Auswahl von Wechselrichtern für den australischen Markt: Umgang mit der reaktiven Leistungssteuerung gemäß AS4777.2:2020.

Das australische Stromnetz und die Norm AS4777.2:2020

Australien ist weltweit führend bei der Installation von Solaranlagen auf Dächern; Millionen privater und gewerblicher Anlagen speisen Strom ins Netz ein. Obwohl dieser grüne Wandel zur Senkung der CO₂-Emissionen äußerst vorteilhaft ist, hat die enorme Zahl dezentraler Solaranlagen erhebliche betriebliche Herausforderungen für australische Stromverteilnetzbetreiber (DNSPs) geschaffen. An sonnigen Tagen führt der starke Solarstromexport zu gefährlich hohen Spannungen im lokalen Netz, was Schäden an Haushaltsgeräten, Auslösen lokaler Verteiltransformatoren und eine Destabilisierung der Netzzinfrastruktur riskiert. Um diesem Problem entgegenzuwirken, hat Standards Australia die strenge Norm AS/NZS 4777.2:2020 für die netzparallele Einspeisung von Energieanlagen über Wechselrichter eingeführt. Für B2B-Einkaufsmanager, EPC-Unternehmen und Solargroßhändler bedeutet die Auswahl eines Wechselrichters, der dieser Norm entspricht, nicht nur die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, sondern vor allem die Gewährleistung eines störungsfreien Systembetriebs ohne lokale Netzstörungen.

AS4777.2:2020 legt starken Nachdruck auf die Blindleistungsregelung und die aktive Leistungsreduzierung. Wechselrichter müssen aktiv an der Regelung der Spannung an ihrem Anschlusspunkt teilnehmen. Wir erläutern die zentralen Mechanismen dieser Norm sowie die erfolgreiche Auswahl konformer Hardware für Ihre gewerblichen und privaten Projekte.

Analyse der Volt-VAr- und Volt-Watt-Regelungsmodi

Das Kernstück von AS4777.2:2020 ist die Anforderung nach obligatorischen, autonomen Netzqualitätsreaktionsmodi. Die beiden primären Modi sind die Volt-VAr-(Spannung-Blindleistungs-)Regelung und die Volt-Watt-(Spannung-Wirkleistungs-)Regelung. Diese Modi müssen standardmäßig aktiviert sein und gemäß den regionalen Einstellungen des DNSP (z. B. australische Netzprofile A, B oder C) konfiguriert werden.

Volt-VAr-Antwortkurve:

• Bei niedrigen Spannungsbedingungen (z. B. während Lastspitzen) muss der Wechselrichter Blindleistung (Var) einspeisen, um die lokale Netzspannung zu erhöhen.
• Bei normalen Spannungsniveaus arbeitet der Wechselrichter mit einem neutralen Leistungsfaktor (Eins, d. h. cos phi = 1,0) und speist ausschließlich Wirkleistung (Watt) ins Netz ein.
• Bei hohen Spannungsbedingungen (z. B. mittägliche hohe Solareinspeisung) muss der Wechselrichter Blindleistung aus dem Netz aufnehmen. Dadurch wird die Spannung am Punkt der gemeinsamen Kopplung (PCC) gesenkt.
• Durch eine dynamische Verschiebung des Leistungsfaktors minimiert die Volt-VAr-Kennlinie Spannungsschwankungen und ermöglicht es, mehr Solaranlagen weiterhin angeschlossen zu halten, ohne sichere Betriebsgrenzen zu überschreiten.

Volt-Watt-Kennlinie:

• Falls die lokale Netzspannung trotz der Volt-VAr-Unterstützung weiter ansteigt, muss der Wechselrichter die Volt-Watt-Regelung aktivieren.
• Sobald die Spannung einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet (typischerweise 253 V bei einem Einphasensystem), muss der Wechselrichter seine Wirkleistungsabgabe schrittweise reduzieren (einschränken).
• Wenn die Spannung den absoluten Maximalschwellenwert erreicht (typischerweise 260 V), muss die Wirkleistungsabgabe auf null reduziert oder der Wechselrichter vollständig vom Netz getrennt werden.
• Dies verhindert, dass die lokale Netzspannung katastrophale Werte erreicht und schützt so Haushaltsgeräte sowie Netzbetriebsmittel.

Die Wechselrichter von JYINS sind werkseitig mit den Standard-Netzprofilen gemäß AS4777.2:2020 vorprogrammiert. Während der Installation können Inbetriebnahmeingenieure über die intuitive Benutzeroberfläche schnell die entsprechenden regionalen Einstellungen (z. B. die voreingestellten australischen Profile) auswählen, um sofortige Konformität sicherzustellen.

Aktive Einspeiseleistungsgrenzen und Integration intelligenter Zähler

Neben den Spannungsreaktionsmodi fordern australische DNSPs zunehmend strenge Einspeisegrenzen für private und gewerbliche Solaranlagen. In vielen Gebieten mit hoher Photovoltaik-Durchdringung beschränken die Versorgungsunternehmen die Solarstromeinspeisung auf 5 kW pro Phase oder setzen sogar Null-Einspeiseregeln durch.

Um diesen Anforderungen zu entsprechen, verlangt AS4777.2:2020 von Wechselrichtern die Unterstützung einer dynamischen Einspeisegrenzung. Dazu muss der Wechselrichter mit einem externen intelligenten Zähler oder einem am Hauptanschluss des Gebäudes installierten Stromwandler (CT) kommunizieren. Der Wechselrichter vergleicht kontinuierlich die Solarenergieerzeugung mit den internen Lasten des Gebäudes:

• Wenn der Verbrauch hoch ist, speist der Wechselrichter maximale Leistung ein, um die Last zu decken.
• Wenn der Verbrauch sinkt und die Einspeiseleistung die vorgegebene Grenze zu überschreiten droht, reduziert der Wechselrichter innerhalb von Millisekunden seine Solarenergieerzeugung.

JYINS-Wechselrichter verfügen über einen integrierten Einspeisegrenzregler, der nahtlos mit gängigen Modbus-intelligenten Zählern zusammenarbeitet. Diese Integration ermöglicht es Installateuren, präzise Einspeisegrenzen festzulegen und so sicherzustellen, dass das System die lokalen Netzbetreiber-Vorschriften einhält, während gleichzeitig der Eigenverbrauch sauberer Solarenergie maximiert wird.

Netzfehler-Ride-Through und Netzstützmodi

Ein weiterer kritischer Aspekt der Norm AS4777.2:2020 ist die Anforderung an das Durchfahren von Netzstörungen (Grid Fault Ride-Through). Bisher trennten sich Solarwechselrichter unverzüglich bei kurzzeitigen Spannungseinbrüchen oder Frequenzschwankungen vom Netz. Obwohl dies den Wechselrichter schützte, führte die gleichzeitige Abschaltung von Tausenden von Solaranlagen dazu, dass dem Netz lebenswichtige Leistung entzogen wurde und so kleinere Netzstörungen zu größeren Stromausfällen eskalierten. Gemäß der Norm aus dem Jahr 2020 müssen Wechselrichter folgende Funktionen unterstützen:

• Durchfahren von Niederspannungsstörungen (Low Voltage Ride-Through, LVRT): Der Wechselrichter muss während kurzzeitiger Spannungseinbrüche weiterhin am Netz betrieben werden und aktiv Blindstrom einspeisen, um die Wiederherstellung des Netzes zu unterstützen.
• Frequenz-Leistungs-Regelung (Frequency-Watt Response): Steigt die Netzfrequenz, muss der Wechselrichter die aktive Leistungsabgabe verringern, um eine Überspeisung zu verhindern. Fällt die Frequenz, können Hybridwechselrichter die aktive Leistungsabgabe aus Batterien erhöhen, um die Netzstabilität zu unterstützen.

Diese Funktionen machen moderne Wechselrichter zu aktiven Unterstützern der Netzgesundheit und stellen sicher, dass dezentrale Solaranlagen zur Stabilität des nationalen Strommarktes beitragen – statt diese zu gefährden.

Wichtige Aspekte für B2B-Importeure und EPCs

Bei der Beschaffung von Wechselrichtern für den australischen Markt müssen B2B-Einkaufsleiter mehrere entscheidende Parameter überprüfen, um sicherzustellen, dass ihre Investition fundiert und konform ist:

• Listung beim Clean Energy Council (CEC): In Australien müssen Solarkomponenten in der genehmigten Produktedatenbank des Clean Energy Council aufgeführt sein, um für staatliche Subventionen (Small-scale Technology Certificates, STCs) in Anspruch genommen werden zu können. Die Beschaffung von AS4777.2:2020-zertifizierten JYINS-Wechselrichtern stellt sicher, dass diese im CEC-Portal gelistet sind und Ihre Projekte somit für diese finanziellen Anreize berechtigt sind.
• Netzprofil für mehrere Regionen: Verschiedene australische Bundesstaaten und DNSPs weisen jeweils spezifische Netzmerkmale auf. Importeure müssen sicherstellen, dass der gewählte Wechselrichter die korrekten regionalen Profile unterstützt (Australien A für Standard-Stadtnetze, Australien B für schwächere ländliche Netze und Australien C für spezielle Umgebungen).
• Netzfehler-Durchfahrt (Fault Ride-Through): Gemäß AS4777.2:2020 dürfen Wechselrichter bei kurzzeitigen Netzstörungen oder Spannungseinbrüchen nicht sofort abgeschaltet werden. Diese Fähigkeit zur Netzfehler-Durchfahrt stellt sicher, dass dezentrale Solaranlagen keine Verschärfung von Netzstörungen bewirken und so zur Gesamtstabilität des Stromnetzes beitragen.

JYINS engagiert sich aktiv für den Übergang Australiens hin zu sauberer Energie. Unsere Wechselrichter sind vollständig zertifiziert, in der Liste der Clean Energy Council (CEC) aufgeführt und mit fortschrittlichen Funktionen zur Netzqualität ausgelegt, die für den anspruchsvollen australischen Netzbetrieb erforderlich sind. Durch die Wahl von JYINS können B2B-Großhändler und EPCs zuverlässige, ertragreiche und vollständig konforme Solarlösungen mit Zuversicht auf dem australischen Markt anbieten.