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DC-Erzeugungssimulator

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  • Richtung des Leistungsflusses: zum Labornetz
  • Maximale Leistung: 10 kVA
  • Verbunden mit: AC- und DC-Labornetz

Der DC-Erzeugungssimulator besteht aus den realen energietechnischen Komponenten Gleichspannungsquelle und Wechselrichter. Der eigentliche Energiewandler mit DC-Erzeugung wird jedoch im Modell abgebildet. Das hat den Vorteil, dass bei der Darstellung fluktuierender Erzeuger – wie beispielsweise Photovoltaik(PV)-Anlagen – eine Unabhängigkeit gegenüber den realen Witterungsbedingungen gewahrt wird und der Netzbetrieb auch nach vorgegebenen Szenarien erfolgen kann.

Darüber hinaus kann am bestehenden System eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle von Energiewandlungsanlagen hinterlegt werden. Neben den verschiedenen PV-Technologien können so auch Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) abgebildet werden, wie beispielsweise Brennstoffzellen (fuel cells, FC).

  • Abb. 1: DC-Erzeugungssimulator mit Photovoltaik-Modell

Die Gleichspannungsquelle verfügt über eine maximale Ausgangsleistung von 10 kW, wobei die Maximalwerte von 300 V bzw. 31 A nicht überschritten werden können. Der 3-phasige Wechselrichter ist mit 2 Trackern zur Feststellung des maximalen Leistungspunktes (maximum power point, MPP) ausgestattet. Er kann jedoch nicht netzbildend eingesetzt werden, der maximale Wirkungsgrad liegt bei 98 Prozent.

Das Modell des Erzeugers ist in Matlab/Simulink implementiert (Gateway-Rechner). Zur Initialisierung wird dieses auf den Target-Rechner übertragen, in welchem das Steuerprogramm in Echtzeit läuft. Vorgegeben werden können sowohl Strom, Spannung oder Wirkleistung. Die Messwerte werden dann wieder an das Steuerprogramm zurückgeführt. Der energie-, informations- und kommunikationstechnische Aufbau ist dem Schema in Abb. 2 zu entnehmen.

  • Abb. 2: Schema des DC-Erzeugungssimulators

Spezifische Informationen zur Funktionsweise und Bedienung des DC-Erzeugungssimulator sind auf den Lab-internen Seiten hinterlegt:
http://130.149.206.221/redmine/projects/senselab/wiki/DC-Erzeugungssimulator