Priključitev trifaznega pametnega števca in odkrivanje napak pri hibridnem inverterju

V hibridnem sistemu z inverterjem pametni števec na priključni točki omrežja meri smer in velikost moči ter te podatke prek komunikacijskega vmesnika RS485 posreduje inverterju, ki na podlagi tega krmili svoje delovanje. Če je priključitev pametnega števca napačna, inverter deluje na podlagi napačnih podatkov: krivulja porabe na primer sledi proizvodnji ali pa postane negativna.

Najprej si oglejmo, za kaj služi trifazni pametni števec, na kaj je treba paziti pri načrtovanju priključitve pametnega števca ter kdaj je upravičeno neposredno merjenje ali merjenje s tokovnim transformatorjem (CT). Sledi smer priključitve tokovnega transformatorja (CT), pri čemer se lahko pravilna smer puščice razlikuje glede na proizvajalca, nato pa še vrstni red faz, mesto merilne točke, podrobnosti priključitve RS485 in namestitev z več inverterji.

Drugi del je namenjen odkrivanju napak: kako pametni števec omejuje povratni tok, kaj najprej preverite ob napačnih ali negativnih vrednostih ter od kod izvirajo napake v zvezi s komunikacijo oziroma s prenosnim razmerjem tokovnega transformatorja. Na koncu bomo korak za korakom pregledali postopek odkrivanja napak in prejeli boste kontrolni seznam SOLARKIT za zagon. Proizvajalčeva navodila to delo namenjajo izključno usposobljenim električarjem.

Kaj je namen pametnega števca v sistemu s hibridnim inverterjem?

Pametni števec je »oko« hibridnega inverterja na priključni točki omrežja. V trifazni izvedbi meri napetost, tok in smer moči za vsako fazo posebej, torej ali v danem trenutku jemljete energijo iz omrežja ali jo vanj vnašate. Na podlagi tega in lastnih izmerjenih vrednosti inverter izračuna porabo gospodinjstva.

Na teh podatkih temelji celotno krmiljenje. Hibridni inverter na podlagi izmerjenih vrednosti uvoza in izvoza, proizvodnje sončnih celic ter stanja napolnjenosti akumulatorja odloči, ali bo presežek namenil za oskrbo porabnikov, polnjenje ali dovajanje v omrežje, oziroma kdaj ga bo izpraznil. Brez merilnika in CT-ja se pri nekaterih proizvajalcih akumulator polni in prazni le v skladu z nastavitvami časovnega načrta (TOU), za način delovanja, ki samodejno zmanjša porabo iz omrežja, pa je potrebna namestitev merilnika energije. Enako merjenje je podlaga tudi za omejitev vračanja energije v omrežje.

Pomembna razlika je, da merilnik porabe inverterja ni enak merilniku za obračun, ki ga uporablja dobavitelj električne energije. Navodila za namestitev enega od razširjenih trifaznih merilnikov izrecno navajajo, da naprava ni namenjena obračunavanju in da se njeni podatki lahko razlikujejo od podatkov merilnika porabe v omrežju.

Če je merilnik nepravilno priključen, pride do napake v krmiljenju: v primeru obrnjenega tokovnega transformatorja (CT) ali napačno dodeljene faze se poraba zdi kot dovajanje energije, zaradi česar sistem v napačnem trenutku polni, prazni ali omejuje. 

Priključitev pametnega števca: osnovni vidiki načrtovanja sistema

Priključitev pametnega merilnika se začne na projektni mizi, ne v razdelilni omarici. Še pred delom na terenu je vredno pojasniti štiri vprašanja.

Prvo je tip merilnika. Inverter bere podatke merilnika prek protokola Modbus, zato je treba pred povezovanjem preveriti podporo protokola, najzanesljivejši pa je merilnik, ki ga je odobril proizvajalec. Za trifazne hibridne inverterje Huawei se merilnik DTSU666-H priključi prek vmesnika RS485, v trifaznih izvedbah inverterjev FoxEss pa je merilnik tipa DTSU666 rešitev proizvajalca. Huawei tovarniško vnaprej nastavi komunikacijske parametre merilnika, zato je pri združljivem povezovanju manj napak pri konfiguraciji.

Drugi vidik je merilna točka. Glavna naloga merilnika je regulacija moči na točki priključitve na omrežje, zato je natančnost »zero export« bolj odvisna od lokacije merilnika kot od same strojne opreme. Namestitev podrobneje obravnavamo v ločenem poglavju.

Tretji dejavnik sta način merjenja in komunikacija. V skladu z navodili za Huawei DTSU666-HW je do 80 A predpisana neposredna priključitev, nad to vrednostjo pa priključitev s tokovnim transformatorjem. Pred priključitvijo pametnega merilnika načrtujte tudi potek signalnega kabla med merilnikom in inverterjem, saj za dolžino veljajo omejitve proizvajalca. Pri enofaznih sistemih FoxESS se na primer kabel CT lahko podaljša največ do 30 metrov, pri večji razdalji pa je potreben merilnik Modbus.

Četrti korak je zaščita. V vejah napetostnega merilnika Huawei DTSU666-H je vgrajena varovalka za vsako fazo, pri drugih merilnikih pa je predpisan zunanji odklopnik v bližini merilnika. Vedno načrtujte v skladu z navodili za posamezni merilnik.

Neposredno merjenje ali merjenje s tokovnim transformatorjem (CT): kdaj uporabiti katero rešitev?

Med tema dvema rešitvama odloča predvsem pričakovana jakost toka. Pri neposrednem merjenju fazni vodniki potekajo skozi merilnik, zato ni prenosa in ni smeri tokovnega transformatorja, ki bi jo bilo mogoče motiti. Omejitev predstavlja nazivni tok merilnika: merilnik Huawei DTSU666-HW se lahko neposredno priključi do 80 A, prav tako pa je različica DTSU666 z neposrednim merjenjem namenjena sistemom z največ 80 A. Če priključitev ostane v teh mejah, je to najpreprostejša rešitev, vendar je za priključitev treba prekiniti glavni vodnik.

Pri merjenju s tokovnimi transformatorji (CT) merilnik meri tok prek tokovnih transformatorjev brez prekinitve glavnega voda, zato je to značilna rešitev v industrijskih in komercialnih sistemih z visokim tokom. Trifazni pametni števec lahko v tem primeru deluje z dvema vrstama tokovnih transformatorjev. Eden je tokovni transformator z izhodom v miliamperih, ki ga določi proizvajalec, na primer 100 A/40 mA ali 250 A/50 mA. Drugi je standardni tokovni transformator s sekundarnim izhodom v amperih (na primer 400/1 A), pri katerem je treba razmerje po priključitvi nastaviti v merilniku.

Pri slednjem velja strogo varnostno pravilo, da sekundarnega tokokroga pod obremenitvijo nikoli ne smemo prekiniti. Pri odprtem sekundarnem tokokrogu se lahko inducira celo napetost v kilovoltih, zato standard IEEE C57.13 takšno delovanje prepoveduje, pred razgradnjo pa je treba sekundarni tokokrog skratiti.

Na kratko: pri majhnih tokovih je logična izbira neposredno merjenje, pri velikih tokovih pa merjenje s tokovnim transformatorjem (CT), konkretni tip pa določa seznam združljivosti inverterja.

Smer priključitve CT: kako se izogniti napačnemu merjenju uvoza in izvoza?

Merilnik določi smer moči na podlagi faznega položaja napetosti in toka glede na drug drugega. Če se smeri obeh ne ujemata, bo njihov produkt negativen, kar pomeni, da se odjem zdi kot dovajanje in obratno. Po izkušnjah elektrotehnikov lahko to povzročajo štirje dejavniki: obrnjena namestitev tokovnega transformatorja (CT) na vodniku, zamenjava sekundarnih vodnikov CT na sponkah, zamenjava vodnikov napetostnega merilnika ter dejansko povratno napajanje. Poleg tega se lahko dve napaki medsebojno izničita, zato vrednost, ki se zdi pravilna, sama po sebi še ni dokaz.

Pravilna smer priključitve tokovnega transformatorja se razlikuje glede na proizvajalca, zato splošnega pravila ni. V skladu z navodili FoxESS mora puščica na tokovnem transformatorju kazati proti omrežju, drugi proizvajalci pa predpisujejo puščico, usmerjeno proti obremenitvi. Pri merilnikih Huawei mora smer puščice slediti smeri, označeni na priključnem načrtu, na sekundarni strani pa je enako pomembna polariteta sponk IA in IA*.

Če je bil tokovni transformator nameščen narobe, je napako mogoče odpraviti tudi z zamenjavo sekundarnih vodnikov (S1 in S2), vendar to opravite le pri napetostno izoliranem primarnem vodniku ali pri kratkostičnem sekundarnem vodniku, spremembo pa zabeležite v dokumentaciji. Nekateri inverterji prepoznajo obrnjen tokovni transformator in ga popravijo programsko, vendar je fizična popravitev vseeno boljša, saj pri kasnejšem servisiranju ne povzroča nesporazumov. Preverjanje smeri po priključitvi je v fazi odkrivanja napak prikazano korak za korakom.

Zaporedje faz in identifikacija faz pri trifaznem pametnem števcu

Trifazni pametni števec meri moč po posameznih fazah, zato mora biti vsak tokovni transformator priključen na isto fazo, kot je tista, katere napetost prejema ustrezni merilni vhod. Navodila proizvajalca za priključitev to jasno določajo: tokovni transformator, priključen na sponke IA/IA*, se namesti na vodnik L1, tisti na sponke IB/IB* na vodnik L2, tisti na sponke IC/IC* pa na vodnik L3. Če je na primer napetosti faze A dodeljen tokovni transformator faze B, bo moč te faze popolnoma napačna, s tem pa tudi skupna vrednost.

Pri prepoznavanju faz se ne zanašajte na barvo vodnika. Po današnem označevanju je L1 rjava, L2 črna, L3 siva, nevtralni vodnik pa modra, vendar se v mnogih starejših stavbah pojavljajo povsem druge barve, ki ustrezajo standardom iz prejšnjega stoletja. Zanesljivejša je meritev: med dvema fazama se meri približno 400 V, med fazo in nevtralnim vodnikom pa približno 230 V. Če torej med enim od napetostnih vhodov merilnika in vodnikom pod pripadajočim tokovnim transformatorjem izmeriš približno 400 V, je povezava zagotovo napačna. Merjenje pod napetostjo opravljaj le z ustreznim merilnim instrumentom in v zaščitni opremi.

Ne pozabite na nevtralni vodnik: pri trifaznem štirivodniškem priključku ima merilnik ločen N-priključek. Nekateri inverterji prepoznajo napačno dodelitev faz in jo celo samodejno popravijo. V navodilih za odpravljanje napak merilnika Huawei pa je v primeru napačnega priključka najprej predpisano preverjanje zaporedja faz napetosti in toka.

Priključitev merilnika porabe inverterja: kje naj bo merilna točka?

Pravilo za merilno točko je preprosto: merilnik porabe inverterja mora meriti na točki priključitve na omrežje, neposredno za merilnikom za obračun, pred vsako odcepno vejo. Tako vse, kar teče med hišo in omrežjem, poteka skozi tokovne transformatorje (CT) ali merilnik, ne glede na to, ali gre za odjem ali dovajanje. Za natančno regulacijo mora merilnik zaznavati neto pretok moči na mestu, kjer se objekt priključi na omrežje.

To dobro ponazarja shema priključitve trifaznega inverterja PowerOcean iz serije EcoFlow. Omrežni tokovni transformatorji (CT) so nameščeni za merilnikom dobavitelja in varovalko ter pred priključki nekontroliranih porabnikov in hibridnega inverterja GRID. Porabniki z rezervnim napajanjem se priključijo na izhod BACKUP inverterja, priključek GRID pa se po navodilih proizvajalca ne sme priključiti na sponko BACKUP.

Tipična napaka je, če se tokovni transformator ne namesti na glavni napajalni vod, temveč na odcep. Tudi navodila za FoxESS izrecno predpisujejo namestitev tokovnega transformatorja na vhodne fazne vodnike. V tem primeru merilnik zazna le del porabe v hiši, krivulja porabe pa sledi proizvodnji ali se občasno obrne v negativno vrednost.

Če v hiši že deluje omrežni inverter za sončne celice, mora biti tudi njegov izhod AC nameščen za merilno točko, na strani hiše. Po navodilih EcoFlow v tem primeru proizvodnja obstoječega sistema najprej oskrbi porabnike, nato pa napolni akumulator. Podrobnosti o namestitvi z več inverterji obravnavamo v ločenem poglavju.

Povezava RS485 pri hibridnem inverterju

V sistemih Huawei, FoxESS in EcoFlow merilnik z inverterjem komunicira prek RS485 vodila, merilniki tipa DTSU666 pa prek protokola Modbus RTU. To je rešitev, zaščitena pred motnjami, vendar le, če so ožičenje, naslavljanje in zaključki pravilni. Napake pri priključitvi RS485 so zahrbtne: ob napačno priključeni napravi avtobus pogosto deluje delno, le da se število napak pri prenosu podatkov vedno veča. V nadaljevanju so navedene tri točke, ki predstavljajo najpogostejše napake pri namestitvi. 

Polariteta A/B in pravila ožičenja

Osnovno pravilo: A na A, B na B. Težava je v tem, da proizvajalci vodnikov ne označujejo enotno; nekateri uporabljajo oznako A/B, drugi +/- ali D+/D-, poleg tega se lahko zamenjata tudi pomeni A in B. Če merilnik kljub pravilnim parametrom ne odziva, je prva stvar, ki jo je treba storiti, zamenjava obeh žic. Obratna polariteta ne povzroča poškodb, le komunikacija se prekine.

Kabel mora biti iz prepletenih parov žic, z valovno impedanco 100–120 Ω in oklopljen. EcoFlow predpisuje oklopljen omrežni kabel razreda vsaj CAT5, pri čemer signala A in B priključi na žici 1 in 2 v skladu s standardom T568B, torej na eno parno žico. FoxESS za podaljšanje kabla CT prav tako sprejema prepletene pare žic kabla CAT5. Pomembno je, da signala A in B vedno potekata v enem paru žic.

Oklop ozemljite le na enem koncu, saj dvostransko ozemljitev ustvari zemeljsko zanko, ki v signal vnaša šum. Med koraki za odpravljanje napak pri napravi Huawei SmartLogger je tudi preverjanje ozemljitve oklopa. Signalni kabel vodite stran od 230 V-nih visokonapetostnih vodnikov, če pa se križanju ni mogoče izogniti, naj poteka pod pravim kotom. Pri več napravah naj avtobus poteka v verigi, od naprave do naprave, brez zvezdastega razcepa.

Modbusovo naslavljanje in komunikacijski parametri

Modbus RTU deluje po načelu »gospodar–služabnik«: inverter pošilja poizvedbo, merilnik pa odgovori na določen naslov. Če naslov merilnika, hitrost prenosa podatkov ali pariteta ne ustrezajo nastavitvam inverterja, komunikacija ne bo vzpostavljena, čeprav je ožičenje brez napak.

Tovarniške privzete vrednosti merilnika Huawei DTSU666-H: protokol Modbus, 9600 bit/s, naslov 11, brez pariteta, 1 stop bit. Hitrost prenosa podatkov je mogoče nastaviti v območju od 1200 do 9600 bit/s, pri različici DTSU666-HW pa v območju od 4800 do 115 200 bit/s, prav tako s privzeto vrednostjo 9600 bit/s. Huawei tovarniško nastavi parametre merilnika in priporoča, da jih preverite in spremenite le v primeru napake v komunikaciji. Do menija dostopate s tipkami merilnika, tovarniško geslo je 701. Tudi EcoFlow dobavlja vnaprej nastavljen merilnik in izrecno prosi, da teh vrednosti ne spreminjate.

Če je na enem vodilu več merilnikov, na primer pod enim Huawei SmartLoggerjem, se naslovi ne smejo ponavljati. Na strani inverterja ali zbiralnika podatkov je treba izbrati tudi tip merilnika in komunikacijski vmesnik. Hitrost prenosa podatkov in pariteta morata biti na obeh straneh enaki. Če je ožičenje v redu, je zato smiselno iskati napako v meniju inverterja: napačen tip merilnika, napačno vmesnik ali različna hitrost prenosa podatkov.

Zaključna upornost in dolžina komunikacijskega kabla

Zaključna upornost absorbira signale, ki se odbijajo od konca kabla. Pravilo: upornost 120 Ω na obeh fizičnih koncih vodila in točno dve. Tretja zaključna upornost preobremeni vodilo, zaradi česar lahko raven signala pade pod standardno najnižjo vrednost. Mnoge naprave imajo vgrajeno zaključno upornost, ki jo je mogoče izklopiti. Pri napravah na sredini vodila jo je treba izklopiti. Število zaključnih upornosti pri izklopljenih napravah lahko preverite tudi z merjenjem upornosti; postopek tega je predstavljen v poglavju o odkrivanju napak.

Pri kratki povezavi točka–točka pri hitrosti 9600 bit/s na razdalji manj kot 10 metrov zapora pogosto sploh ni potrebna. Vendar je varna praksa zapora obeh končnih točk, saj lahko v hrupnem okolju tudi nezaprt vodilo povzroči napako. Konkretno rešitev vedno določa navodilo proizvajalca.

Teoretična meja dolžine kabla pri hitrosti 9600 bit/s znaša približno 1200 metrov, pri višjih hitrostih prenosa podatkov pa je ta dolžina znatno manjša. V praksi pa velja omejitev proizvajalca, ki je lahko precej strožja, kot smo videli pri načrtovalnih vidikih. Razcepi naj bodo čim krajši: pri 9600 bit/s naj ne presegajo 1 metra. Na en segment se lahko s standardnimi oddajniki-sprejemniki priključi največ 32 naprav. Če je treba merilnik namestiti v merilno omarico, ki je oddaljena od stanovanjske stavbe, pred izvedbo preverite dolžino kabla in potek v tehničnih podatkih proizvajalca.

Priključitev pametnega števca v sistemu z več inverterji

Pri več inverterjih ostaja osnovno načelo nespremenjeno: omrežno priključno točko nadzira en merilnik, odločitev pa sprejme ena krmilna naprava. Dovoljeno dovajanje energije v tem primeru med inverterje porazdeli centralni krmilnik. Pri načrtovanju priključitve pametnega merilnika se zato najprej odločite, katera naprava bo glavna.

Po navodilih podjetja Huawei sta v kaskadi s Smart Dongle-om merilnik in Smart Dongle priključena na isti, glavni inverter. Pri trifazni seriji MBL0 je v tem omrežju mogoče kaskadno povezati največ tri inverterje. Večji sistem povezuje SmartLogger, pri čemer je merilnik priključen tudi na SmartLogger. Obe omrežni rešitvi se znotraj istega sistema ne smeta mešati. Pomembna omejitev je, da Huawei ne podpira asimetričnega reguliranja po posameznih fazah v omrežju z vzporedno povezanimi inverterji s Smart Dongle. Več o tem v industrijskem obsegu si lahko preberete v našem članku z naslovom »Huawei Smart Logger in Smart Guard v industrijskih sistemih za merjenje sončne energije «.

Poseben primer je, če se k obstoječemu omrežnemu sistemu z inverterji doda hibridni inverter. V trifaznem sistemu FoxESS H3 Pro je za merjenje obstoječe proizvodnje potreben drugi merilnik DTSU666, katerega serijska številka se ne sme ujemati s serijsko številko omrežnega merilnika. Pri trifaznem sistemu EcoFlow pa lahko konfiguracija in priključitev merilnika obstoječega sončnega sistema ostanejo nespremenjeni. V obeh primerih veljajo kaskadni in razširitveni načrti proizvajalca, ne pa običajna logika prejšnjega sistema.

Pametni merilnik in »zero export«: kako deluje omejevanje povratnega toka?

V načinu »zero export« merilnik na priključni točki omrežja neprekinjeno meri uvozno in izvozno moč, krmilnik pa jo primerja z nastavljeno ciljno vrednostjo, ki je pogosto 0 W. Če se pojavi dovajanje, inverter zmanjša moč sončnih celic ali presežek shrani v akumulator, regulacijski krog pa v nekaj sekundah ponovno izmeri in popravi. Hitro in natančno merjenje je ključnega pomena, saj lahko že samo počasno zaznavanje povzroči neželeno dovajanje. Zato nastavitev majhne rezerve za odjem zmanjša naključno povratno napajanje, ki ga povzročajo hitre spremembe obremenitve.

Pri dinamičnem omejevanju velja ista logika, le da ciljna vrednost ni nič, ampak dovoljena vrednost dovajanja. Merilnik porabe inverterja torej ni dodatna oprema, ampak vhod za regulacijo: če je meritev napačna, bo napačno tudi omejevanje.

Pri trifaznem sistemu je pomembno tudi, ali se omejevanje izvaja skupno ali po posameznih fazah. Huawei na primer podpira regulacijo po posameznih fazah: v tem primeru vnos na nobeni fazi ne sme preseči nastavljenega praga, inverter pa svoj izhod prilagaja obremenitvi faz.

Domače ozadje: dovajanje energije v omrežje HMKE, ki je bilo od 1. novembra 2022 začasno prekinjeno, je bilo od 1. januarja 2024 v večjem delu države ponovno omogočeno. Ali je na določeni lokaciji mogoče vrniti energijo v omrežje, lahko informativno preverite na spletni strani MEKH z vnosom identifikacijske številke POD. Konkretno vrednost omejitve vedno določa omrežno dovoljenje.

Napačne ali negativne vrednosti porabe: kaj je vredno najprej preveriti?

Inverter ne meri porabe hiše neposredno: izračuna jo na podlagi lastnega izhoda in podatkov omrežnega merilnika. Napačna ali negativna vrednost porabe zato v prvi vrsti kaže na napako pri merjenju, iz simptoma pa je mogoče z veliko verjetnostjo sklepati na vzrok.

Najprej preberite vrednost na zaslonu merilnika in jo primerjajte z vrednostjo v aplikaciji inverterja. Če merilnik prikazuje pravilno vrednost, inverter pa ne, poiščite napako v nastavitvah inverterja, na primer pri vrsti merilnika, izbiri med merilnikom in tokovnim transformatorjem (CT) ali pri parametrih CT.

Če ponoči opazite negativno moč tudi brez proizvodnje sončnih celic in praznjenja akumulatorja, to kaže na napako v smeri priključitve tokovnega transformatorja (CT) ali v dodelitvi faz, saj v tem primeru ni ničesar, kar bi se lahko dovajalo v omrežje. Če je vrednost negativna le na eni fazi, na ostalih pa pozitivna, je zelo verjetno, da je tokovni transformator (CT) te faze obrnjen.

Če se krivulja porabe giblje skupaj s proizvodnjo sončnih celic, je CT običajno na napačnem mestu, na primer na odcepu. Če je poraba nerealno visoka in narašča skupaj s proizvodnjo, sta se morda zamenjali vrednosti omrežja in obremenitve, kar kaže na obrnjen CT ali napačno nastavitev smeri merjenja.

Če se podatki inverterja trajno in sorazmerno razlikujejo od merilnika dobavitelja, na primer za približno 20 %, gre verjetno za napako v prenosu, o kateri pišemo v poglavju o prenosu CT.

Ker se lahko ti dve napaki medsebojno izničita, po popravilu vedno ponovno preverite vse tri faze.

Napake v komunikaciji med pametnim merilnikom in inverterjem

Če se prekine povezava med merilnikom in inverterjem, inverter sproži alarm. Pri inverterjih Huawei SUN2000 je to na primer alarm številka 2067, »Faulty power collector«. Brez podatkov iz merilnika ostane regulacija slepa in, odvisno od zahtev priključitve, se inverter nastavi na vnaprej določeno moč, se ustavi ali pa samo sproži alarm. Napaka v komunikaciji zato ni le vprašanje udobja, ampak operativna težava.

Huawei za to opozorilo navaja štiri točke preverjanja, ki jih je mogoče uporabiti tudi kot splošni vrstni red. Ali se tip merilnika, nastavljen v inverterju, ujema z dejansko nameščenim? Ali se komunikacijski parametri ujemajo? Ali merilnik prejema napajalne napetosti? Ali je priključek RS485 brez napak? Huawei poudarja tudi, da je treba ohraniti tovarniško nastavljeno hitrost prenosa podatkov merilnikov, saj se lahko merilnik po spremembi preklopi v stanje brez povezave, sproži opozorilo ali vpliva na izhodno moč inverterja.

Če se povezava prekinja le občasno, to običajno kaže na motnjo ali napako v ožičenju: zvezdasto razcepitev, manjkajočo ali odvečno zaporo, neozemljeno oklopitev ali skupno traso z visokonapetostnim kablom. Pri zvezdasti topologiji se pri višji hitrosti prenosa podatkov lahko pojavljajo nenehne napake CRC in prekoračitve časovnih omejitev. Na vodilu z več napravami je za napako dovolj že ena naprava z drugačno nastavitvijo: v skladu z dokumentacijo Huawei SmartLogger morajo biti hitrost prenosa podatkov, protokol in pariteta vseh naprav v verigi enaki, na eni veji pa ne sme biti več kot 30 naprav.

Posebno bodi pozoren, če je na merilni vodilni povezana tudi zunanja naprava za upravljanje z energijo ali naprava za zbiranje podatkov. Na vodilu RS485 lahko hkrati poizveduje le en glavni uporabnik, medtem ko kolizija dveh poizvedovalnih naprav povzroči napako v komunikaciji.

CT-prenos in natančnost merjenja: pogoste napake pri konfiguraciji

Napake pri prenosu so zahrbtne, saj je smer pravilna, oblika krivulj pa se zdi pravilna, le vrednosti so sorazmerno izkrivljene. Če se pretvorbeno razmerje, nastavljeno v merilniku, ne ujema z dejansko vgrajenim tokovnim transformatorjem, bosta moč in energija napačni, tudi ob brezhibni fizični priključitvi. Vrednost, ki jo je treba nastaviti, je razmerje med nazivnim primarnim in sekundarnim tokom: pri tokovnem transformatorju 200/5 A je to 40, pri 100/5 A pa 20.

Pri namenskih tokovnih transformatorjih z izhodom v miliamperih ni treba nič pretvarjati, tu je ključno, da sta tokovni transformator in merilnik iz iste serije. Na primer, v primeru, dokumentiranem na forumu skupnosti FoxESS, je bil tovarniški tokovni transformator 100 A/33,33 mA zamenjan s tokovnim transformatorjem 100 A/40 mA, zaradi česar je inverter prikazoval približno 20 % višje vrednosti.

Tudi prevelik tokovni transformator (CT) zmanjšuje natančnost, saj pri majhni obremenitvi deluje le z delom svojega nazivnega toka. Huawei DTSU666-H spada v razred natančnosti 1: mejna napaka znaša ±1,5 % v območju 1–5 % nazivnega toka, nad tem pa ±1 %. Huawei modela DTSU666-HW sploh ne priporoča za sisteme z majhno močjo in priključne točke, ki zahtevajo visoko natančnost regulacije, saj je pri transformatorju toka 400/1 lahko napaka ±2 A. V skladu s strokovnim priporočilom naj bi normalni delovni tok znašal približno 60–80 % nazivnega primarnega toka transformatorja toka.

Še dve pasti: pri trifaznem omrežju s tremi vodniki je po mnenju podjetja Huawei treba nastaviti tudi način priključitve, sicer je prikazana napetost napačna. Če pa naknadno priključijo še drugi merilnik na isti CT, je lahko nosilnost CT premajhna.

Iskanje napak korak za korakom

Po priključitvi pametnega merilnika je priporočljivo iskanje napak vedno izvajati v istem vrstnem redu: najprej preverite izmerjene osnovne vrednosti, nato smer, na koncu pa komunikacijo in nastavitve. Tako prejšnja napaka ne bo izkrivila rezultatov poznejših korakov. Spodnji trije koraki dopolnjujejo simptome, opisane v prejšnjih poglavjih, z merilnim protokolom, tako da meritev potrdi ali ovrže sum. Meritve naj izvaja le usposobljen strokovnjak z ustreznimi merilnimi instrumenti in zaščitno opremo ter v skladu z navodili proizvajalca. 

Preverjanje faznih napetosti in tokov

Začnite z zaslonom merilnika: trifazni merilniki prikazujejo napetost, tok in efektivno moč za vsako fazo posebej. Pričakovana vrednost med fazo in ničlo je približno 230 V, med dvema fazama pa približno 400 V. Če manjka ena faza ali se znatno razlikuje, najprej preverite priključitev in zaščito merilnih klešč za napetost.

Nato vrednosti primerjajte z neodvisnim merjenjem: napetost z multimetrom, fazne tokove s kleščami. Odstopanje v višini enega ali dveh odstotkov je normalno, saj dva merilna instrumenta nikoli ne merita popolnoma enako, poleg tega pa nekateri merilniki merijo pravo efektivno vrednost (true RMS), enostavnejši multimetri pa ne. Če sumite tudi na sam merilni instrument, obstaja preprost test skladnosti: po izklopu napetosti in priključitvi vseh treh napetostnih vhodov ter vseh treh tokovnih transformatorjev na isto fazo morajo biti vrednosti vseh treh faz skoraj enake.

Pravilne vrednosti napetosti in toka še ne pomenijo pravilne moči. Pri napačni dodelitvi faz ali obrnjenih tokovnih transformatorjih so vrednosti napetosti in toka verodostojne, moč in faktor moči pa sta napačna. Pri čisto ohmski obremenitvi, na primer pri električnem bojlerju ali grelnem telesu, mora biti faktor moči blizu 1, vrednost okoli −1 pa kaže na obrnjeno polariteto. Če sta moč na fazo in faktor moči v redu, je na vrsti preverjanje smeri.

Preverjanje smeri uvoza in izvoza

Smer preizkusite z znanim bremenom. Izklopite izhod inverterja, preverite, da se tudi akumulator ne prazni, nato pa vklopite znan porabnik. Merilnik mora takrat prikazovati odjem, število odjemane energije pa se mora povečevati. Če se namesto tega povečuje število dovajane energije, to kaže na obratno smer. Predznak porabe se razlikuje glede na proizvajalca: pri nekaterih je pri pravilni priključitvi in izklopljenem inverterju omrežna moč negativna, pri drugih pa pozitivna. Zato vedno preverite konvencijo proizvajalca glede predznaka v navodilih.

Pri trifaznem sistemu preverite tudi vsako fazo posebej. Ob vklopu enofaznega porabnika, napajanega iz znane faze, se sme povečati le vrednost zadevne faze, in sicer s pravim predznakom. Če se vrednost poveča na drugi fazi, je prišlo do zamenjave faz, če je predznak napačen, je CT obrnjen. To ponovite za vse tri faze.

Nato sledi stran proizvodnje. Pri proizvodnji iz sončnih celic in majhni porabi, če omrežno dovoljenje dovoljuje vnos v omrežje, mora merilnik prikazovati izvoz. V načinu brez izvoza mora omrežna moč ostati na nastavljeni ciljni vrednosti, običajno okoli 0 W. Nekateri inverterji imajo ob koncu namestitve tudi samopreverjanje merilnika in CT-ja, ki opozori na napačno smer ali dodelitev faz. To je hitra potrditev, vendar ne nadomešča zgoraj navedenega ročnega preizkusa.

Komunikacija RS485 in preverjanje nastavitev na strani inverterja

Če merilnik ne komunicira, najprej preverite merilnik. Na zaslonih več merilnikov utripa indikator, ko poteka promet podatkov RS485. Če ni prometa, je napaka v vodniku ali v poizvedbi inverterja.

Linijo lahko preverite z dvema preprostima merjenjema. Pri izklopljenih napravah je upornost, izmerjena med A in B pri dveh 120 Ω zaporah, približno 60 Ω. Vrednost, ki se od tega znatno razlikuje, kaže na manjkajočo, okvarjeno ali preveč zapor, vrednost blizu 0 Ω pa kaže na kratki stik. Na vklopljenem vodilu brez podatkovnega prometa je enosmerna napetost med A in B običajno 0,2–0,5 V, vrednost blizu 0 V pa kaže na pomanjkanje prednapetosti ali mrtvo linijo. Pazite tudi na priključke: za RS485 ni enotne razporeditve pinov na RJ45, zato lahko standardni patch kabel, vstavljen med napravi dveh proizvajalcev, podatkovno linijo poveže celo z napajalnim kontaktom.

Na strani inverterja preverite, ali je merilnik omogočen ter ali se izbrani tip merilnika in vrata ujemata z nameščenim. Naslov, hitrost prenosa podatkov in pariteta morajo ustrezati merilniku, parametri omejitve povratnega toka pa morajo biti v skladu z omrežnim dovoljenjem. Nazadnje v proizvajalčevi aplikaciji preverite, ali je merilnik v spletnem stanju in ali inverter zazna enako omrežno moč, kot jo prikazuje zaslon merilnika.

SOLARKIT-ov kontrolni seznam za zagon po priključitvi pametnega števca

Spodnji seznam povzema korake iz članka v obliki pregleda pred predajo. Vsako točko označite s kljukico, rezultat pa zabeležite v zapisniku o zagonu.

1. Tip merilnika: merilnik je naveden na seznamu združljivosti proizvajalca inverterja, njegovi komunikacijski parametri pa so nastavljeni na tovarniške vrednosti.

2. Merilna točka: merilnik ali transformatorji toka (CT) so nameščeni za merilnikom dobavitelja, pred vsako odcepno vejo, na vhodnih faznih vodnikih.

3. Smer in faza transformatorja toka (CT): puščica je usmerjena v skladu z risbo proizvajalca, vsak transformator toka pa je nameščen na fazi ustreznega napetostnega vhoda.

4. Nulni vodnik in zaščita: vodnik N je priključen, zaščita napetostnih merilnih vej ustreza opisu merilnika.

5. Osnovne vrednosti: fazne napetosti in tokovi se ujemajo z meritvami z multimetrom in kleščami, pri ohmski obremenitvi pa je faktor moči okoli 1.

6. Preizkus smeri: pri mirujočem inverterju in akumulatorju brez praznjenja merilnik prikazuje porabo po posameznih fazah, v skladu s proizvajalčevim predznakom.

7. Prenosni razmerje CT: prenosno razmerje, nastavljeno na merilniku, se ujema z vrednostjo, navedeno na tipski tablici vgrajenega CT.

8. RS485: polariteta A–B je pravilna, oklop je na enem koncu ozemljen, število zapiranj si preveril z merjenjem upora.

9. Nastavitev inverterja: merilnik je omogočen, tip, vrata in mejna vrednost so nastavljeni v skladu z omrežnim dovoljenjem, merilnik je v spletu.

10. Dokumentacija: posnemite smer puščic na CT-jih in sponke ter shranite posnetek zaslona z aktualnimi vrednostmi v aplikaciji. Fotografija smeri puščice vam lahko prihrani celo nepotrebni drugi obisk.

Pogosta vprašanja

Ali je priklop pametnega števca mogoče opraviti samostojno? 

To ni priporočljivo. Proizvajalčeva navodila za namestitev to delo predvidevajo izključno za usposobljenega električarja, ki pozna lokalne standarde in nosi ustrezno zaščitno opremo. Delo poteka v bližini napetostnih glavnih vodov, sekundarni tokokrog tradicionalnih transformatorjev pa lahko ob prekinitvi pod obremenitvijo povzroči življenjsko nevarno napetost. Poleg tega napačna priključitev moti tudi regulacijo, kar lahko vodi do neželenega dovajanja energije ali nepotrebnega odjemanja.

Ali je za hibridni inverter potreben pametni merilnik, če ni omejitve dovajanja? 

Za optimizacijo lastne porabe je odgovor pritrdilen. Brez merilnika inverter ne zazna uvoza in izvoza v omrežje, zato se pri nekaterih proizvajalcih akumulator polni in prazni le v skladu z nastavljenimi časovnimi programi, način delovanja, ki samodejno zmanjša odjem, pa ni na voljo. Tudi za prikaz porabe v hiši so potrebni podatki merilnika, funkciji »zero export« in dinamičnega omejevanja pa brez merilnika sploh ne delujeta.

V katero smer naj kaže puščica CT? 

Splošnega pravila ni, saj se razlikuje glede na proizvajalca. Po navodilih FoxESS naj kaže proti omrežju, po navodilih drugih proizvajalcev proti obremenitvi, pri merilnikih Huawei pa v smeri, označeni na priključnem načrtu. Po priključitvi z znano obremenitvijo in pri izklopljenem inverterju preverite, ali merilnik prikazuje porabo. Če je CT nameščen v napačni smeri, se to lahko popravi z zamenjavo sekundarnih vodnikov, vendar le pri napetostno izoliranem primarnem vodniku ali kratkostičnem sekundarnem vodniku.

Zakaj moj inverter prikazuje negativno porabo? 

Inverter porabo izračuna na podlagi lastnega izhoda in podatkov omrežnega merilnika, zato negativna vrednost kaže na napako pri merjenju. Tipični vzroki so obrnjen CT, napačna dodelitev faz ali CT, nameščen na odcepu. Če ponoči, tudi brez proizvodnje in praznjenja, vidite negativno vrednost, gre skoraj zagotovo za napako pri namestitvi.

Ali lahko za svoj hibridni inverter uporabim merilnik drugega proizvajalca? 

Samo če to izrecno podpira proizvajalec inverterja. Inverter bere podatke merilnika po določenem protokolu, zato proizvajalci navajajo podprte tipe merilnikov. EcoFlow na primer opozarja, da se združljivost merilnikov lahko razlikuje glede na regijo in različico. Tudi Huawei-jeva trifazna serija MBL0 podpira le določene tipe merilnikov, med njimi tudi DTSU666-H 250 A/50 mA. Zato pred nakupom vedno preverite proizvajalčev seznam združljivosti.