Solutions for Renewable Energy Systems: hydroelectric, solar, wind and Energy Storage

1. OPDEXP

2. Active Front End
regenerative unit converter
Converter Active Front End acts
as an AC/DC rectifier, controlling
two-directions exchange of power.
(absorption or power regeneration)
according to the needs of the load.
The control is made by a voltage
loop (Bus Vdc), and a current loop,
that provides sinusoidal current
under any condition of load (the part
of reactive power exchanged with
the grid can be set by the user).
ADVANTAGES
AFE provides energy saving
for all applications that require
regeneration of energy in mains,
as an alternative to the dissipative
braking resistors.
Regeneration unit with sinusoidal
current and low harmonic content.
SPECIAL FUNCTIONS
• Power factor = 1 adjustable
• Mains voltage compensation
• Energy Saving
• Constant and high DC bus voltage,
with no influence by the mains
voltage fluctuation.
• Bidirectional power exchange
between AC mains and DC bus
• Current THD lower than 3%
with LCL clean power filter
Main application fields
• Paper machines
• Metals process lines
• Converting
• Unwinders
• Electrospindles
• Test Stands
• Cableways
• Cranes and Hoists
• Centrifuges
• Cutoff applications for glass,
board or metal
• Renewable energy (wind,
water, solar)
Convertitore rigenerativo
Active Front End
Il convertitore AC/DC Rigenerativo
Active Front End agisce come un
raddrizzatore AC/DC, controllando lo
scambio bidirezionale della potenza
assorbita - rigenerata, a seconda
del funzionamento del carico.
Il controllo si compone di un anello
di tensione (Bus Vdc) e uno di
corrente che fornisce corrente
sinusoidale in qualsiasi condizione
di carico (la quota di potenza
reattiva verso la rete può essere
impostata dall’utilizzatore).
VANTAGGI
AFE permette un risparmio
energetico per tutte le applicazioni
che richiedono la rigenerazione
di energia in linea, in alternativa
all’utilizzo di resistenze di frenatura
dissipative.
Unità di rigenerazione a corrente
sinusoidale a basso contenuto
armonico.
FUNZIONI SPECIALI
• Fattore di potenza = 1 regolabile
• Compensazione delle variazioni
di tensione di linea
• Risparmio energetico
• Controllo del bus DC anche
con tensione di rete fluttuante
• Flusso bidirezionale della potenza
• THD inferiore al 3% con filtri LCL
clean power
Settori applicativi
• Macchine per carta
• Linee lavorazione metalli
• Impianti di trasformazione
• Bobinatrici
• Elettromandrini
• Banchi prova
• Impianti a fune e ascensori
• Centrifughe
• Applicazioni di taglio per il vetro,
cartone o metallo
• Energie rinnovabili (eolico, turbine
ad acqua, solare)
AFE Inverter
Power (kW)
Regenerated Power (kW)
Active
Front End
Mains
Regenerated Power (kW)
Wind Power
Hydro Power
Automation
OPDE OPDE
mini
OPDE
mini
OPDE
mini
OPDE
AFE Inverter
Power (kW)
Regenerated Power (kW)
Active
Front End
Mains
Regenerated Power (kW)
Wind Power
Hydro Power
Automation
OPDE OPDE
mini
OPDE
mini
OPDE
mini
OPDE

3. OPD SOLAR
RENEWABLE ENERGY
Thanks to the expertise in the
engineering of power electronic for
electric motor control, of industrial
control systems and of static
energy conversion, TDE MACNO
launches the new generation of
converters for renewable energy.
OPD SOLAR
OPD SOLAR inverter series allow
to control photovoltaic plants
and to convert energy to the grid
into sinusoidal current with low
harmonic content.
High quality components and
sophisticated control algorithms
are designed to ensure maximum
output power and system reliability.
Advanced diagnostic functions
support eventual anomalies and
the modular design enables quick
and easy component replacement.
The solar inverter is realised in
industrial cabinet solution.
The system is galvanically insulated
from the grid through an external,
low voltage, grid frequency, three
phase transformer.
OPD SOLAR
renewable energy
Dalla pluriennale esperienza nella
progettazione dell’elettronica di
potenza per il controllo dei motori
elettrici, dei sistemi industriali
e della conversione statica
dell’energia, TDE MACNO propone
la nuova generazione di convertitori
per le energie rinnovabili.
OPD SOLAR
La serie di inverter OPD SOLAR
permette di controllare impianti
fotovoltaici e di convertire l’energia
prodotta in rete, con corrente
sinusoidale a ridotto contenuto
armonico.
L’alta qualità dei componenti e i
sofisticati algoritmi di controllo
sono stati concepiti per assicurare
la massima potenza di uscita
e l’alta affidabilità del sistema.
Avanzate funzioni di diagnostica
consentono l’identificazione di
eventuali anomalie, mentre il
design modulare permette la
veloce e semplice sostituzione dei
componenti.
L’inverter viene proposto in quadro
per l’utilizzo industriale.
L’impianto è isolato galvanicamente
dalla rete con l’utilizzo di un
trasformatore trifase esterno a
bassa tensione e frequenza di rete.
SOLAR
POWER OPDSOLAR
MODEL
OPD
SOLAR
07
OPD
SOLAR
10
OPD
SOLAR
15
OPD
SOLAR
19
OPD
SOLAR
22
OPD
SOLAR
27
OPD
SOLAR
31
OPD
SOLAR
41
OPD
SOLAR
47
OPD
SOLAR
66
OPD
SOLAR
77
OPD
SOLAR
99
OPD
SOLAR
112
OPD
SOLAR
224
Input (DC)
Maximum recommended PV power (kW) 7,3 11,0 16,4 20,7 23,9 26,8 36 47 54 76 89 113 128 257
Nominal input power (kW) 7,0 10,4 15,0 18,9 21,7 24,5 31,5 41,0 47,1 66,0 77,7 98,9 112,1 2 x 112,1
Max. input voltage (Voc @-10°C) 780 V 780 V 780 V 780 V
MPP range 380 V – 780 V 380 V – 780 V 380 V – 780 V 380 V – 780 V
Max. input current (A) 18,6 27,2 39,7 49,6 57,0 64,5 83,0 107,8 123,9 173,5 204,5 260,1 294,9 2 x 294,9
MPPT trackers 1 1 1 2
Output (AC)
Nominal output power (kW) 6,1 9,1 13,7 17,3 19,9 22,3 30,1 39,1 45,0 63,0 74,2 94,4 107,1 214,2 kW
Nominal output current (A) 8,8 13,2 19,8 24,9 28,70 32,20 43,5 56,5 64,9 90,9 107,2 136,3 154,5 309,0
Connection type three phase three phase three phase three phase
Transformer external external external external
Grid voltage 400 Vac ± 10% 400 Vac ± 10% 400 Vac ± 10% 400 Vac ± 10%
Grid frequency 50 Hz ± 2% 50 Hz ± 2% 50 Hz ± 2% 50 Hz ± 2%
Power factor (cosφ) 1 (adjustable) 1 (adjustable) 1 (adjustable) 1 (adjustable)
THD < 3% < 3% < 3% < 3%
Mechanical characteristics
Dimensions
(H x W x D mm)
1510
x 800
x 600
2000
x 1000
x 600
2200
x 1200
x 600
2200
x 1600
x 600
2200
x 2400
x 600
Weight (kg) 170 350 450 600 750
General data
Protection class IP44 IP23 IP23 IP23
Cooling concept air cooled air cooled air cooled air cooled
Working temperature -10°C ÷ +40°C -10°C ÷ +40°C -10°C ÷ +40°C -10°C ÷ +40°C
Humidity (without condensation) < 95%
Communication RS485 – CAN Open – Profibus – Modbus – GSM – Ethernet

4. MODULARITY All OPD SOLAR inverters can be connected in parallel
to grant plant power up to 1 MW.
MAIN SWITCH Integrated AC and DC breaker enable simple isolation
of the power inverter.
TRANSFORMER (EXTERNAL) With the efficiency optimised
isolating transformer, the DC side is decoupled from the potential of
the AC side. The earthing of a DC pole - as prescribed for the operation
of thin-film modules - is admissible. It is optional for any configuration
that requires the connection in parallel of more trasformless inverters.
DATA COMMUNICATION Via RS485, RS422, Ethernet, Can-Bus,
Profibus. Telediagnosis possible.
OVERVOLTAGE PROTECTION Built-in overvoltage protectors
limit the voltage and prevent failures due to lighting strikes, switching
operations and atmospheric disturbances.
FILTERS The employed filters in conjunction with dynamic current
control produce a line current with a quality that exceeds standard
requirements. The current distortion THD is lower than 3%.
MODULARITÀ Tutti gli inverter OPD SOLAR possono essere collegati in
parallelo per garantire potenze di impianto fino a 1 MW.
INTERRUTTORI PRINCIPALI Gli interruttori che permettono il
distacco dagli stadi AC e DC garantiscono un semplice isolamento
dell’inverter di potenza.
TRASFORMATORE (esterno) Grazie all’utilizzo di un
trasformatore di isolamento di elevata efficienza, lo stadio AC è
disaccoppiato dal potenziale dello stadio DC, come prescritto per poter
operare con moduli fotovoltaici con tecnologia thin-film. È opzionale
per ogni configurazione che prevede il collegamento in parallelo di più
inverter trasformless.
COMUNICAZIONE DATI Comunicazione dati via RS485, RS422
Ethernet, Can-Bus, Profibus, possibilità di tele-diagnostica.
PROTEZIONE DI OVERVOLTAGE Condizioni di overvoltage possono
verificarsi, in presenza di fulmini e durante le fasi di commutazione.
I circuiti di protezione di overvoltage integrati limitano la tensione
prevenendo i guasti.
FILTRI I filtri impiegati, unitamente all’elevata dinamica di controllo
della corrente, consentono di generare una corrente di linea con una
qualità che eccede i requisiti standard. Il fattore di distorsione THD è
inferiore al 3%.
GENERAL CHARACTERISTICS
• Power range from 7 kW to 224 kW
• Turn key solutions for electric cabinets
• “Maximum Power Point Tracking” control algorithm (MPPT) to get
the max power from the photovoltaic plant in any operating condition
• Max DC voltage: 780 V
• Operation at 100% rated power up to +40° temperature
• Built-in interface protection and general protection device
• Built-in overcurrent protection
CAratteristiche generali
• Potenze da 7 kW a 224 kW
• Soluzioni chiavi in mano di quadri elettrici
• Algoritmo intelligente “Maximum Power Point Tracking” per
prelevare la massima potenza dal campo fotovoltaico in qualsiasi
condizione operativa.
• Tensione DC massima 780 V
• Funzionamento a 100% di potenza nominale sino a temperature di +40°
• Protezione di interfaccia e dispositivo di protezione generale integrati
• Protezione per sovracorrente integrata (di serie)
Gli inverter OPD SOLAR
sono concepiti per fornire
la massima resa in tutte le condizioni
con un’efficienza di punta pari a 98%
OPD SOLAR INVERTERS
HAVE BEEN DESIGNED TO GRANT
MAXIMUM EFFICIENCY
IN ANY condition, UP TO 98%
Central InverterSolar panels OPD Solar
100kW
OPD Solar
100kW
OPD Solar
100kW
Trasf.
400kW
OPD Solar
100kW + + + =

5. THE GENERATOR CONVERTS THE KINETIC ENERGY INTO
ELECTRIC ENERGY.
TDE MACNO has developed the new series of
converters OPDE, ideally suited for the control
of asynchronous and synchronous WITH PERMANENT
MAGNETS GENERATORS FOR WIND AND WATER TURBINES.
IL GENERATORE TRASFORMA L’ENERGIA CINETICA
DEL VENTO E DELL’ACQUA in energia elettrica.
TDE MACNO ha sviluppato la nuova serie
di convertitori di frequenza OPDE,
particolarmente indicati per il controllo
dei generatori EOLICI E IDROELETTRICI A VELOCITÀ
VARIABILE, ASINCRONI E SINCRONI A MAGNETI PERMANENTI.
The system is composed of 2
inverters: one connected to the
generator, and one (AFE) to the grid.
The first inverter (AC / DC) adjusts
the charge to the generator, by
converting the generated energy
from AC into DC.
The second one, properly
synchronized to the grid,
regenerates the energy, by
converting it from DC into AC, with
sinusoidal currents in phase with the
grid voltage.
A special LCL filter ensures a low
harmonic content of the current.
The AFE converter, connected to the
grid, precharges the DC bus voltage
to a base level, by calculating
simultaneously the grid phase angle.
Once the kinetic energy produced
from the wind turbine exceeds
the preset limits, the generator
powers the inverter that converts
the exceeded energy charging the
DC bus.
This energy is then converted from
the AFE to the grid with low THD
values and with adjustable unity
power factor.
Il sistema è composto da 2 inverter:
uno verso il generatore e uno (AFE)
verso la rete. Il primo (AC/DC) regola
il carico al generatore, convertendo
l’energia generata da AC a DC.
Il secondo, opportunamente
sincronizzato in rete, rigenera
l’energia convertendola da DC a AC,
con correnti sinusoidali in fase con
la tensione di rete.
Un opportuno filtro LCL garantisce
una basso contenuto armonico delle
correnti.
Il convertitore AFE collegato alla
rete, precarica il DC bus ad un livello
base e calcola contemporaneamente
l’angolo di fase della rete. Una volta
che l’energia cinetica prodotta
dalla turbina eolica supera i limiti
preimpostati, il generatore eroga
energia all’inverter che la converte
caricando il bus DC. Questa energia
viene a sua volta convertita dall’AFE
verso la rete, con bassi valori di
THD e fattore di potenza unitario o
regolabile.
Wind and
Water PowerOPDEXP
OpenDrive EXP (400 V)
Size S M L X 1 2 3
03 07 12 15 22 32 40 48 60 70 90 110 150 175 220 250 310 370 460
Overload
120%
x 30s
POWER kW 1,5 3 5,5 7,5 11 18,5 22 22 37 37 45 55 75 90 132 132 160 200 250
I rates ( A rms) 3,6 8,3 14,2 17,8 26 37,9 47,4 54,5 68,1 79,3 103 118,4 165,8 195,4 248,6 281,8 348,1 414,4 522,1
Overload
150%
x 30s
POWER kW 1,5 3 5,5 7,5 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 160 200 250
I rates ( A rms) 3,2 7,4 12,6 15,8 23,2 33,7 42,2 48,5 60,6 70,6 91,7 105,4 147,6 173,9 221,3 250,9 309,9 368,9 464,8
Overload
200%
x 30s
POWER kW 1,1 2,2 4 5,5 7,5 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 160 200
I rates ( A rms) 2,6 6 10,2 12,8 18,8 27,3 34,2 39,3 49,1 57,2 74,3 85,4 119,6 140,9 179,3 203,3 251,1 298,8 376,6
Overload
200% x 3s
+155% x 30s
POWER kW 1,5 3 5,5 7,5 11 15 18,5 22 30 30 37 45 55 75 110 110 132 160 200
I rates ( A rms) 3 7 12 15 22 32 40 46 57,5 67 87 100 140 165 210 238 294 350 441
Sizes
(H x W x D mm)
303
89
253
303
116
253
322
137
253
322
194
273
675
251
290
900
478
296
900
678
296
Weight (kg) 3,5 4,8 5,5 6,4 9,3 10 22 65 80
Approvals CE
Central
Inverter
Solar panels
AC/DC Inverter AFE
+

6. ver.05/2012-studiobrand.it
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