Falownik pokazuje za wysokie napięcie – co zrobić?

Instalacja fotowoltaiczna działa prawidłowo rano, pojawia się mocne słońce, produkcja rośnie… i nagle falownik ogranicza moc albo całkowicie się wyłącza.

Po pewnym czasie uruchamia się ponownie, aby za chwilę sytuacja się powtórzyła.

W aplikacji lub na wyświetlaczu falownika może pojawić się komunikat dotyczący zbyt wysokiego napięcia sieci, przekroczenia napięcia AC lub błąd o podobnym znaczeniu.

To problem, z którym mogą spotkać się właściciele instalacji fotowoltaicznych również na Podhalu – m.in. w Nowym Targu, Zakopanem, Rabce-Zdroju i okolicznych miejscowościach.

Co ważne, taki komunikat nie musi oznaczać awarii falownika ani paneli fotowoltaicznych.

Bardzo często falownik robi dokładnie to, co powinien: reaguje na parametry sieci i ze względów bezpieczeństwa ogranicza lub zatrzymuje produkcję.

Problem polega na tym, że w słoneczne dni właściciel instalacji może tracić część energii, którą jego fotowoltaika mogłaby w tym czasie wyprodukować.

Co można z tym zrobić?

Najpierw trzeba znaleźć rzeczywistą przyczynę wzrostu napięcia, a dopiero później dobierać rozwiązanie.

Dlaczego napięcie rośnie właśnie wtedy, kiedy fotowoltaika produkuje najwięcej?

Wyobraźmy sobie słoneczny dzień na Podhalu.

Na jednej ulicy działa kilkanaście instalacji fotowoltaicznych. W środku dnia mieszkańców często nie ma w domach, więc zużycie energii jest stosunkowo niewielkie.

Tymczasem instalacje PV produkują z dużą mocą i próbują oddawać nadwyżki energii do sieci.

Jeżeli w danym fragmencie sieci produkcja jest wysoka, a lokalne zużycie niewielkie, napięcie może zacząć rosnąć.

Właśnie dlatego problemy często występują w pogodne dni, szczególnie w godzinach największej produkcji fotowoltaiki.

Co ciekawe, rano i wieczorem instalacja może działać zupełnie prawidłowo.

Dlaczego falownik się wyłącza?

Falownik nie powinien pracować bez względu na warunki panujące w sieci.

Cały czas kontroluje jej parametry.

W Polsce napięcie znamionowe w sieci niskiego napięcia wynosi 230 V, a dopuszczalny zakres odchylenia wynosi ±10%, czyli 207–253 V.

Jeżeli napięcie osiąga poziom, przy którym zgodnie z wymaganiami powinno zadziałać zabezpieczenie, falownik ogranicza pracę lub odłącza instalację od sieci.

Nie jest to więc zabezpieczenie, które należy po prostu „wyłączyć”.

Jego zadaniem jest ochrona instalacji oraz zapewnienie prawidłowej współpracy źródła energii z siecią elektroenergetyczną.

Objawy problemu z wysokim napięciem

Właściciel instalacji najczęściej zauważa jeden lub kilka charakterystycznych objawów:

falownik wyłącza się głównie w słoneczne dni,
problem pojawia się najczęściej w okolicach południa,
rano i wieczorem instalacja pracuje normalnie,
produkcja na wykresie ma nagłe spadki lub przerwy,
aplikacja pokazuje błąd związany z napięciem sieci lub AC,
falownik po pewnym czasie sam ponownie rozpoczyna pracę,
problem występuje częściej wiosną i latem, kiedy produkcja PV jest wysoka.

Takie objawy są ważną wskazówką, ale nie zastępują pomiarów instalacji.

Pierwszy krok: nie wymieniać falownika, tylko znaleźć przyczynę

To jedna z najważniejszych rzeczy.

Jeżeli falownik pokazuje zbyt wysokie napięcie, nie powinno się od razu zakładać, że urządzenie jest uszkodzone.

Najpierw warto sprawdzić między innymi:

napięcia na poszczególnych fazach,
napięcie w czasie wysokiej produkcji PV,
różnicę napięcia pomiędzy punktem przyłączenia a falownikiem,
przekrój i długość przewodów,
jakość połączeń elektrycznych,
sposób rozłożenia obciążenia pomiędzy fazami,
konfigurację i wymagane nastawy falownika,
historię błędów zapisaną przez urządzenie.

Dopiero po takiej diagnostyce można stwierdzić, czy problem znajduje się głównie po stronie instalacji w budynku, parametrów sieci czy jest wynikiem kilku czynników jednocześnie.

1. Sprawdzenie instalacji elektrycznej między falownikiem a siecią

To punkt, który często jest pomijany.

Napięcie mierzone przez falownik może być wyższe niż napięcie występujące w punkcie przyłączenia instalacji do sieci.

Dlaczego?

Przy oddawaniu dużej mocy znaczenie mają między innymi długość przewodu AC, jego przekrój oraz jakość wykonanych połączeń.

Jeżeli występuje zbyt duży wzrost napięcia na instalacji wewnętrznej, konieczne może być poprawienie jej parametrów.

Dlatego profesjonalna diagnostyka nie powinna kończyć się na spojrzeniu w aplikację falownika.

Potrzebne są pomiary.

2. Sprawdzenie nastaw falownika

Kolejnym elementem jest weryfikacja konfiguracji urządzenia.

Falownik powinien być ustawiony zgodnie z obowiązującymi wymaganiami operatora sieci i przepisami.

W zależności od urządzenia oraz warunków sieciowych instalator może również zweryfikować dostępne funkcje regulacyjne falownika.

Nie należy natomiast samodzielnie zmieniać zabezpieczeń tylko po to, aby instalacja „przestała się wyłączać”.

Jeżeli zabezpieczenie reaguje na nieprawidłowe parametry sieci, sztuczne przesuwanie jego granic bez analizy problemu nie jest właściwym rozwiązaniem.

3. Zwiększenie autokonsumpcji – wykorzystaj energię wtedy, kiedy powstaje

Jeżeli problem nasila się w godzinach największej produkcji, jednym ze sposobów ograniczenia ilości energii oddawanej do sieci jest zwiększenie autokonsumpcji.

Czyli zamiast wysyłać nadwyżkę energii poza dom, wykorzystujemy ją na miejscu.

W godzinach wysokiej produkcji można uruchamiać przykładowo:

bojler lub grzałkę CWU,
klimatyzację,
pompę ciepła,
pralkę,
zmywarkę,
inne energochłonne urządzenia.

Im większa część produkcji zostanie wykorzystana bezpośrednio w domu, tym mniej energii instalacja musi wypchnąć do sieci.

Nie w każdym przypadku rozwiąże to problem całkowicie, ale może ograniczyć jego skalę.

4. Magazyn energii – bardzo ciekawe rozwiązanie, ale nie „lek na wszystko”

Tutaj dochodzimy do rozwiązania, które szczególnie warto rozważyć przy istniejącej fotowoltaice.

Zamiast oddawać nadwyżkę energii do sieci, część energii może zostać skierowana do magazynu energii.

Przykład:

Instalacja PV produkuje w danej chwili 7 kW.

Dom zużywa 1 kW.

Bez magazynu znaczna część pozostałej energii może być kierowana do sieci.

Jeżeli system posiada odpowiednio dobrany magazyn energii i może go w danym momencie ładować, część nadwyżki trafia do baterii.

Energię można później wykorzystać wieczorem, w nocy lub w innych godzinach, kiedy fotowoltaika już nie produkuje.

To może jednocześnie:

zwiększyć autokonsumpcję,
ograniczyć ilość energii wysyłanej do sieci,
zmniejszyć wpływ eksportu energii na wzrost napięcia,
pozwolić wykorzystać własną energię po zachodzie słońca.

Trzeba jednak powiedzieć jasno:

magazyn energii nie jest gwarancją rozwiązania każdego przypadku wysokiego napięcia.

Jeżeli bateria jest już naładowana, nie może dalej przyjmować energii. Jeżeli problem wynika z parametrów sieci albo z instalacji elektrycznej budynku, konieczne mogą być inne działania.

Dlatego magazyn powinien być dobrany na podstawie profilu zużycia, mocy instalacji PV i sposobu pracy całego systemu, a nie kupowany wyłącznie na podstawie hasła „falownik się wyłącza”.

5. A co, jeśli problem leży po stronie sieci?

Jeżeli pomiary wykonane przez instalatora wskazują, że instalacja w budynku jest wykonana prawidłowo, a mimo to parametry napięcia są niewłaściwe, kolejnym krokiem może być zgłoszenie problemu do operatora systemu dystrybucyjnego.

Operator może przeprowadzić własną weryfikację parametrów sieci i zdecydować o dalszych działaniach.

Dlatego warto wcześniej zebrać konkretne informacje:

kiedy pojawiają się przekroczenia,
na której fazie,
jakie wartości napięcia są rejestrowane,
jak zachowuje się falownik,
czy problem powtarza się o podobnych godzinach.

Im lepsza diagnostyka, tym łatwiej ustalić źródło problemu.

Czy magazyn energii rozwiąże problem wyłączającej się fotowoltaiki?

Może znacząco pomóc, ale odpowiedź zależy od konkretnej instalacji.

Jeżeli przyczyną wzrostu napięcia jest przede wszystkim duży eksport energii do sieci, skierowanie części nadwyżek do magazynu może poprawić sytuację.

Jeżeli jednak przyczyna leży gdzie indziej, samo dołożenie baterii nie powinno zastępować diagnostyki.

Dlatego kolejność powinna wyglądać następująco:

pomiar → diagnoza → dobór rozwiązania.

Nie odwrotnie.

Przykład domu na Podhalu

Załóżmy, że dom posiada instalację fotowoltaiczną o mocy 10 kWp.

W słoneczny dzień instalacja produkuje dużo energii, ale mieszkańcy są w pracy i bieżące zużycie domu jest niewielkie.

Duża część energii trafia więc do sieci.

Jeżeli lokalna sieć jest w tym czasie mocno obciążona produkcją z innych mikroinstalacji, napięcie może wzrosnąć i falownik zacznie ograniczać pracę albo się wyłączy.

W takim przypadku warto sprawdzić kilka możliwości:

parametry instalacji elektrycznej,
konfigurację falownika,
zwiększenie autokonsumpcji,
możliwość zastosowania magazynu energii,
parametry sieci w punkcie przyłączenia.

Dopiero zestawienie tych informacji pozwala dobrać rozwiązanie do konkretnego domu.

Dlaczego problemu nie warto ignorować?

Każde wyłączenie falownika oznacza okres, w którym instalacja nie wykorzystuje dostępnego promieniowania słonecznego do produkcji energii w normalny sposób.

Jeżeli sytuacja zdarza się sporadycznie, strata może być niewielka.

Jeżeli jednak w pogodne dni falownik wyłącza się wielokrotnie, przez wiele tygodni lub miesięcy, łączna utracona produkcja może być zauważalna.

Dlatego warto sprawdzić historię pracy falownika i wykresy produkcji.

Czasem właściciel instalacji nawet nie wie, że problem występuje – zauważa jedynie, że roczna produkcja jest niższa, niż oczekiwał.

Fotowoltaika wyłącza się w Nowym Targu, Zakopanem lub na Podhalu? Zacznij od diagnostyki

Jeżeli Twój falownik pokazuje komunikaty dotyczące wysokiego napięcia albo fotowoltaika regularnie przestaje produkować energię w słoneczne dni, nie zaczynaj od kupowania przypadkowego urządzenia.

Najpierw trzeba odpowiedzieć na pytanie:

dlaczego napięcie rośnie właśnie w tej instalacji?

W Pan PV możemy przeanalizować pracę instalacji i sprawdzić, jakie rozwiązanie ma sens w konkretnym przypadku – od zwiększenia autokonsumpcji, przez modernizację instalacji, aż po odpowiednio dobrany magazyn energii.

Działamy lokalnie na Podhalu, m.in. w Nowym Targu, Zakopanem, Rabce-Zdroju i okolicznych miejscowościach.

Masz fotowoltaikę, która wyłącza się przy wysokim napięciu?

Skontaktuj się z Pan PV.

Najpierw sprawdzimy problem i możliwe rozwiązania. Dopiero później zdecydujesz, co warto zrobić.

FAQ – wysokie napięcie i wyłączający się falownik

Przy jakim napięciu może wyłączyć się falownik?

Dla sieci o napięciu znamionowym 230 V zakres ±10% oznacza wartości od 207 do 253 V. Dokładne zachowanie falownika zależy również od wymaganych charakterystyk zabezpieczeń i czasu trwania przekroczenia. Dlatego pojedynczy odczyt napięcia nie zawsze wystarcza do pełnej diagnozy.

Czy falownik jest uszkodzony, jeśli pokazuje za wysokie napięcie?

Niekoniecznie. Komunikat o wysokim napięciu może oznaczać, że falownik prawidłowo reaguje na parametry sieci. Przed wymianą urządzenia warto wykonać pomiary.

Czy można zwiększyć limit napięcia w falowniku?

Nie powinno się samodzielnie zmieniać parametrów zabezpieczeń. Nastawy falownika muszą być zgodne z obowiązującymi wymaganiami sieciowymi i powinny być weryfikowane przez osobę posiadającą odpowiednie kwalifikacje.

Czy magazyn energii pomaga przy wysokim napięciu?

Może pomóc, ponieważ pozwala wykorzystać część nadwyżek do ładowania baterii zamiast wysyłania ich do sieci. Skuteczność zależy jednak od przyczyny problemu, konfiguracji systemu, mocy ładowania oraz aktualnego poziomu naładowania magazynu.

Czy zwiększenie zużycia energii w dzień może pomóc?

Tak. Większa autokonsumpcja oznacza mniejszą ilość energii oddawanej do sieci. Dlatego warto przenosić pracę części urządzeń na godziny największej produkcji fotowoltaiki.

Co zrobić, jeśli wysokie napięcie występuje regularnie?

Najlepiej rozpocząć od pomiarów instalacji i analizy danych z falownika. Jeżeli instalacja wewnętrzna działa prawidłowo, a problem wynika z parametrów sieci, można zgłosić sprawę do właściwego operatora systemu dystrybucyjnego.