RT23 | X-in-the-Loop-Testumgebung für standardisierte Entwicklung von Photovoltaik-Wechselrichtern

Die derzeitige Transformation des Energiesystems, die durch die Energiewende vorangetrieben wird, bringt neue Herausforderungen in den Bereichen Versorgungssicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz mit sich. Die zunehmende Anzahl kleiner, dezentraler Stromerzeugungsanlagen bei gleichzeitig sinkender Anzahl zentralisierter und netzbildender Großkraftwerke erfordert die Bereitstellung von Systemdienstleistungen durch alle Netznutzer. Dies erfordert ein intelligentes Energiemanagement und einen aktiv optimierten Verteilernetzbetrieb. Um das Verhalten einer Anlage vor der Inbetriebnahme auf ein daraus resultierendes dynamisches und komplexes Gesamtsystem zu untersuchen, können X-in-the-Loop-Methoden eingesetzt werden. Bei diesem Ansatz wird die reale Umgebung oder ein Teil davon auf einem Simulator simuliert und mit der zu untersuchenden Anlage gekoppelt. Dieser Ansatz wird in dieser Arbeit verfolgt, um eine Testplattform für Photovoltaik-Wechselrichter zu entwickeln. Gemäß der deutschen Norm müssen Photovoltaikanlagen Systemdienstleistungen durch frequenzabhängige Wirkleistungsregelung, statische Spannungshaltung, Blindleistungsbereitstellung und dynamische Netzunterstützung erbringen. Die Testplattform kann verwendet werden, um diese Spezifikationen während der Entwicklung von Steuerungssystemen für Photovoltaik-Wechselrichter zu testen und zu validieren. Der letzte Teil des Artikels befasst sich mit der Validierung der Testplattform. Zu diesem Zweck wird die Hardware in Betrieb genommen und getestet. Durch die Auswertung von Messsignalen werden Ergebnisse zur Genauigkeit und zum dynamischen Verhalten des Systems präsentiert.