ESS Controller: 0-Punkt Regelung

Grundprinzip

Für eine 0-Punkt-Regelung muss PLEXLOG die Wirkleistung am Netzanschlusspunkt (NAP) messen. Der Speicher wird in einem geschlossenen Regelkreis so geladen oder entladen, dass am NAP ungefähr 0 kW anliegen.

Voraussetzungen

• Ein von PLEXLOG unterstützter und steuerbarer Batteriespeicher beziehungsweise Hybridwechselrichter ist eingerichtet.
• Der Speicher nimmt Lade- und Entladebefehle über seine Schnittstelle an.
• PLEXLOG erhält mindestens die aktuelle Lade- beziehungsweise Entladeleistung, den Ladezustand (SoC) und die Nennleistung. Idealerweise werden auch die verfügbare Lade- und Entladeleistung bereitgestellt.
• Am Netzanschlusspunkt ist ein kompatibler Zähler oder ein Netzanalysegerät installiert.
• Der Zähler ist in PLEXLOG als Übergabezähler oder Netzanalysegerät angelegt.
• Stromwandler- und Leistungsrichtung stimmen. Einspeisung und Netzbezug sind nicht vertauscht und alle erforderlichen Phasen werden erfasst.
• Die Kommunikation mit Speicher und NAP-Zähler ist dauerhaft stabil.
• Lade- und Entladeleistung des Speichers reichen aus, um die auftretenden Last- und Erzeugungsschwankungen auszugleichen.

1. Geräte prüfen

Unter Konfiguration -> Geräte folgende Punkte kontrollieren:

1. Der Speicher ist als Batteriespeicher oder Hybridwechselrichter eingerichtet.
2. Das Gerät wird ohne Kommunikationsfehler ausgelesen.
3. SoC, Batterieleistung und Nennleistung werden plausibel angezeigt.
4. Der Zähler am Netzanschlusspunkt ist als Übergabezähler oder Netzanalysegerät konfiguriert.
5. Bei Netzbezug und Einspeisung ändert sich das Vorzeichen des Messwertes korrekt.

Funktionstest vor Aktivierung

• Verbraucher einschalten und die NAP-Leistung beobachten.
• PV-Einspeisung erzeugen beziehungsweise simulieren.
• Prüfen, ob PLEXLOG Bezug und Einspeisung richtig erkennt.

2. ESS-Wirkleistungsmodus einstellen

Konfiguration -> Leistungsreduzierung -> ESS öffnen und folgende Einstellungen vornehmen:

1. Als Modus Festvorgabe auswählen.
2. Bei Festvorgabe P Soll in kW den Wert 0 eintragen.
3. Speichern drücken.

Damit wird für den ESS-Wirkleistungspfad ein Sollwert von 0 kW vorgegeben. Entscheidend ist anschließend, dass dieser Sollwert am NAP geregelt wird.

3. Closed Loop am NAP aktivieren

Konfiguration -> Erweitert -> ESS -> P-Sollwert öffnen und folgende Werte einstellen:

Bei den Leistungsgrenzen werden positive Beträge eingetragen. Bei einem Speicher mit maximal 50 kW werden beispielsweise 50 kW als maximale Ladeleistung und 50 kW als maximale Entladeleistung eingetragen.

Die tatsächlich zulässigen Werte müssen aus den Herstellerangaben, dem Anlagenzertifikat und den projektspezifischen Vorgaben übernommen werden.

P-Gradient

• Ein zu kleiner Gradient macht die Regelung langsam und führt zu größeren Netzbezügen beziehungsweise Einspeisespitzen.
• Ein zu großer Gradient kann Schwingen, Sollwertsprünge oder Gerätefehler verursachen.
• Maßgebend sind die zulässige Rampe des Speichers und das Anlagenzertifikat.

4. Peak Shaving und NAP-Limits

Für die eigentliche 0-Punkt-Regelung werden die beiden Peak-Shaving-Funktionen nicht benötigt. Die Regelung erfolgt über:

• Festvorgabe 0 kW
• Closed Loop Ein
• Regelpunkt NAP

Bezugsspitzen kappen und Einspeisespitzen kappen sollten deshalb zunächst ausgeschaltet bleiben.

Unter NAP-Limits können zusätzliche passive Sicherheitsgrenzen gesetzt werden. Sie ersetzen die 0-Punkt-Regelung nicht, sondern begrenzen lediglich den ESS-Anteil, wenn festgelegte Netzgrenzen überschritten werden.

5. SoC-Grenzen einstellen

Unter Konfiguration -> Erweitert -> ESS -> SoC / Reserven mindestens den minimal und maximal zulässigen SoC sowie gegebenenfalls Mindest- und Maximalreserven passend zum Speicher festlegen.

• Bei minimalem SoC ist kein weiteres Entladen möglich.
• Bei maximalem SoC ist kein weiteres Laden möglich.

6. Verhalten bei Ausfall des NAP-Zählers

Empfohlene Einstellung:

• NAP-Ausfall-Sollwert aktivieren.
• Den Sollwert auf 0 kW setzen.

Damit soll der Speicher bei fehlendem NAP-Messwert nicht mit dem zuletzt berechneten Lade- oder Entladebefehl weiterlaufen.

Zusätzlich prüfen, ob das projektspezifische Sicherheitskonzept weitere Maßnahmen verlangt, beispielsweise den Speicher zu stoppen, den Leistungsbefehl auf 0 zu setzen, eine Störmeldung auszugeben oder eine externe Steuerung beziehungsweise SPS zu informieren.

7. Inbetriebnahme und Kontrolle

Nach dem Speichern unter Diagnose -> Leistungsreduzierung -> ESS folgende Punkte kontrollieren:

• Sollwertbildung: Festvorgabe
• Aktiver Akteur: Festvorgabe
• Regelzustand: Closed Loop @ NAP
• Sollwert: ungefähr 0,000 kW
• NAP-Leistung bewegt sich in Richtung 0 kW.
• Speicherbefehl reagiert plausibel.
• Batterieleistung und Speicherbefehl haben plausible Vorzeichen.
• SoC und verfügbare Lade- beziehungsweise Entladeleistung werden angezeigt.
• Nennleistung und Nennkapazität sind korrekt.

Empfohlener Funktionstest

1. Mit einer kleinen Last beginnen.
2. Prüfen, ob der Speicher entsprechend entlädt.
3. PV-Überschuss erzeugen.
4. Prüfen, ob der Speicher entsprechend lädt.
5. Einen Lastsprung auslösen und das Regelverhalten beobachten.
6. Die Kommunikation zum NAP-Zähler testweise unterbrechen und das Ausfallverhalten prüfen.
7. Min-/Max-SoC beziehungsweise Leistungsgrenzen kontrolliert testen.

Hinweise für eine Nulleinspeisung

Wenn zwingend keine Energie eingespeist werden darf, ist ein Sollwert von exakt 0 kW häufig zu knapp. Wegen Mess- und Stellverzögerungen können kurzzeitig kleine Einspeisungen auftreten.

In diesem Fall kann ein kleiner Netzbezugs-Sollwert sinnvoll sein, beispielsweise -0,5 kW oder ein projektspezifisch festgelegter Wert.

Der erforderliche Sicherheitsabstand muss anhand der Anlagengröße, Messgeschwindigkeit und Netzbetreibervorgaben bestimmt werden.

Typische Fehlerursachen

• Stromwandler am NAP sind verdreht.
• Bezug und Einspeisung haben das falsche Vorzeichen.
• Der Zähler sitzt nicht am tatsächlichen Netzanschlusspunkt.
• Speicherleistung oder Speicherkapazität ist zu klein.
• SoC-Minimum oder SoC-Maximum wurde erreicht.
• Der Speicher verweigert externe Befehle.
• Ein MI-, SmartEnergy- oder EVU-Sollwert überschreibt die Festvorgabe.
• Der P-Gradient ist zu klein oder zu groß.
• Kommunikation oder Messwertaktualisierung ist zu langsam.
• Nennleistung oder verfügbare Lade- beziehungsweise Entladeleistung wird nicht korrekt erkannt.

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