Deye 500KW STS – der Umschalter, der einen Betrieb in unter 10 ms vom Netz nimmt

Ein großer Speicher hilft nur dann bei einem Netzausfall, wenn die Anlage schnell genug merkt, dass das Netz weg ist, und die Verbraucher sauber auf die eigene Versorgung umlegt. „Schnell genug“ heißt dabei nicht Sekunden. Steuerungen, Server und Antriebe fallen schon aus, wenn die Spannung für den Bruchteil einer Sekunde einbricht.

Das STS-Modul SUN-STS500L ist genau dieses Schaltglied. STS steht für Static Transfer Switch – ein statischer, also elektronisch schaltender Umschalter ohne bewegliche Kontakte. Er wechselt zwischen Netzbetrieb, Inselbetrieb und Dieselgeneratorbetrieb mit einer Umschaltzeit von unter 10 Millisekunden.

Ausgelegt ist er auf 500 kW je Pfad. Netzanschluss, Lastanschluss und Generatoranschluss sind drei voneinander unabhängige Wege, und jeder von ihnen trägt die vollen 500 kW. Ein STS-Modul kann bis zu vier PCS-Module mit je 125 kW bedienen; fünf STS-Module ergeben zusammen mit zwanzig PCS-Modulen ein System von 2,5 MW.

Alle Vorteile auf einen Blick

• Nahtlose Umschaltung zwischen Netz-, Insel- und Dieselbetrieb in unter 10 ms
• 500 kW Schaltleistung auf jedem der drei Pfade
• Getrennte Anschlüsse für Netz, Last und Generator
• Ein STS-Modul bedient bis zu vier PCS-Module mit je 125 kW
• Skalierbar bis 2,5 MW mit fünf STS- und zwanzig PCS-Modulen
• Dreiphasiger Anschluss mit 220/380 V oder 230/400 V, 3L/N/PE
• Elektronisches Schalten ohne mechanischen Verschleiß
• Passiv gekühlt – keine Lüfter, die gewartet werden müssen
• Eigener AC-Parallelanschluss für den Verbund mehrerer STS-Module

Wozu der Umschalter im System gebraucht wird

In einem Speichersystem übernimmt das PCS-Modul die Umwandlung zwischen Gleich- und Wechselstrom, das MPPT-Modul holt die Leistung aus den Solarmodulen, und der Batteriecluster speichert. Keines dieser Geräte trennt jedoch die Anlage vom öffentlichen Netz.

Genau das ist die Aufgabe des STS. Fällt das Netz aus, trennt er den Netzpfad und schaltet die Lasten auf die Versorgung aus Speicher und Solaranlage – oder auf einen angeschlossenen Dieselgenerator, wenn die Anlage einen hat. Kommt das Netz zurück, schaltet er zurück. Ohne diese Instanz gibt es keinen definierten Inselbetrieb, sondern nur eine Anlage, die sich beim Netzausfall abschaltet.

Anschluss und Einbindung

Alle drei Pfade werden dreiphasig mit Neutralleiter und Schutzleiter angeschlossen: Netzseite, Lastseite und Generatorseite, jeweils 220/380 V oder 230/400 V bei 50 oder 60 Hz. Der Nennstrom liegt je nach Spannungsebene bei 758 beziehungsweise 725 A – Zuleitungen und Schutzorgane dieser Größenordnung müssen bei der Planung des Technikraums von Anfang an berücksichtigt werden.

Zum Speicher hin gibt es eine eigene PCS-Anschlussstelle, über die die Leistungsmodule angebunden werden. Sollen mehrere STS-Module zusammenarbeiten, werden sie über den STS-AC-Parallelanschluss verbunden.

Aufstellort und Umgebung

Das STS-Modul hat die Schutzart IP20 und gehört damit zwingend in einen trockenen Innenraum. Das unterscheidet es von den PCS- und MPPT-Modulen derselben Baureihe, die mit IP65 auch unter raueren Bedingungen arbeiten dürfen. Wer die Anlage über mehrere Räume verteilt plant, muss diesen Unterschied kennen.

Gekühlt wird passiv über natürliche Konvektion. Das ist wartungsarm, setzt aber voraus, dass die Abwärme aus dem Aufstellraum abgeführt wird und die Lüftungsflächen des Schranks frei bleiben. Mit 543 × 575 × 671 mm und rund 108 kg ist das Modul ein Fall für zwei Personen und geeignetes Hebezeug.

Rechtlicher Rahmen und Fachplanung

Eine Anlage mit 500 kW Schaltleistung ist kein Bereich, in dem Standardlösungen greifen. Der Netzanschluss, die Schutz- und Selektivitätskonzepte, die Ausführung des Inselnetzes und die Einbindung eines Generators sind mit dem Netzbetreiber und einem Fachplaner abzustimmen. Planung, Aufbau und Inbetriebnahme gehören ausschließlich in die Hände einer Elektrofachkraft mit Erfahrung im Bereich Gewerbe- und Industriespeicher.

Die Anmeldung der Gesamtanlage beim Netzbetreiber und der Eintrag im Marktstammdatenregister sind verpflichtend. Kläre die Anschlussbedingungen früh – sie können die Auslegung des gesamten Systems noch verändern.

Auf einen Blick

Hinweis: Geliefert wird ausschließlich das STS-Modul. PCS-Module, MPPT-Module, Batteriecluster, Zuleitungen und Schutzorgane sind nicht enthalten. Das Modul hat Schutzart IP20 und darf – anders als die PCS- und MPPT-Module derselben Baureihe – nicht im Freien aufgestellt werden. Auslegung und Anschluss setzen eine Fachplanung und die Abstimmung mit dem Netzbetreiber voraus.

Technische Daten: Deye – Datenblatt 125kW-2,5MW C&I ESS-Lösung (125kW PCS + 200kW MPPT + 500kW STS + BOS-B Pro-A3) (PDF)