Integrationsanforderungen für Hybrid-Wechselrichter
Dieser Artikel folgt auf den Einführungsartikel zur Geräteintegration. Bitte lesen Sie zuerst diesen Artikel.
Der Hybrid-Wechselrichter (bestehend aus Photovoltaik-Wechselrichter, Energiezähler, Batteriepack, Batteriemanagementsystem [BMS] und Power Conversion System [PCS]) muss die Kommunikation über das Modbus-Protokoll unterstützen. Der Hersteller muss eine vollständige Registerliste bereitstellen, die sowohl die Überwachung der Systemparameter als auch die Steuerung der Betriebszustände ermöglicht. Die Tabelle unten zeigt die typischen Register eines BESS-Systems.
| Name | Description | Anforderungsstufe | Datentyp / Format | Einheit | Zugriffsart (Lesen/Schreiben) |
|---|---|---|---|---|---|
| Battery Active Power | Gemessene DC-Wirkleistung des Batteriesystems (positiv = Entladen, negativ = Laden) | Pflicht | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Voltage | Gemessene DC-Bus-Spannung des Batteriesystems | Optional | INT16 / UINT16 | V | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Current | Gemessener DC-Strom (positiv = Entladen, negativ = Laden) | Optional | INT16 | A | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery State of Charge (SOC) | Verbleibende Batteriekapazität in Prozent der Nennkapazität | Pflicht | UINT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Capacity | Gesamtkapazität der Batterie | Optional | INT16 / UINT16 | kWh | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery State of Health (SOH) | Indikator für den langfristigen Zustand der Batterie | Optional | UINT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Power Setpoint | Angeforderte Wirkleistung des Batteriemoduls = Befehl zum Laden/Entladen (positiv = Entladen, negativ = Laden) | Pflicht | INT16 | kW | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| Battery Temperature (Cell Avg.) | Durchschnittliche Zelltemperatur | Optional | INT16 | °C | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Min SOC | Minimal empfohlener Ladezustand | Optional | INT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Max SOC | Maximal empfohlener Ladezustand | Optional | INT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Max charge power | Maximale Ladeleistung auf der AC- und/oder DC-Seite | Optional | INT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Max discharge power | Maximale Entladeleistung auf der AC- und/oder DC-Seite | Optional | INT16 | % | Nur Lesen (Input Register) |
| Battery Enable / Disable Command | Fernbefehl zum Aktivieren oder Deaktivieren des BESS | Pflicht | BOOL (coil) | — | Schreiben (Coil) |
| PV Active Power | Gemessene DC-Wirkleistung der Photovoltaikanlage (PV) | Pflicht | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| PV Voltage | Gemessene DC-Bus-Spannung der PV-Anlage | Optional | INT16 / UINT16 | V | Nur Lesen (Input Register) |
| PV Current | Gemessener DC-Strom | Optional | INT16 | A | Nur Lesen (Input Register) |
| PV Max Power Setpoint | Maximale PV-Wirkleistung = Befehl für die maximale Leistung des PV-Wechselrichters | Wünschenswert | INT16 | kW | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| PV Enable / Disable Command | Fernbefehl zum Aktivieren oder Deaktivieren der PV-Anlage | Pflicht | BOOL (coil) | — | Schreiben (Coil) |
| PCS Active Power | Gemessene DC-Wirkleistung des gesamten PCS (einschließlich Batterie und Photovoltaik (PV)) | Pflicht | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| PCS Voltage | Gemessene DC-Bus-Spannung des PCS-Systems | Optional | INT16 / UINT16 | V | Nur Lesen (Input Register) |
| PCS Current | Gemessener DC-Strom | Optional | INT16 | A | Nur Lesen (Input Register) |
| PCS Power Setpoint | Angeforderte Gesamtwirkleistung = Befehl zum Laden/Entladen (positiv = Entladen, negativ = Laden) | Pflicht | INT16 | kW | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| PCS Reactive Power Setpoint | Angeforderte Blindleistungseinspeisung/-aufnahme | Optional | INT16 | kvar | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| PCS Enable / Disable Command | Fernbefehl zum Aktivieren oder Deaktivieren des PCS | Pflicht | BOOL (coil) | — | Schreiben (Coil) |
| Remote/VPP control - Enable / Disable Command | Ein Befehl zum Aktivieren oder Deaktivieren der Fernsteuerung (über Modbus) | Pflicht | BOOL (coil) | — | Schreiben (Coil) |
| Meter Active Power | Gemessene AC-Wirkleistung des Energiezählers (z. B. Netz)) | Pflicht | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Voltage | Gemessene AC-Spannung am Energiezähler | Optional | INT16 / UINT16 | V | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Current | Gemessener AC-Strom am Energiezähler | Optional | INT16 | A | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Active Power per phases L1, L2, L3 | Wirkleistung je Phase | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Reactive Power per phases L1, L2, L3 | Blindleistung je Phase | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Import Active energy | Bezogene Wirkenergie | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Import Reactive energy | Bezogene Blindenergie | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Export Active energy | Eingespeiste Wirkenergie | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Export Reactive energy | Eingespeiste Blindenergie | Optional | INT16 / UINT16 | kW | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Frequency | Frequenz | Optional | INT16 / UINT16 | Hz | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Currents per phases L1, L2, L3 | Strom je Phase | Optional | INT16 / UINT16 | A | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter Voltages per phases L1, L2, L3 | Spannungen je Phase | Optional | INT16 / UINT16 | V | Nur Lesen (Input Register) |
| Meter limit active import power | Grenzwert der Bezugswirkleistung, den das interne EMS einhalten muss | Wünschenswert | INT16 | kW | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| Meter limit active export power | Grenzwert der Bezugswirkleistung, den das interne EMS einhalten muss | Wünschenswert | INT16 | kW | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| Operating mode selection | Aktivierung des Betriebsmodus (wie Eigenverbrauch, maximale Erzeugung usw. | Wünschenswert | INT16 | — | Lesen/Schreiben (Holding Register) |
| System Status | Betriebsmodus (Leerlauf / Laden / Entladen / Fehler) | Pflicht | UINT16 (codiert) | — | Nur Lesen (Input Register) |
| Alarm / Fault Codes | Aktive Alarme oder Fehlerkennungen | Pflicht | Bitfeld / UINT16 | — | Nur Lesen (Input Register) |
| Firmware Version | Aktuelle Firmware-Version von BMS/PCS | Optional | String / UINT16 | — | Nur Lesen (Input Register) |
Zusätzlich muss der Hersteller den Ablauf und eine Liste der Register klar angeben, die gesetzt werden müssen, um den gewünschten Lade-/Entladebetrieb zu erreichen. Dazu gehört in der Regel, ein Register auf Fernsteuerungs-/VPP-Modus zu setzen, den Batteriebetrieb zu aktivieren, ein regelmäßiges Heartbeat-Signal zu senden usw.
Betriebsmodi
Hybrid-Wechselrichter haben ein internes EMS, das Betriebsmodi wie Eigenverbrauch, Lastspitzenkappung, maximale Erzeugung, maximaler Verbrauch, VPP usw. ausführen kann. Dafür muss ein zusätzlicher Stromzähler bereitgestellt werden, der in der Regel am Netz angeschlossen ist. Außerdem müssen die Zählergrenzen (Import und Export) angegeben werden. Ein Betriebsmodus lässt sich über ein Register einstellen.
Die folgenden Betriebsmodi sind erwünscht (nicht zwingend):
- Eigenverbrauch
Speichert überschüssige PV-Energie und entlädt, wenn der Bedarf die Erzeugung übersteigt.
- Lastspitzenkappung
Senkt die Spitzenlast im Netz durch Entladen in Zeiten hoher Last.
- Maximaler Verbrauch
Maximales Laden bis zu den Importgrenzen des Netzes
- Maximale Erzeugung
Maximales Entladen bis zu den Exportgrenzen des Netzes
- Fahrplanmodus
Vorgabe der Leistung nach Tagen und Stunden der Woche
- Virtuelles Kraftwerk (VPP)
Gebündelte BESS, koordiniert für Netzdienstleistungen und die Teilnahme am Markt.
- Frequenzregelung
Schnelles Laden/Entladen, um die Netzfrequenz zu stabilisieren.
- Spannungshaltung / Blindleistung
Stellt Blindleistung bereit, um die lokale Netzspannung zu stabilisieren.