AC coupling Victron cu Fronius sau Huawei: regula factorului 1,0

Răspunsul rapid

• AC coupling Victron (cuplarea în curent alternativ) înseamnă un invertor fotovoltaic de rețea existent, de exemplu un Fronius, legat pe ieșirea AC-out-1 a unui MultiPlus-II sau Quattro. Invertorul de rețea (on-grid) se sincronizează după tensiunea rețelei. La pană, Victron-ul formează din baterie o rețea locală, iar invertorul de rețea produce mai departe pe ea.

• Regula factorului 1,0: puterea fotovoltaică de pe AC-out e cel mult puterea continuă la 25 °C a invertorului-încărcător, în wați. La un MultiPlus-II 48/5000 înseamnă 4.000 W, nu 5 kW.

• Bateria are un minim: 4,8 kWh de litiu pentru fiecare 1,5 kWp sau circa 5 kWh de plumb pentru fiecare kWp. La 4 kWp ies 12,8 kWh de litiu.

• Frequency shifting (deplasarea frecvenței): fără rețea, Victron ridică frecvența, iar invertorul de rețea își scade puterea. Din fabrică, aparatul nu face asta: îi trebuie asistentul ESS (Energy Storage System, modul Victron de lucru în paralel cu rețeaua) sau PV Inverter Support.

• Regula de decizie: invertorul de rețea trece pe AC-out-1 doar dacă încape în factorul 1,0 și răspunde la frecvență. Fronius are drumul documentat de Victron, cu Setup MG50 și citire din GX, unitatea de control Victron. La Huawei SUN2000 confirmi cu producătorul răspunsul la frecvență, altfel invertorul rămâne pe partea de rețea. Off-grid sau la pene lungi adaugi un regulator MPPT, încărcătorul solar pe curent continuu.

Ce este AC coupling și ce se întâmplă la pana de curent

AC coupling Victron ține panourile în producție la pană fără să schimbi invertorul de rețea existent. Îl muți pe ieșirea unui invertor-încărcător Victron, care îi dă o tensiune de referință și când stâlpul nu mai are curent.

Un invertor de rețea (grid-tie) nu pornește singur: se sincronizează după o tensiune existentă și se decuplează când ea dispare, prin protecția anti-insulă, care îl împiedică să alimenteze o linie căzută. Legat în tabloul general, se oprește odată cu rețeaua.

Cu rețea, releul de transfer al Victron-ului e închis, iar pagina Victron despre AC coupling dă ordinea: producția alimentează întâi consumatorii, apoi încarcă bateria, iar surplusul pleacă automat în rețea.

La pană, Victron deschide releul și preia consumatorii de pe AC-out-1 în sub 20 ms, după fișa MultiPlus-II. Ieșirea devine o micro-rețea, adică o rețea locală separată de stâlp, pe care invertorul de rețea o acceptă. Ce nu consumă casa intră în baterie, prin Victron, în sens invers.

AC-out-2 nu e locul invertorului de rețea: manualul MultiPlus-II o descrie ca ieșire legată direct la intrare, deconectată când aparatul trece pe baterie.

Într-un ESS, varianta de pe partea de rețea cere un contor la branșament; fără el, după manualul ESS, toți consumatorii și invertorul de rețea stau pe AC-out. Contorul e explicat în ghidul despre Victron ESS și injecția zero. Merge și o variantă combinată: un invertor pe AC-out, în limita factorului 1,0, și restul panourilor pe partea de rețea.

Dacă pornești de la zero, alternativa e un invertor hibrid, cu baterie și ieșire de backup în aceeași carcasă, comparat în ghidul despre invertorul hibrid cu backup EPS.

Regula factorului 1,0: cât invertor de rețea încape pe AC-out

Regula factorului 1,0 spune că puterea fotovoltaică de pe ieșirea unui MultiPlus, Quattro sau invertor Victron e cel mult egală cu puterea lui continuă la 25 °C, din fișa tehnică. Se aplică off-grid și legat la rețea, iar manualul ESS precizează că nu are excepții: nici unde rețeaua cade rar, nici la un Fronius cu injecție zero.

Trei detalii schimbă calculul:

1. Wați la 25 °C, nu VA din denumire. Un MultiPlus-II 48/5000 are 5.000 VA în nume, dar 4.000 W continuu la 25 °C.

2. Valoarea mai mică dintre invertor și panouri. Cu 7.000 Wp de panouri pe un invertor de rețea de 6.000 W intră 6.000 W, exemplul Victron; cu 3,6 kWp pe un invertor de 5 kW intră 3,6 kW. Panourile pot depăși invertorul de rețea cât permite fișa lui.

3. Unitățile în paralel se adună. Două aparate de 4.000 W primesc împreună 8 kW.

Un invertor de rețea trifazat, ca Fronius Symo, are nevoie de trei faze pe AC-out, deci de un sistem Victron trifazat, explicat în ghidul despre MultiPlus-II în paralel și trifazat. MultiPlus-II și Quattro sunt în categoria de invertoare.

Varianta GX a lui MultiPlus-II 48/5000 citește un Fronius din rețeaua locală fără alt aparat și primește pe AC-out cel mult 4 kW de putere fotovoltaică.

De ce există limita: o sarcină mare oprită brusc

Limita vine din clipa în care un consumator mare se oprește în timp ce invertorul de rețea dă toată puterea: până când Victron urcă frecvența, producția n-are unde să meargă decât în baterie. Pagina Victron enumeră urmările:

• cu bateria aproape plină, tensiunea ei sare și Victron se poate opri cu alarmă de supratensiune pe curent continuu;

• sare și tensiunea de la ieșire, iar vârful poate strica invertorul de rețea, Victron-ul și consumatorii.

Regula nu se referă la încărcător: cel al unui MultiPlus-II 48/3000 dă în jur de 2.000 W (35 A x 57,6 V), nu 2.400 W, iar diferența o rezolvă frecvența, care ține încărcarea la plafon. Cu rețea, toți cei 2.400 W pot pleca în rețea prin aparat.

Bateria minimă: câți kWh cere un invertor de rețea pe AC-out

Bateria unui sistem cu AC coupling are un minim separat de autonomia dorită: Victron cere 4,8 kWh de litiu, adică 100 Ah la 48 V, pentru fiecare 1,5 kWp de putere fotovoltaică pe AC-out. La plumb cere circa 5 kWh, tot 100 Ah la 48 V, pentru fiecare kWp. După Victron, aceste mărimi sunt adesea și cele mai economice pentru autoconsum.

Exemplu: un Fronius Primo de 4 kW, cu 4,4 kWp de panouri, pe un MultiPlus-II 48/5000.

1. Factorul 1,0. Intră 4 kW, puterea invertorului, chiar limita aparatului.

2. Litiu. 4 / 1,5 x 4,8 = 12,8 kWh. O baterie Victron Lithium NG de 51,2 V și 100 Ah are 5,12 kWh, deci două (10,24 kWh) nu ajung, iar trei (15,36 kWh) da. Modelul de 51,2 V se leagă doar în paralel.

3. Plumb. 4 x 5 = 20 kWh, adică 400 Ah la 48 V.

4. Curentul. 4.000 W la 51,2 V înseamnă circa 78 A. Fișa Lithium NG dă 100 A de încărcare continuă pe baterie, deci bancul de trei duce vârful, iar pe durată Victron ține încărcarea la plafonul lui, de 70 A la 48/5000.

Lithium NG cere un BMS (sistem de management al bateriei) Victron extern, din gama NG: cu un MultiPlus-II, VE.Bus BMS NG sau, într-un sistem Lynx, Lynx Smart BMS NG. Alegerea e în ghidul despre bateriile Victron cu BMS extern. Restul gamei e în acumulatori și baterii solare.

Frequency shifting: cum îi scade Victron puterea invertorului de rețea

Frequency shifting e felul în care Victron comandă un invertor de rețea fără cablu de date: în regim de insulă ridică frecvența ieșirii, iar invertorul de rețea, setat să răspundă la frecvență, își reduce producția. Cu rețea nu se întâmplă: frecvența e a rețelei, iar surplusul pleacă în ea.

Reglajul începe înainte de absorbție, după pagina asistentului PV Inverter Support. Ca să evite vârfurile de tensiune la nori sau la schimbări de consum, asistentul reduce curentul maxim de încărcare de la 100% la 54 V până la 10% la 57,6 V, pe 48 V. Pragurile nu depind de tensiunea de absorbție setată de tine.

Pentru rețelele de 50 Hz, Victron sugerează trei frecvențe, iar deconectarea implicită din asistent e 53 Hz:

Primele două valori nu trebuie să fie aceleași în invertorul de rețea: Victron urcă frecvența până când invertorul începe să reacționeze. Un Fronius pe Setup MG50 reacționează abia de la 51 Hz, iar Victron păstrează 50,2 Hz pentru că merge cu mai multe coduri de rețea. Condiția e ca invertorul de rețea să-și scadă puterea treptat, nu doar să se deconecteze.

Ce asistent încarci: ESS sau PV Inverter Support

Pentru AC coupling încarci în Victron un asistent, pentru că din fabrică un MultiPlus sau un Quattro nu deplasează frecvența: ESS dacă sistemul e legat la rețea, PV Inverter Support dacă e off-grid, niciodată pe amândoi. Asistenții se încarcă din VEConfigure, programul de configurare Victron. ESS include deja funcția PV Inverter Support. PV Inverter Support mai merge la sistemele legate la rețea care, dintr-un motiv anume, nu sunt configurate ca ESS.

Cu un Fronius pe Setup MG50, setările implicite ale asistentului nu trebuie schimbate, după pagina Victron despre Fronius, în afara câtorva versiuni de firmware Fronius, la care deconectarea trece la 53,1 Hz. Variantele vechi, Hub-2 v3 și Hub-4, sunt scoase din uz. Legarea interfeței MK3-USB și încărcarea asistentului sunt în ghidul despre MK3-USB și VEConfigure.

Multi RS Solar și Inverter RS Smart deplasează frecvența singure, fără asistent, cu oprirea fixă la 53,2 Hz. Manualele lor cer aceeași regulă 1:1 și aceeași baterie minimă, iar din invertorul de rețea bateria nu se încarcă până la 100%, deci tot îți trebuie panouri pe curent continuu.

Fronius pe AC-out: Setup MG50 și citirea din GX

Un Fronius merge pe AC-out dacă îl treci pe Setup MG50 și are firmware-ul minim cerut de Victron. Setarea Setup MG (micro-grid) a fost dezvoltată împreună cu Victron, iar valorile ei se potrivesc cu cele implicite din asistent.

Setarea. Actualizezi firmware-ul, apoi, la punerea în funcțiune, alegi MG50 din lista setărilor de țară, în locul țării tale. Printre modelele compatibile, Victron dă Primo (monofazat, 3-8,2 kW), Symo (trifazat, 3-20 kW) și Eco (25 sau 27 kW), cu firmware fro27140.upd sau mai nou, plus IG Plus V de la versiunea IGF 5.0.66. Un IG fără Plus nu poate lucra în micro-rețea, iar GEN24 nu apare în lista de modele compatibile.

Firmware-ul. Invertoarele fabricate după săptămâna 16 din 2018 au corecția pentru pâlpâirea luminilor; la Primo, Symo și Eco mai vechi, fișierul fro29130.upd îl ceri de la suportul Fronius. Cu pachetele între fro35020 și fro36120, Victron recomandă să treci deconectarea din asistent la 53,1 Hz: ele țin releul invertorului închis până la 53 Hz, ceea ce uneori încurcă reconectarea la rețea.

Citirea în GX. Invertorul și unitatea GX stau în aceeași rețea locală, prin Wi-Fi sau Ethernet. În Settings → Integrations → PV Inverters îi alegi poziția AC Output și faza. Fronius-urile noi au nevoie de SunSpec, un protocol de date standard: în meniul Modbus pui Data export via Modbus pe tcp și Sunspec Model Type pe int + SF, altfel apar ca invertor necunoscut.

Injecția zero. Cât e rețea, GX-ul unui ESS poate limita direct puterea unui Fronius prin Modbus TCP, fără deplasarea frecvenței. Manualul ESS cere firmware Fronius 3.7.3-2 sau mai nou și prioritatea 1 pentru controlul prin Modbus, exclude contorul Fronius Smart Meter și seria IG Plus. Factorul 1,0 rămâne valabil.

La un MultiPlus-II fără GX integrat, citirea și controlul le face un Cerbo GX. Un sistem are o singură unitate GX (manualul MultiPlus-II GX), deci lângă un MultiPlus-II GX nu adaugi un Cerbo.

Huawei SUN2000 pe AC-out: ce confirmă Victron și ce rămâne de verificat

Paginile Victron despre AC coupling nu dau setări pentru Huawei, deci un SUN2000 pe AC-out îl confirmi cu Huawei, nu cu Victron. Pagina generală are trimiteri doar spre Fronius, SolarEdge, ABB și SMA, dar spune că majoritatea mărcilor merg dacă sunt setate pentru frequency shifting, într-un mod numit de obicei island mode sau micro-grid.

Înainte să cumperi Victron-ul, verifici în documentația modelului și ceri confirmarea scrisă a instalatorului sau a Huawei:

1. dacă invertorul are un mod de micro-rețea sau un cod de rețea cu reducerea puterii la creșterea frecvenței;

2. dacă reducerea e treptată pe măsură ce frecvența urcă spre 52,7 Hz;

3. la ce frecvență se deconectează, ca s-o compari cu cei 53 Hz din asistent.

Monitorizarea. Manualul GX dă legătură directă doar pentru Fronius, SMA, SolarEdge și ABB, deci un Huawei se vede printr-un contor de energie pe cablul lui, cu rolul PV inverter. Pe un branșament monofazat, același EM540 poate măsura și rețeaua, pe L1, cu invertorul de rețea pe L2. Fără această măsurare, VRM, portalul de monitorizare online Victron, nu calculează corect producția și consumul. Contoarele sunt în accesorii pentru energie solară.

Injecția. Un ESS nu poate opri injecția mărcilor pe care GX-ul nu le limitează direct, adică altele decât Fronius și ABB, deci cât e rețea surplusul unui Huawei pleacă în rețea. Vechiul asistent Hub-2 nu mai e recomandat: manualul ESS pomenește lumini care pâlpâie și opriri ale sistemului când pornește sau se oprește un consumator mare.

Unele serii SUN2000, de exemplu monofazatele L1 și LB0, sunt invertoare hibride, cu intrare de baterie: la ele compari întâi soluția Victron cu bateria din gama producătorului.

Regulatorul MPPT: când e obligatoriu lângă AC coupling

Victron cere un regulator MPPT pe curent continuu în sistemele off-grid și în cele de backup care trebuie să treacă prin pene prelungite; un ESS pe o rețea sigură poate lucra doar cu AC coupling. Motivul e blocajul: invertorul de rețea produce doar cât timp Victron ține rețeaua locală. Dacă bateria se golește noaptea și Victron se oprește, dimineața invertorul de rețea n-are după ce să se sincronizeze, pe când un MPPT încarcă bateria direct, fără rețea.

La MPPT nu există factor 1,0 și nici baterie minimă, doar curentul de încărcare suportat de baterie: orientativ C10 la plumb și C2 la litiu, adică 10%, respectiv 50% din capacitatea în Ah, în amperi. Manualul ESS mai notează că MPPT-ul are randament de până la 99%, iar energia unui invertor de rețea ajunsă în baterie trece prin două conversii, cu pierderi de până la 20-30%. Dacă folosești energia mai ales dimineața și seara, câștigă MPPT-ul.

Un SmartSolar MPPT 250/70 dă până la 70 A spre bancul de 48 V și se leagă la unitatea GX prin VE.Direct, portul de date Victron. Alegerea modelului e în ghidul despre denumirile SmartSolar MPPT, iar gama e la regulatoare solare.

Rețeaua publică: injecția, anti-insula și avizul

AC coupling-ul schimbă schema unei instalații deja racordate, deci înainte de montaj vorbești cu operatorul de distribuție, iar lucrarea o face un electrician autorizat ANRE.

• Injecția. Cât e rețea, invertorul de rețea de pe AC-out injectează automat surplusul. Dacă nu ai voie să injectezi, manualul ESS recomandă un Fronius cu injecție zero sau un MPPT.

• Anti-insula. Manualul ESS o cere în orice ESS, și fără injecție: cea încorporată în Victron, unde aparatul are certificat pentru țara ta, altfel un dispozitiv extern. Pe Setup MG50, Fronius nu mai lucrează pe codul de rețea al țării, deci cine asigură protecția față de rețea și dacă soluția e acceptată stabilești cu operatorul.

• Documentele. Întreabă operatorul dacă mutarea invertorului de rețea pe ieșirea Victron-ului cere actualizarea documentației de racordare și ce cod de rețea vrea pe invertorul-încărcător.

Checklist înainte de comandă

Înainte să comanzi invertorul-încărcător, verifici șase lucruri, pe fișe și în documentația invertorului de rețea.

1. Puterea fotovoltaică reală: valoarea mai mică dintre invertorul de rețea și panouri.

2. Puterea continuă la 25 °C a Victron-ului: cel puțin cât prima, pe fiecare fază la trifazat.

3. Bateria: minimum 4,8 kWh de litiu la 1,5 kWp sau 5 kWh de plumb la kWp; compari și curentul de încărcare suportat de bancul de baterii cu puterea invertorului de rețea împărțită la tensiunea bateriei.

4. Răspunsul la frecvență: Setup MG50 și firmware-ul minim la Fronius, confirmare scrisă la Huawei și la celelalte mărci.

5. Monitorizarea: Fronius în rețeaua locală a GX-ului, contor pentru celelalte mărci, o singură unitate GX.

6. MPPT-ul, dacă ești off-grid sau vrei să treci prin pene lungi, plus discuția cu operatorul dacă ești legat la rețea.

Greșeli frecvente

La AC coupling, greșelile țin de putere, de baterie, de locul invertorului de rețea și de asistent.

• Invertor de rețea de 5 kW pe un MultiPlus-II 48/5000. Calculul se face pe 4.000 W, nu pe 5.000 VA: limitezi panourile la 4 kWp sau treci pe un 48/6k5 ori 48/8000.

• Invertorul de rețea pe AC-out-2 sau în tablou. La pană se oprește, oricât de bine e reglat restul.

• Asistentul lipsă sau ambii asistenți. Fără asistent nu există frequency shifting, iar PV Inverter Support nu se pune peste ESS.

• O baterie de 5 kWh la 4 kWp de panouri. Minimul Victron e 12,8 kWh de litiu.

• Sistemul blocat la 53 Hz. E semn de supratensiune pe baterie. Frecvența revine când tensiunea scade sub pragul de reluare a încărcării, când apare tensiune pe AC-in sau după oprirea și pornirea din comutator. Pe 48 V, pragul e float minus 0,8 V la litiu, dar cel mult 54 V, și float minus 5,2 V la plumb, dar cel mult 51,6 V. Ca să nu se repete, cobori tensiunea de absorbție, în limitele din fișa bateriei.

• O cabană off-grid doar cu AC coupling. Fără MPPT, o baterie golită noaptea nu se mai reîncarcă dimineața.

Pe scurt

• Invertorul de rețea pe AC-out-1 produce și la pană; pe partea de rețea sau pe AC-out-2 se oprește.

• Factorul 1,0: puterea fotovoltaică e cel mult puterea continuă la 25 °C (2.400 W la 48/3000, 4.000 W la 48/5000, 6.400 W la 48/8000), pe valoarea mai mică dintre invertor și panouri.

• Bateria minimă: 4,8 kWh de litiu la 1,5 kWp sau 5 kWh de plumb la kWp; la 4 kWp, trei baterii de 51,2 V și 100 Ah.

• Frequency shifting lucrează doar fără rețea, prin asistentul ESS sau PV Inverter Support; Victron sugerează 50,2 Hz, 52,7 Hz și 53 Hz.

• Fronius are drumul documentat (Setup MG50, SunSpec, injecție zero în ESS); la Huawei confirmi răspunsul la frecvență cu producătorul.

• Off-grid sau la pene lungi adaugi un MPPT, iar schimbarea schemei unei instalații racordate o lămurești întâi cu operatorul de distribuție.