Photovoltaik-gebundener Gitterschrank

Der Photovoltaik-gebundene Netzschrank (PV Grid-Connected Cabinet) ist ein zentrales Stromverteilungsgerät in Photovoltaik-(PV)-Stromerzeugungssystemen. Es verbindet PV-Wechselrichter sicher und zuverlässig mit dem Netz und ermöglicht so die Einspeisung von Strom.

 

Der Photovoltaik-gebundene Netzschrank fungiert als „Brücke“ zwischen dem PV-Kraftwerk und dem Netz und hat folgende Schlüsselfunktionen:

● Netzanschlusssteuerung: Verwaltet die Verbindung und Trennung der PV-Anlage und des Netzes.

● Schutzfunktionen: Verhindert Überspannung, Unterspannung, Überfrequenz, Unterfrequenz, Inselbildung und andere anormale Zustände.

● Energiemessung (optional): Zeichnet die PV-Stromerzeugung, die Netzeinspeisung und den Benutzerverbrauch auf.

● Fernüberwachung (optional): Unterstützt Datenerfassung, Fehleralarme und Fernsteuerung.

Es eignet sich für verteilte PV-Anlagen in Privathaushalten, gewerbliche und industrielle PV-Anlagen sowie große -Freiflächenkraftwerke-.

 

 

Der Photovoltaik-Netzschrank besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:

 

Komponente	Funktionsbeschreibung
Eingangsseite (DC/AC)	Wird an den Wechselrichterausgang angeschlossen, der normalerweise mit AC-Leistungsschaltern oder Isolatoren ausgestattet ist.
Ausgangsseite (Gitter)	Anschluss an das Stromnetz, ausgestattet mit netz-verbundenen Leistungsschaltern (mit Schutz).
Schutzgeräte	- Überspannungs-/Unterspannungsschutz (überwacht die Netzspannung) - Überfrequenz-/Unterfrequenzschutz (überwacht die Netzfrequenz) -Anti-Inselbildungsschutz (wird bei Netzausfall automatisch getrennt) - Kurzschluss-Stromkreisschutz (Schutzschalter oder Sicherung) - Blitzschutz (Surge Protective Device, SPD)
Dosiereinheit	Optionaler Smart Meter für bidirektionale Messung (Erzeugung und Einspeisung).
Kontrolle und Kommunikation	- Lokale Steuerung (Tasten, Anzeigen) - Fernkommunikation (RS485, 4G, WLAN usw., kompatibel mit SCADA-Systemen).
Hilfsausrüstung	Strom-/Spannungsmesser, Anzeigeleuchten, Erdungsklemmen usw.

 

 

Wichtige technische Parameter des Photovoltaik-Netzschranks:

Parameterkategorie	Typischer Bereich
Nennspannung	230 V (einphasig), 400 V (dreiphasig), 10 kV/35 kV (Mittelspannungsnetzanschluss)
Nennstrom	32A, 63A, 100A, 250A, 630A (ausgewählt basierend auf der Systemkapazität)
Schutzstufe	IP65 (außen), IP20 (innen)
Betriebsfrequenz	50Hz/60Hz
Kommunikationsschnittstelle	RS485, Modbus, WLAN, 4G (optional)
Messgenauigkeit	Klasse 1 oder 0,5S (für Energiezähler)

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Der an das PV-Netz angeschlossene Schrank-ist für verschiedene Umgebungen geeignet, muss jedoch die folgenden Bedingungen erfüllen:

Umweltfaktor	Anforderungen
Umgebungstemperatur	-25 Grad ~ +60 Grad (Außenmodelle müssen extremer Hitze und Kälte standhalten).
Luftfeuchtigkeit	Weniger als oder gleich 95 % (nicht-kondensierend).
Höhe	Weniger als oder gleich 2000 m (Leistungsminderung für größere Höhen erforderlich).
Installationsort	Gut-belüftet, direkte Sonneneinstrahlung vermeiden (Außenmodelle erfordern Regen- und Korrosionsbeständigkeit).
EMV-Konformität	Erfüllt EN 61000-6-2 (Industriestandards für elektromagnetische Störungen).

 

 

Mit dem PV-Netz-verbundene Schränke werden häufig in verschiedenen PV-Stromerzeugungsszenarien eingesetzt:

Anwendung	Anwendungsfall
Wohn-PV	PV-Dachsysteme für Privathäuser, typischerweise einphasiger 220-V-/380-V-Netzanschluss.
Gewerbe- und Industrie-PV	Fabriken, Einkaufszentren, Schulen usw., die eine hohe Kapazität benötigen (100 kW bis 1 MW).
Bodenmontierte-PV-Anlagen	Große-zentralisierte Anlagen (1 MW+), die einen Mittelspannungsnetzanschluss (10 kV/35 kV) erfordern.
Agrar-PV	Solargewächshäuser, Fischerei-PV-Hybridprojekte, die Feuchtigkeits- und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
PV + Energiespeicher	Hybrid-PV--Speichersysteme, die die Netz--Netz-/Netz-Ausschaltung-unterstützen.

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