Verhalten Vitotwin bei Notstrom- bzw. Inselbetrieb

    • Verhalten Vitotwin bei Notstrom- bzw. Inselbetrieb

      Habe mir eine 'Notstrombox' installiert. Mit PV funktioniert alles.

      Funktion bei Stromwegfall: Die Schütze in der NSB trennen das Haus- vom EVU-Netz und legen intern alle 3 Phasen auf eine Phase. Der Laderegler stellt die 50Hz aus dem Akku, auf die sich (tagsüber) dann (in meinem Fall) die beiden WR aufschalten und anfangen zu pumpen. Wird weniger Lastabnahme gemessen, regeln die WR herunter bzw. der eine geht komplett raus. Wenn es nachts passiert ist es blöd, dann muss man auf Sonne warten und solange den Akku schonen.

      Wobei der Praxistest zeigt, dass in meinem Fall mit kleinem 2,5kwh Akku die auftretenden Anlaufströme der (Kühl)Geräte im Haus das (Akku)System beim Auslösen ohnehin erstmal in den Schutzschlaf schicken, sodass man morgens erst gemütlich alle Sicherungen rausmacht, dann die Insel neu startet und dann die Sicherungen nacheinander wieder reinschiebt.

      Nun habe ich mich noch nicht 'getraut' den Vitotwin anzutesten, wie er sich im Inselbetrieb verhalten würde. Habe bei den PV-Insel-Testläufen vorher immer seinen Hauptschalter genutzt um ihm das Ab- und Anfahren des Netzes zu ersparen. Dafür ist er mir ein zu teures Spielzeug...

      (Ich weiß, dass er im Inselbetrieb laut Hersteller sogar mit Flaschengas betrieben werden könnte, sofern man ihm per Parameter sagt, dass er jetzt kein Erdgas mehr inhaliert. Egal jetzt.)

      Mir geht es im Prinzip darum, unter Hobby-Gesichtspunkten einmal nachzudenken, wie er sich wahrscheinlich im Inselbetrieb verhalten würde.

      Meine Hypothese: Er nimmt sich schon prinzipiell die 50Hz vom LR und könnte den Stirling theoretisch aufschalten.

      Aber: Was ist, wenn die Energie im Inselnetz nicht abgenommen wird?! Er kann ja nicht wie ein PV-WR beliebig runtermodulieren, selbst wenn seine Regelung den Lastgang sogar registrieren(?) könnte?
      Daher denke ich dass er schlicht durch Frequenzschwankungen o.ä. in die Sicherheitsabschaltung gehen würde. Sprich: Es ginge einfach nicht.

      Was meint ihr?

      (Bitte nicht einsteigen, ob die Notstrombox nun 'sinnvoll' oder irgendwie "wirtschaftlich" ist oder dass bei einem längeren regionalen Gesamt-Blackout der Gasdruck irgendwann wegfällt o.Ä.. Mir geht es schlicht um die technischen Gegebenheiten bei der verbauten Regelung im Vitotwin.)
      Viessmann Vitotwin 300W an 340-M (950)
      Mercedes (Panasonic) Akku (5.0) an SI 3.0
      5 kwp REC (südost) an SB 4.0
      1.8 kwp SOLARTRON (südwest) an SB 1.5
    • Moin,

      Deine Gedanken sind richtig. Der Vito wird seine 1000Watt nicht los deshalb steigen Spannung und/oder Frequenz was nach sehr kurzer Zeit zu einem - für das Gerät nicht besonders Gesundem - Notstopp führt. Wohlgemerkt das passiert nur wenn der Verbrauch im Haus unter die Erzeugerleistung sinkt.
      Pöl BHKW Tiger †
      Pöl BHKW Raptor †
      Ecopower 1.0
      Solarthermie 27m² Heat-Pipe-Röhren
      PV Anlage 1,8kWp Solarmax 2000C 15xKaneka k120
    • Hallo
      Der Vitotwin wird voraussichtlich nicht anlaufen, da deine Notstrombox nicht exakt 50Hz liefert sondern geringfügig höher zumindest ist es so beim Notstrom bei E3DC so. Kann aber bei deiner Box anders sein. Es tritt sonst ggf das Problem auf das Alikante erwähnt.
      4,32 Kwp PV-Aufdachanlage (45° Dachneigung Südausrichtung) Volleinspeisung Inbetriebnahme 23.05.2009

      5,56 kWp PV-Anlage (Sonnengeführt) Volleinspeisung Inbetriebnahme 18.12.2009

      Vitotwin 300 mit 600l Pufferspeicher 2Heizkreise (FB und Radiatoren) Inbetriebnahme 17.10.2013

      7,67 kWp PV-Aufdachanlage (Dachneigung 45° Ost- West-Ausricht mit E3DC Strompeicher (6,9kW)) Inbetriebnahme 13.11.2015 :)
    • Stimmt. Wenn man ein Notstrom-Inselnetz hat, müsste die el. leistung dort abgenommen werden und die Heizung die thermische Leistung aufnehmen. das klappt nicht. Also käme es zu ungesunden Kurzstarts für den Stirling, die sollte man vermeiden. Ein Stirling ist nichts für Netzersatz.
    • Hallo,

      der Inselbetrieb ist mit dem Vitotwin leider nicht realisierbar.

      Durch die ENS (Einrichtung zur Netzüberwachung) wird die eingehende Frequenz zum Vitotwin bzw. Stirling überwacht. Bei Abweichungen der 50Hz um mehr als +-0,5 wird der Stirling nicht freigegeben. Als Meldung erscheint "Netzprüfung aktiv" oder es kommt "Fehler 283", der dann quittiert werden müsste.

      Beste Grüße °ro
      Viessmann Werke GmbH & Co. KG
      Viessmannstraße 1, 35108 Allendorf
      www.viessmann.de, bhkw.de
    • Stimmt zwar, heisst aber auch: wenn im Inselnetz die 50Hz sind, reagiert die ENS nicht und würde einen Start zulassen.
      Aber der Stirling moduliert nicht und könnte nicht auf die erforderliche Leistung runterregeln. Folge - Abschaltung weil die Spannung ansteigt.
      Daher ist der Stirling nix für Inselbetrieb.
    • Hallo GM1967,

      ganz einfach, ist die Frequenz von 50Hz gegeben, wird der Stirling von der ENS freigegeben.

      In punkto... Aber der Stirling moduliert nicht und könnte nicht auf die erforderliche Leistung runterregeln. Folge - Abschaltung weil die Spannung ansteigt. ... muss ich Dich korrigieren.

      Unabhängig von der Gerätegeneration A,B oder C sollten alle Stirlings modulieren und sich dem Wärmebedarf anpassen. Die Modulation sowie der Ein- und Ausschaltpunkt des Stirlings haben nichts mit steigender Spannung oder Frequenz zu tun. Das sind zwei verschiedene paar Schuhe. Die Regelabschaltung bzw. die Modulation des Stirlings ist abhängig vom Wärmebedarf. D.h. Vor- und Rücklauftemperatursensor sowie der Volumenstromsensor sind hier die Beeinflusser auf die Stirlingmodulation.

      Beste Grüße °ro
      Viessmann Werke GmbH & Co. KG
      Viessmannstraße 1, 35108 Allendorf
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    • Das würde heissen, daß die Stirlingzelle auch mal auf 3 kw th runternoduliert und dann auch nur noch ca 500 W el liefert. Das hab ich so aber noch nicht gehört.

      Ich unterscheide dabei klar zwischen Stirlingzelle und Gasbrennwertzelle.
      Jedenfalls müsste das Gerät bei Insel- / Netzersatzbetrieb stromgeführt laufen und das geht ja nicht.
    • Hi,

      kleine Korrektur meinerseits, die Modulation des Stirlings betrifft nur die C-Generation. Hier sind im untersten Leistungsbereich bei 3,6 kW/h noch ca. 700 Watt drin. Der Spitzenlastkessel ist hier klar nicht gemeint bzw. berücksichtigt.

      Beste Grüße °ro
      Viessmann Werke GmbH & Co. KG
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    • Notstrombox-Betreiber schrieb:

      Wobei der Praxistest zeigt, dass in meinem Fall mit kleinem 2,5kwh Akku die auftretenden Anlaufströme der (Kühl)Geräte im Haus das
      (Akku)System beim Auslösen ohnehin erstmal in den Schutzschlaf schicken, sodass man morgens erst gemütlich alle Sicherungen rausmacht, dann die Insel neu startet und dann die Sicherungen nacheinander wieder reinschiebt.
      Verstehe ich nicht. Was haben die Anlaufströme der Kühlgeräte mit dem Energieinhalt von 2,5 kWh des Batteriespeichers zu tun? Welche Leistung hat denn der Batterie-Inverter, bzw. wie sieht es mit der kurzfristigen Überlastfähigkeit aus? In der Regel sind Batter-WR etwas robuster gebaut, eben damit sie ein paar Sekunden lang Anlaufspitzen von elektrischen Motoren vertragen. Ein anderen Grund für das robustere Design ist die Lieferung von Kurzschlussleistung im Fehlerfall: der Überstromsicherungsautomat soll ja auslösen.

      Inselnetz-Tester schrieb:

      Nun habe ich mich noch nicht 'getraut' den Vitotwin anzutesten, wie er ich im Inselbetrieb verhalten würde. Habe bei den PV-Insel-Testläufen vorher immer seinen Hauptschalter genutzt um ihm das Ab- und Anfahren des Netzes zu ersparen. Dafür ist er mir ein zu teures Spielzeug...

      Mir geht es im Prinzip darum, unter Hobby-Gesichtspunkten einmal nachzudenken, wie er sich wahrscheinlich im Inselbetrieb verhalten würde.

      Was meint ihr?
      Probieren geht über Studieren, aber lass in der Zeit bei dir im Inselnetz einen Logger für Frequenz und Spannung mitlaufen, dann kannst Du auch genauer sehen, was passiert und wahrscheinlich auch dir erklären, warum das passier. Der Stirling ist darauf ausgelegt, beim Auslösen des Schutzes runterzufahren. Dabei ist der Frequenzschutz im Real Life wohl bisher eher selten getriggert worde, die Spannungsschutz-Abschaltung kommt schon mal vor, je nach dem wo man sich im Netz befindet. Das Gerät dürfte dabei nicht kaputt gehen, sondern das ist ein regelkonformer Vorgang.

      Microgrid-Inhaber schrieb:

      Meine Hypothese: Er nimmt sich schon prinzipiell die 50Hz vom LR und könnte den Stirling theoretisch aufschalten.

      Aber: Was ist, wenn die Energie im Inselnetz nicht abgenommen wird?! Er kann ja nicht wie ein PV-WR beliebig runtermodulieren, selbst wenn seine Regelung den Lastgang sogar registrieren(?) könnte? Daher denke ich dass er schlicht durch Frequenzschwankungen o.ä. in die
      Sicherheitsabschaltung gehen würde.

      Mir geht es schlicht um die technischen Gegebenheiten bei der verbauten Regelung im Vitotwin.
      Es gibt eine sogenannte VDE-AR-N 4105, die müssen alle Erzeungungsanlagen am Niederspannungsnetz einhalten. Dazu gehört, dass
      a) im üblichen betrieblichen Frequenzbereich von 47,5 Hz bis 51,5 Hz die Geräte nicht wegen eines Frequenzereignisses abschalten dürfen. Es gibt eine Ausnahme für Linearstirlings, weil das Design (von vor 15 Jahren) auf +/-500 Hz ausgelegt war und ausserhalb dieser Spanne die internen Köpfe aufeinander schlagen können. Wenn der Batteriewechselrichter auch im Netzparallelbetrieb betrieben werden kann, dann gilt diese Anforderung: Bleib am Netz 47,5-51,5 Hz auch für ihn.
      b) dann gibt es die sogenannte Überfrequenzstatik, also eine P(f)-Kennlinie, die bei f> 50,2 Hz Leistung reduziert. Alternativ darf man auch einen Cluster von Microgeneratoren gestaffelt / randomisiert vom Netz trennen. Am Ende wird es bei dir nicht auf den Stirling ankommen, sondern den Batterie-WR, wie schnell der seine P(f)-Kurve rauf und runter fährt. Der Stirling kann zwar auch modulieren, aber nicht in Sekunden- sondern im Viertelstundentakt.

      Wenn der Batterie-Wechselrechter performant genug ist (davon gehe ich aus), dann sollte der Inselnetzversuch klappen.

      Poste doch hier mal die technische Doku zum Batt-WR, der muss halt Wirk- und Blindleistung zur Frequenz- und Spannungsstabilisierung schnell genug einstellen können. Was der Stirling macht, ist mehr oder weniger egal, das Größenverhältnis von Stirling- zur Batt-WR-Leistung muss halt passen. Der Stirling ist nicht besonders dynamisch und wirkt als negative Last, um die Energiebilanz über einen längeren Zeitraum auszupendeln.

      Gruß,
      Gunnar
      Ist die Wärme kraftgekoppelt, wird die Energie gedoppelt. (Ulli Brosziewski)
    • Alikante schrieb:

      Der Vito wird seine 1000 Watt nicht los deshalb steigen Spannung und/oder Frequenz was nach sehr kurzer Zeit zu einem - für das Gerät nicht besonders Gesundem - Notstopp führt. Wohlgemerkt das passiert nur wenn der Verbrauch im Haus unter die Erzeugerleistung sinkt.
      Der Stirling ist für den Betrieb des Inselnetz wahrscheinlich zweitrangig. Wenn die Erzeugung über der Last liegt, dann geht die Frequenz rauf, und sowohl die PV-Wechselrichter als auch die Batt-Wechselrichter nehmen die Leistung zurück. Dann stellt sich eine stabile Frequenz von z.B. 50,4 Hz ein, kann auch 51 Hz sein aber dann ist der Stirling draussen.

      Gruß,
      Gunnar
      Ist die Wärme kraftgekoppelt, wird die Energie gedoppelt. (Ulli Brosziewski)
    • menger schrieb:

      Der Vitotwin wird voraussichtlich nicht anlaufen, da deine Notstrombox nicht exakt 50Hz liefert sondern geringfügig höher zumindest ist es so beim Notstrom bei E3DC so. Kann aber bei deiner Box anders sein. Es tritt sonst ggf das Problem auf das Alikante erwähnt
      Zum Anlaufen müssen nicht genau 50 Hz vorliegen, sondern da gibt eine Toleranzbreite. Gleiches gilt für die Spannung. Beides muss über eine gewisse Zeit (bei der VDE 0126 waren das 30 s) im akzeptablen Bereich liegen, dann darf zugeschaltet werden.

      Bezüglich des Batteriewechselrichters kenne ich auch die Regelstrategie, dass die Sollfrequenz in Abhängigkeit des Füllungsgrades gefahren wird. Bei vollem Speicher liefert der WR beispielsweise 51 Hz, dann sind Kleinstgeneratoren aus oder laufen bei geringer leistung. Wenn der SOC der Batterie sinkt, wird die Frequenz angehoben und Erzeugungsanlagen schalten zu bzw. erhöhen die Leistung. Siehe auch Seite 7 ff.

      Wichtig ist das Verhalten des "Führungskraftwerks", also des Batterie-WR. Der Stirling-Motor ist ein additives Beiwerk, der für die langfristige Energiebilanz (Stunden und länger) gebraucht wird, aber der im aktuellen Zustand keine Rolle für die Systemstabilität des Inselnetzes spielt. Daher wäre die WR-Doku von Interesse.

      Gruß,
      Gunnar
      Ist die Wärme kraftgekoppelt, wird die Energie gedoppelt. (Ulli Brosziewski)
    • Befinde mich aktuell im Klärungsprozess mit Mercedes, da das Akku-Ladereglersystem in unregelmäßiger Regelmäßigkeit in den Totalausfall geht.
      Technische Begründung des Servicecenters: Zu hoher Cellspread - einzelne Zellen sind dadurch zu schnell im Grenzbereich.
      Lösungsvorschlag: Der Kunde soll einfach einen weiteren Akku dazukaufen.
      Der Kunde lehnt das ab @:pille

      (Ich könnte langsam echt ein Buch schreiben: "Zeit und Nerven - Was erneuerbare Energien einen wirklich kosten.")
      Viessmann Vitotwin 300W an 340-M (950)
      Mercedes (Panasonic) Akku (5.0) an SI 3.0
      5 kwp REC (südost) an SB 4.0
      1.8 kwp SOLARTRON (südwest) an SB 1.5