Sandia und EN50530
Statische und dynamische Prüfabläufe bilden definierte PV-Kennlinien und Bestrahlungsänderungen ab.
NS91000 – PV-Array-Simulationssoftware mit acht Testmodi
Für reproduzierbare Kennlinien- und MPPT-Prüfungen an Photovoltaik-Wechselrichtern.
Die Berechnung von I-V- und P-V-Kennlinien wird mit den unterstützten bidirektionalen DC-Stromversorgungen N35100, N35200 und N35500 gekoppelt. Dadurch lassen sich theoretische Kurven und die tatsächlich gemessenen Arbeitspunkte eines angeschlossenen Wechselrichters direkt gegenüberstellen.
Eigene Kennlinien
Bis zu 17 benutzerdefinierte I-V-Kurven lassen sich anlegen, importieren, exportieren und einzeln ausführen.
Wetter und Verschattung
Temperatur-, Bestrahlungs- und Verschattungsprofile prüfen das MPPT-Verhalten unter veränderlichen Umgebungsbedingungen.
Flexible Geräteanbindung
Die Kommunikation mit der DC-Stromversorgung ist über LAN, RS232, CAN oder RS485 möglich.
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NS91000 im Überblick
NS91000 ist eine PV-Array-Simulationssoftware für die bidirektionalen, programmierbaren DC-Stromversorgungen der Serien N35100, N35200 und N35500. Sie berechnet I-V- und P-V-Kennlinien aus Parametern wie MPP-Spannung, MPP-Leistung, Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom, Füllfaktor, Bestrahlungsstärke und Temperatur. Die unterstützte Stromversorgung gibt den daraus abgeleiteten Arbeitspunkt aus, während die Software theoretische Kennlinien und gemessene Betriebswerte visualisiert. Statische und dynamische Abläufe nach Sandia und EN50530 dienen insbesondere zur Untersuchung der MPPT-Effizienz von Photovoltaik-Wechselrichtern. Benutzerdefinierte Kennlinien, Kurvensequenzen sowie Wetter- und Verschattungstests erweitern die Prüfung um frei definierbare und umgebungsabhängige Verläufe. Testdaten lassen sich protokollieren, zeitbezogen aufrufen, analysieren und exportieren. Die tatsächlich nutzbaren Spannungs-, Strom- und Leistungsbereiche richten sich nach dem angeschlossenen Gerätemodell.
Zentrale Vorteile
Zwei Kennlinienmodelle
Sandia- und EN50530-Modelle decken unterschiedliche Parametrierungen für statische und dynamische PV-Prüfungen ab.
Statische und dynamische Prüfung
Definierte Arbeitspunkte und Bestrahlungsänderungen unterstützen die Bewertung des Tracking-Verhaltens unter reproduzierbaren Bedingungen.
Hochauflösende eigene Kurven
17 Kurvenspeicher ermöglichen individuelle Profile; zwei davon nehmen jeweils bis zu 2.048 Parameterpunkte auf.
Mehrstufige Sequenzen
Bis zu zehn Sequenzen mit jeweils zehn Schritten kombinieren gespeicherte Kennlinien zu zeitlich definierten Prüfabläufen.
Variable Umweltprofile
Wetter- und Verschattungstests verändern Bestrahlung und Temperatur für realitätsnahe MPPT-Szenarien.
Integrierte Auswertung
Messwerte und Versuchsparameter werden gespeichert, nach Datum aufgerufen, gemeinsam ausgewertet und tabellarisch exportiert.
Funktionsprinzip der PV-Array-Simulation
Für einen Test werden das gewünschte Kennlinienmodell und die zugehörigen Parameter festgelegt. Abhängig vom Modus gehören dazu beispielsweise Vmp, Pmp, Voc, Isc, Füllfaktor, Bestrahlungsstärke, Temperatur und Temperaturkoeffizient. Aus diesen Vorgaben erzeugt NS91000 die theoretischen I-V- und P-V-Kurven und überträgt die Betriebsparameter an die verbundene DC-Stromversorgung.
Während des Tests zeigt die Bedienoberfläche die berechneten Kennlinien zusammen mit dem tatsächlich gemessenen Arbeitspunkt. Damit wird sichtbar, wie der angeschlossene Wechselrichter auf statische Sollwerte, Rampen, wechselnde Umweltbedingungen oder frei definierte Kurven reagiert. Eine einstellbare Startverzögerung berücksichtigt die Anlaufzeit des Wechselrichters, bevor die MPPT-Auswertung beginnt.
Geräteabhängiger Arbeitsbereich: Die maximal einstellbaren Werte für Spannung, Strom und Leistung werden durch die Nennwerte der angeschlossenen N35100-, N35200- oder N35500-Stromversorgung begrenzt.
Simulations- und Testmodi
| Modus | Parametrierung und Ablauf | Technischer Einsatz |
|---|---|---|
| Static Sandia | Berechnung einer festen I-V-/P-V-Kennlinie aus vier Basisparametern oder einer erweiterten Parametrierung. | Vergleich des theoretischen Kurvenverlaufs mit dem gemessenen Arbeitspunkt bei konstanten Bedingungen. |
| Static EN50530 | Statische Kennlinie mit Basis- oder erweiterter Parametrierung für kristalline oder Dünnschicht-Charakteristik. | Statische MPPT-Bewertung auf Basis des EN50530-Kennlinienmodells. |
| Dynamic Sandia | Langsame, schnelle oder dreieckförmige Bestrahlungsänderung mit Zyklen, Rampen und Haltezeiten. | Untersuchung des dynamischen Tracking-Verhaltens bei definierten Bestrahlungsverläufen. |
| Dynamic EN50530 | Niedrige und hohe Bestrahlungsänderungen sowie Start-/Stopp-Verläufe mit Zyklen, Steigung, Rampen und Haltezeiten. | Dynamische MPPT-Prüfung mit vordefinierten Referenzwerten. |
| Customized Curve | Erstellung, Import, Export und einzelne Ausführung frei definierter I-V-Kurven. | Abbildung eigener Modul- oder Arraycharakteristiken anhand vorgegebener Kurvenpunkte. |
| Curve Sequence | Zeitlich definierte Abfolge gespeicherter benutzerdefinierter Kurven mit einstellbarer Wiederholung. | Automatisierter Wechsel zwischen mehreren Kennlinien innerhalb eines Prüfablaufs. |
| Weather Test | Vordefinierte Wetterprofile oder importierte Bestrahlungs- und Temperaturkurven mit bis zu 960 Punkten auf Basis von Sandia oder EN50530. | Prüfung des Wechselrichters unter zeitlich veränderlichen Umweltbedingungen. |
| Shadow Test | Konfiguration verschatteter Bereiche innerhalb eines PV-Arrays mit eigener Bestrahlung und Temperatur. | Bewertung der MPPT-Reaktion bei teilweiser oder wandernder Verschattung. |
Benutzerdefinierte Kurven und Sequenzen
Eigene Kennlinien ermöglichen Tests außerhalb der vordefinierten Sandia- und EN50530-Abläufe. Kurvendaten können direkt erstellt, vom Gerät geladen sowie als CSV-Datei importiert oder exportiert werden. Gespeicherte Kurven stehen anschließend sowohl für die Einzelausführung als auch als Schritte einer Sequenz zur Verfügung.
| Funktion | Umfang | Parametrierung |
|---|---|---|
| Kurvenspeicher 1 bis 15 | Jeweils bis zu 256 Parameterpunkte | Import und Export als CSV, Laden vom Gerät und direkte Ausführung |
| Kurvenspeicher 16 und 17 | Jeweils bis zu 2.048 Parameterpunkte | Für Kennlinien mit höherer Punktzahl |
| Kurvensequenzen | Bis zu 10 Sequenzen mit jeweils bis zu 10 Schritten | Kurvennummer und Laufzeit je Schritt frei wählbar |
| Schrittlaufzeit | 1 bis 60.000 s | Separate Laufzeit für jede Kurve innerhalb der Sequenz |
| Zykluszahl | 0 bis 20.000 | Wiederholungszahl der konfigurierten Sequenz |
| Startverzögerung | 0 bis 600 s | Verzögerter Beginn des Prüfablaufs |
Typische Anwendungen
Die verschiedenen Kennlinienmodelle und Profilarten unterstützen die gezielte Untersuchung des Verhaltens von Photovoltaik-Wechselrichtern und PV-bezogenen Energiesystemen.
MPPT-Effizienz von PV-Wechselrichtern
Der Wechselrichter folgt simulierten I-V-/P-V-Kennlinien; statische und dynamische Modi erfassen sein Verhalten am Maximum Power Point.
Dynamische Bestrahlungswechsel
Definierte Rampen und Haltezeiten prüfen, wie schnell und stabil der Wechselrichter veränderten Bestrahlungsbedingungen folgt.
Teilverschattung von PV-Arrays
Konfigurierbare verschattete Bereiche erzeugen veränderte Kennlinien zur Bewertung des MPPT-Verhaltens bei lokalen Leistungseinbrüchen.
Wetterabhängige PV-Profile
Zeitreihen für Bestrahlung und Temperatur untersuchen die Reaktion des Wechselrichters auf wechselnde Umweltbedingungen.
Eigene Modul- und Arraykennlinien
Importierte oder manuell definierte Kurven bilden projektspezifische PV-Charakteristiken für reproduzierbare Vergleichstests ab.
Simulation verteilter PV-Systeme
Parametrierbare Arraykennlinien unterstützen Systemsimulationen und die Prüfung zentraler Komponenten in Microgrid- und PV-Systemen.
Schnittstellen, Software und Datenverwaltung
| Bereich | Unterstützte Funktion | Praktische Bedeutung |
|---|---|---|
| LAN | Geräteverbindung über IP-Adresse, Port und Geräte-ID | Netzwerkbasierte Kommunikation; PC und Gerät werden in unterschiedlichen IP-Adressen desselben Netzwerksegments betrieben. |
| RS232 | Unterstützte Kommunikationsschnittstelle | Serielle Anbindung einer kompatiblen DC-Stromversorgung. |
| CAN | Unterstützte Kommunikationsschnittstelle | Gerätekommunikation über CAN bei entsprechend ausgerüsteter Stromversorgung. |
| RS485 | Unterstützte Kommunikationsschnittstelle | Serielle Geräteanbindung über RS485. |
| Systemkonfiguration | Speicherort, Datenprotokollierung und Aufbewahrungsdauer | Zentrale Festlegung der Messdatenverwaltung für wiederkehrende Tests. |
| Kurvendateien | CSV-Import und -Export benutzerdefinierter Kennlinien | Übernahme externer Kurvenpunkte und Wiederverwendung erstellter Profile. |
| Historische Daten | Zeitbezogene Suche, Öffnen externer Dateien und tabellarischer Export | Nachträgliche Analyse von Versuchsparametern und Ergebnissen. |
LAN-Grundkonfiguration: Für die Geräteverbindung werden IP-Adresse, Port und ID in der Hardwarekonfiguration hinterlegt. Als Vorgaben sind Port 7000 und Geräte-ID 160 vorgesehen.
Unterstützte Geräte und PC-Anforderungen
| Kategorie | Anforderung oder Unterstützung | Hinweis |
|---|---|---|
| DC-Stromversorgung | NGI N35100, N35200 und N35500 | Unterstützt werden Geräte mit I-V-/P-V-Kurvensimulationsfunktion. |
| Prozessor | 2,0 GHz, Dual-Core oder höher | Empfohlene PC-Konfiguration |
| Arbeitsspeicher | 4 GB oder mehr | Empfohlene PC-Konfiguration |
| Festplattenspeicher | 80 GB oder mehr | Empfohlene PC-Konfiguration |
| PC-Anschluss | Ethernet-Port | Für die netzwerkbasierte Geräteverbindung |
| Betriebssystem | Microsoft Windows 7 oder höher | Der Standby-Modus sollte für laufende Prüfungen deaktiviert werden. |
Messdaten und Auswertung
Während eines aktiven Tests zeigt der Informationsbereich die gemessenen Werte der verbundenen Stromversorgung. Nach dem Stoppen eines Prüfablaufs können gespeicherte Datensätze aus der Historie oder über eine Datumssuche geöffnet werden. Die Analyseansicht stellt die verwendeten Versuchsparameter und die erfassten Ergebnisse gemeinsam dar.
Für die weitere Verarbeitung lassen sich die Versuchsdaten als Tabelle exportieren. Speicherort und Dateiname sind dabei frei wählbar. Dadurch können die Ergebnisse außerhalb der Software archiviert, verglichen oder in projektspezifische Auswertungen übernommen werden.
FAQ zur NS91000
Welche DC-Stromversorgungen werden unterstützt?
NS91000 unterstützt die bidirektionalen, programmierbaren NGI-Serien N35100, N35200 und N35500 mit PV-Kurvensimulationsfunktion.
Sind statische und dynamische MPPT-Tests möglich?
Ja. Für Sandia und EN50530 stehen jeweils statische und dynamische Modi mit den zugehörigen Parametern und Profilen zur Verfügung.
Können eigene I-V-Kennlinien verwendet werden?
Ja. Bis zu 17 Kurven lassen sich verwalten. Kurven 1 bis 15 unterstützen jeweils 256, Kurven 16 und 17 jeweils 2.048 Parameterpunkte.
Wie werden mehrere Kennlinien automatisiert nacheinander ausgeführt?
Der Sequenzmodus kombiniert bis zu zehn gespeicherte Kurven pro Sequenz. Insgesamt können zehn Sequenzen angelegt werden.
Welche Umweltbedingungen lassen sich abbilden?
Der Wettertest verarbeitet Bestrahlungs- und Temperaturprofile. Der Verschattungstest bildet teilweise oder bewegte Verschattung innerhalb eines PV-Arrays ab.
Welche Kommunikationsschnittstellen sind verfügbar?
Für die Verbindung zur unterstützten DC-Stromversorgung sind LAN, RS232, CAN und RS485 vorgesehen.
Können Testdaten exportiert werden?
Ja. Versuchsparameter und Ergebnisse können nach dem Test analysiert und als Tabelle an einem frei wählbaren Speicherort exportiert werden.
Wodurch wird der elektrische Arbeitsbereich bestimmt?
Die maximal nutzbaren Spannungs-, Strom- und Leistungswerte richten sich nach den Nennwerten des angeschlossenen Gerätemodells.
Technische Beratung und Projektanfrage
Für die Auswahl einer passenden N35100-, N35200- oder N35500-Konfiguration prüfen wir gemeinsam den benötigten Spannungs-, Strom- und Leistungsbereich, die geplanten PV-Kennlinien sowie die gewünschte Gerätekommunikation.
Hilfreich für die Auslegung: maximale Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom, MPP-Leistung, gewünschte Testmodi und vorhandene Schnittstelle.
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