SIST EN 50438:2014
(Main)Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public low-voltage distribution networks
Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public low-voltage distribution networks
This European Standard specifies technical requirements for the protection functions and the operational capabilities of micro-generating plants, designed for operation in parallel with public lowvoltage distribution networks. This European Standard applies irrespectively of the micro-generating plants’ primary source of energy, where micro-generation refers to equipment with nominal currents up to and including 16 A per phase, single or multi phase 230/400 V or multi phase 230 V (phase-to-phase nominal voltage). For practical reasons, this European Standard refers to the distribution system operator in case settings have to be defined and/or provided, even when these settings are to be defined and/or provided by another actor according to national and European legal framework.
NOTE 1 This includes European network codes and their national implementation, as well as further national regulations.
NOTE 2 Further national requirements especially for the connection to the grid and the operation of the micro-generator can apply as long as they are not in conflict with this EN. In some countries, this document may be applied to generators with higher nominal currents used mostly in domestic and small commercial installations. These countries are listed in Annex G. The provisions of this European Standard are not intended to ensure by themselves the safety of DSO personnel or their contracted parties. The following aspects are included in the scope:
• all micro-generation technologies are applicable.
The following aspects are excluded from the scope:
• multiple units that for one installation, in aggregate, exceed 16 A;
• issues of revenue rebalancing, metering or other commercial matters;
• requirements related to the primary energy source e.g. matters related to gas fired generator units;
• island operation of generating plants, both intentional and unintentional, where no part of the public distribution network is involved;
• active front ends of drives feeding energy back into the distribution network for short duration.
Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das öffentliche Niederspannungsnetz
Prescriptions pour le raccordement de micro-générateurs en parallèle avec les réseaux publics de distribution à basse tension
La présente Norme Européenne spécifie les exigences techniques pour les fonctions de protection et les possibilités d'exploitation des installations de micro-génération conçues pour fonctionner en parallèle avec les réseaux publics de distribution à basse tension. La présente Norme Européenne s'applique quelle que soit la source principale d'énergie des installations de micro-génération, où micro-génération fait référence à des équipements nominaux jusqu'à et incluant 16 A par phase, monophasés ou polyphasés 230/400 V ou polyphasés 230 V (tension nominale entre phases). Pour des raisons pratiques, la présente Norme Européenne fait référence au gestionnaire de système de distribution dans le cas où des paramètres doivent être définis et/ou fournis, même quand ils doivent l'être par un autre acteur conformément au cadre légal national et européen. NOTE 1 Cela inclut les codes réseau européens et leur mise en œuvre nationale, ainsi que les autres réglementations nationales. NOTE 2 D'autres exigences nationales, en particulier pour la connexion du réseau et l'exploitation du micro-générateur, peuvent s'appliquer, à condition qu'elles n'entrent pas en conflit avec la présente EN. Dans certains pays ce document peut s'appliquer aux générateurs avec les courants nominaux les plus hauts et qui sont généralement utilisés dans les installations domestiques et les petites installations commerciales. Ces pays sont énumérés à l'Annexe G. Les dispositions de cette Norme Européenne n'ont pas pour objet d'assurer la sécurité du personnel du GSD ou de ses sous-traitants. Les aspects suivants sont inclus dans le domaine d'application: - toutes les technologies de micro-génération sont applicables. Les aspects suivants sont exclus du domaine d'application: - cas de plusieurs générateurs pour une installation, excédant 16 A cumulés; - questions de rémunération, de comptage et autres questions commerciales; - exigences relatives à la source d'énergie primaire, par exemple les questions relatives aux générateurs alimentés en gaz; - exploitation de l'îlotage des centrales électriques, intentionnelle et non intentionnel, où aucune partie du réseau de distribution public n'est concerné; - frontaux actifs de conduit qui renvoient l'énergie dans le réseau de distribution pour une courte durée.
Zahteve za vzporedno vezavo mikro generatorjev z javnim nizkonapetostnim razdelilnim omrežjem
Ta evropski standard določa tehnične zahteve za zaščitne funkcije in operativno zmogljivost mikrogeneratorskih obratov, namenjenih vzporednemu delovanju z javnim nizkonapetostnim razdelilnim omrežjem. Ta evropski standard se uporablja ne glede na primarni vir energije mikrogeneratorskih obratov, pri čemer se mikro proizvodnja nanaša na opremo z nazivnimi toki do vključno 16 A na fazo, 230/400 V pri eni ali več fazah ali 230 V pri več fazah (medfazna nazivna napetost). Zaradi praktičnih razlogov se ta evropski standard nanaša na upravljavca razdelilnega omrežja, kadar je treba nastavitve opredeliti in/ali zagotoviti, tudi kadar mora te nastavitve opredeliti in/ali zagotoviti drug udeleženec v skladu z nacionalnim in evropskim pravnim okvirom.
OPOMBA 1: To zajema evropske omrežne kodekse in njihovo nacionalno izvajanje ter tudi dodatne nacionalne predpise.
OPOMBA 2: Uporabljajo se lahko dodatne nacionalne zahteve, zlasti za povezavo z omrežjem in delovanje mikro generatorja, če niso v nasprotju s tem standardom EN. V nekaterih državah se lahko ta dokument uporablja za generatorje z višjimi nazivnimi tokovi, ki se uporabljajo zlasti v gospodinjskih in manjših komercialnih obratih. Te države so navedene v dodatku G. Določbe tega evropskega standarda same po sebi niso namenjene zagotavljanju varnosti osebja upravljavca razdelilnega omrežja ali njihovih pogodbenih strank. Področje uporabe zajema naslednje vidike:
• uporabljajo se vse mikrogeneratorske tehnologije.
Področje uporabe ne zajema naslednjih vidikov:
• več enot, ki v enem obratu skupaj presegajo 16 A;
• vprašanj prerazporejanja dobička, merjenja ali drugih poslovnih zadev;
• zahtev v zvezi s primarnim virom energije, npr. zadeve, povezane z generatorskimi enotami na plin;
• ločenim delovanjem generatorskih obratov, namernim in nenamernim, kadar ni vključen noben del javnega razdelilnega omrežja;
• aktivnih sprednjih delov pogonov, ki energijo usmerjajo nazaj v razdelilno omrežje za kratek čas.
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Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST EN 50438:2014
01-januar-2014
1DGRPHãþD
SIST EN 50438:2008
Zahteve za vzporedno vezavo mikro generatorjev z javnim nizkonapetostnim
razdelilnim omrežjem
Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public low-voltage
distribution networks
Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das öffentliche
Niederspannungsnetz
Prescriptions pour le raccordement de micro-générateurs en parallèle avec les réseaux
publics de distribution à basse tension
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 50438:2013
ICS:
29.160.20 Generatorji Generators
29.240.01 2PUHåMD]DSUHQRVLQ Power transmission and
GLVWULEXFLMRHOHNWULþQHHQHUJLMH distribution networks in
QDVSORãQR general
SIST EN 50438:2014 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST EN 50438:2014
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SIST EN 50438:2014
EUROPEAN STANDARD
EN 50438
NORME EUROPÉENNE
December 2013
EUROPÄISCHE NORM
ICS 29.160.20 Supersedes EN 50438:2007
English version
Requirements for micro-generating plants to be connected in parallel with
public low-voltage distribution networks
Exigences pour les installations de micro- Anforderungen für den Anschluss von
génération destinées à être raccordées en Klein-Generatoren an das öffentliche
parallèle avec les réseaux publics de Niederspannungsnetz
distribution à basse tension
This European Standard was approved by CENELEC on 2013-11-04. CENELEC members are bound to comply
with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard
the status of a national standard without any alteration.
Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on
application to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CENELEC member.
This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other
language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and notified
to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions.
CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus,
the Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany,
Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland,
Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom.
CENELEC
European Committee for Electrotechnical Standardization
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung
CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B - 1000 Brussels
© 2013 CENELEC - All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC members.
Ref. No. EN 50438:2013 E
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 - 2 -
Contents
Foreword . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 8
4 Technical requirements .13
4.1 Electrical installation .13
4.1.1 General.13
4.1.2 Over-current protection .13
4.1.3 Earthing .13
4.2 Normal operating range .13
4.2.1 General.13
4.2.2 Continuous voltage operation range .14
4.2.3 Continuous frequency operation range .14
4.2.4 Response to under-frequencies .14
4.2.5 Power response to over-frequency .15
4.3 Reactive power capability.16
4.3.1 Inverter based micro-generator .16
4.3.2 Directly coupled micro-generator with no inverter .17
4.4 Reactive power control modes .17
4.4.1 General.17
4.4.2 Fix control mode cos φ fix .17
4.4.3 Voltage related control mode Q(U) .18
4.4.4 Power related control mode cos φ (P) .18
4.5 Voltage control by active power .18
4.6 Interface protection .18
4.6.1 General.18
4.6.2 Interface protection settings .20
4.6.3 Requirements regarding single fault tolerance of interface protection system20
4.7 Connection and starting to generate electrical power .21
4.7.1 General.21
4.7.2 Automatic reconnection after tripping .21
4.7.3 Starting to generate electrical power .21
4.7.4 Synchronisation .21
4.8 Power quality .21
4.8.1 General.21
4.8.2 DC injection .22
5 Operation and safety of the micro-generator .22
5.1 General .22
5.2 Safety .23
5.3 Information plate .23
5.4 Labelling .23
5.5 Maintenance and routine testing .24
6 Commissioning .24
Annex A (informative) National settings and requirements .25
A.1 General .25
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SIST EN 50438:2014
- 3 - EN 50438:2013
A.2 AT – Austria .25
A.3 BE – Belgium .26
A.4 CY – Cyprus .27
A.5 CZ – Czech Republic .27
A.6 DE – Germany .28
A.7 DK – Denmark .28
A.8 EE – Estonia .28
A.9 ES – Spain .29
A.10 FI – Finland .30
A.11 FR – France .30
A.12 GB – United Kingdom .31
A.13 IE – Ireland .32
A.14 IT – Italy .33
A.15 LV – Latvia .35
A.16 NL – The Netherlands .36
A.17 NO – Norway .36
A.18 PL – Poland .36
A.19 SI – Slovenia .37
A.20 SE – Sweden .38
Annex B (informative) Loss of Mains and overall system security .39
Annex C (informative) Example notification sheets .40
C.1 General .40
C.2 Application for connection of micro-generators .40
C.3 Notification of micro-generator decommissioning .43
Annex D (informative) Compliance type testing .44
D.1 General .44
D.2 Type testing of the interface protection .44
D.2.1 Introduction .44
D.2.2 General.44
D.2.3 Over-/under-voltage .44
D.2.4 Over- /under-frequency .45
D.2.5 Loss of Mains (LoM) detection .46
D.3 Type testing of a micro-generator .47
D.3.1 Operating range .47
D.3.2 Active power feed-in at under-frequency .48
D.3.3 Power response to over-frequency .48
D.3.4 Reactive power capability .50
D.3.5 Voltage control by active power .52
D.3.6 Connection and starting to generate electrical power .52
D.3.7 Short-circuit current contribution .53
D.3.8 Harmonic current emission .54
D.3.9 Voltage fluctuations and flicker .54
D.3.10 DC injection .54
Annex E (informative) Example test results sheet .55
E.1 General details .55
E.1.1 Micro-generator details .55
E.1.2 Test house details .55
E.1.3 Test details .55
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 - 4 -
E.2 Type testing of the interface protection .56
E.2.1 General.56
E.2.2 Over-/under-frequency tests .56
E.2.3 Over-/under-voltage tests (single stage protection) .56
E.2.4 LoM test .56
E.3 Type testing of a micro-generator .57
E.3.1 Operating Range .57
E.3.2 Active power at under-frequency .57
E.3.3 Power response to over-frequency .57
E.3.4 Reactive power .58
E.3.5 Connection and starting to generate electrical power .59
E.3.6 Short-circuit current contribution .59
E.3.7 Power quality .60
E.4 Comments .60
Annex F (informative) Commissioning .61
F.1 Installation .61
F.2 Notification procedure .61
F.2.1 Ordinary procedure .61
F.2.2 Inform and Fit for a single installation .61
Annex G (normative) Countries allowing extension of the scope > 16 A .62
G.1 General .62
G.2 CY – Cyprus .62
G.3 FI – Finland .62
G.4 IE – Ireland .62
Annex H (informative) Abbreviations .63
Annex I (informative) A-deviations .64
Bibliography . 65
Figure 1 Main times defining interface protection performance .10
Figure 2 Maximum allowable power reduction in case of under-frequency .15
Figure 3 Reactive power capability in load reference frame .17
Figure 4 Reactive power control characteristic .18
Figure 5 Example of a warning label both for size and content .24
Figure A.1 .34
Figure D.1 LoM test arrangement .47
Figure D.2 Example of testing the active power feed-in at over-frequency with f = 50,2 Hz .49
1
Figure D.3 Power factor test arrangement .50
Table 1 Minimum time periods for operation in under-frequency situation .14
Table 2 Minimum time periods for operation in over-frequency situation .15
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST EN 50438:2014
- 5 - EN 50438:2013
Table 3 Standard settings for power response to over-frequency .16
Table 4 Default interface protection performance .20
Table 5 Harmonics and flicker emission standards .22
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 - 6 -
Foreword
This document (EN 50438:2013) has been prepared by CLC/TC 8X "System aspects of electrical
energy supply".
The following dates are fixed:
• latest date by which this document has
(dop) 2014-11-04
to be implemented at national level by
publication of an identical national
standard or by endorsement
• latest date by which the national
(dow) 2016-11-04
standards conflicting with this
document have to be withdrawn
This document supersedes EN 50438.2007.
EN 50438:2013 includes the following significant technical changes with respect to EN 50438:2007:
– introduction of a power reduction capability in case of over-frequency;
– introduction of reactive power capability
– update of national protection parameters settings in Annex A;
– modification of tests for the verification of interface protections (voltage and frequency);
– modification of the test for islanding detection;
– addition of a test for direct current injection.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. CENELEC [and/or CEN] shall not be held responsible for identifying any or all such
patent rights.
This document has been prepared under a mandate given to CENELEC by the European Commission
and the European Free Trade Association.
This European Standard relates to both future European Network Codes and current technical market
needs. Its purpose is to give detailed description of functions to be implemented in products and
methods to verify the compliance of the products.
This European Standard is also intended to serve as a technical reference for the definition of national
requirements where European Network Codes requirements allow flexible implementation,
e.g. settings for power response to over frequency.
CLC/TC 8X plans to review the Standard periodically, in order to ensure its compatibility with the
evolution of the legal framework.
__________
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST EN 50438:2014
- 7 - EN 50438:2013
1 Scope
This European Standard specifies technical requirements for the protection functions and the
operational capabilities of micro-generating plants, designed for operation in parallel with public low-
voltage distribution networks.
This European Standard applies irrespectively of the micro-generating plants’ primary source of
energy, where micro-generation refers to equipment with nominal currents up to and including 16 A
per phase, single or multi phase 230/400 V or multi phase 230 V (phase-to-phase nominal voltage).
For practical reasons, this European Standard refers to the distribution system operator in case
settings have to be defined and/or provided, even when these settings are to be defined and/or
provided by another actor according to national and European legal framework.
NOTE 1 This includes European network codes and their national implementation, as well as further national regulations.
NOTE 2 Further national requirements especially for the connection to the grid and the operation of the micro-generator can
apply as long as they are not in conflict with this EN.
In some countries, this document may be applied to generators with higher nominal currents used
mostly in domestic and small commercial installations. These countries are listed in Annex G.
The provisions of this European Standard are not intended to ensure by themselves the safety of DSO
personnel or their contracted parties.
The following aspects are included in the scope:
• all micro-generation technologies are applicable.
The following aspects are excluded from the scope:
• multiple units that for one installation, in aggregate, exceed 16 A;
• issues of revenue rebalancing, metering or other commercial matters;
• requirements related to the primary energy source e.g. matters related to gas fired generator
units;
• island operation of generating plants, both intentional and unintentional, where no part of the
public distribution network is involved;
• active front ends of drives feeding energy back into the distribution network for short duration.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
EN 50110 (all parts), Operation of electrical installations
EN 50160, Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks
HD 60364 (all parts), Low-voltage electrical installations (IEC 60364 series)
EN 61000-3-2:2006, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 3-2: Limits — Limits for harmonic
current emissions (equipment input current <= 16 A per phase) (IEC 61000-3-2:2005)
EN 61000-3-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 3-3: Limits — Limitation of voltage
changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with
rated current <= 16 A per phase and not subject to conditional connection (IEC 61000-3-3)
EN 61000-4-30, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4-30: Testing and measurement
techniques — Power quality measurement methods (IEC 61000-4-30)
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 - 8 -
EN 61000-6-1, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-1: Generic standards — Immunity for
residential, commercial and light-industrial environments (IEC 61000-6-1)
EN 61000-6-3, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 6-3: Generic standards — Emission
standard for residential, commercial and light-industrial environments (IEC 61000-6-3)
HD 60364-5-551, Low-voltage electrical installations — Part 5-55: Selection and erection of electrical
equipment — Other equipment — Clause 551: Low-voltage generating sets (IEC 60364-5-
55:2001/A2:2008 (CLAUSE 551))
IEC 60255-127, Measuring relays and protection equipment — Part 127: Functional requirements for
over/under voltage protection
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
active factor
ratio of the active power to the apparent power, for a two-terminal element or a two-terminal circuit
under sinusoidal conditions
Note 1 to entry: In a three phase system this is referring to the positive sequence.
Note 2 to entry: The active factor is equal to the cosine of the displacement angle.
3.2
cogeneration
combined heat and power
CHP
combined generation of electricity and heat by an energy conversion system and the concurrent use of
the electric and thermal energy from the conversion system
Note 1 to entry: In the context of small-scale generation this concept is sometimes referred to as “micro-CHP”.
3.3
commissioning
process of putting into operation a micro-generator, apparatus, equipment, building, or facility
3.4
decommissioning
process of removing a micro-generator, apparatus, equipment, building, or facility from operation
3.5
disconnection
separation of the active parts of the micro-generator from the network with mechanical contacts
providing at least the equivalent of basic insulation
Note 1 to entry: Passive components like filters, auxiliary power supply to the micro-generator and sense lines can remain
connected.
Note 2 to entry: For the design of basic insulation all voltage sources will be considered.
3.6
displacement angle
phase difference angle under sinusoidal conditions, phase difference between the voltage applied to a
linear two-terminal element or two-terminal circuit and the electric current in the element or circuit
Note 1 to entry: In a three phase system this is referring to the positive sequence.
Note 2 to entry: The cosine of the displacement angle is the active factor.
3.7
LV distribution network
low voltage part of the electric power system used for the transfer of electricity within an area of
consumption to consumers
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST EN 50438:2014
- 9 - EN 50438:2013
3.8
distribution system operator
DSO
natural or legal person responsible for operating, ensuring the maintenance of and, if necessary,
developing the distribution network in a given area and, when applicable, its interconnections with
other systems and for ensuring the long term ability of the system to meet reasonable demands for the
distribution of electricity
3.9
droop
ratio of the per-unit change in frequency (Δf)/f (where f is the nominal frequency) to the per-unit
n n
change in power (ΔP)/ P (where P is the actual active power at the instance when the frequency
M M
reaches the frequency threshold used to activate the droop control):
s= - (Δf/f ) / (ΔP/ P )
n M
[SOURCE: IEV 603-04-08, modified — the full definition has been altered.]
3.10
electrical installation
assembly of wiring and electrical equipment that is used within the domestic premises for the
distribution and/or use of electric energ
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST EN 50438:2014
01-januar-2014
1DGRPHãþD
SIST EN 50438:2008
Zahteve za vzporedno vezavo mikro generatorjev z javnim nizkonapetostnim
razdelilnim omrežjem
Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public low-voltage
distribution networks
Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das öffentliche
Niederspannungsnetz
Prescriptions pour le raccordement de micro-générateurs en parallèle avec les réseaux
publics de distribution à basse tension
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 50438:2013
ICS:
29.160.20 Generatorji Generators
29.240.01 2PUHåMD]DSUHQRVLQ Power transmission and
GLVWULEXFLMRHOHNWULþQHHQHUJLMH distribution networks in
QDVSORãQR general
SIST EN 50438:2014 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST EN 50438:2014
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SIST EN 50438:2014
EUROPÄISCHE NORM
EN 50438
EUROPEAN STANDARD
Dezember 2013
NORME EUROPÉENNE
ICS 29.160.20 Ersatz für EN 50438:2007
Deutsche Fassung
Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das
öffentliche Niederspannungsnetz
Requirements for micro-generating plants Exigences pour les installations de micro-
to be connected in parallel with public low- génération destinées à être raccordées en
voltage distribution networks parallèle avec les réseaux publics de
distribution à basse tension
Diese Europäische Norm wurde von CENELEC am 2013-11-04 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind
gehalten, die CEN/CENELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen
dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.
Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind
beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhältlich.
Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fassung in
einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine
Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen
Status wie die offiziellen Fassungen.
CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dänemark,
Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich,
Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden,
Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien,
der Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.
CENELEC
Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung
European Committee for Electrotechnical Standardization
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B - 1000 Brüssel
© 2013 CENELEC - Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von
CENELEC vorbehalten.
Ref. Nr. EN 50438:2013 D
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 2
Inhalt
Vorwort .4
1 Anwendungsbereich .5
2 Normative Verweisungen.5
3 Begriffe .6
4 Technische Anforderungen . 11
4.1 Elektrische Anlage . 11
4.1.1 Allgemeines . 11
4.1.2 Überstromschutz . 11
4.1.3 Erdung . 11
4.2 Normaler Betriebsbereich. 12
4.2.1 Allgemeines . 12
4.2.2 Bereich der Dauer-Betriebsspannung . 12
4.2.3 Bereich der Dauer-Betriebsfrequenz . 12
4.2.4 Verhalten bei Unterfrequenz . 12
4.2.5 Verhalten bei Überfrequenz . 13
4.3 Blindleistung . 15
4.3.1 Umrichter-basierte Kleinerzeuger. 15
4.3.2 Direkt gekoppelte Kleinerzeuger ohne Umrichter. 16
4.4 Blindleistungsregelung . 16
4.4.1 Allgemeines . 16
4.4.2 Festwertregelung cos φ fest . 16
4.4.3 Spannungsbezogene Regelfunktion Q(U) . 16
4.4.4 Leistungsbezogene Regelfunktion cos φ (P) . 17
4.5 Spannungsregelung durch Wirkleistung . 17
4.6 Schnittstellenschutz . 17
4.6.1 Allgemeines . 17
4.6.2 Einstellwerte des Schnittstellenschutzes . 19
4.6.3 Anforderungen hinsichtlich der Einfehler-Toleranz des Schnittstellenschutzsystems . 19
4.7 Einschalten und Beginn der Stromerzeugung . 20
4.7.1 Allgemeines . 20
4.7.2 Automatische Wiedereinschaltung nach einer Auslösung des
Schnittstellenschutzes . 20
4.7.3 Beginn der Stromerzeugung . 21
4.7.4 Synchronisation . 21
4.8 Versorgungsqualität . 21
4.8.1 Allgemeines . 21
4.8.2 Gleichstromeinspeisung . 22
5 Betrieb und Sicherheit des Kleinerzeugers . 22
5.1 Allgemeines . 22
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SIST EN 50438:2014
3 EN 50438:2013
5.2 Sicherheit . 22
5.3 Typschild . 22
5.4 Kennzeichnung . 23
5.5 Instandhaltung und wiederkehrende Prüfung . 24
6 Inbetriebnahme. 24
Anhang A (informativ) Nationale Einstellwerte und Anforderungen . 25
Anhang B (informativ) Netzausfallschutz und Gesamtsystemstabilität . 38
Anhang C (informativ) Beispiel für Meldeformulare . 39
Anhang D (informativ) Konformitäts-Typprüfung . 43
Anhang E (informativ) Beispiel für ein Prüfbericht . 55
Anhang F (normativ) Inbetriebnahme . 61
Anhang G (normativ) Länder mit Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Werte > 16 A . 62
Anhang H (informativ) Abkürzungen . 63
Anhang I (informativ) A-Abweichungen . 64
Literaturhinweise . 65
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 4
Vorwort
Dieses Dokument (EN 50438:2013) wurde vom CLC/TC 8X „System aspects for electrical energy supply“
erarbeitet.
Der Text des Entwurfs wurde der formellen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 20xx-xx-xx als
EN 50438 angenommen.
Nachstehende Daten wurden festgelegt:
– spätestes Datum, zu dem die EN auf nationaler
Ebene durch Veröffentlichung einer identischen
nationalen Norm oder durch Anerkennung
übernommen werden muss (dop): 2014-11-04
– spätestes Datum, zu dem nationale Normen, die
der EN entgegenstehen, zurückgezogen werden
müssen (dow): 2016-11-04
Dieses Dokument ersetzt EN 50438:2007.
EN 50438:2013 umfasst die folgenden wesentlichen technischen Änderungen gegenüber EN 50438:2007:
– Einführung der Leistungsreduzierung im Falle einer Überfrequenz;
– Einführung der Blindleistungsfähigkeit;
– Aktualisierung der nationalen Schutz-Parameter-Einstellungen in Anhang A;
– Modifikation der Prüfung zur Überprüfung des Schnittstellenschutzes (Spannung und Frequenz);
– Modifikation der Prüfung für die Inselerkennung;
– Ergänzung einer Prüfung zur direkten Stromeinspeisung.
Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berühren
können. CEN und CENELEC sind nicht dafür verantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patentrechte zu
identifizieren.
Dieses Dokument wurde unter dem Mandat erstellt, das die Europäische Kommission und die Europäische
Freihandelszone von CENELEC erhalten hat.
Diese Europäische Norm bezieht sich sowohl auf die künftigen europäischen Netzwerk-Codes als auch auf
die aktuellen technischen Anforderungen des Marktes. Ihr Zweck ist es, eine detaillierte Funktionsbeschrei-
bung in Produkten und Verfahren umzusetzen, um die Übereinstimmung der Produkte zu überprüfen.
Diese Europäische Norm soll auch als technische Referenz für die Festlegung der nationalen Anforderungen
dienen, wo Anforderungen für Europäische Netzwerk-Codes eine flexible Umsetzung ermöglichen, z. B.
Einstellungen für das Verhalten bei Überfrequenz.
CLC/TC8X plant, die Norm in regelmäßigen Abständen überprüfen, um die Kompatibilität mit der Entwicklung
der rechtlichen Rahmenbedingungen sicherzustellen.
–––––––––––
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST EN 50438:2014
5 EN 50438:2013
1 Anwendungsbereich
Diese Europäische Norm legt die technischen Anforderungen an die Schutzfunktionen und die
Betriebseigenschaften von Kleinerzeugungsanlagen fest, die für den Parallelbetrieb mit öffentlichen
Niederspannungs-Verteilungsnetzen vorgesehen sind.
Diese Europäische Norm gilt für Kleinerzeugungsanlagen, unabhängig von der verwendeten Primärenergie-
quelle, wobei Kleinerzeugungsgeräte mit Nennströmen bis maximal 16 A je Phase und Spannungen ein- oder
mehrphasig 230 V/400 V oder mehrphasig 230 V (Phase-Phase-Nennspannung) umfasst.
Aus praktischen Gründen verweist diese Europäische Norm auf den Verteilungsnetzbetreiber für den Fall
dass Einstellwerte definiert und/oder vorgegeben werden müssen, selbst wenn diese Einstellwerte entspre-
chend der nationalen oder europäischen Gesetzgebung von einer anderen Organisation definiert und/oder
vorgegeben werden sollten.
ANMERKUNG 1 Dies schließt europäische Netzwerk-Codes und deren nationale Umsetzung als auch weitere
nationale Rechts- und Verwaltungsvorschriften ein.
ANMERKUNG 2 Weitere nationale Anforderungen, insbesondere bezüglich des Netzanschlusses und des Betriebs der
Kleinerzeugungsanlage, können zur Anwendung kommen, sofern sie nicht im Widerspruch zu dieser EN stehen.
In einigen Ländern kann der Anwendungsbereich dieser Norm auf Erzeuger mit höheren Nennströmen aus-
gedehnt werden, die überwiegend in häuslichen und kleinen gewerblichen Anlagen zum Einsatz kommen.
Diese Länder sind in Anhang G aufgelistet.
Die Anforderungen dieser Europäischen Norm sind nicht dazu bestimmt, für sich allein die
Personensicherheit von Personal des VNB oder von mit diesem vertraglich verbundenen Dritten
sicherzustellen.
Folgende Aspekte werden durch den Anwendungsbereich abgedeckt:
• alle Technologien für Kleinerzeuger.
Folgende Anwendungen werden aus dem Anwendungsbereich ausgeschlossen:
• mehrere Einheiten, die zusammen für eine Anlage 16 A übersteigen;
• Verteilung der Einkünfte, Zählung oder andere wirtschaftliche Fragen;
• Anforderungen im Zusammenhang mit der Primärenergiequelle, z. B. Fragen hinsichtlich gasbetriebener
Erzeugungsanlagen;
• Inselnetzbetrieb von Erzeugungsanlagen, sowohl beabsichtigt als auch unbeabsichtigt, bei welchem kein
Teil des öffentlichen Verteilungsnetzes betroffen ist;
• aktive Anschlüsse von Antrieben, die für eine kurze Dauer Energie in das Verteilungsnetz zurückspeisen
können.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind für die
Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene
Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
(einschließlich aller Änderungen).
EN 50110 (alle Teile), Betrieb von elektrischen Anlagen
EN 50160, Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen
HD 60364 (alle Teile), Errichten von Niederspannungsanlagen (Reihe IEC 60364)
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 6
EN 61000-3-2:2006, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 3-2: Grenzwerte – Grenzwerte für
Oberschwingungsströme (Geräte-Eingangsstrom ≤ 16 A je Leiter) (IEC 61000-3-2:2005)
EN 61000-3-3, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 3-3: Grenzwerte – Begrenzung von Span-
nungsänderungen, Spannungsschwankungen und Flicker in öffentlichen Niederspannungs-Versorgungs-
netzen für Geräte mit einem Bemessungsstrom ≤ 16 A je Leiter, die keiner Sonderanschlussbedingung unter-
liegen (IEC 61000-3-3)
EN 61000-4-30, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 4-30: Prüfen und Messtechnik – Methoden
zur Spannungsqualitätsmessung (IEC 61000-4-30)
EN 61000-6-1, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 6-1: Fachgrundnormen – Störfestigkeit für
Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe (IEC 61000-6-1)
EN 61000-6-3, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Teil 6-3: Fachgrundnormen – Störaussendung für
Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe /IEC 61000-6-3)
IEC 60255-127, Measuring relays and protection equipment – Part 127: Functional requirements for over/
under voltage protection
HD 60364-5-551, Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-55: Auswahl und Errichten von elektri-
schen Betriebsmitteln – Andere Betriebsmittel – Abschnitt 551: Niederspannungs-Erzeugungsanlagen (IEC
60364-5-55:/A2:2008 (Abschnitt 551))
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.
3.1
Wirkfaktor
Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung bei einem zweipoligen Element oder einem zweipoligen Strom-
kreis unter sinusförmigen Bedingungen
Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Drehstromsystem bezieht sich dies auf das Mitsystem.
Anmerkung 2 zum Begriff: Der Wirkfaktor entspricht dem Kosinus des Phasenverschiebungswinkels.
3.2
Kraft-Wärme-Kopplung
KWK-Anlagen
KWK
kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme in einem Energieumwandlungssystem bei gleichzeitiger
Nutzung der elektrischen und thermischen Energie aus dem Energieumwandlungssystem
Anmerkung 1 zum Begriff: Bei Kleinerzeugern wird dieses Konzept gelegentlich auch als Mikro-KWK-Anlage
bezeichnet.
3.3
Inbetriebnahme
Prozess der Inbetriebsetzens eines Kleinerzeugers, eines Gerätes, einer Ausrüstung, eines Gebäudes oder
einer Anlage
3.4
Außerbetriebnahme
Prozess des Entfernens eines Kleinerzeugers, eines Gerätes, einer Ausrüstung, eines Gebäudes oder einer
Anlage
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST EN 50438:2014
7 EN 50438:2013
3.5
Ausschalten
Abtrennung vom Netz der aktiven Teile einer Kleinerzeugers mit mechanischen Kontakten, so dass
zumindest ein Äquivalent zur Basisisolierung erreicht wird
Anmerkung 1 zum Begriff: Passive Komponenten wie Filter, Hilfsstromversorgung für den Kleinerzeuger und
Messleitungen können verbunden bleiben.
Anmerkung 2 zum Begriff: Für die Auslegung der Basisisolierung werden alle Spannungsquellen berücksichtigt.
3.6
Phasenverschiebungswinkel
Phasenunterschied unter sinusförmigen Bedingungen zwischen der Spannung, die bei einem linearen
zweipoligen Element oder einem zweipoligen Stromkreis angelegt wird, und dem Strom in dem Element oder
Stromkreis
Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Dreiphasensystem bezieht sich dies auf das Mitsystem.
Anmerkung 2 zum Begriff: Der Kosinus des Phasenverschiebungswinkels ist der Wirkfaktor.
3.7
NS-Verteilungsnetz
Niederspannungsteil eines elektrischen Netzes, der dazu dient, den Strom innerhalb eines Verbrauchsge-
biets an die Kunden zu verteilen
3.8
Verteilungsnetzbetreiber
VNB
natürliche oder juristische Person, verantwortlich für den Betrieb, die Sicherstellung der Wartung und falls
erforderlich die Erweiterung eines Verteilungsnetzes in einem bestimmten Gebiet und, falls zutreffend,
verantwortlich für die Verbindungen zu anderen Netzen und die langfristige Sicherstellung der Verteilung
elektrischer Energie im Rahmen einer angemessenen Bedarfsentwicklung
3.9
Statik
Verhältnis der bezogenen Frequenzänderung (Δf) / f (wobei f die Nennfrequenz ist) zu der bezogenen
n n
Leistungsänderung (ΔP) / P (wobei P die Wirkleistung zu dem Zeitpunkt ist, zu dem die Frequenz den
M M
Grenzwert erreicht, der für die Aktivierung der Statikregelung verwendet wird):
s = –(Δf / f ) / (ΔP / P )
n M
[Quelle: IEV 603-04-08, modifiziert – die vollständige Definition wurde geändert.]
3.10
elektrische Anlage
Gesamtheit der Verdrahtung und elektrischen Betriebsmittel, die innerhalb eines Wohnanwesens für die Ver-
teilung und/oder die Nutzung elektrischer Energie verwendet wird
3.11
Mitteilen und Anschließen
(en: inform and fit)
Prozess des Einbaus und der Inbetriebnahme eines Kleinerzeugers mit vorhergehender Information des
VNB, gefolgt von einer Aufnahme des Betriebs ohne vorhergehende formelle Genehmigung durch den VNB
3.12
1)
Errichter
ausgebildete Person mit ausreichend Ausbildung, um mit sicheren Arbeitsmethoden einen Kleinerzeuger
nach dieser Norm errichten zu können
1)
Entsprechend nationaler Rechts- und Verwaltungsvorschriften können andere Begriffe zur Anwendung kommen.
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 8
3.13
Schnittstellenschutz
elektrische Schutzfunktion, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Kleinerzeuger bei allen Vor-
gängen, bei denen das Verteilungsnetz in seiner Funktion oder seiner Sicherheit beeinträchtigt werden
könnte, vom Netz abgeschaltet wird
3.14
Zeitablauf des Schnittstellenschutzsystems
Bild 1 – Wichtige Zeiten, die das Verhalten des Schnittstellenschutzes beschreiben
3.14.1
Erregungsgröße
Erregungsgröße, durch die die Schutzfunktion aktiviert wird, wenn festgelegte Bedingungen auftreten
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
[Quelle: IEV 442-05-58, modifiziert – die vollständige Definition wurde geändert.]
3.14.2
eingestellte Zeitverzögerung
beabsichtigte Zeitverzögerung, die vom Nutzer eingestellt werden kann
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
3.14.3
Ansprechzeit
Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, an dem die charakteristische Größe des Messrelais in Ruhestellung
unter festgelegten Bedingungen verändert wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Anregesignal gesetzt wird
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST EN 50438:2014
9 EN 50438:2013
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
[Quelle: EN 60255-151:2009, 3.5]
3.14.4
Auslösezeit
Dauer des Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt, an dem die charakteristische Größe eines Messrelais in
Ruhestellung unter festgelegten Bedingungen geändert wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Relais an-
spricht
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
Anmerkung 2 zum Begriff: Die Auslösezeit ist die Summe aus Ansprechzeit und eingestellter Zeitverzögerung.
[Quelle: IEV 447-05-05, modifiziert – Anmerkung 2 zum Begriff wurde hinzugefügt.]
3.14.5
Rücksetzzeit
Dauer des Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt, an dem die charakteristische Größe eines Messrelais in
Arbeitsstellung unter festgelegten Bedingungen geändert wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Relais zu-
rücksetzt
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
[Quelle: IEV 447-05-06]
3.14.6
Fehlerklärungszeit
Summe aus Auslösezeit des Schutzsystems und der Ausschaltzeit (Ausschaltzeit des Leistungsschalters
nach Bild 1) des Schnittstellenschalters
3.15
Inselnetzbildung
Situation, in der ein Teil des Netzes, das Erzeugung enthält, vom öffentlichen Verteilungsnetz oder vom Netz
des Kunden physikalisch getrennt wird und eine oder mehrere Erzeugungseinheit(en) die Versorgung des
abgeschalteten Netzes aufrechterhalten
3.16
trennen
sicherheitsbedingte Abtrennung der gesamten elektrischen Anlage oder von Teilen davon, von jeglicher
elektrischen Energiequelle
3.17
Inselnetzerkennung
(en: Loss of Mains) LoM
Funktion die erkennt, wenn sich der Kleinerzeuger im Inselnetzzustand befindet
3.18
Niederspannung
NS
Spannung, bei welcher der Effektivwert der Nennspannung U ≤ 1 kV ist
n
3.19
Kleinerzeuger
Quelle elektrischer Energie mit allen zugehörigen Schnittstellen und mit Nennströmen bis maximal 16 A je
Phase, die mit einen regulären Stromkreis in einer Niederspanungsanlage verbunden werden kann und so
ausgelegt ist, dass sie parallel zu einem öffentlichen Niederspannungsnetz betrieben werden kann
[Quelle: IEV 442617-04-10, modifiziert – Der Inhalt einer Anmerkung zum Begriff wird am Ende der
vorliegenden Definition aufgenommen.]
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 10
3.20
Kleinerzeugungsanlage
elektrische Anlage mit einem oder mehreren Kleinerzeugern, mit Nennströmen, die in Summe 16 A je Phase
nicht überschreiten
3.21
Nennspannung
U
n
Spannungswert, mit dem ein Versorgungsnetz gekennzeichnet oder identifiziert wird und auf den gewisse
Betriebseigenschaften bezogen werden
3.22
Mitteilung
Vorgang der Benachrichtigung des VNB über die Inbetriebnahme oder Außerbetriebnahme einer Kleiner-
zeugers
3.23
Arbeitswert
Wert der Eingangserregungsgröße (oder der charakteristischen Größe), bei dem ein Messrelais arbeitet
Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe auch Bild 1.
[Quelle: IEV 447-02-10, modifiziert – Anmerkung 1 zum Begriff mit dem Querverweis zu Bild 1 wurde
hinzugefügt.]
3.24
Netzanschlusspunkt
POC
Stelle, an der die Erzeugungsanlage an ein öffentliche Verteilungsnetz angeschlossen ist
3.25
Gütefaktor
Q
f
Maß für die Resonanzstärke der Last für die Inselnetz-Prüfung
Anmerkung 1 zum Begriff: In einem Parallelschwingkreis, wie die Last in einem Stromversorgungssystem, gilt:
C
QR=
f
L
Dabei Q ist der Gütefaktor;
f
R ist der Wirkwiderstand der Last;
C ist die Kapazität der Last (einschließlich Shunt-Kondensatoren);
L ist die Induktivität der Last.
Wenn L und C auf die Grundfrequenz des Netzes abgestimmt sind, der Resonanzkreis die Wirkleistung P, die
Blindleistungen Q für die induktive Last und Q für die kapazitive Last aufnimmt, kann Q bestimmt werden:
L c f
1
Q = Q Q
fCL
P
Dabei P ist die Wirkleistung in W;
Q ist die induktive Last in VAr ;
L L
Q ist die kapazitive Last in VAr .
C C
3.26
Leistungsfaktor
bei periodischen Bedingungen Verhältnis des Betrags der Wirkleistung P zur Scheinleistung S
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SIST EN 50438:2014
11 EN 50438:2013
P
λ =
S
Anmerkung 1 zum Begriff: Unter sinusförmigen Bedingungen ist der Leistungsfaktor der Betrag des Wirkfaktors.
[Quelle: IEV 131-11-46]
3.27
einfache elektrische Trennung
Trennung zwischen elektrischen Stromkreisen oder zwischen einem elektrischen Stromkreis und örtlicher
Erde durch Basisisolierung
[Quelle: IEV 826-12-28]
3.28
stationäres Brennstoffzellen-Energiesystem
Energiewandlungsssystem, das ein Brennstoffzellenmodul verwendet, um elektrische Arbeit und Wärme zu
erzeugen und das fest an einem Ort fixiert ist
[Quelle: IEC/TS 62282-1:2010, 3.49 und 3.49.3, modifiziert – die beiden ursprünglichen Definitionen wurden
zusammengefasst.]
3.29
Lasttrennschalter
Lastschalter, der in der offenen Stellung die für einen Trennschalter festgelegten Anforderungen erfüllt
[Quelle: IEV 441-14-12]
3.30
Anwender
Person, die für die Gebäude, in denen der Kleinerzeuger errichtet ist, verantwortlich ist; an anderer Stelle
auch als Kunde, Verbraucher oder Netznutzer bezeichnet
4 Technische Anforderungen
4.1 Elektrische Anlage
4.1.1 Allgemeines
Elektrische Niederspannungsanlagen müssen nationalen und örtlichen Rechts- und Verwaltungsvorschriften
entsprechen.
Bei jeglicher Fehlfunktion der Geräte ist eine Netzabschaltung erforderlich.
ANMERKUNG Nur solche Hardware-Fehlfunktion sind zu berücksichtigen, die für die Einhaltung der
Kleinerzeugeranlagen mit dieser Norm relevant sind.
4.1.2 Überstromschutz
Die Kleinerzeugungsanlage muss nach der Reihe HD 60364 gegen Überströme geschützt sein. Bei der Aus-
wahl des Überstromschutzes innerhalb einer Hausinstallation ist es notwendig, dass die korrekte Selektivität
mit den Schutzeinrichtungen des VNB sichergestellt ist.
4.1.3 Erdung
Die Erdung muss nach HD 60364-5-551 und den relevanten nationalen Normen erfolgen.
Wenn ein Kleinerzeuger parallel mit dem Verteilungsnetz arbeitet, darf keine direkte Verbindung zwischen
der Generatorwicklung (oder Pol der Primärenergiequelle im Falle eines gleichstromgespeisten Kleinerzeu-
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SIST EN 50438:2014
EN 50438:2013 12
gers) und dem Erdungsanschlusspunkt des VNB existieren. Bei Anlagen, bei denen der Kunde seinen Er-
dungsanschlusspunkt selbst bereitstellt, z. B. bei Anschluss an ein TT-System, ist es ebenfalls ratsam, eine
Verbindung zwischen der Generatorwicklung und diesem Erdungsanschlusspunkt zu vermeiden.
ANMERKUNG Durch diese Vorsichtsmaßnahme sollen Schäden am Generator bei einem Fehler im Verteilungsnetz
verhindert und eine korrekte Funktion der Schutzeinrichtungen sichergestellt werden.
Bei einem Kleinerzeuger, der für den Parallelbetrieb mit einem Verteilungsnetz ausgelegt ist und der über
einen Wechselrichter ange
...
SLOVENSKI STANDARD
oSIST prEN 50438:2012
01-oktober-2012
1DGRPHãþD
SIST EN 50438:2008
Zahteve za vzporedno vezavo mikro generatorjev z javnim nizkonapetostnim
razdelilnim omrežjem
Requirements for the connection of micro-generators in parallel with public low-voltage
distribution networks
Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das öffentliche
Niederspannungsnetz
Prescriptions pour le raccordement de micro-générateurs en parallèle avec les réseaux
publics de distribution à basse tension
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN 50438:2012
ICS:
29.160.20 Generatorji Generators
oSIST prEN 50438:2012 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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oSIST prEN 50438:2012
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oSIST prEN 50438:2012
DRAFT
EUROPEAN STANDARD
prEN 50438
NORME EUROPÉENNE
August 2012
EUROPÄISCHE NORM
ICS 29.160.20 Will supersede EN 50438:2007
English version
Requirements for the connection of micro-generators in parallel with
public low-voltage distribution networks
Prescriptions pour le raccordement de Anforderungen für den Anschluss von
micro-générateurs en parallèle avec les Klein-Generatoren an das öffentliche
réseaux publics de distribution à basse Niederspannungsnetz
tension
This draft European Standard is submitted to CENELEC members for CENELEC enquiry.
Deadline for CENELEC: 2013-01-11.
It has been drawn up by CLC/TC 8X.
If this draft becomes a European Standard, CENELEC members are bound to comply with the CEN/CENELEC
Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national
standard without any alteration.
This draft European Standard was established by CENELEC in three official versions (English, French, German).
A version in any other language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own
language and notified to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions.
CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus,
the Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany,
Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, the Netherlands, Norway, Poland,
Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom.
Recipients of this draft are invited to submit, with their comments, notification of any relevant patent rights of
which they are aware and to provide supporting documentation.
Warning : This document is not a European Standard. It is distributed for review and comments. It is subject to
change without notice and shall not be referred to as a European Standard.
CENELEC
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Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung
Management Centre: Avenue Marnix 17, B - 1000 Brussels
© 2012 CENELEC - All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC members.
Project: 22109 Ref. No. prEN 50438:2012 E
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oSIST prEN 50438:2012
prEN 50438:2012 (E) - 2 -
Contents
Foreword . 4
1 Scope . 5
2 Normative references . 5
3 Terms and definitions . 6
4 Connection requirements . 9
4.1 The electrical installation . 9
4.1.1 General . 9
4.1.2 Over-current protection . 9
4.1.3 Earthing. 9
4.2 Frequency response to overfrequency . 9
4.3 Interface protection .10
4.3.1 General .10
4.3.2 Interface protection settings .11
4.3.3 Automatic reconnection .12
4.3.4 Synchronisation .12
5 Power quality.13
5.1 DC injection .14
5.2 Power factor .14
6 Operation and safety of the micro-generator .14
6.1 General .14
6.2 Safety .14
6.3 Information plate .14
6.4 Labelling .15
6.5 Maintenance and routine testing .15
7 Commissioning .15
Annex A (normative) Interface protection settings, national deviations .17
A.1 General .17
A.2 AT – Austria .17
A.3 BE – Belgium .18
A.4 CY – Cyprus .18
A.5 CZ – Czech Republic .19
A.6 DE – Germany .19
A.7 DK – Denmark .20
A.8 ES – Spain .21
A.9 FI – Finland .22
A.10 FR – France .22
A.11 GB – United Kingdom .23
A.12 IE – Ireland .24
A.13 IT – Italy .25
A.14 NL – The Netherlands .25
A.15 NO – Norway .26
A.16 PL – Poland .26
A.17 SE – Sweden .27
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oSIST prEN 50438:2012
- 3 - prEN 50438:2012 (E)
A.18 SI – Slovenia .28
Annex B (informative) Notification sheets .29
B.1 General .29
B.2 Application for connection of micro-generators .29
B.3 Notification of micro-generator decommissioning .32
Annex C (informative) Interface protection – Compliance type testing general
arrangements .33
C.1 General .33
C.2 Compliance testing .33
C.3 Type testing of the interface protection .33
C.4 Type testing .36
Annex D (informative) Type certification test results sheet .38
Annex E (informative) Commissioning .42
E.1 Installation.42
E.2 Notification procedure .42
E.3 Decommission arrangements .42
E.4 Replacement arrangements .43
Annex F (normative) Countries allowing extension of the scope > 16 A .44
F.1 General .44
F.2 CY – Cyprus .44
F.3 FI – Finland .44
F.4 IE – Ireland .44
Annex G (informative) Abbreviations .45
Annex H (informative) A-deviations .46
Bibliography .47
Figure 1: Explanatory diagram for Operate time . 8
Figure 2 – Example of a warning label both for size and content .15
Figure C.1 – LoM test arrangement .35
Figure C.2 – Power factor test arrangement .36
Table 1 Standard settings for frequency response to overfrequency .10
Table 2 – Default interface protection performance .12
Table 3 – Harmonics and flicker emission standards .13
---------------------- Page: 5 ----------------------
oSIST prEN 50438:2012
prEN 50438:2012 (E) - 4 -
Foreword
This document [prEN 50438:2012] has been prepared by CLC/TC 8X "System aspects of electrical
energy supply".
This document is currently submitted to the Enquiry.
This document will supersede EN 50438: 2007.
prEN 50438:2012 includes the following significant technical changes with respect to EN 50438: 2007:
introduction of a power reduction capability in case of over frequency;
update of national protection parameters settings in the Annex A;
modification of tests for the verification of interface protections (voltage and frequency);
modification of the test for islanding detection;
addition of a test for direct current injection.
__________
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1 Scope
This European Standard specifies technical requirements for connection and operation of fixed
installed micro-generators and their protection devices, irrespective of the micro-generators primary
source of energy, in parallel with public low-voltage distribution networks, where micro-generation
refers to equipment rated up to and including 16 A per phase, single or multi phase 230/400 V or multi
phase 230 V (phase-to-phase voltage).
In some countries this document may be applied to generators with higher ratings used mostly in
domestic and small commercial installations. These countries are listed in Annex F.
Whenever the scope is extended to equipment rated greater than 16 A per phase additional standards
could be applicable.
The electrical interface is the principal focus and this includes the method of connection, the settings
and protection requirements for connection, the operation of the electrical interface under normal
conditions, emergency shutdown, distribution network-independent operation, start-up and distribution
network synchronisation.
The provisions of this European Standard are not intended to ensure by themselves the safety of DNO
personnel or their contracted parties.
The intention of this European Standard is to ensure that the micro-generator satisfies appropriate
provisions for
• the requirements of the DNO,
• information to electricians working in the electrical installation
• quality of supply.
The following aspects are included in the scope:
• all micro-generation technologies are applicable.
The following aspects are excluded from the scope:
• multiple units that for one installation, in aggregate, exceed 16 A;
• issues of revenue rebalancing, metering or other commercial matters;
• generators never working in parallel with the public low-voltage distribution network;
• requirements related to the primary energy source e.g. matters related to gas fired generator
units;
• intended network independent operation.
NOTE If independent operation is intended, generally preliminary agreement of the DNO shall be obtained, however this is out
of the scope of this document. Specific additional requirements most likely could be applicable.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
EN 50110 series, Operation of electrical installations
EN 50160, Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems
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prEN 50438:2012 (E) - 6 -
EN 60255-1, Measuring relays and protection equipment - Part 1: Common requirements
EN 60664-1, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1: Principles,
requirements and tests (IEC 60664-1)
EN 61000-6-1, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 6-1: Generic standards – Immunity for
residential, commercial and light-industrial environments
EN 61000-6-3+A1:20072011, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-3: Generic standards -
Emission standard for residential, commercial and light-industrial environments
IEC/TR 61000-3-15, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-15: Limits - Assessment of low
frequency electromagnetic immunity and emission requirements for dispersed generation systems in
LV network
HD 60364 series, Low-voltage electrical installations
IEC 60364-5-55, Electrical installations of buildings – Part 5-55: Selection and erection of electrical
equipment - Other equipment
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
cogeneration
combined heat and power (CHP)
combined generation of electricity and heat by an energy conversion system and the concurrent use of
the electric and thermal energy from the conversion system
Note 1 to entry: In the context of small-scale generation this concept is sometimes referred to as “micro-CHP”.
3.2
commissioning
process of putting into operation a micro-generator, apparatus, equipment, building, or facility
3.3
decommissioning
process of removing a micro-generator, apparatus, equipment, building, or facility from operation
3.4
disconnection
separation of the active parts of the micro-generator from the network with mechanical contacts
providing at least the equivalent of basic insulation
Note 1 to entry: Passive components like filters, auxiliary power supply to the micro-generator and sense lines can remain
connected.
Note 2 to entry: For the design of basic insulation all voltage sources have to be considered.
3.5
LV distribution network
low voltage part of the electric power system used for the transfer of electricity within an area of
consumption to consumers
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3.6
distribution network operator (DNO)
natural or legal person responsible for operating, ensuring the maintenance of and, if necessary,
developing the distribution network in a given area and, when applicable, its interconnections with
other systems and for ensuring the long term ability of the system to meet reasonable demands for the
distribution of electricity (DNO equals DSO, Distribution System Operator)
3.7
droop (derived from IEV 603-04-08)
the ratio of the per-unit change in frequency (∆f)/f (where f is the nominal frequency) to the per-unit
n n
change in power (∆P)/ P (where P is the actual active power at the instance when the frequency
M M
reaches the frequency threshold):
s= - (∆f/fn) / (∆P/ P )
M
3.8
electrical installation
assembly of wiring and electrical equipment that is used within the domestic premises for the
distribution and/or use of electric energy
3.9
fuel cell
electrochemical device that converts chemical energy directly into heat and electricity
3.10
inform & fit
process of installing and commissioning a micro-generator with prior notification of the DNO, followed
by commencement of operation without the need of prior formal approval of the DNO
3.11
1)
installer
person who has received sufficient training to apply safe methods of work to install a micro-generator
in compliance with the requirements of this standard
3.12
interface protection
electrical protection required to ensure that the micro-generator is disconnected for any event that
could impair the integrity or degrade the safety of the distribution network
3.13
islanding
situation where a section of the electricity network, containing generation, becomes physically
disconnected from the rest of distribution network or user’s network and one or more generators
maintain a supply of electrical energy to the isolated section of the network
3.14
isolation
cut off for reasons of safety from all or a discrete section of the electrical installation by separating the
electrical installation or section from every source of electrical energy
3.15
Loss of Mains (LoM) detection
function that will detect the micro-generator operating in an islanding situation
———————
1)
Based on national regulations, other terms may apply.
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3.16
low voltage (LV)
for the purpose of this standard a voltage, used for the supply of electricity, whose upper limit of
nominal r.m.s. value is 1 kV
3.17
micro-generator (from 617-04-10)
source of electrical energy and all associated interface equipment able to be connected to a regular
electric circuit in a low voltage electrical installation and designed to operate in parallel with a public
low voltage distribution networks rated up to and including 16A per phase
3.18
nominal voltage
voltage by which a supply network is designated or identified and to which certain operating
characteristics are referred
Note 1 to entry: The standard nominal voltage Un for public low voltage is Un = 230 V, either between phase and neutral, or
between phases.
3.19
notification
process of informing the DNO of the commissioning of a micro-generation system, or its
decommissioning
3.20
opening time of an output-break circuit (from IEV 447-05-01)
duration of the time interval between the instant when the characteristic quantity of a measuring relay
in reset condition is changed, under specified conditions, and the instant when a specified output
break circuit first opens
Note 1 to entry: it is the sum of operate time and circuit breaker opening time, the latter in the range 50
ms - 70 ms for MV circuit breakers, nearly half this time for LV circuit breakers
3.21
operate time (from IEV 447-05-05)
duration of the time interval between the instant when the characteristic quantity of a measuring relay
in reset condition is changed, under specified conditions, and the instant when the relay operates
Note 1 to entry: it includes start time, intentional delay and bounce time
Figure 1: Explanatory diagram for Operate time
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3.22
2)
user
person with responsibility for the premises in which the micro-generator is installed, normally referred
to in other documentation as the customer / consumer / network user
4 Connection requirements
4.1 The electrical installation
4.1.1 General
The unit shall be connected in compliance with HD 60364 series and the relevant national standards.
Low voltage electrical installations shall comply with national and local regulation whether the
installation is supplied by generation running in parallel with the distribution network, solely by the
distribution network or islanded.
In case of any hardware malfunctioning, disconnection is required by means of a galvanic break
device.
4.1.2 Over-current protection
The micro-generator installation shall be protected against over-current according to HD 60364 series.
When selecting the overcurrent protection within the domestic installation it is necessary to ensure
correct discrimination with the DNO’s protection devices.
4.1.3 Earthing
Earthing shall be according to HD 60364-5-551 and the relevant national standards.
When a micro-generator is operating in parallel with the distribution network, there shall be no direct
connection between the generator winding (or pole of the primary energy source in the case of a DC
sourced micro-generator) and the DNO’s earth terminal. For installations where the customer provides
his own earth terminal, e.g. when connected to a TT system, it is also advisable to avoid connecting
the generator winding to this earth terminal. The reason for this precaution is to avoid damage to the
generator during faults on the distribution network and to ensure correct operation of protective
devices.
For a micro-generator which is designed to operate in parallel with a distribution network but which is
connected via an inverter (e.g. a PV array or fuel cell) it is permissible to connect one pole of the DC
side of the inverter to the distribution network if there is insulation between the AC and the DC sides of
the inverter. In such cases the installer / Manufacturer shall take all reasonable precautions to ensure
that the micro-generator unit will not impair the integrity of the distribution network and will not suffer
unacceptable damage for all credible operating conditions, including faults on the distribution network.
4.2 Frequency response to overfrequency
Unless stated otherwise in Annex A the generating unit shall be capable of activating active power
frequency response at a programmable frequency threshold f between and including 50,2 Hz and
1
50,5 Hz with a programmable droop in a range of 2 % – 12 %. The droop is relative to P , the actual
M
AC output power at the instance when the frequency reaches the threshold f . The insensitivity range
1
of the frequency measurement shall be +/- 10 mHz or less.
———————
2)
Based on national regulations other terms may apply.
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NOTE 1 The active power droop relative to the actual power might also be defined as an active power gradient relative to the
actual power. A Droop in the range of 2 % - 12% represents a gradient of 100 – 16,7% P /Hz
M
The initial intentional delay is programmable between 0 s and 2 s. When applying the frequency droop
the actual frequency shall be used at any time
National settings for the threshold frequency f and the droop are listed in Annex A. If no national
1
settings are provided for a particular country, the default settings in Table 1 should be applied.
Table 1 Standard settings for frequency response to overfrequency
Parameter Value
Threshold frequency 50,3 Hz
Droop 2,4%
Initial intentional delay 0 s
NOTE 2 The Active Power Frequency Response shall be activated as fast as technically feasible with an initial delay that shall
be as short as possible and reasonably justified if greater than 2 seconds [ENTSO-E]
NOTE 3 It must be taken into account that, in case of islanding, a power reduction would correct any excess of generation
leading to a generation-consumption balance. In these circumstances an islanding situation with stable frequency would take
place, in which the correct behaviour of any protections based on frequency, as those mentioned in 4.3.2 and 4.3.4, would be
hindered.
Generators not having the ability to reduce power over the full droop range have to activate active
power frequency response as above in the controllable range of output power. Once minimum output
power is reached, this power level is maintained constant. The unit has to shut off at a random
frequency between the frequency threshold f and 52Hz.
1
NOTE 4 The behaviour required for uncontrollable and partly controllable generating units will for a part of the network with
many such units result in a similar droop as stated above for controllable generating units and hence will provide for the
necessary system stability
NOTE 5 PV is considered to have the ability to reduce power over the full droop range.
NOTE 6 Protection setting overrules this behaviour
NOTE 7 Similar functions as response to underfrequency are under consideration
4.3 Interface protection
4.3.1 General
4.3.1.1 Introduction
The purpose of the interface protection is to ensure that the connection of a micro-generator unit will
not impair the integrity or degrade the safety of the distribution network. The interface protection shall
be insensitive to voltage and frequency variations in the distribution network within the voltage and
frequency settings.
The interface protection, monitoring and control functions may be incorporated into the micro-
generator control system, or may be fitted as discrete separate mounted devices.
4.3.1.2 Default settings versus national settings
If no national settings are provided for a part
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.