Bli självförsörjande av el?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Hej, ja först lite förutsättningar. Jag har i dag en solcellsanläggning på 12,5 kw i panelstorlek och en 10 kw trefasinverter (Fronius Symo 3-10) När allt är frid och fröjd så funkar allt precis som det är tänkt. Men om strömmen går så stannar även solcellsinvertern vilket den verkligen måste. Så vid strömavbrott kan jag bara beskåda min solcellsanläggning, inte använda den... Men nu vill jag ha möjlighet att kunna köra anläggningen utan inkommande el, ett slags "offgrid system". För detta finns flera mer eller mindre bra vägar att gå. Ett sätt är att köra en dieselgenerator och det har jag ett par tre stycken av. Men då får jag fortfarande ingen nytta av solpanelerna, eller? Vad händer om jag gör egen el som invertern känner av och börjar putta in mer energi? I dag är invertern inställd på vissa parametrar som elverket kräver tex max 262 volt (har jag för mig). Min fråga är lite om man kan använda befintlig inverter men man ställer ner max spänning till tex 240 volt istället och invertern är egentligen inte frekvensberoende, den bara följer befintlig frekvens. Kommer detta att funka spänningsmässigt? Sedan nästa grej är ju renheten på sinuskurvan. Jag kan tom höra att det är dålig sinus från invertern, vad säger övriga grejer om det? Nu vet jag att ni inte kan säga exakt utan det är bara en förfrågan om vad ni tror! Ett annat sätt är att köra via en trefas static inverter där det finns en trefas 50 hz generator och ett trefasslutsteg som tex driver en trafo från tex 48 volt till 400 volt och sen låter den "lura" solcellsinvertern att putta ut er energi. Är detta nu möjligt? Vad finns det för problem/flaskhalsar?
För skojs skull så gjorde jag en sketch till en trefasgenerator med hjälp av en Arduino och på oscilloskopet så ser det rätt och riktigt ut...
Nu: era förslag!
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26423
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av danei »

Den är definitivt frekvensberoende. Den drar ner effekten om frekvensen går över 50,5Hz neråt hänger den med lite till men jag tror det är vid 48,5 den klipper då. Frekvenser ur minnet, så de kan vara lite fel. Men den är definitivt känslig för frekvensen. Det finns ju inverterar med offgrid funktion. Antingen hel ödrift eller ett separat uttag som funkar vid nätbortfall.
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Danie: Jo det är klart att frekvensen skall ligga inom ett visst spann men den börjar alltså effektbegränsa en bit över 50 hz också. Det kanske man kan ha någon nytta av? Egentligen så räcker det med "ett uttag" (eller 10) som har Ö-drift. Jag har redan beställt en inverter för detta, Growatt https://www.banggood.com/sv/Growatt-Hyb ... ID=6316470
Men den verkar vara slut och har en oviss framtid om när den skall dyka upp. Så därför börjar jag titta på alternativ! Att göra en egen inverter kanske är lite overkill men ändå lite kul om man lyckas... Jag opererade ut en IGBT modul (STK621-033D) ur en gammal uttjänt VP som jag nu tänkte min Arduino skall styra. Jag har sedan tidigare två stycken trefastransformatorer, den ena har 3 x 7-8 primärlindningar och sen en riktigt rejäl 3 x sekundärlindning som jag inte vet omsättningen på än. Jag tänkte helt enkelt köra den baklänges. Först som rent test för att se vad det blir av det och sen anpassa ingående spänning med dom olika lindningsalternativen tills det blir nåt vettigt. Denna trafo har även en jordbarriär mellan primär/sekundär så den är i sitt standardutförande väldigt säker.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26423
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av danei »

Ja, den begränsar vid överfrekvens. Men jag tror att den rampar upp väldigt långsamt när frekvensen är normal. Allt för att undvika svängningar på elnätet.

Ska du köra ödrift behöver du utrustning som r byggd för det.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14863
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av mrfrenzy »

Med rätt justering av varvtalsregulatorn i dieselverket kan man säkert få det att fungera bra. Det är väl dokumenterat hur solcellsinvertern höjer och sänker effekten vid olika frekvenser för det måste rapporteras till nätbolaget vid föranmälan.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26423
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av danei »

Det finns en standard som invertern ska följa. Från början fanns det inte ner och upprampning vid hög frekvens. Det orsakade självsvängning i Tyskland vid något tillfälle.

Men att få ett elverk att jobba med så stabil frekvens lär inte vara lätt.
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Ett steg närmare... Jag fick ut IGBT-modulen till sist med hjälp av min lödgryta. Sen så förband jag den till yttervärlden och kollade in alla kringkomponenter som jag trodde mig behöva. Sketchen som jag gjorde häromdan modifierade jag lite för att passa IGBT-modulen. Och efter lite meck och en felkoppling så funkar det och jag får ut trefas fyrkantsvåg 50,0 hz. Som belastning nu så har jag bara tre motstånd. Men nästa gång skall jag testa mot trefas-trafon!
MiaM
Inlägg: 9986
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av MiaM »

Det går tydligen att köra on-grid-solinverter ihop med en off-grid-inverter. Men långsam upp/nedrampning som nämnts i tråden blir såklart ett problem. Om det går att ändra detta så vore det utmärkt. Allmänt så tror jag att off-grid-invertern måste vara "stor" jämfört med effekten som man vill ta ut från on-grid-invertern.

Tänk på att om du labbar så tar du en risk att köra sönder grejer. Misstänker att on-grid-invertern är skyddad mot de flesta former av felaktiga spänningar, strömmar och frekvenser så länge det inte blir nån galen överspänning (som kan bli om någon induktiv komponent plötsligt tappar sin belastning/matning, t.ex. om du har någon motor-generator eller liknande inblandat).

Jag tar inget ansvar för denna idé, men man kan tycka att det borde gå bra att låta den beställda off-grid-invertern dra igång en trefasmotor med hjälp av en startkondensator, försedd med tillräckligt stort svänghjul (eventuellt med mekanisk koppling så att det går att sakta koppla in svänghjulet så att max uteffekt på off-grid-invertern inte överstigs). Detta kommer skapa trefas med såpass exakt frekvens som off-grid-invertern kan generera, och det bör gå bra att ansluta on-grid-invertern till detta.

Tänk på att on-grid-system ofta kör med mycket högre spänning på solpanelingången än vad off-grid-system brukar göra. På senare tid så verkar off-grid-system ha börjat köra klart högre spänning än tidigare på solpanelerna, men det verkar ändå röra sig om lägre spänning än on-grid-system. Så du lär sannolikt behöva något sätt att dels separera ut lämplig andel av solpanlerna från on-grid-invertern till off-grid-invertern, och dessutom växla mellan seriekoppling och parallellkoppling. Höga spänningar och likspänning är rätt krångligt att bryta, så det är därför såklart lättare att göra planerade omkopplingar på natten.
Haralt
Inlägg: 2497
Blev medlem: 15 november 2016, 00:19:11

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Haralt »

Här är Fronius anti-ödrift intyg och Fronius parametrarna EN 50438 för Sverige, om utanför dessa så ska växelriktaren stängas av.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16775
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av grym »

hm, vad skulle man kunna ha som roterande stabilisator?

en synkronmotor med stort svänghjul vore kul att prova
kanske till och med en med permanentmagnet
en större motor för cnc maskiner vore lämplig men ofta för låg driftspänning
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Med hjälp av en säck-kärra fick jag in trefas transformatorn i huset för vidare test. Men Y koppling blev det för låg utspänning och med D koppling kommer det bli för hög spänning om man skall välja 48 volt som DC drivspänning. Jag skulle ju kunna välja 36 volt DC och sen välja rätt sekundäruttag så det blir så nära 230/400 volt som det är praktiskt möjligt... Nu vet jag att det funkar! Nästa steg är ett ordentligt överströmsskydd! Jag tror jag kan plantera in det i Arduinons kod utan vidare . En halv period är ju 10 mS och om man läser av strömsvaret efter halva tiden så bör man kunna avgöra en ev överbelastning innan transistorerna släpper ut sin magiska rök... Nu kör jag ju med IGBT-modulen från Sanyo men sedan tänker jag bygga en egen dubbelH-brygga (eller vad det heter) med dubbla Mostransistorer per ställe, jag tänkte mig IRF3205, dom tål uppåt 100 Amp styck, 55 volt. Så kan man köra uppåt 200 Amp och 36 volt så kan man få ut mer än 7 kw. Om jag nu siktar på 3-5 Kw så är jag mer än nöjd... Vad tror ni? Är det utopi?
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Jag funderar, behöver man ha en elmotor med stort svänghjul för frekvensens skull? I så fall skall det vara en synkronmotor. Den prylen jag nu byggt håller ju rent statiskt en frekvens på 50 Hz. Det går inte att belasta ner frekvensen, bara spänningen... Jag funderar vidare på om man överhuvudtaget behöver variera ontiden med hänsyn till belastning? Jag tror trafon fixar detta helt på egen hand. Är det ingen/liten belastning så drar trafon lite ström, är det stor belastning så drar trefon mer ström, är det för hög belastning stänger slutsteget av sig. Det gäller bara att lägga ribban rätt från början...
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Ja, nu såg jag inte att du Grym redan hade föreslagit en synkronmotor...
MiaM
Inlägg: 9986
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av MiaM »

Beskrivningen av att ändra reaktiv utmatning för att mäta på nätet är lite luddig - det framgår klart och tydligt vad den gör men inte vilka parametrar den har för att inte lösa ut.

Det kanske går att få reda på lite mer om detta genom att gå bakvägen att fråga om vad som är högsta rimligt fungerande förimpedans?

En annan teoretiskt möjlig lösning vore magnetstabilisering, dvs i princip ett RC-bandspärrfilter för önskat nätfrekvens. Detta kommer att lasta nätet om frekvensen är högre eller lägre än exakt rätt frekvens. Problemet är väl att frekvensgången kanske blir för flack för att invertern ska bli nöjd.

Det går kanske att mäta på detta när invertern kör normal drift mot nätet, helst vid maximal solinstrålning men även med bara lite solinstrålning ger nog en del info. Strömtång eller strömtrafo och spänningsmätning in till digitalt oscilloskop som dumpar ett antal provmätningar som tas med ojämna mellanrum, och sen analysera fasförskjutningen, eller nåt sånt, och ur detta avgöra hur stark "nät-emulering" som behövs.
Janson1
Inlägg: 1352
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Bli självförsörjande av el?

Inlägg av Janson1 »

Om man nu tänker sig alla dom här små invertrar som ena ändan har två krokodilklämmor för tex batteri och andra ändan ett 230 volts vägguttag. Dom saknar väl all typ av korrigering? Men oftast kör man bara en grej åt gången. Min solcellsinverter har både spolar och kondensatorer och jag tror dom ligger kopplade hela tiden. Däremot gör spolarna bara nytta när solen skiner. Vidare, om man nu kör in ganska ren sinus i ena ändan på trafon, (i mitt fall 3fas 3-5 Kva) så borde man få ut ännu finare sinus? Om nu man belastar en fas med en vattenpump (ca 1000 Watt elmotor med driftkondensator) Vad händer med dom andra två faserna då? Ja vad bör hända? Är det risk för att spänningen sticker upp till farliga nivåer? Eller blir sinusen så ful att övriga inkopplade grejer far illa? Behöver jag ett kondensatorbatteri?
(Det har jag faktiskt sett i sånt där ren sinus inverter) Då min egenbyggda inverter kommer att hålla 50,0 Hz så är det ganska lätt att göra LC eller RC filter om det nu hjälper och behövs...
Skriv svar