© KWx BV - 2013 1

Meten aan E+PV installaties

Hoe en waarom

meten aan

E+PV installaties?

© KWx BV - 2013 2

#zonnepanelen trending topic

© KWx BV - 2013 3

#zonnepanelen trending topic

© KWx BV - 2013 4

Zonnestroom is elektrotechniek!

© KWx BV - 2013 5

Opbouw E+PV installatie

© KWx BV - 2013 6

Opbouw E+PV installatie

L1

L2

L3

N

PE

RB RA

=

~

+ -

© KWx BV - 2013 7

Opbouw E+PV installatie

Trafo

DCI/O

ACI/O

RCDVerdeler

kWh meter

=

~

© KWx BV - 2013 8

Opbouw PV installatie

© KWx BV - 2013 9

NEN 1010, Bijlage 712A

© KWx BV - 2013 10

Metingen E+PV installatie

© KWx BV - 2013 11

Eerste stap metingen

Trafo

DCI/O

ACI/O

RCDVerdeler

kWh meter

=

~

Omvormer veilig spanningsloos maken

1. AC zijde

2. DC zijde

Andere componenten uitschakelen en scheiden

Server, PC, alarmcentrale, etc

© KWx BV - 2013 12

Isolatieweerstand

L1

L2

L3

N

PE

RB RA

Nominale spanning MeetspanningNEN 1010

R ISO NEN 1010

MeetspanningNEN 3140

R ISONEN 3140

SELV- en PELV-ketens 250 Vdc > 0,5 MΩ

DC meetspanning> Unom in DC(b.v. 230 VDC)

Weerstand> 1000*Unom(b.v. 230 kΩ)

< 500 V, met inbegrip FELV ketens

500 Vdc > 1,0 MΩ

> 500 V 1000 Vdc > 1,0 MΩ

Waarom?1. Meting volgens NEN 1010

en NEN 3140

© KWx BV - 2013 13

Aardlekschakelaartest (RCD test)

L1

L2

L3

N

PE

RB RA

AA

RD

LE

K

SC

HA

KE

LA

AR

II

tt

stroomtijd1. Uitschakeltijd

2. Uitschakelstroom

3. Functionele beproeving testknop

Waarom?1. Beproeven RCD

(NEN 1010 en NEN 3140)

© KWx BV - 2013 14

Impedantie Zi

RB RA

ZiZi binnenkomend

Zi omvormer

Δ Zi

=

~

Waarom?1. Impedantie foutstroomketen

(NEN 1010 en NEN 3140)

2. Rendement (Pverlies max 1%)3. Spanningsniveau (PQ)

© KWx BV - 2013 15

Spanningsniveau

Verdeler

kWh meter

belasting

230V 230V Spanningsniveau nullast230V

Spanningsniveau belasting

230V228V

225V

impedantie impedantie

Trafo

Vermogen

© KWx BV - 2013 16

Spanningsniveau

Verdeler

kWh meter

=

~

230V 230V Spanningsniveau nullast(max 253 V)

230V

Spanningsniveau belasting(max 253 V)

230V234V

240V

impedantie impedantie

Trafo

Vermogen

© KWx BV - 2013 17

Impedantie Zs (TT stelsel)

L1

L2

L3

N

PE

RB RA

Zs

Zs ≠ Zi

Waarom?1. Impedantie foutstroomketen

(NEN 1010 en NEN 3140)

© KWx BV - 2013 18

Impedantie Zs (TN stelsel)

L1

L2

L3

N

PE

RB

Zs

Zs ≈ Zi

Waarom?1. Impedantie foutstroomketen

(NEN 1010)

© KWx BV - 2013 19

Temperatuur en instraling sensoren

Waarom?1. Rendement: vergelijken

met standaard test condities STC

2. Prestatie van panelen is afhankelijk van:instraling en temperatuur

© KWx BV - 2013 20

STC – Standaard Test Condities

Vergelijken meetwaardenmet datasheet(STC waarden)

STC Instraling: 1000 W/m2

Paneel temperatuur: 25 °C

Air mass factor (AM): 1,5

© KWx BV - 2013 21

Instraling afhankelijkheid

© KWx BV - 2013 22

Instraling afhankelijkheid

1048 W/m2

971 W/m2

750 W/m2

513 W/m2

4,004,28513

5,856.26750

7,578,11971

8,178,751048

IMPP[A]Isc [A]G [W/m2]

De PV generator kan worden kortgesloten zonder schadeDe stroom IMPP is bijna gelijk aan ISC

© KWx BV - 2013 23

Temperatuur afhankelijkheid

Irr = 1000 W/m2

β - de spanning temperatuur coëfficiënt is negatief

α – de stroom

temperatuur

coëfficiënt is

positief

I-V curve van een PV module bij een constante instraling

Het Maximum Power Point (MPP) heeft een negatieve temperatuur coëfficiënt.

De beste efficiency ligt bij lage temperatuur en hoge instraling.

© KWx BV - 2013 24

R PE (indien van toepassing)

=

~

Waarom?1. Meting volgens NEN-EN 624462. Risico van corrosie

© KWx BV - 2013 25

R ISO +

=

~

Waarom?1. Risico DC vlambogen2. Meting volgens NEN-EN 62446

© KWx BV - 2013 26

R ISO -

=

~

Waarom?1. Risico DC vlambogen2. Meting volgens NEN-EN 62446

© KWx BV - 2013 27

Eigenschappen PV generator

PV panelen hebben een relatief hoge capaciteit

Vocht afhankelijk

Lekstromen en isolatieweerstand

Riso lager naarmate string groter is

© KWx BV - 2013 28

PV generator, een DC bron

PV panelen genereren DC energie met een spanning tot 1000 Vdc en stromen 10 Adc of meer

DC vlambogen zijn een risicoIn serie: onderbreken van een stroomvoerende geleider of overgangsweerstand

Parallel: tussen + en – geleiders bij isolatie defecten

Naar aarde: bij defecten in paneel of bekabeling

=

~

© KWx BV - 2013 29

Uoc, Isc, I-V curve, polariteit

=

~

Waarom?1. Uoc, Isc meting volgens NTA 8013 en

NEN-EN 624462. I-V curve meting voor rendement

© KWx BV - 2013 30

I-V curve

IVmeas

gemeten karakteristiek

IVSTC

STCkarakteristiek

IVnom

© KWx BV - 2013 31

P-V curve

gemeten

STC

nominaalPmeas = f(IVmeas)

PSTC = f(IVmeas, Tcell,Irr)

Pnom = f(IVnom)

© KWx BV - 2013 32

I-V curve metingen

MPPSTC MPPnomMPPSTC MPPnom

String

~OK

Gedeeltelijkeschaduw

© KWx BV - 2013 33

I-V curve metingen

2 panelen in volledigeschaduw

2 panelen gedeeltelijk in schaduw

Verschil ≈ 2xUoc_module

© KWx BV - 2013 34

Eén paneel

© KWx BV - 2013 35

E’n paneel, een cel afgedekt (hand)

© KWx BV - 2013 36

Defect paneel

© KWx BV - 2013 37

Defect paneel + goed paneel in serie

© KWx BV - 2013 38

Voorbeeldmeting 12 panelen (5x5 cm afgedekt)

© KWx BV - 2013 39

Metrel EuroLinkPV

© KWx BV - 2013 40

© KWx BV - 2013 41

Thermografie mast

13 meter carbon fiber

Inspectie van gebouwen

Inspectie van daken vanaf de grond

Inspectie van platte daken vanaf het dak: overzicht

Industriële inspecties

StadsverwarmingVoor FLIR camera’s met Wifi in combinatie met de FLIR app

© KWx BV - 2013 42

© KWx BV - 2013 43

Rendement PV installatie

Trafo

Verdeler

kWh meter

=

~

AC bekabeling Omvormer DC bekabeling PV generator

VariabelenImpedantie Omvormer

efficiencyMPP tracker(s)

WeerstandConnectoren

EfficiencyInstralingVerouderingTomgeving, Tpaneel

Externe

factoren

KoelingOmgeving

DierenWeersinvloedenAanleg

Schade (fabricage,

transport, gebruik)

SchaduwVervuiling

Verliezen AC verliezen Omvormer verliezen

DC verliezen PV generator verliezen

Opbrengst PTotaal Pomvormer PPV generator

© KWx BV - 2013 44

Veiligheid PV installatie

Trafo

Verdeler

kWh meter

=

~

AC bekabeling Omvormer DC bekabeling PV generator

Variabelen

ImpedantieZL-N, ZL-PE

Interne beveiliging RCD Isolatie

bewaking

Weerstand Connectoren Kabels

Junction box

Externe

factoren

AanlegGebruik

AanlegGebruik

DierenWeersinvloedenAanleg

Aanleg

RisicoOvergangs-weerstandIsolatiedefecten

DC vlambogen DC vlambogen

© KWx BV - 2013 45

Meer informatie?

Metingen aan PV installaties

Via www.kwx.nl/meten-aan-pv-installaties.aspx

Of mail naar kees@kwx.nl

Cursus PV, PQ & NEN 1010

Docent: Sjef Cobben

Apeldoorn, 21 november 2013

© KWx BV - 2013 46

Dank voor uw aandacht!

Kees CompaanKWx MeetinstrumentenTelefoon 0186 633600E-mail kees@kwx.nlWebsite www.kwx.nl