Fronius Device certificate BDEW medium voltage Fronius Eco_25.0-3-S - 27.0-3-S Certificate [DE]

EINHEITENZERTIFIKAT

gemäß Technische Richtlinie 8 Rev. 7

nach Fördergesellschaft Windenergie e.V. (FGW)

Auftraggeber
Adresse

FRONIUS International GmbH
Froniusstr. 1, 4643 Pettenbach, Österreich

Typ der Erzeugungseinheit/
Technische Daten

PV-Inverter

Fronius Eco

25.0-3-S

27.0-3-S

Bemessungs­wirkleistung

25 kW

27 kW

Bemessungs­scheinleistung

25 kVA

27 kVA

Frequenz

50 Hz

AC-Nennspannung

230 V / 400 V

Daten zum validierten
Einheitenmodell

Name &
Identifikations­nummer (MD5)

FRONIUS_ECO.zip

65f53bcafda2fce3931dc19898dc330d

Prüfgrundlage

FGW - TR 8 [3]

Mitgeltende Richtlinien

BDEW Mittelspannungsrichtlinie [4] und 4. Ergänzung [5]
FGW - TR 3 [1], FGW - TR 4 [2]

Prüfbericht

228304-CI3-2, vom 2016-12-08
228304-CI3-3, vom 2018-04-24

ID Nummer

Revision 1

40045494

Grund der Revision: Behebung eines Schreibfehler in dem Formblatt: „Auszug
aus Prüfbericht, Teil 3: Schutzsystem“ (Verwechselung der Begriffe „Frequenz­rückgangsschutz“ und „Frequenzsteigerungsschutz“). Siehe Kap. 4.5, Abbildung
4-3 im Anhang dieses Zertifikats. Der gleiche Fehler wurde auch im Prüfbericht
„228304-CI3-3“ (ehemals „228304-CI3-1“) behoben

Befristet zum

2021-12-08

Die oben bezeichneten Erzeugungseinheiten erfüllen die Anforderungen der genannten Prüfgrundlage, mit folgen­den Einschränkungen:

 Es ist ein externer Entkupplungsschutz an den EZE auf der Niederspannungs- oder Oberspannungs-

seite des EZE-Transformators vorzusehen

Der Hersteller hat die Zertifizierung seines Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9001 nachgewiesen.

Dieses Zertifikat berechtigt nicht zur Nutzung eines markenrechtlich geschützten Zeichens des VDE.

Dieses Zertifikat beinhaltet folgende Anhänge:

 Anhang I - Richtlinien, Prüfberichte und Dokumente
 Anhang II - Beschreibung / Technische Daten der EZE
 Anhang III - Beschreibung des Einheitenmodells
 Anhang IV - Auszüge aus den Prüfberichten / weitere Technische Daten zur EZE

VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH

Zertifizierung Produkte

2018-04-25 Zertifizierer

DAKKS Akkr. Nr.: D-ZE-12061-01-01
Merianstrasse 28, 63069 Offenbach, Germany
phone [phone], fax: [phone]
e-mail: [e-mail], www.vde-institut.com
VDE Zertifikate sind nur gültig bei Veröffentlichung unter: www.vde.com/zertifikat

VDE certificates are valid only when published on: www.vde.com/certificate

Anhang zum

Einheitenzertifikat

1 Anhang I - Richtlinien, Prüfberichte und Dokumente ......................................................... 4

2 Anhang II - Technische Eigenschaften der Erzeugungseinheiten ...................................... 5

2.1 Zusammenstellung der technischen Daten ................................................................ 5

2.2 Schematischer Aufbau der EZE ................................................................................. 6

3 Anhang III – Das Einheitenmodell ..................................................................................... 7

3.1 Allgemeine Informationen zum Modell ....................................................................... 7

3.2 Beschreibung des Modells ......................................................................................... 8

3.3 Modelldateien und Parameter des Modells ................................................................ 9

3.4 Übersichtspläne der Validierung nach TR4 .............................................................. 11

4 Anhang IV – Auszüge aus den Prüfberichten .................................................................. 14

4.1 Netzrückwirkungen .................................................................................................. 14

4.2 Wirkleistung ............................................................................................................. 19

4.3 Blindleistung ............................................................................................................ 21

4.4 Spannungsabhängiges Blindleistungsvermögen ...................................................... 24

4.5 Schutzvermögen und Zuschaltbedingungen ............................................................ 25

4.6 Interner NA-Schutz .................................................................................................. 27

4.7 Kurzschlussstrombeiträge ........................................................................................ 28

4.8 Softwareversion ....................................................................................................... 29

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3

2

Anhang zum

Einheitenzertifikat

Referenz

Dokument

Richtlinien

[1]

Fördergesellschaft Windenergie und andere Erneuerbare Energien (FGW
e.V.): Technische Richtlinien für Erzeugungseinheiten und –anlagen Teil 3
Bestimmung der elektrischen Eigenschaften von Erzeugungseinheiten am
Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsnetz Revision 24. Stand: 01.03.2016

[2]

Fördergesellschaft Windenergie und andere Erneuerbare Energien (FGW
e.V.): Technische Richtlinien für Erzeugungseinheiten und –anlagen Teil 4
Anforderungen an die Modellierung und Validierung von Simulationsmo­dellen der elektrischen Eigenschaften von Erzeugungseinheiten und –
anlagen Revision 8. Berlin: 01.03.2016

[3]

Fördergesellschaft Windenergie und andere Erneuerbare Energien (FGW
e.V.): Technische Richtlinien für Erzeugungseinheiten und –anlagen Teil 8
Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften von Erzeugungseinheiten
und –anlagen am Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsnetz Revision 7.
Berlin: 01.12.2016

[4]

Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW): Techni­sche Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz (Richtlinie für
Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Mittelspan­nungsnetz). Berlin: 2008

[5]

Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW): Rege­lung und Übergangsfristen für bestimmte Anforderungen im Ergänzung
zur technischen Richtlinie: Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz ­Richtlinie für Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am
Mittelspannungsnetz. Berlin: 01.01.2013

Prüfberichte

[6]

Austrian Institute of Technology (AIT): Bestimmung der elektrischen Ei­genschaften des Photovoltaik
Wechselrichters "Fronius Eco 27.0-3-S" nach
Prüfnorm: FGW TR3 Rev. 24,
Interne Projektnr. SGP-01814_06_R0 vom 16.11.2016

Vom Hersteller vorgelegte Dokumente (Auswahl)

[7]

FRONIUS _ECO SIMULATION MODEL,
“FRONIUS_ECO_SimModel_UserManual.pdf”. Version 02 / 11/2016

1 Anhang I - Richtlinien, Prüfberichte und Dokumente

Dieses Zertifikat beruht auf folgende Richtlinien, Prüfberichte und Dokumente:

VDE 228304-CI3

3

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

Anhang zum

Einheitenzertifikat

Allgemeine Daten

Hersteller

Fronius International GmbH

Typenbezeichnung

Fronius Eco

25.0-3-S

27.0-3-S

Schutzart

IP 66

Schutzklasse

1

Überspannungskategorie

(AC / DC)

2 / 3

Kühlung

Geregelte Luftkühlung

Umgebungstemperatur

-25 … +60 °C

Technische Daten

AC Ausgangsgrößen

Einspeisung

dreiphasig

Nennscheinleistung

25 kVA

27 kVA

Bemessungswirkleistung

25 kW

27 kW

AC- Nennspannung

230 V

AC- Nennfrequenz

50 / 60 Hz

DC Eingangsgrößen

Minimale MPP-Spannung

580 V

Maximale MPP-Spannung

850 V

Max. PV-

Eingangsspannung

1000 V

Max. PV-Eingangsstrom

44,2 A

47,7 A

Wechselrichter Leistungsteil

Taktfrequenz

40 kHz

Art der Leistungsregelung

MPP - Tracking

Halbleiterbauelemente

IGBT

Bauart

3 Punkt Brücke

Hardware Baugruppen

Leistungsteil AC

ECOAC27 0.7A

Filter

ECOFIL27 0.4D

Sicherungen

ECOFUSE

Software Baugruppen

1)

„Main“

ROACH / Hardware: 0.8B

(auf HW-Baugruppe ECOAC27 placiert)

„Guard“

Mikroprozessor auf HW-Baugruppe ECOFIL27 placiert

Display und Setupwerte

RECERBO / HW: 1.3A

1)

: Angaben zu den SW-Ständen siehe Kap. 4.8

2 Anhang II - Technische Eigenschaften der Erzeugungseinheiten

2.1 Zusammenstellung der technischen Daten

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3

4

Anhang zum

Einheitenzertifikat

2.2 Schematischer Aufbau der EZE

Abbildung 2-1 - Ersatzschaltbild der WR Fronius Eco 25.0-3-S und 27.0-3-S zur Darstellung der

HW (aus Herstellererklärung)

Abbildung 2-2: Ersatzschaltbild der WR Fronius Eco 25.0-3-S und 27.0-3-S zur Darstellung der Rege-

lung und Schutzeinrichtung (aus Herstellererklärung)

Die Ersatzschaltbilder aus Abbildung 2-1 und Abbildung 2-2 ist für die Wechselrichter Fronius Eco

25.0-3-S und 27.0-3-S gleichermaßen gültig. Die Wechselrichter sind identisch aufgebaut und wer­den mit identischer Software betrieben. Die Leistungsreduktion erfolgt über Softwareparameter.

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3

5

Anhang zum

Einheitenzertifikat

Softwareumgebung /

Hersteller

Matlab - Simulink / Mathworks (64-bit)

Software Version der

Softwareumgebung

Matlab: 8.3 (R2016a) (64-bit) oder höher

Simulink Version 8.7 (R2016a) oder höher

Dateinamen

Das Modell besteht aus insg. 249 mex-Files (Ordner: ECO_mexfiles)

und

FRONIUS_ECO.slx

Fronius_ECO.JPG

Zertifizierung der EZE

nach

BDEW und TR8 / Rev.7

Checksumme (MD5)

Wechselrichter

Fronius Eco 25.0-3-S & Fronius Eco 27.0-3-S

FRONIUS_ECO.zip

65f53bcafda2fce3931dc19898dc330d

Das Modell kann fol-

gende Fehler durchfah-

ren

zwei- und dreiphasige Fehler

nur dreiphasige Fehler

Modelltyp

Momentanwert – ( EMT- ) Modell

Effektivwert – ( RMS ) – Modell

Es wurde das Fronius Eco 27.0-3-S Modell validiert. Eine Validierung des Wechselrichtertypen
Fronius Eco 25.0-3-S wurde nicht durchgeführt – für den Fronius Eco 25.0-3-S wurden Plausibili­tätsprüfungen durchgeführt.

3 Anhang III – Das Einheitenmodell

3.1 Allgemeine Informationen zum Modell

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3

6

Anhang zum

Einheitenzertifikat

3.2 Beschreibung des Modells

Im Folgenden ist der Modellaufbau dargestellt.

Abbildung 3-1 - Modellübersicht, Simulink

Abbildung 3-2 -Beispiel Anlagennachbildung mit Sim-Power-Systems

In Herstellerdokumenten [7] ist das Modell weitgehend detailliert beschrieben.

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3



Anhang zum

Einheitenzertifikat

3.3 Modelldateien und Parameter des Modells

Dateien

 Beide Wechselrichter werden in einem Modell abgebildet.

 FRONIUS_ECO.slx: Simulink Modell des Wechselrichters.

Weitere Informationen können den Modelldokumentationen entnommen werden, siehe [7].

Eingabeparameter des Modells

 Die Eingabewerte werden in Form einer Matrix definiert f(Zeit)=Wert.
 SystemEnable: für 0 ist der WR inaktiv, 1 ist WR aktiv;
 FRTSelect: Reaktion auf Spannungseinbrüche (Fehlerfälle)

o 0: keine Reaktion auf Fehler
o 1: (Passiv-Mode): Blindstrom wird zu null während eines Spannungseinbruches
o 2: (Aktive-Mode): Normaler LVRT-Modus.

 ReactiveSelect: hier wird die Blindleistungseingabevariante definiert

o 0: keine Blindleistungseinspeisung
o 1: Eingabe in cos(ϕ); Eingabebereich: -1…1 (Untererregt…Übererregt)
o 2: relative Blindleistungseingabe in % (-100…+100)
o 3: absolute Blindleistungseingabe in Var
o 5: Blindleistungseinspeisung auf Basis einer vordefinierten Charakteristik in

Abhängigkeit der Klemmspannung

 FRT k-Faktor

o Eingabe zwischen 1…4 möglich (Plausibilitätsprüfung in 0,5 Schritten durchge-

führt)

o K – Faktorcharakteristik gemäß TC2007

 PSlewRate: Änderungsgeschwindigkeit der Wirkleistung in m%/s.
 QTimeConstant: Änderungsgeschwindigkeit bzw. Zeitkonstante der Blindleistung in ms
 P_Relative: Relative AC Wirkleistungsvorgabe, Eingabebereich 0…1.
 Parameter „Grid Impedanz“ sind im Rahmen einer Anlagenzertifizierung auf null zu

setzen (hier wird empfohlen, die Netzimpedanz separat nachzubilden)

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3



Anhang zum

Einheitenzertifikat

Ausgangsgrößen:

Unter Results können folgende Ausgänge ausgelesen werden – siehe näheres [7].

1. Phase 1 UAC RMS (V)

2. Phase 2 UAC RMS (V)

3. Phase 3 UAC RMS (V)

4. IA RMS per phase (A)

5. IR RMS per phase (A)

6. Total active power (for all three phases) - (W)

7. Total reactive power (for all three phases) - (var)

8. Total apparent power (for all three phases) - (VA)

9. Phase 1 UAC frequency (Hz)

10. Phase 2 UAC frequency (Hz)

11. Phase 3 UAC frequency (Hz)

12. Set active power - (W)

13. Grid voltage positive sequence component

14. Grid voltage negative sequence component

15. Active current positive sequence component

16. Reactive current negative sequence component

17. Active power negative sequence component

18. Reactive power negative sequence component

Weitere Anmerkungen zum Modell:

 Bei dem Modell handelt es sich um eine diskrete Modellierung; es wird der Simulink

Solver Fixed-Step / discrete (no continuous) ausgewählt. Die Schrittweite ist durch den

Parameter T_main (1 ms) fest vorgegeben

 Die orange hinterlegten Größen (in AGF_Control zusammengefasst) beinhalten die

Parameter zur Fahrweise des Wechselrichters, wie z.B. P, Q, cos φ, k-Faktor etc, sie­he Abbildung 3-1. Die grün hinterlegten Größen stellen die für den WR notwendigen
Eingangsgrößen wie Spannung, f und Phasenverschiebung der Spannung dar.

 Im Modell können keine Schutzparameter eingestellt werden (nicht implementiert).
 Im Modell ist das spannungsabhängige PQ-Verhalten hinterlegt.
 Im Modell können unterschiedliche Vorfehlerblindströme eingestellt werden.
 Das Modell benötigt ca. 10 s bis die volle Wirkleistung erreicht ist; die Definition der

Spannungseinbrüche für LVRT-Tests sollten nach den 10 s erfolgen.

 Der k-Faktor orientiert sich an der Mitsystemgröße der Spannung.
 k-Faktoren 0, 2 und 3 wurden anhand TR3 Messungen validiert. k = 1 und 4 wurde auf

Plausibilität geprüft.

 Die Modelle wurden sowohl für symmetrische als auch für unsymmetrische Fehler vali-

diert (zwei- und dreiphasige Fehler ohne Erdberührung).

 Das Modell kann auch unter Plattform Matlab-SimPowerSystems ausgeführt werden,

sodass die Anlagennachbildung im Rahmen der Anlagenzertifizierung vereinfacht wer­den kann. Hierzu ist ein mögliches Beispiel in Abbildung 3-2 dargestellt. Wichtig ist da-

Einheitenzertifikat Fronius ECO 25.0-3-S und 27.0-3-S

VDE 228304-CI3

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