D-Cube-H125 / H261 + Solis 125K — Off-grid / Back-up / Generator / Parallelbedrijf
Documentversie: V1.0 (2026-08-26) Toepassing: BESS-selectie / aanbesteding / engineering-implementatie voor EU off-grid + back-up + generator-scenario's Hybride omvormer: Solis S6-EH3P125K10-NV-YD-H (125 kW)
1. Drie off-grid toepassingsmodi
| Modus | Triggervoorwaarde | Primaire voeding | Back-up voeding |
|---|---|---|---|
| Back-up (net-storage wederzijdse back-up) | Netuitval | Accu → PV → Generator | — |
| Off-grid (volledig off-grid) | Geen net | PV + accu + generator | Alles |
| Hybride netgekoppeld (normaal) | Net normaal | PV → accu / belasting / net | Accu + generator |
2. Back-up uitgang — 125 kW continu + < 10 ms schakeling
2.1 Kernfeiten
- 125 kW is continu nominaal, niet piek
- < 10 ms schakeling gecertificeerd volgens G99 Type B test (TÜV SÜD-rapport 704092514279-00)
2.2 125K back-up parameters
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Nominaal back-up uitgangsvermogen | 125 kW |
| Nominale back-up uitgangsstroom (380 V) | 189,9 A |
| Nominale back-up uitgangsstroom (400 V) | 180,4 A |
| Nominale uitgangsspanning | 3/N/PE, 230 V / 400 V |
| THDv (onder lineaire belasting) | < 2 % |
| Back-up omschakeltijd | < 10 ms |
| Maximale onbalans tussen fasen | 100 % |
| Maximaal eenfasevermogen | 41,66 kW |
| Piekoverbelasting (topcurve) | 1,2× 100 s / 1,4× 10 s / 1,6× 200 ms |
| Frequentie | 50 Hz / 60 Hz selecteerbaar |
2.3 Gedetailleerde uitleg omschakeltijd
- Netgekoppeld → off-grid (netuitval): < 10 ms (automatisch)
- Off-grid → netgekoppeld (net hersteld): wachten op V/f-stabilisatie en synchronisatie (ca. tientallen seconden, afhankelijk van netstabiliteit)
- PV → accu: interne DC-bus schakeling, geen onderbreking
- Generator → accu: geregeld door SOC-drempel, zie §7
3. Overbelastingscurve
3.1 Overbelastingscapaciteit 125K
| Overbelastingsniveau | 125K | Verkortingsfactor |
|---|---|---|
| 1,2 × (= 150 kW) | 100 s | 6× korter |
| 1,4 × (= 175 kW) | 10 s | 10× korter |
| 1,6 × (= 200 kW) | 200 ms | 50× korter |
3.2 Ontwerpgevolgen
- ❌ Klant start 200 kW motorbelasting — één enkele 125K valt uit (zelfs binnen 10 s)
- ❌ Alarm
Over-LoadofOV-ILLC(gebruikershandleiding p.78, 81) - ✅ 125K start 200 kW geblokkeerde rotorbelasting → moet worden verdeeld over 2 units
3.3 Ontwerpmarge voor kritische toepassingen
| Belastingtype | Startstoot | 125K ontwerpmarge |
|---|---|---|
| Resistief (elektrische verwarming, gloeilampen) | 1,0 × | ✅ Voldoende |
| Motor softstarter (VFD) | 1,2–1,4 × / 5–10 s | ✅ OK |
| Motor directe start (DOL) | 5–7 × geblokkeerde rotor | ❌ Vereist VFD of splitsen |
| Grote transformator-inschakelstroom | 8–12 × / 100–200 ms | ⚠️ 1,6×/200 ms van 125K is mogelijk onvoldoende, vereist meting |
| UPS / PSU condensator-laden | 2–3 × / 50–200 ms | ❌ Niet ondersteund (> 1,6×) |
| Lasapparatuur | 2–5 × | ❌ Niet ondersteund |
| Warmtepomp (compressorstart) | 3–5 × / 200 ms | ⚠️ Voorzichtig, gefaseerde start vereist |
4. Black-startmatrix
4.1 Vergelijking van 5 startbronnen
| Startbron | Black-start ondersteund | Voorwaarde |
|---|---|---|
| PV + accu | ✅ Aanbevolen | Standaard zelfverbruik-volgorde |
| Alleen accu (geen PV) | ✅ | SOC ≥ 5–10 % (zoals gedefinieerd door accufabrikant) |
| Alleen PV (geen accu) | ✅ | Functie "alleen PV-belasting" inschakelen |
| Alleen generator (geen PV, geen accu) | ✅ | Generator eerst starten en stabiliseren, omvormer synchroniseren |
| Generator + accu | ✅ Meest robuust | Meest robuust voor Britse winter |
5. Bedrijfsregels off-grid modus
5.1 Gebruikershandleiding
- PV vermogensstroom prioriteit: belasting > accu (geen teruglevering aan net)
- PV > belasting + accu-laadcapaciteit: omvormer hard curtailment van PV (MPPT directe limiet, niet frequentie-verschuivingsverlaging zoals bij AC-gekoppelde omvormers)
- AC-gekoppelde PV-omvormer (indien aanwezig): moet worden geconfigureerd als "AC-coupled" modus + frequentie-afvalwaarde > Solis overfrequentie-drempel
5.2 Overfrequentie-drempelinstelling (50 Hz net)
| Instelling | Bereik | Standaard |
|---|---|---|
| Overfrequentie-afval | 50,1 – 54 Hz | 51,5 Hz (typisch) |
| Onderfrequentie-afval | 46 – 49,9 Hz | 47,5 Hz (typisch) |
- Waarom belangrijk: als een AC-gekoppelde PV-omvormer tijdens off-grid niet in "AC-coupled" modus staat, kan er een frequentie-lus ontstaan met de Solis, wat leidt tot onderlinge interferentie tussen omvormers en systeemcrash.
5.3 Voorbeeld vermogensbalans off-grid
Uitgangspunt H125 kastconfiguratie:
- Accucapaciteit: 261 kWh × 95 % DoD = 247,95 kWh beschikbaar
- Gemiddelde belasting: 50 kW (overdag) / 80 kW ('s nachts)
- PV-piek: 100 kWp (één omvormer ondersteunt maximaal 250 kWp)
- Maximaal accu-ontladingsvermogen: 125 kW (één unit)
Typische dagelijkse energiestroom:
| Tijdvak | PV (kW) | Belasting (kW) | Accu (kW) | Generator (kW) |
|---|---|---|---|---|
| 06:00–08:00 (ochtend) | 0 | 50 | +50 (ontladen) | Uit |
| 08:00–12:00 (ochtend) | 30–100 | 60 | -30 → +20 (laden) | Uit |
| 12:00–14:00 (middag) | 100 | 70 | -30 → +20 (laden) | Uit |
| 14:00–18:00 (middag) | 30–100 | 70 | -20 → +30 (laden→ontladen) | Uit |
| 18:00–22:00 (avond) | 0 | 80 | +80 (ontladen) | Uit |
| 22:00–06:00 (nacht) | 0 | 50 | +50 (ontladen) | Uit wanneer SOC > 30 % |
| Extreme dag (SOC < 20 %) | — | — | +80 | +80 (starten) |
6. Harde beperkingen black-start
6.1 Vier ontwerppatronen voor off-grid start die moeten worden vermeden
❌ 1. Geen black-start van 100 % motorbelasting
- Zelfde overbelastingscurve is van toepassing in back-up modus
- 125K kan geen 200 kW geblokkeerde rotorbelasting van nul starten
- Ontwerp: grote motoren via VFD, of splitsen over 2× 125K
❌ 2. Geen ingebouwde transformator
- Solis 125K wordt direct gevoed door de DC-bus van de accu via IGBT'en en produceert 230/400 V
- Geen geïsoleerde transformatoruitgang
- Gevoelige belastingen (grote UPS / medische apparatuur) vereisen een externe isolatietransformator
❌ 3. Black-start met alleen PV, geen accu
- Niet ondersteund (zie §4)
- Accu of back-upgenerator vereist
❌ 4. Black-start van één unit (parallelle scenario's)
- Bij meerdere parallel geschakelde units eerst Master inschakelen, daarna Slave-units in volgorde inschakelen (gebruikershandleiding §3.9.7 p.35)
- Slave kiest niet automatisch een nieuwe Master
7. Dieselgenerator-integratie
7.1 Hardware-interface
De omvormer stelt 2 DO + 2 DI droge contacten beschikbaar:
| Klem | Pen | Richting | Functie |
|---|---|---|---|
| G-S (generator start) | 11, 12 | DO (uitgang) | Sluit commando om generator START te geven |
| G-V (generator klep/loop) | 13, 14 | DO (uitgang) | Sluit commando om generator RUN / belasting over te nemen |
| ATS | 5, 6 | DI (ingang) | Detecteert externe ATS-status (net afgekoppeld/gesloten) |
| ATS-W | 7, 8 | DI (ingang) | Detecteert DC 12 V / 5 V adapter netsignaal |
7.2 Auto-start besturingslogica
Kernfeit: generator wordt geregeld door accu-SOC-drempel, niet door netstatus.
| Instelling | Bereik | Standaard | Gedrag |
|---|---|---|---|
| Generator ON SOC (start) | 1 – 95 % | 20 % (typisch) | SOC zakt tot deze waarde → G-S sluiten → generator start |
| Generator OFF SOC (stop) | 35 – 100 % | 80 % (typisch) | SOC stijgt tot deze waarde → G-S openen → generator stopt |
| Generator nominaal vermogen | Handmatige invoer | — | Moet gelijk zijn aan typeplaatje kW, gebruikt voor laadstroombegrenzing |
⚠️ ON SOC moet < OFF SOC zijn (hysterese); anders zal de generator cyclisch starten/stoppen. Solis minimale hysterese = 15 procentpunten (bijv. ON = 20 %, OFF = 35 %).
Britse winter lage temperatuur + hoge belasting: hysterese ≥ 20 % aanbevolen — anders kan de generator 5–10 keer per dag starten/stoppen, wat slijtage versnelt.
7.3 Drie Smart port-modi
| Modus | Doel | Triggervoorwaarde |
|---|---|---|
| Generatoringang | Diesel / biogas generator modus | SOC-drempel activeert G-S |
| Smart load uitgang | Stuurt slimme belastingen (warmtepomp, afschakelbelasting) | PV-uitgang overschrijdt drempel (instelbaar) |
| AC-coupled | Sluit bestaande netgekoppelde PV-omvormer aan (retrofit) | Handmatig configureren als AC-coupled + frequentie-afval |
Typische multimodus-combinatie: generatoringang + smart load uitgang gelijktijdig ingeschakeld (Solis ondersteunt dit) — off-grid generator, netgekoppeld smart load balancing van PV-overschot.
7.4 Generator selectieregels
| Item | Limiet | Opmerking |
|---|---|---|
| Capaciteit (typeplaatje) | Geen harde bovengrens | Smart port kan grotere aan |
| Maximaal actief ingangsvermogen | 125 kW | Harde bovengrens, Smart port beperkt de stroom |
| Aanbevolen capaciteitsbereik | 25 – 125 kW | Fabrikantadvies |
| Fasevolgorde | L1↔L1, L2↔L2, L3↔L3 | Omgekeerde fase → alarm + generator start niet |
| Aarding | Generatorchassis onafhankelijk geaard + verbonden met omvormer PE-rail (niet met omvormerbehuizing) | Gebruikershandleiding p.37 specifiek |
| Netonderbreker | Generatorbedrijf vereist dat deze is geopend (of aardlekschakelaar) | Gebruikershandleiding p.37 specifiek |
| THDv compatibiliteit | < 5 % (generatorkant) | Solis vereiste |
7.5 Beslismatrix generator
| Belastingscenario | Aanbevolen generatorcapaciteit | Configuratie |
|---|---|---|
| Noodback-up (50 % belasting 8 h) | 50–80 kW | ON SOC 30 %, OFF SOC 80 % |
| Volledige belasting langdurig off-grid (125 kW) | 125 kW (harde bovengrens) | ON SOC 20 %, OFF SOC 90 % |
| Piekopvulling (peak shaving) | 25–50 kW (overdag dal opvullen) | ON SOC 50 % (alleen starten bij hoge SOC) |
| Dubbele unit parallelle back-up | 2 × 100 kW | ON SOC 25 %, OFF SOC 85 % |
| Britse winter back-up | 25–50 kW + accu | Accu centraal, generator voor noodgevallen |
8. Signal chain generator start/stop
8.1 Gedetailleerd stappenplan
| Stap | Actie |
|---|---|
| 1 | Accu-SOC zakt onder ON-drempel (bijv. 20 %) |
| 2 | Omvormer sluit G-S DO-contact |
| 3 | Generator auto-start ingang ontvangt startcommando |
| 4 | Generator crasht, draait en bereikt nominale V/f |
| 5 | Omvormer detecteert via Smart port terugkoppeling (ATS / GV) stabiele generator |
| 6 | Omvormer synchroniseert met generator, neemt tot 125 kW op |
| 7 | Overtollige PV (indien aanwezig) vermindert generatorbelasting; PV + generator laden samen accu |
| 8 | Accu-SOC bereikt OFF-drempel (bijv. 80 %) |
| 9 | Omvormer opent G-S DO-contact |
| 10 | Generator voltooit afkoeltimer (fabrikantspecifiek, meestal 1–5 minuten) en stopt |
| 11 | Systeem keert terug naar alleen accu of alleen PV modus |
8.2 Tijdsbudget (typisch)
| Fase | Duur | Cumulatief |
|---|---|---|
| 1–3: Commando naar START | < 100 ms | 100 ms |
| 4: Generator start → stabilisatie | 5–30 s | 30 s |
| 5: Terugkoppeling naar synchronisatie | 1–5 s | 35 s |
| 6–7: Synchronisatie + belasting opnemen | 1–5 s | 40 s |
| 8–10: Laden tot OFF + koeling | 5–30 min | 30 min |
| 11: Terug naar alleen accu modus | < 1 s | 30 min |
Totaal: SOC zakt tot ON → generator neemt belasting over: ca. 40 seconden Totaal: SOC stijgt tot OFF → generator stopt: ca. 5–30 minuten
9. Multi-unit parallelbedrijf
9.1 Parallel-bovengrens
✅ Maximaal 10 Solis 125K parallel (netgekoppeld + off-grid) 10 × D-Cube-H125/H261 = 1,25 MW AC / 2,61 MWh per site
6+ units: Solis STS-kast aanbevolen
9.2 Master-Slave configuratie
| Item | Master | Slave |
|---|---|---|
| Aantal | 1 | maximaal 9 |
| Functie | Coördineert PV / accu / belasting-dispatch | Ontvangt commando's van Master |
| EMS-interface | Stelt enkele Modbus / SolisCloud beschikbaar | Via Master pass-through |
| HV-accu | Vereist | Vereist (1-op-1 koppeling) |
| Slave zonder accu | — | Alleen indien Master-accu groot genoeg |
9.3 Parallel-communicatie
- Fysieke link: P-A, P-B afgeschermde CAT5-kabel
- Gedeelde informatie:
- PV spanning / stroom per MPPT
- Accu-SOC / vermogen
- Belastingvraag
- Netgekoppeld / stroomafname
- Dispatch-commando's (van Master)
- Topologie: hele cluster = één BESS voor bovenliggende EMS
9.4 Speciale overwegingen parallel off-grid
| Item | Vereiste |
|---|---|
| Black-start volgorde | Eerst Master inschakelen, daarna Slave-units in volgorde (gebruikershandleiding §3.9.7 p.35) |
| Communicatieafstand | P-A/P-B afgeschermde CAT5 ≤ 100 m (typisch) |
| Synchronisatie | Master bepaalt synchronisatieklok |
| Generator-aansluiting | Smart port van Master verbindt met G-S/G-V |
| ATS | ATS / ATS-W aansluiten op Master DI |
| Foutmodus | Master offline → Slave neemt niet automatisch over → systeem stopt, handmatige herstart Master ter plaatse vereist |
11. Veelvoorkomende ontwerpfouten
-
❌ Fout 1: Folderclaim "2× / 200 ms" direct gebruiken voor motorbelasting
Correct: 125K ondersteunt geen 2×, bovengrens is 1,6× / 200 ms. Voor een 200 kW motorbelasting moet deze worden verdeeld over 2× 125K of met VFD.
-
❌ Fout 2: "Alleen PV, geen accu" als black-start-oplossing
Correct: de besturingsprint van de Solis 125K wordt gevoed door de DC-bus van de accu; alleen PV zonder accu kan niet starten. Accu of back-upgenerator vereist.
-
❌ Fout 3: SOC-drempel ON > OFF of hysterese < 15 %
Correct: ON moet < OFF zijn, hysterese ≥ 15 % (Solis minimum). Voor Britse winter ≥ 20 % aanbevolen. Anders cyclisch starten/stoppen van de generator, 5–10 keer per dag, halfjaarlijkse uitval.
-
❌ Fout 4: Generatoraarding op omvormerbehuizing aansluiten
Correct: gebruikershandleiding p.37 specifiek — generatorchassis onafhankelijk geaard + PE-rail (niet op omvormerbehuizing). Verkeerde aansluiting veroorzaakt circulatiestromen en aardlekschakelaar-trip.
-
❌ Fout 5: Netonderbreker niet geopend tijdens generatorbedrijf
Correct: gebruikershandleiding p.37 specifiek — generatorbedrijf vereist dat de netonderbreker (of aardlekschakelaar) geopend is. Anders teruglevering aan net — illegaal + veiligheidsincident.
-
❌ Fout 6: AC-gekoppelde PV-omvormer niet in "AC-coupled" modus
Correct: tijdens off-grid zonder AC-coupled modus kan een frequentie-lus met Solis ontstaan, wat leidt tot systeemcrash. AC-coupled + frequentie-afval > Solis overfrequentie-drempel (50,1–54 Hz) vereist.
-
❌ Fout 7: PV-ontwerp boven 250 kWp (één 125K)
Correct: DC/AC > 2,0× wordt niet ondersteund, alleen curtailment. 250 kWp is de bovengrens. Klant wil 260 kWp → vereist 2× 125K.
-
❌ Fout 8: Slave veronderstelt automatisch Master-fout over te nemen
Correct: wanneer Master offline is, neemt Slave niet automatisch over, het systeem stopt. Handmatige herstart van Master ter plaatse vereist, daarna Slave-units in volgorde inschakelen.
-
❌ Fout 9: Overbelastingscurve van 80K / 100K toepassen op 125K
Correct: 125K heeft een aanzienlijk zwakkere overbelastingscapaciteit dan 80K / 100K. Aanbestedingsspecificaties moeten dit onderscheiden. Marketingtaal "2×" in folders geldt alleen voor 75–100K.
-
❌ Fout 10: Tijdens off-grid alle PV-uitgang naar net proberen te sturen
Correct: in off-grid modus gaat PV-prioriteit naar belasting > accu, geen teruglevering aan net (net is al afgekoppeld, ook niet mogelijk). Bij AC-gekoppelde PV is frequentie-verschuivingscoördinatie vereist.
Bijlage A: Belangrijke terminologie
| Term | Definitie |
|---|---|
| Black-start | Vermogen om het systeem vanaf nul op te starten zonder externe voeding |
| Off-grid modus | Volledig los van het net bedrijven |
| Back-up modus | Net-storage wederzijdse back-up modus (normaal netgekoppeld, automatisch schakelen bij netuitval) |
| G-S / G-V | Generator start / Generator klep (DO droog contact) |
| ATS / ATS-W | Automatische omschakelaar ingang |
| AMF | Automatisch netuitval-paneel |
| Smart Port | Multi-purpose poort van Solis-omvormer (generator / smart load / AC-coupled) |
| SOC-drempelregeling | Generator start/stop bepaald door accu-SOC (niet netstatus) |
| Frequentie-verschuiving (Frequency-shift) | AC-gekoppelde PV-omvormer regelt uitgang via frequentievariatie |
| VFD | Frequentieregelaar (reduceert motorstartstoot) |