Braucht ein netzgekoppelter Inverter ein Netz, um zu funktionieren?

Netzverbundene Inverter müssen mit dem Stromnetz verbunden sein, um korrekt zu funktionieren. Diese Inverter sind so konzipiert, dass sie Gleichstrom (DC) aus erneuerbaren Energiequellen wie Solarfotovoltaik-Paneelen oder Windkraftanlagen in Wechselstrom (AC) umwandeln, der sich mit dem Netz synchronisiert, um Energie ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Hier sind einige der wichtigsten Merkmale und Betriebsbedingungen von Netzverbundenen Inverter:

Das grundlegende Arbeitsprinzip des Netzverbundenen Inverters

Das grundlegende Arbeitsprinzip von Netzverbundenen Inverter besteht darin, den durch Solarmodule oder andere erneuerbare Energiesysteme erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, der dann ins Netz eingespeist wird. Dieser Prozess besteht aus zwei Hauptstufen: erstens die Umwandlung von Gleichstrom in AC, und zweitens die Übertragung der umgewandelten AC-Leistung ins Netz.

Merkmale des Netzverbundenen Inverters

• Synchronisation mit dem Netz: Netzverbundene Inverter müssen im Einklang mit dem Netz arbeiten, das heißt, die Frequenz, Phase und Spannung des ausgegebenen Wechselstroms müssen mit dem Netz übereinstimmen, um sicherzustellen, dass Energie nahtlos ins Netz eingespeist werden kann.

• Abhängigkeit vom Netzzugang: Netzverbundene Inverter verlassen sich in der Regel auf Referenzsignale, die vom Netz für die Frequenz- und Phasenanpassung bereitgestellt werden.

• Isolierungsschutz: Netzverbundene Inverter müssen die Funktion haben, Isolierung zu verhindern. Wenn das Stromnetz ausfällt, muss der Inverter in der Lage sein, sich schnell vom Netz zu trennen, um zu verhindern, dass die vom Inverter erzeugte Energie für Wartungspersonal gefährlich wird.

Betriebsbedingungen

• Netzanbindung: Netzverbundene Inverter müssen mit dem Netz verbunden sein, um den umgewandelten Wechselstrom ins Netz einspeisen zu können.

• Normales Netzbetrieb: Der Netzverbundene Inverter kann nur arbeiten, wenn das Netz normal betrieben wird. Bei einem Netzfehler oder Stromausfall stoppt der Inverter seine Arbeit und geht in einen Wartezustand, bis das Netz wieder normal ist.

• Netzfrequenz und -spannung: Netzverbundene Inverter müssen die Frequenz und Spannung des Netzes erfassen und sicherstellen, dass der ausgegebene Wechselstrom damit übereinstimmt. Überschreitet die Netzfrequenz oder -spannung den voreingestellten Bereich, stoppt der Inverter seine Arbeit.

Arbeitsmodus

• Normaler Betrieb: Wenn das Netz normal arbeitet, wandelt der Inverter den durch das Photovoltaik-Panel oder die Windkraftanlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und speist ihn ins Netz ein.

• Fehlerschutz: Wenn das Stromnetz Probleme hat (wie hohe oder niedrige Spannung, Frequenzverschiebung usw.), trennt sich der Inverter automatisch vom Stromnetz, um Geräte und Personalsicherheit zu schützen.

• Inselerkennung: Netzverbundene Inverter müssen die Fähigkeit haben, den Zustand des Stromnetzes zu erkennen, und wenn das Stromnetz abgeschaltet ist, muss der Inverter innerhalb einer bestimmten Zeit mit der Energieversorgung des Stromnetzes aufhören.

Unterschied zu Off-Grid-Inverter

Im Gegensatz zu Netzverbundenen Inverter sind Off-Grid-Inverter so konzipiert, dass sie unabhängig arbeiten und nicht von der Anwesenheit des Netzes abhängig sind. Off-Grid-Inverter werden oft in Verbindung mit Energiespeichereinrichtungen, wie Batterien, verwendet, um auch ohne Netz eine stabile Energieversorgung zu gewährleisten.

Anwendungsszenario

Netzverbundene Inverter werden weit verbreitet in erneuerbaren Energieprojekten wie Solarfotovoltaikanlagen und Windenergiesystemen eingesetzt, insbesondere in dezentralen Energieerzeugungs- und Mikrogrid-Anwendungen, wie z.B. Dachfotovoltaikanlagen in Wohnhäusern und kommerziellen Gebäuden.

Zusammenfassung

Ein Netzverbundener Inverter benötigt das Netz, um korrekt zu funktionieren, da er auf die vom Netz bereitgestellten Frequenz- und Phasenreferenzsignale angewiesen ist und sich mit dem Netz synchronisieren muss, um Energie ins Netz einzuspeisen. Darüber hinaus benötigen Netzverbundene Inverter auch einen Isolierungsschutz, um bei einem Netzfehler eine zeitnahe Trennung zu gewährleisten.