RT22 | Testumgebung für kohlenstoffarme Energiesysteme bei hohem Einsatzanteil von Leistungselektronik

Die Herausforderungen im Zusammenhang mit den Zielen zur Eindämmung des Klimawandels haben zu erheblichen Überarbeitungen der Grundlagen des Stromnetzes geführt. Wie in der Fachliteratur ausführlich dargelegt, hängt die CO₂-Neutralität von Energiesysteme von der Integration CO₂-freier Energielösungen ab, was grundsätzlich zu einem komplexen Zusammenspiel zwischen leistungselektronischen Schnittstellentechnologien (PEIT) und der bestehenden elektrischen Infrastruktur führt (synchron Energiesysteme). Die Untersuchung dieser Wechselwirkung hat in der Fachwelt besonderes Interesse geweckt und zu einem tiefgreifenden Wandel bei den Definitionen der Netzstabilität sowie zur Entwicklung neuer mathematischer Ansätze wie der Big-Data-Analyse geführt. Dieser Paradigmenwechsel ist aus dem Aufkommen neuer technologischer Fortschritte als Reaktion auf die Ziele zur Eindämmung des Klimawandels entstanden, darunter Wind- und Solarenergie, Elektrofahrzeuge, groß angelegte Speichersysteme, groß angelegte wasserstoffbasierte Energiesysteme und aktive Verteilung, die stark auf leistungselektronische Umrichter angewiesen sind, um an das Netz angeschlossen zu werden Energiesysteme. Ebenso haben die komplexen dynamischen und informationstechnischen Systeme, die aus dem Zusammenspiel dieser Elemente resultieren, komplexe Kommunikations- und Datenanalyselösungen erforderlich gemacht, um eine Echtzeit-Verfolgung sowie eine schnelle Lageerfassung und Entscheidungsfindung zu gewährleisten. Im Rahmen dieser Fortschritte finden sich in der Literatur wichtige theoretische Erkenntnisse, deren Anwendbarkeit meist anhand von Simulationen unter software nachgewiesen wird. Allerdings sind Testumgebungen hardware für die Durchführung vollständiger, gemeinsamer Demonstrationen rar und begrenzt. Im Allgemeinen wird die Interaktion zwischen den Elementen vernachlässigt, was die akademische und industrielle Bedeutung der Erkenntnisse einschränkt. In diesem Szenario wird ein vollständiges Testfeld „ hardware “, das die Dynamik von „ Energiesysteme “ mit der der neuen technologischen Fortschritte integriert, es der wissenschaftlichen Gemeinschaft ermöglichen, an der Spitze der Forschung im Bereich der kohlenstoffarmen Energieversorgung (low carbon Energiesysteme) zu stehen. Ein solches vollständiges Testfeld „ hardware “ wird die wissenschaftliche Wirkung und die industrielle Bedeutung der Ergebnisse erhöhen und zu konkreteren Antworten auf politische Ziele zur CO₂-Neutralität des Energiesystems führen. In diesem Vortrag wird ein laufendes Projekt an der USACH vorgestellt, bei dem die Implementierung eines solchen Testfelds unter Verwendung der OPAL-RT-Technologie geplant ist.