Falownik Spirvent Wolta – zmiana napięcia AC/DC, ustawienia Volt-Var, kompensacja faz

Pytanie

falownik spirvent - zmaiana napięcia

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Falownik Spirvent (PV) nie działa jak transformator: napięcia AC na wyjściu nie „ustawia się” ręcznie, bo są one zsynchronizowane z siecią (230 / 400 V ± tolerancja normy).
• Jedyne obszary, w których użytkownik może realnie „zmieniać napięcie”, to:
  • dobór i przeładowanie łańcucha paneli tak, aby napięcie DC mieściło się w oknie MPPT falownika,
  • parametry Volt-Var / Volt-Watt (korekcja mocy biernej i limitowanie mocy czynnej), które pośrednio wpływają na chwilowe napięcie w punkcie przyłączenia,
  • funkcje kompensacji asymetrii faz (modele Wolta Star).

Kluczowe punkty

1. Napięcie AC wyjściowe – zgodne z siecią, brak ręcznej regulacji.
2. Napięcie DC wejściowe – regulowane przez układ paneli (ilość modułów w stringu).
3. Parametry serwisowe (Volt-Var, cos φ, asymetria faz) – wymagają uprawnień serwisowych i zgody operatora OSD.

Szczegółowa analiza problemu

1. Charakterystyka falowników Spirvent

Spirvent produkuje głównie falowniki fotowoltaiczne serii Wolta (1- i 3-fazowe, w tym Wolta Star) przeznaczone do pracy sieciowej „grid-tie”.
• Zakres napięcia wejściowego MPPT: typowo 120 – 1 000 V DC (model-zależnie).
• Wyjście AC: 1 × 230 V lub 3 × 400 V, 50 Hz, zgodne z PN-EN 50549-1 i URE NC RfG.
• Funkcje dodatkowe: regulowane cos φ, Volt-Var, Volt-Watt, kompensacja asymetrii (Wolta Star), niskie napięcie startu.

2. Co oznacza „zmiana napięcia” w praktyce?

2.1 Zmiana/ustawienie napięcia DC (strona PV):
– dobieramy liczbę modułów w stringu tak, aby w temperaturach skrajnych napięcie mieściło się w oknie MPPT oraz nie przekraczało maks. napięcia wejściowego falownika (Vdc_max).
– nie istnieje programowa regulacja; decyduje sprzęt (liczba i typ modułów) i warunki środowiskowe.

2.2 Napięcie AC wyjściowe:
– Falownik pracuje w trybie „grid-following” – narzuca mu je sieć. Jego mostek IGBT reguluje prąd, a napięcie ustala linia.
– Aktualne przepisy (NC RfG, Rozporządzenie OZE) zabraniają swobodnej zmiany napięcia – dopuszczalny jest jedynie udział w regulacji poprzez:
• regulację mocy biernej (Volt-Var): Q = f(U),
• ograniczenie P przy wzroście U (Volt-Watt) lub po stałym cos φ.
– Parametry tych charakterystyk ustawia się w menu serwisowym („Grid code PL-MM – parametr 21.xx” w DTR Spirvent).

2.3 Modele trójfazowe Wolta Star – kompensacja asymetrii
– Każdy z trzech mostków może oddawać różną moc, co pozwala wyrównać napięcia fazowe przy instalacjach z nierównym obciążeniem.
– Funkcja aktywna dopiero po odblokowaniu w serwisie.

2.4 Transformacja napięcia (autotransformator)
– Jeżeli musisz przyłączyć instalację do sieci o nietypowym poziomie (np. 3 × 500 V IT), stosuje się transformator zewnętrzny, a falownik pracuje w standardowym paśmie 400 V. Falownik Spirvent sam nie zmieni konstrukcyjnie poziomu napięcia AC.

3. Teoretyczne podstawy regulacji napięcia przez falownik PV

Falownik kontroluje prąd wyjściowy i moc bierną (Q). Relacja ΔU ≈ Xs·ΔQ (reaktancja linii × zmiana Q) pozwala wpływać na lokalne napięcie o kilka procent. Własna impedancja sieci wewnętrznej budynku decyduje, jak skuteczna będzie ta regulacja.

4. Praktyczne scenariusze

• Problem: „Za wysokie napięcie w fazie L2, falownik się wyłącza (kod 110)”.

• Ustaw Volt-Var tak, by powyżej 1,04 p.u. generował moc bierną indukcyjną, a powyżej 1,1 p.u. redukował P (Volt-Watt).
• Sprawdź przekroje kabli; niska impedancja linii zmniejsza wzrost U.
  • Problem: „Za niskie napięcie startu można poprawić?”.
• Modele Wolta mają napięcie rozruchu ≈ 80 – 90 V DC; nie ma nastawy programowej. Jedyne wyjście: zwiększyć liczbę modułów w stringu lub użyć optymalizatorów DC/DC.

Aktualne informacje i trendy

– 2023/24: Spirvent dodał do oferty Wolta Star z funkcją per-phase power balancing i dynamiczną kompensacją mocy biernej (źródło: globenergia.pl, 10.2023).
– Coraz częściej OSD wymagają parametrów: cos φ(U), PF(U) oraz Volt-Watt – Spirvent udostępnia kreator ustawień w aplikacji Wolta Manager 2.1.
– Trend grid-forming (samodzielne kształtowanie napięcia) dotyczy głównie falowników wyspowych; w grid-tie Spirvent planuje tryb „virtual inertia” (zapowiedź Q4 2024).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Normy odniesienia: PN-EN 50549-1, PN-EN 62116 (anti-islanding).
• Tolerancja napięcia sieci w PL: 230 V ± 10 % (207-253 V) – falownik musi się wyłączyć przy przekroczeniu.
• Funkcja „napięcie startu” = minimalne napięcie DC potrzebne do załączenia mostka AC.

Aspekty etyczne i prawne

– Zmiana parametrów sieciowych bez zgody OSD narusza warunki przyłączenia i może skutkować karami.
– Nieuprawniona ingerencja w ustawienia serwisowe grozi utratą gwarancji i bezpieczeństwa przeciwporażeniowego.

Praktyczne wskazówki

1. Zawsze zaczynaj od DTR konkretnego modelu (np. Spirvent Wolta 5k-S, Wolta Star 10k-T).
2. Jeżeli mierzysz wzrost napięcia > 3 % przy pełnej generacji, zbadaj impedancję linii i popraw okablowanie zamiast „kręcić” parametrami.
3. Parametry Volt-Var ustawiaj w trybie 4-punktowej charakterystyki (U1/Q1 … U4/Q4) zgodnie z wytycznymi Operatora Systemu Dystrybucyjnego.
4. Do korekcji asymetrii faz korzystaj z menu: Grid → Phase Balancing → Enable (Wolta Star).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

– Falownik Spirvent nie nadaje się do zasilania silnika jak klasyczny „przemiennik częstotliwości”.
– Brak opcji podwyższenia wyjściowego napięcia AC powyżej sieci – wymagałby topologii step-up i specjalnych zabezpieczeń anty-wyspowych.
– Informacje dla starszych modeli (sprzed 2021 r.) mogą różnić się zakresem MPPT i dostępnymi funkcjami.

Sugestie dalszych badań

– Analiza wpływu funkcji Phase Balancing Spirvent na jakość energii w mikrosieciach.
– Porównanie algorytmów Volt-Var różnych producentów (Spirvent vs. SolarEdge vs. Fronius).
– Integracja falownika Spirvent z magazynami energii DC-coupled – projekt zapowiedziany na 2025 r.

Krótkie podsumowanie

Napięcie AC na wyjściu falownika Spirvent jest zdeterminowane przez sieć i normy – nie można go swobodnie „ustawić”. Realne możliwości użytkownika ograniczają się do: właściwego doboru łańcucha PV (napięcie DC), konfiguracji funkcji Volt-Var / Volt-Watt, a w modelach Wolta Star – wyrównywania faz. Wszystkie zmiany muszą być zgodne z DTR i warunkami przyłączenia OSD. Jeśli potrzebujesz innego poziomu napięcia AC, jedynym bezpiecznym sposobem jest transformator lub wybór falownika o stosownych parametrach.