Nulleinspeisung und Trägheit

PV-Anlage Regelkreise und Nulleinspeisung
1

Die bekannte, limitierte Rampengeschwindigkeit der Inverter von 400 W/s bringt unschöne Nebeneffekte mit sich. Die Regelung:

  • rennt einem Lastanstieg hinterher: Anfangs wenig Abdeckung des Verbrauchs
  • hängt einem Lastabfall nach: es wird Energie ins Netz eingespeist: wenig oder sogar unvergütet (BKW)

Da sowohl die Trägheit, als auch die Messtechnik (1s Intervalle der Stromzählers) meiner Regelung zeroinput eine prinzipielle Unschärfe bei großen Wechseln mit sich bringt, habe ich schon lange einen Rampenmodus eingeführt, der das Regelungsniveau beim "rampen" beibehält. Damit ist das Problem zwar messtechnisch deutlich abgemildert, aber der Überhang besteht weiter.

(Soweit ich informiert bin, kann man bei Victron mit einem schnellen EM (540?) zumindest den Lastabfall schneller ausgleichen.)

Damit war ich aber nie zufrieden, besonders die Waschmaschine hat über die Jahre schon zu einigen Versuchen geführt, das scheinbar Vorhersehbare zu prognostizieren und zu regeln.

Die wohl einzig machbare Lösung ist eigentlich recht trivial: halten des niedrigen Niveaus.
Zumindest meine Waschmaschine ist zu unregelmäßig, als das man sie vorauseilend regeln könnte.

Neben der Waschmaschine gibt es noch andere unerfreuliche Verbraucher, wie z.B. Herdplatten auf kleiner Stufe. Deren Spitzen sind so hoch und kurz, dass sie im Überhang mehr Einspeisen, als sie im Verbrauch abgedeckt werden können.
Einzige Möglichkeit: vollständig ausblenden.

Wie schon erwähnt, habe ich über die letzten Jahre diverse Ansätze gestartet, diese Effekte - im wahrsten Sinne - abzuregeln, das Ergebnis findet sich jetzt hier:

Predictor

zeroinput - die Einspeiseregelung, mit eingebautem
Predictor (Quelltext)
Spezifikation des Predictors

Waschmaschine

So sieht das aus, wenn die Waschmaschine erst schleudert und dann in den üblichen an - aus - an - aus Modus wechselt: der Prediktor setzt ein:

predictor_low_phase
predictor_low_phase1471×569 57.6 KB

P Inverter ist negiert dargestellt. Echte Messung, keine Illustration! :wink:

kurze, hohe Peaks

Hier sieht man eine Kochplatte auf kleiner Stufe. Der Peak_override ist schon aktiv, dann kommt ein langer Peak, der den Override beendet. Gefolgt von 2 normal ausgesteuerten Peaks, das ist das Signal für den Predictor: Override wieder aktivieren.

predictor_peak_override
predictor_peak_override1471×569 50.2 KB

Ideen?

Falls jemand noch mehr solche Effekte kennt und vor allem, Ideen wie man sie bekämpfen kann, sowie Verbesserungen und sachliche Kritik, freue ich mich auf euer Feedback!

Skalierbare high-end, cheap-tech Nulleinspeisung mit Volkszähler-Monitor und tibber-Integration
2

Ich sehe das Problem mehr akademisch als wirtschaftlich. Ja, es gibt die von dir beschriebenen Effekte und ich kann dies bei meiner Anlage auch beobachten, jedoch ist der Effekt bei mir wirtschaftlich vernachlässigbar - mein Bezug liegt in der Zeit mit Solarüberschuß bei rund 1kW in 14Tagen.

In der “dunkeln Jahreszeit” kann der Effekt größer sein - mag sich vielleicht auf das doppelt erhöhen (nicht ich nicht ermittelt da durch den Bezug wegen Verbrauch versteckt).

Schätze ich das Ganze nun für Jahr ab (2/3 Solarüberschußzeit, 1/3 Bezugszeit) ergibt sich für mich ein Jahresverbrauch auf Grund dieses Effekts von ca. 35kW. In Geld sind das 10-20 Eur je nach dem wie man des rechnet.

Mit egal welchen Algorithmen wird man es nicht vollständig beseitigen können sondern die Effekt halbieren können. Das bedeutet 5-10 Eur könnten pro Jahr eingespart werden. Simpel dafür rentiert sich der Aufwand nicht. Und die Gefahr besteht das der dafür benötigt Controller das Optimierte mit seinem Eigenverbrauch auffrisst (1W übers Jahr rund 9kW).

Soweit meine Überlegungen warum ich mich um eine Kompensation bisher und auch weiterhin nicht befasse.

1 „Gefällt mir“
3

Ich denke richtig gut kriegt man das nur über eine entsprechende Systemarchitaktur hin, nicht per Regelung.
Z.B. Akku aufladen aus öffentlichem Netz per Ladegerät und über PV. Stromversorgung des Hauses per Wechselrichter aus dem Akku.
Also eine Systemarchitektur, die den Energiefluß vom Hausnetz ins öffentliche Nezt technisch-physikalisch gar nicht zuläßt.

1 „Gefällt mir“
4

Ich fände es interessant, wie sich die Waschmaschine am selben Wechselrichter (Multiplus?) verhält, wenn der Multiplus im Inselbetrieb läuft und die Waschmaschine am AC Out hängt. Dann müsste er ja schnell genug regeln können. Er kann schneller, weil er im Inselbetrieb auf keine Vorgaben achten muß, aber er muß auch schneller, weil sonst einfach nichts bei der Waschmaschine ankommt, wenn die es braucht.

Das wäre dann auch die akademische Lösung, hänge dein Haus an AC-Out, auch wenn der Umbau viel mehr kostet als durch die bessere Regelung eingespart werden kann.

1 „Gefällt mir“
5

Mir sind diese Regeltoleranzen anfangs auch aufgefallen und ich wollte diese los haben… denke aber das ist auf das Jahr so minimal und im Endeffekt speise ich mehr ein…

So als Idee: könnte ich die Anlage solange der Akku zum Beispiel mehr als 20% hat, einfach im Notstrombetrieb betreiben? Dann müsste er doch 100 aus PV/Akku das Haus versorgen und man hätte das in den sonnigen Monaten somit rausgelöst.

6

Die paar Watt vom Motor der Waschmaschine spielen doch kaum eine Rolle. Und deren Heizung ist ja nun optimal: die geht einmal an, und einmal wieder aus, ganz ohne Takten.

Oliver

7

Gehen wird das. Ich würde den Weg nicht verfolgen - Begründung:

Die dadurch generierten zusätzlichen Zyklen lassen den Akku schneller altern.
Die verfügbare maximale Leistung ist durch den Wechselrichter beschränkt und deutlich kleiner als aus dem Netz.

Jeder mag nochmal für sich eine Abschätzung machen wieviel ihn der Effekt in Bezug und gegebenfalls beim Liefern kostet und dann entscheiden ob es für ihn Sinn macht. Ich, für mich, habe entschieden es rechnet sich nicht.

8

Da hast du noch deutlich mehr Verluste.

9

Das ist richtig, war aber nicht die Frage. Die Abwägung wäre aus meiner Sicht hier zwischen den Verlußten, die entstehen aufgrund einer ungenügenden Regelung gegenüber denen, die entstehen durch mehrfacher Wandlung.

Außerdem könnte so ein von mir beschriebens System bürokratische Vorteile bringen. Einen Akku zu laden aus dem öffentlichen Stromnetz in m.W.n. weder verboten noch mitteilungspflichtig.
Was mit der Energie aus dem Akku in meinem Haus passiert ist m.W.n. auch nicht reguliert, also ob ich damit eine Taschenlampe betreibe oder eine Waschmaschine.

10

Auf jeden Fall ist es mehr Denksport - wobei ich es noch nicht exakt vermessen habe, das werde ich aber nachholen! Über die Jahre könnte doch was zusammenkommen.
Wie von Dir angeschnitten: hängt es auch sehr stark von der Größe der PV ab und natürlich, wie und ob Einspeisung vergütet wird. Vollständig lässt es sich nicht beseitigen, ganz klar. Man soll sich ja über Kleinigkeiten freuen: die ausgelassenen 100 W-Motorphasen der WaMa lassen mich schmunzeln. :wink:
Würdest Du einen screenshot deines Monitorings machen? Gerne auch mit Nennung der Technik.

11

Solange die zusätzlichen Verluste aus Solarüberschuss gespeist werden, mag ich das eher erleiden als unerwünschte Einspeisung, spätestens wenn die Xxxxxxx noch Gebühren für Einspeisung kassieren wollen statt den Strom angemessen zu bezahlen (damit werden sie die Energiewende sicher erfolgreich abwürgen).

12

Einen Screenshot meines Monitoring kann ich nicht liefern denn meine Monitormethode ist "IBM". Ich schreibe einmal täglich den Stand meines Stromzählers auf - das wars.
Aber zu Info hier die letzten Zählerstände Bezug mit Datum:
26.4 - 527 kWh
9.5 - 528 kWh
21.5 - 529 kWh
5.6 - 530 kWh

Da ich in der Zeit immer Solarüberschuß habe kann ich davon ausgehen der Bezug ist genau der Effekt das der Hybrid-Wechselrichter langsamer nachregelt als sich der Verbrauch ändert.
Wie groß der Effekt beim Abschalten ist kann ich, mit meiner Methode, nicht abschätzen da es in Einspeisen versteckt ist.

So nun noch eine kurze Beschreibung meiner Anlage:

9,6 kWp Ost / West - Ausrichtung
Hybridwechselrichter Growatt (ohne Cloud-Anbindung)
DIY HV-Batterie LiFePO4 96Zellen 100Ah

1 „Gefällt mir“
13

Ich plane meine neue Anlage erstmal als Nulleinspeisung zu betreiben (kann sich ändern falls Direktvermarktung/Energy Sharing o. Ä mal wirklich interessant werden sollte). Dabei werd ich das Netz bei 80-90% SOC abwerfen und erst bei 50% wieder zuschalten. Damit kann ich die zusätzlichen guten 6kWp an Microwechselrichter wohl am einfachsten im Zaum halten mit Frequenzerhöhung, keine zusätzliche Kommunikation nötig.

Schöner Nebeneffekt, der minimale Netzbezug durch Regeleffekte ist für die Zeit dann auch Geschichte.

Leistung: 18kVA wird locker für alles reichen, EVSE ist “smart” und alles andere im Verhältnis Pillepalle.

In der “schlechten Zeit” ganz normaler Netzparallelbetrieb, da sind mir die minimalen Verluste durch Übereinspeisung und unnötigen Bezug wegen träger Regelei inzwischen egal. Man muss das nur mal durchrechnen und danach am besten nicht mehr hinschauen wenn grad der Backofen tacktet, dann bleibt der Blutdruck unten.

14

So wie du deine Anlage planst hängt die am Netz und du musst alle Regularien des Netzbetreibers erfüllen - dann kannst du auch deinen Überschuss einspeisen und ein paar Cent dafür kassieren.
Ich würde das vorziehen und die zusätzlichen Zyklen auf dem Akku vermeiden.

1 „Gefällt mir“
15

wieso muss der MP dann schneller, wenn die WaMa erst nach ner viertel sec zum Aufheizen die 9A kriegt, dann ist das für die WaMa so.

16

wenn Du bezweckst, dass Deine Nulleinspeisung nach außen nicht sichtbar ist, dann kannst Du zB. dem Cerbo auf den Weg geben nicht auf Null zu korrigieren sondern auf +10W oder so. Aber das nachlaufende bei hoher Last wäre dann immer noch gegeben. Da hilft dann nur Rechenleistung bei der Steuerung; also eine schnelle Auswerteeinheit wie der neue EM 540 in Verbindung mit dem Ekrano bzw. Pi 4 oder Pi 5 als schnellere Steuerungseinheit als der Cerbo GX. Inwiefern da der MP noch ein klein wenig nachläuft, das wird nur kurz sein.

Insgesamt aber wie beschrieben sind das keine wirtschaftlich relevanten Werte mit 20-30 kWh pro Jahr.

Ansonsten geht ja auch die großen Lasten an AC out und Nulleinspeisung dann nur noch für den Rest des Hauses mit Licht, Router,…

17

Die kurzen Peaks im Eingangspost (wenige Sekunden) sind wohl eher Motor als Aufheizen. Da könnte ich mir schon denken, dass bei Unterpannung irgendein Teil in der WaMa-Elektronik stutzig wird.

18

Ich glaube mit dem Punkt "erst nach ner 1/4 sec" liegst du falsch. Wenn die geforderte Leitung nicht in dem Moment bereitgestellt wird wo sie gefordert wird bricht die Spannung entsprechend ein.
Dadurch werden angeschlossene Vebraucher entweder abschalten oder fangen an zu spinnen.

19

Meinem Verständnis nach definiert eine Nulleinspeisung eine Netzbindung.
Bitte bleibt beim Thema.

20

Natürlich, wird ja auch entsprechend von nem Eli mit Pfründen angemeldet weil einfach dann doch langsam zu groß für Guerilla. Wird aber sicher dann und wann geändert/umgebaut/erweitert, da hab ich kein Bock auf das EEG Gedöns.

Da lass ich lieber Nachbarn/Bekannte/Familie im Sommer mit an die Ladestelle, aus Gutheit oder ab und an ne Kiste Bier.