Effektreglering med energisaldo

Om ett SMA Energy System Home med en enfasig hybrid- eller batteriväxelriktare ansluts till en trefasig nätanslutning regleras effekten även med hjälp av energisaldot. Denna princip måste också tillämpas vid symmetrisk inmatning från den trefasiga Sunny Tripower Smart Energy eftersom enfasiga laster skapar en osymmetrisk effektfördelning via faserna.

Förutsättning: elmätare med saldovärden

I system med en trefasig nätanslutning och en solcellsanläggning med en enfasväxelriktare matas endast egenproducerad solel till de laster som är anslutna till samma fas som växelriktaren. Överskottselen som lasterna inte utnyttjar matas in till allmänna elnätet. Om det samtidigt behövs el på en av de andra faserna måste denna el köpas från det allmänna elnätet. För att underlätta faktureringen betraktar man inte de enskilda faserna utan balansen i energiflödet. Så kallade elmätare med saldovärden beräknar mellanskillnaden mellan strömmen som matas in till det allmänna elnätet via en fas och de övriga två faserna. Total effekt beräknas genom att effekten som tas från elnätet subtraheras från effekten som matas in till elnätet. På så sätt säkerställs att de elektroniska elmätarna fungerar på samma sätt som vanliga Ferraris-elmätare. På så vis kan alla laster använda den egenproducerade solelen, och det är bara skillnaden mellan aktuell produktion och aktuell förbrukning som säljs eller köps. Elmätarens saldovärde ger dock ingen information om energiflöden och riktning.

Sunny Home Manager 2.0 och SMA Energy Meter levererar saldovärden. Dessa måste installeras efter elmätaren för fakturering på samma kraftöverföringssträcka.

I SMA Energy System Home sköter batteri- eller hybridväxelriktaren mellanlagringen av el över nätanslutningens tre faser. För att kunna reglera effekten med hjälp av summerad energi använder lagringssystemet saldovärdena från SMA Energy Meter eller Sunny Home Manager 2.0 för inmatningen och uttaget. Inställningen av mätintervallet för SMA Energy Meter/Sunny Home Manager 2.0 kan behöva ändras från 1000 ms till 200 ms om en sådan ändring krävs av nätägaren.

Nedan förklaras hur mätningen av summerad energi och saldovärden tillämpas i SMA Energy System Home med hjälp av tre exempel.

Situation 1:

Batteriväxelriktaren laddar batteriet.

Det är morgon. Solcellsanläggningen påbörjar inmatningen till elnätet när solen går upp och efter en viss tid nås en effekt på 4 kW. Lasterna är fortfarande avstängda.

Till att börja med matar solcellsanläggningen in all producerad solel till det allmänna elnätet via fas 1. Batteriväxelriktaren detekterar att inmatning har påbörjats och tillkopplas genast. Därefter laddas batteriet med effekten på 4 kW från solcellsanläggningen.

Det matas inte längre in någon effekt till det allmänna elnätet.

Situation 2:

Lasterna använder all effekt från solcellsanläggningen.

Det är mitt på dagen. Batteriet är fulladdat. Solcellsanläggningen tillhandahåller 4 kW. Lasterna som är anslutna till fas 1 förbrukar effekten som tillhandahålls av solcellsanläggningen direkt. Solcellsanläggningen matar därför bara in 2 kW till det allmänna elnätet. Lasterna som är anslutna till fas 2 och 3 drar 1 kW vardera från det allmänna elnätet.

Den dubbelriktade mätaren för inmatning och uttag beräknar då följande totala effekt:

Vid denna typ av beräkning ser det alltså ut som om det inte har matats in någon el till/tagits någon el från elnätet. Batteriväxelriktaren behöver inte reagera och låter batteriets laddnivå vara oförändrad.

Situation 2a:

Den enfasiga solelsproduktionen utnyttjar SMA EV Charger för snabbare laddning av elbilen (boost-funktion).

Det är eftermiddag. Batteriet är fulladdat. Solcellsanläggningen tillhandahåller 4 kW. Lasterna som är anslutna till faserna L1, L2 och L3 förbrukar 1 kW vardera. Laddstationen (SMA EV Charger) har ett extra effektbehov på 6 kW för fas L1. Tack vare laddstationens boost-funktion kan dess effektbehov till viss del täckas av effekt från solcellsanläggningen samtidigt som föreskriven max. gräns för osymmetrisk last uppfylls på nätanslutningspunkten. Den dubbelriktade mätaren för inmatning och uttag beräknar då följande totala effekt:

Lasterna tar till att börja med all el från det allmänna elnätet som levererar 5 kW. Batteriväxelriktaren registrerar att el tas från elnätet och matar därefter energi från batteriet till lasterna. Den dubbelriktade mätaren för inmatning och uttag beräknar då följande totala effekt:

Energin som har lagrats i batteriet av batteriväxelriktaren täcker inte lasternas energibehov helt. Ett visst uttag från elnätet måste göras (1 kW).

Situation 3:

Batteriväxelriktaren matar lagrad energi till lasterna.

Det är kväll. Solcellsanläggning matar inte in till elnätet. Lasterna är tillkopplade och drar en elektrisk effekt på 2 kW från fas 1, 1 kW från fas 2 och 1 kW från fas 3.

Den dubbelriktade mätaren för inmatning och uttag beräknar då följande totala effekt:

Lasterna tar till att börja med all el från det allmänna elnätet som levererar 4 kW. Batteriväxelriktaren registrerar att el tas från elnätet och matar därefter energi från batteriet till lasterna.

Den dubbelriktade mätaren för inmatning och uttag beräknar då följande totala effekt:

Energin som har lagrats i batteriet av batteriväxelriktaren täcker lasternas energibehov helt. Det behövs inget uttag från elnätet.