RT20 | Flexgrid am Berkeley Lab: ein Testumfeld für „ Flexibel “-Power-HIL-Experimente

​Das Flexgrid-Testfeld Funktionen ist ein Verbund dezentraler Energiequellen ( Verteilte Energieressourcen , DER), der zur Untersuchung ihrer Integration in das Verteilernetz, zur Entwicklung neuer Regelungsstrategien und zur Erprobung von Betriebsszenarien mit „ microgrid “ konzipiert wurde. Die Anlage besteht aus drei 240-V-Wechselstrom-Sammelschienen, die jeweils an einen intelligenten Wechselrichter mit einer 14-kW-PV-Anlage und einem 3,3-kW-/6,4-kWh-Batteriesystem angeschlossen sind. Flexgrid ermöglicht zwei Betriebsmodi. Bei Nichtnutzung ist das System direkt an das lokale Verteilungsnetz angeschlossen, wobei die Wechselrichter in einer Dreieck-Schaltung (Delta) verbunden sind. So wird der LBNL-Campus mit sauberer Energie versorgt und es können neuartige Regelalgorithmen an einem realen Verteilungsnetz getestet werden. Alternativ kann das System auch in einer Power-HIL-Konfiguration mit einem Opal-RT-System verbunden werden, gekoppelt über eine regenerative, programmierbare 30-kW-Dreiphasen-Spannungsquelle, die vom Opal-RT-Simulator angesteuert wird. In der Power-HIL-Konfiguration können die Wechselrichter entweder in einer Dreieck-Konfiguration verbleiben oder auf eine Stern-Konfiguration umkonfiguriert werden. Dies ermöglicht die Zuordnung der Wechselrichter zu verschiedenen Knoten im Re-Time-Modell, um eine Vielzahl von Simulationsfällen abzudecken. Flexgrid verfügt zudem über programmierbare Lasten und u Funktionen , die sich problemlos in eine HIL-Konfiguration integrieren lassen. In jüngsten Projekten wurden die gesamten Fähigkeiten von Flexgrid in zwei separaten Projekten genutzt. Im ADMS-Projekt wurde Flexgrid zur Validierung eines physikalischen Reglers eingesetzt, der die Wechselrichter als Systemaktuatoren steuert, um die Spannung am Kopf der Zuleitung zu regeln. Im CyDER-Projekt wurde die Anbindung an die Power-HIL-Umgebung durch den FMI-Standard (Functional Mockup Interface) für die Co-Simulation abstrahiert. CyDER nutzte dieses Modell zudem zur Anbindung an andere standardisierte Co-Simulationsblöcke, um die Wirk- und Blindleistungsabgabe der Wechselrichter- und Batteriesysteme zur Unterstützung eines Verteilungsnetzes zu steuern. Im Mittelpunkt unseres Vortrags stehen das Flexgrid-Testbed, seine Funktionen und zukünftigen Erweiterungen sowie die Ergebnisse der beiden Projekte.