Prüfstand Berta

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BERTA

Prüfstand BERTA

BERTA ist ein sicherer, zuverlässiger und tragbarer Prüfstand für Drehzahlregler, Turbinen, Spannungsregler (AVR) und Netzspannungsstabilisatoren (PSS). BERTA verfügt über einen mit dem weltweit bekannten RT-LAB programmierten leistungsstarken Echtzeitsimulator und ermöglicht damit einfache und umfassende Tests an realen synchronisierten Kraftwerksgeneratoren, die ihre Leistung ins Stromnetz bzw. reale, an einen virtuellen Laborgenerator angeschlossene Steuerungen einspeisen.

Für Stabilitätsuntersuchungen eingesetzte Modelle und ihre Parameter sind oft theoretische Näherungen basierend auf typischen Modellen und Werten. BERTA arbeitet dagegen mit konkreten Daten aus Open- und Closed-Loop-Tests, was eine präzise Einschätzung und Validierung von Regler-, Turbinen- und Erregermodellen ermöglicht. Darüber hinaus emulieren Closed-Loop-Tests auch einen Inselnetzbetrieb und können daher feststellen, ob der getestete Generator zur Frequenzstabilität des angeschlossenen Netzes beiträgt.

Aufgrund dieser Closed-Loop-Möglichkeit können Anwender von BERTA einen Generator im Inselnetz in einem Bruchteil der für herkömmliche Verfahren benötigten Zeit präzise und dynamisch simulieren, entwickeln und validieren.







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Vertrauen zwischen Stromerzeugern und Übertragungsnetzbetreibern steigern

Leittechnikingenieure und Regelungstechniker vertrauen BERTA wegen der im Kraftwerk selbst durchführbaren Tests.

Stromerzeuger:

  • Regelungsingenieure, welche sich mit Drehzahlreglern und AVR- oder PSS-Einstellungen befassen ;
  • Regelungsingenieure, welche sich mit der Validierung und Zertifizierung der technischen Angaben von Regelkreisen bei Erzeugungseinheiten befassen.

Technische Mitarbeiter, welche sich mit der Inbetriebnahme von Erzeugungseinheiten bzw. spezifischen Tests zum Nachweis der Konformität mit NERC (oder anderen Regulierungsbehörden) befassen. Diese Entwickler benötigen bezüglich der Überprüfung folgende Modelle und Daten:

  • Turbinen-/Regler- und Lastregelung bzw. Wirkleistungs-/Frequenzsteuerungsfunktionen (Norm MOD-027)
  • Funktionen der Generatorerreger- oder Werks-/Blindleistungssteuerung (Norm MOD-026)

So funktioniert BERTA

BERTA läuft in zwei unterschiedlichen Betriebsarten:

Im offenen Regelkreisbetrieb wird ein Störsignal mit vordefinierter Form und Amplitude entweder in den Drehzahl- oder den Spannungsregler injiziert und anschließend das Verhalten des Kompensationsreglers, Erregers bzw. der Turbine beobachtet. Neben den einfach erreichbaren oder berechneten Signalen ermöglicht der Simulator die Einschätzung der Generatordrehzahl sowie der Turbinennutzleistung in Echtzeit.

Der Betrieb im geschlossenen Regelkreis erlaubt eine Echtzeitsimulation des dynamischen Rotormodells und dadurch eine Berechnung des von der Unausgeglichenheit von Nutz- und virtueller Leistung verursachten Drehzahlabweichungssignals. Wird das Signal auf den Drehzahlregler gegeben, während der Generator Leistung ins Netz einspeist, ist ein Schließen des simulierten Drehzahlkreises und folglich die Emulation eines Inselbetriebs möglich, auch wenn der Generator tatsächlich mit einem Mehrmaschinennetz synchronisiert ist. Aus Sicherheitsgründen wird das Signal dem realen Drehzahl-/Frequenzsignal hinzugefügt, damit der Simulator weiterhin auf Netzfrequenzstörungen reagiert. Die in dieser Betriebsart durchgeführten Tests gewährleisten die Stabilität des Generators im angenommenen Inselnetzbetrieb und erhöhen seinen Beitrag zur Stabilität des größeren Netzes, mit dem er synchronisiert ist.


BERTA-Funktionen:


    • Gewährleisten der betriebsartunabhängigen Stabilität der getesteten Einheit im Inselnetz

    • Dämpfen natürlicher Stromschwankungen durch korrekte AVR- und PSS-Einstellung

    • Ausschließen der Interferenz von Drehzahlregler und PSS bei fortgesetzter Stabilisierung des Stromnetzes

    • Zertifizieren der Erfüllung der technischen Anforderungen an Drehzahlregler, AVR und PSS.



BERTA bietet:

  • Closed-Loop-Tests offenbaren oft ein nicht lineares Verhalten, das in Offline-Simulationen anhand nicht validierter Modelle nicht vorhersehbar war;
  • Dynamische Modelle sind schnell verfügbar und vor Ort durch Echtzeitvergleiche mit realen Instrumenten validierbar;
  • Einschätzung nicht linearer Modellparameter.

BERTA ist ideal für die Einhaltung der NERC-Normen MOD-026 und MOD-027 geeignet

NERC-Norm MOD-026 und MOD-027 verlangen, dass Stromerzeuger den ÜNBs (d. h. den im regionalen Koordinierungsrat unter Aufsicht der NERC zusammenarbeitenden Übertragungsnetzbetreibern) validierte Modelle der Drehzahlregler, Turbinen, AVRs und PSSs vorlegen.

Zugehörige Quellen