Photovoltaikanlagen sicher betreiben

Messungen und Alterung im Betrieb von Photovoltaik-Großanlagen

Die elektrische Sicherheit von großflächigen PV-Anlagen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Neben den Auswirkungen der natürlichen Alterung sind auch Witterung und andere Einflussfaktoren zu berücksichtigen. Adaptiv messende Systeme zur Isolationsüberwachung, wie z.B. ISOMETER®, bieten eine sichere, normgerechte und einfache Lösung, um Probleme während der gesamten Betriebszeit von PV-Anlagen zu entdecken. Damit sind Sie in der Lage rechtzeitig entgegenzusteuern.

Auf dieser Webseite erwarten Sie als Betreiber von Photovoltaik-Kraftwerken die folgenden Themen:

Degradation und Repowering im Fokus der elektrischen Sicherheit
Präzise Isolationsüberwachung für sichere Photovoltaikanlagen
Herausforderungen bei großflächigen PV-Anlagen
Sicherer Betrieb von Solarparks und Potenzial Induzierte Degradation (PID-Recovery)
Isolationsfehlersuche: Herausforderungen und Lösungen

Präzise Isolationsüberwachung für sichere Photovoltaikanlagen

Hochverfügbare Energieerzeugungsanlagen sind eine Voraussetzung für ein stabiles und ausfallsicheres Stromnetz. Die Basis dafür bilden qualitativ hochwertige Komponenten sowie ein automatisiertes Eskalationsmanagement im Fehlerfall. Eine wirksame Isolationsüberwachung kann beispielweise frühzeitig auf Fehler in der elektrischen Anlage hinweisen. Für die schnellstmögliche Ortung des Fehlers kann eine solche Einrichtung zusätzlich mit einem automatischen Fehlersuchsystem (IFLS) kombiniert werden. Somit können mögliche Brände durch Isolationsfehler vermieden und die Sicherheit bei der Energieerzeugung erhöht werden. Die Produkte und Lösungen zur präventiven Analyse des Isolationsniveaus elektrischer Anlagen aus dem Hause Bender leisten somit einen Beitrag für die ausfallsichere Energieerzeugung der Zukunft.

Was macht Bender-Lösungen besonders attraktiv für die Betreiber von Photovoltaikanlagen?

Adaptives Messverfahren: Die Umgebungsbedingungen von freistehenden PV-Anlagen wechseln im Stundentakt. Bender Messtechnik passt sich an die jeweilige Situation an.
PID-Verfahren: Bei Deaktivierung der Isolationsmessung für PID-Recovery und späterer Reaktivierung des Messgeräts kehrt dieses selbstständig in den adaptiven Messzyklus zurück.
Display: Servicetechniker vor Ort können Isolationswerte ablesen und dadurch auch sofort erkennen ob Reparaturmaßnahmen wirksam waren.
Modbus Anschluss: Egal wann oder wo - Sie haben stets den Trendverlauf der Isolationswerte im Blick.
Technische Features: Bis zu 4000 µF Ableitkapazität, AC 1000 V / DC 1500 V, UL-Zertifiziert (je nach Modell)

Herausforderungen bei großflächigen PV-Anlagen

Großflächige PV-Anlagen prägen mehr und mehr unser Landschaftsbild. Als fester Bestandteil der Energiewende tragen solche Solarparks maßgeblich zur Energieversorgung bei und somit steigt auch der Anspruch an deren Verfügbarkeit. Solarparks sind elektrische Anlagen und müssen daher regelmäßigen Wiederholungsprüfungen unterzogen werden. Obwohl das wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, können Abweichungen von entsprechenden Handlungsempfehlungen im Schadensfall nicht nur finanzielle, sondern für den Betreiber auch strafrechtliche Folgen haben.

Sicherer Betrieb von Solarparks

Was können Betreiber also tun, um einen sicheren Betrieb ihrer Photovoltaikanlagen zu gewährleisten? Mit modernen Isolationsüberwachungsgeräten der ISOMETER®-Serie von Bender kann der Isolationswiderstand im zeitlichen Verlauf gemessen und visualisiert werden. Denn trotz umfangreichen Prüfungen bei der Bauartenzulassung von PV-Modulen gibt es immer wieder neue Erkenntnisse über gefährliche Schwachstellen bei der Errichtung und im dauerhaften Betrieb von PV-Anlagen. Durch eine messtechnische Überwachung erhalten Betreiber einen Informationsvorsprung bevor ein kritischer Zustand erreicht wird.

PID - Potenzial Induzierte Degradation

Der PID Effekt bei PV-Modulen mit kristallinen SI-Zellen führt zu einer schleichenden Leistungsminderung (Degradation), welche mit dem Verlauf der Zeit kritische Werte annehmen kann und den Ertrag deutlich reduziert. Die bekannte Gegenmaßnahme der Potentialanhebung des PV-Generators nach Sonnenuntergang steht nicht im Widerspruch zu einer zentralen Isolationsüberwachung mittels IMD, denn der Wechselrichter befindet sich zu diesem Zeitpunkt nicht mehr im Netzbetrieb.

Herausforderung Isolationsfehlersuche

Bei großflächigen Photovoltaikanlagen kann sich die Suche eines entstehenden Isolationsfehlers als sehr schwierig erweisen. Durch das manuelle Messen von Isolationswerten und Spannungen können geschulte Techniker die gesamte Photovoltaikanlage zwar Schritt für Schritt analysieren und den betreffenden String identifizieren, eine Fehlerlokalisierung innerhalb des Strings ist aber meistens nur durch das Auftrennen von Verbindungskabeln und das Lösen von Steckverbindungen möglich. Hierbei können gefährliche Situationen entstehen, die den 5 Sicherheitsregeln der Elektrotechnik entgegenstehen.

EDS - Earth Fault Detection System

Ein automatisiertes Messverfahren zur Fehlerlokalisierung (IFLS) kann die Verfügbarkeit der Photovoltaikanlage deutlich erhöhen. Bereits während der Planungsphase sollte eine automatisierte Fehlerlokalisierung berücksichtigt werden. Hierfür bietet Bender eine optimale Lösung an. Während das ISOMETER® mit dem adaptiven Messverfahren das Isolationsniveau der Photovoltaikanlage überwacht, können detektierte Isolationsfehler durch die Geräteserie ISOSCAN® schnell lokalisiert werden. Entsprechende Wandler identifizieren zeitnah den betreffenden String. Damit können die Produkte der Firma Bender die Verfügbarkeit Ihrer Anlage auf einem hohen Niveau halten.

Skalierung von Sensoren

Neben den Aspekten der elektrischen Sicherheit steht bei Photovoltaikanlagen der Return on Invest (ROI) ebenfalls im Fokus. Daher bietet Bender ein kostenoptimiertes Fehlersuchsystem in Form von Messzangen an. Damit die Messzangen den Prüfstrom detektieren können, muss das Isolationsüberwachungsgerät ISOMETER® bereits ab Werk mit einem integrierten Prüfstromgenerator (Gerätekennzeichnung P) ausgestattet sein. Sollte dies nicht der Fall sein, kann auch nachträglich ein ISOMETER® mit Prüfstromgenerator zur temporären Fehlersuche verwendet werden.

Photovoltaikanlagen elektrisch sicher und wirtschaftlich betreiben

Messungen und Alterung im Betrieb von Photovoltaik-Großanlagen

Degradation und Repowering im Fokus der elektrischen Sicherheit