegt, dann leuchtet die rote Störmelde-LED und das Störmelderelais zieht an. An dem Störmelderelais kann z.B. ein akustischer Melder angeschlossen sein. Wenn nun der Taster "Quit" betätigt wird, fällt das Relais wieder ab. Die rote Störungs-LED leuchtet jedoch bis die Störung beseitigt wurde. Bei Langtastendruck, siehe "Automatische Lasteinmessung".

    Software und Parametrierung
    Das Gerät kann über die Parametriersoftware AD-Studio und den erhältlichen USB-Programmieradapter AD-VarioPass3 parametriert und ausgelesen werden. Der passende USB-Treiber für den USB-Programmieradapter AD-VarioPass3 wird mit der Software AD-Studio mitgeliefert. Mit der Software können auch Messwerte ausgelesen oder mitgeloggt werden.
    Für die Verbindung zum PC muss der Blindstecker von der Parametrierschnittstelle (AD-PC) z.B. mit einem kleinen Schraubendreher entfernt werden. Bitte den Schraubendreher in den dafür vorgesehenen Schlitz stecken und Blindstecker heraus hebeln.

    Folgende Parameter können editiert werden:

    - Filter: Analogwertfilter für die Eingangs-Messgrößen. Dient der Unterdrückung von schnellen Messwertänderungen.
    - Stromwandler-Typ: Bestimmt den angeschlossenen Stromwandler-Typ (Erkennungsmerkmal Primärstrom).
    - Leistung der Last: Hier muss angegeben werden, welche Leistungsaufnahme die angeschlossene Last am Lastrelais besitzt. Diese Angabe wird für interne Berechnungen benötigt.
    - Ausgangssignalart: Setzt die Signalart am Analogausgang (0...20 mA, 4...20 mA, 0...10 V, 2...10 V).
    - Störungszeit Einspeisung: Setzt die Zeit, nach der ein Alarm ausgelöst wird, wenn innerhalb dieser Zeit niemals eingespeist wurde.
    - Anlagengröße: Hier kann die Größe der PV-Anlage in kWp eingetragen werden. Wird nur bei 70%-Meldung benötigt.
    - Funktion Störmelderelais: Setzt die Funktion des Störmelderelais. Es kann zwischen zwei Funktionsweisen gewählt werden: "Einspeisestörung" und "70%-Meldung". Die Standardfunktion "Einspeisestörung" löst eine Störmeldung nach der im Parameter "Störungszeit Einspeisung" eingestellten Zeit aus. Die Funktion "70%-Meldung" löst eine Meldung aus, wenn trotz der zugeschalteten Last am PVO mehr als 70% der installierten Anlagengröße in kWp eingespeist werden. Es wird der Parameter "Anlagengröße" ausgewertet.
    - Proportionalkonstante: Setzt die Proportionalkonstante des PI-Reglers. Achtung, beeinflusst das Regelverhalten des Gerätes.
    - Integralkonstante: Setzt die Integralkonstante des PI-Reglers. Achtung, beeinflusst das Regelverhalten des Gerätes.
    - Abtastzeit: Setzt die Abtastzeit des PI-Reglers. Achtung, beeinflusst das Regelverhalten des Gerätes.

    Automatische Lasteinmessung
    Für die Inbetriebnahme des AD-PVO 3000 werden normalerweise die Parameter über die Parametriersoftware AD-Studio und den erhältlichen USB-Programmieradapter AD-VarioPass3 passend eingestellt. Es kann aber auch eine "Automatische Lasteinmessung" direkt am Gerät gestartet werden. In dieser Betriebsart wird die Leistung des am Thyristorstellers angeschlossenen Verbrauchers automatisch eingemessen und es wird kein PC benötigt. Diese Lasteinmessung wird über einen Langtastendruck auf die "Quit-Taste" (3s) gestartet. So lange die Einmessung läuft, blinken beide LEDs abwechselnd. Dieser Vorgang kann bis zu mehreren Minuten dauern. Wird die Einmessung durch einen kurzen Druck auf die "Quit-Taste" abgebrochen, werden die Werte in den Parametern wieder auf den letzten Stand zurück gesetzt. Nach erfolgreicher Beendigung der "Automatischen Lasteinmessung" übernimmt das Gerät die Messdaten und kehrt in den Normalbetrieb zurück. Sollte die Lasteinmessung nach ca. 15 min. noch nicht beendet sein, sind zu starke Lastschwankungen auf dem Netz. Bei zu starken Lastschwankungen kann sich das Gerät nur schwer einmessen. Es wird hier empfohlen diese Lasten während der Einmesszeit kurz vom Netz zu trennen, oder das Gerät über PC zu parametrieren.

    Getestete Thyristorsteller
    Prinzipiell können beliebige Thyristorsteller an den Analogausgang des AD-PVO 3000 angeschlossen werden. Der Thyristorsteller muss allerdings den technischen Vorgaben des Analogausgangs entsprechen. Nachfolgend sind zwei Thyristorsteller aufgeführt, die im Hause Adamczewski in Verbindung mit dem AD-PVO 3000 getestet wurden.

    - Einphasige Anwendungen:
    Typ: SIL465000
    Hersteller: CELDUC
    Versorgung: 160 ... 450 VAC
    Analogeingang: 0 ... 10 V
    Last: max. 22A (AC-51) - Phasenanschnitt
    Montage: Hutschiene (Kühlkörper integriert)

    - Dreiphasige Anwendungen:
    Typ: RGC3 P 60 I 30 E A P
    Hersteller: CARLO GAVAZZI
    Versorgung: 90 ... 250 VAC
    Analogeingang: 0/4 ... 20 mA
    Last: max. 37A (AC-51) - Phasenanschnitt
    Montage: Hutschiene (Kühlkörper integriert)

    Störungsfreier stufenloser Heizstab
    Der Heizstab AC-Elwa besitzt eine 0 ... 10 V-Schnittstelle, über die er gesteuert werden kann. Somit ist er kompatibel mit dem AD-PVO 3000. Es wird kein zusätzlicher Thyristorsteller benötigt. Die Technik für die stufenlose Regelung ist im Heizstab verbaut. Des weiteren erzeugt dieser Heizstab durch seine guten Entstörmaßnahmen keine Netzrückwirkungen. Er kann daher ohne Zustimmung des Energieversorgers in Verbindung mit dem AD-PVO 3000 eingesetzt werden.
    Typ: AC-Elwa
    Hersteller: my-PV GmbH
    Versorgung: 230 VAC
    Analogeingang: 0 ... 10 V
    Heizleistung: max. 3 kW
    Montage: 1,5"-Verschraubung

      Sicherheitshinweise - unbedingt lesen




    Symbolerläuterung
    Zwei ineinander liegende Quadrate weisen auf eine DOPPELTE oder VERSTÄRKTE Isolierung des Gerätes gegen gefährlich hohe Spannungen (z.B. Netzspannung) hin. Dies gilt für alle berührbaren Teile am Gehäuse, für die Bedienelemente und die vom Gerät erzeugten und herausgeführten Kleinspannungen.


    Symbolerläuterung
    Ein in einem Dreieck befindliches Ausrufezeichen weist auf wichtige Hinweise im technischen Datenblatt und den Sicherheitshinweisen hin.
    Lesen Sie vor Inbetriebnahme komplett beide Dokumente durch. Sie enthalten wichtige Hinweise zum korrekten Betrieb und der Installation.
    Bei Nichtbeachtung und daraus resultierenden Fehlern kann es zu Gefährdungen kommen.

    Bestimmungsgemäße Verwendung
    Das Gerät darf nur zu dem im zugehörigen Datenblatt beschriebenen Zweck verwendet werden.
    Das Gerät ist CE-konform und entspricht den geltenden europäischen Richtlinien und harmonisierten Normen.
    Eine Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen, im Freien oder Feuchträumen ist NICHT zulässig.
    Das Gerät darf nur mit der angegebenen Nennspannung betrieben werden. Die angegebenen Schaltleistungen dürfen nicht überschritten werden.
    Öffnen oder Verändern des Gerätes ist nicht zulässig. Reparieren Sie das Gerät nicht selbst, sondern ersetzen Sie es durch ein gleichwertiges Neugerät. Reparaturen dürfen nur vom Hersteller vorgenommen werden.
    Der Hersteller haftet nicht für Schäden aus Zuwiderhandlung.
    Ein Betrieb unter widrigen Umgebungsbedingungen ist nicht zulässig.
    Widrige Umgebungsbedingungen sind:
    - hohe Sonneneinstrahlung
    - Nässe, Betauung oder zu hohe Luftfeuchtigkeit
    - Staub und brennbare Gase, Dämpfe oder Lösungsmittel
    - starke Vibrationen oder elektromagnetische Felder
    Setzen Sie das Gerät keiner Beanspruchung aus, die die beschriebenen Grenzen überschreitet.
    Eine andere Verwendung als im zugehörigen Datenblatt beschrieben ist nicht zulässig und führt zur Beschädigung des Produktes.
    Darüber hinaus ist dies mit Gefahren, wie zB. Kurzschluss, Brand, elektrischer Schlag etc. verbunden, die bis zum Tod führen können.
    Sicherheits- und Gefahrenhinweise
    Bei Schäden, die durch Nichtbeachtung dieser Sicherheitshinweise und dem zugehörigen technischen Datenblatt verursacht werden, erlischt der Gewährleistungsanspruch.
    Folgende Punkte sind zu beachten:
    - die geltenden Gesetze, Normen und Bestimmungen
    - der Stand der Technik zum Zeitpunkt der Installation
    - das Handbuch und/oder das technische Datenblatt
    - die anerkannten Regeln der Technik
    - die Tatsache, dass eine Gebrauchsanleitung nur allgemeine Bestimmungen ausführen kann und dass diese Bestimmungen beachtet werden müssen
    - das Gerät ist kein Spielzeug und gehört nicht in Kinderhände
    - Betreiben Sie das Gerät nur mit schadlosen Anschlussleitungen.
    Anschluss- und Installationshinweise
    WARNUNG: Gefährliche elektrische Spannung kann zu elektrischem Schlag und Verbrennungen führen.
    - Die Installation und Wartung ist von elektrotechnisch qualifiziertem Fachpersonal durchzuführen.
    - Beachten Sie die angegebenen technischen Daten im Datenblatt.
    - Sehen Sie eine richtig dimensionierte Überstromeinrichtung in der Nähe des Gerätes vor.
    - Bauen Sie das Gerät zum Schutz gegen mechanische oder elektrische Beschädigungen in einen entsprechenden Schaltkasten/Schaltschrank mit einer geeigneten Schutzart nach IEC 60529 ein.
    - Trennen Sie das Gerät bei Instandhaltungsarbeiten von allen wirksamen Energiequellen und sichern Sie gegen Wiedereinschalten.
    - Werden an die Kontaktausgänge des Gerätes Betriebsmittel der Schutzklasse 1 angeschlossen, so muss der Schutzleiteranschluss separat und fachgerecht durchgeführt werden.
    ESD
    ACHTUNG: Beim Umgang mit dem Gerät ist auf Schutzmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung zu achten.
    Wartung und Reinigung
    Das Gerät ist wartungs- und reinigungsfrei.
    Entsorgung
    Elektronische Altgeräte sind Wertstoffe und gehören nicht in den Hausmüll. Ist das Gerät am Ende seiner Lebensdauer, so entsorgen Sie das Gerät gemäß den geltenden gesetzlichen Vorschriften.

    Stand: 09/2013


    Adamczewski
    Elektronische Messtechnik GmbH
    74374 Zaberfeld
    www.adamczewski.com

      Schaltungsbeispiele

    AD-pvo3000_schaltungsbeispiel_de.svg