Im Rahmen des vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Forschungsprojekts Mobil-Grid-CoP (Mobile Testeinrichtung für Grid-Compliance Prüfungen) entwickelt das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES gemeinsam mit ABB den weltweit größten mobilen Netzsimulator.
Mit ihm sollen Anlagen zur regenerativen Stromerzeugung – wie Solar-, Wind- und Wasserkraftanlagen – unter realen Bedingungen auf ihre Sicherheit und Zuverlässigkeit geprüft werden. Ziel ist nachzuweisen, dass eine solche Anlage, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden soll, die strengen örtlichen Netzanschlussregeln erfüllt und netzverträglich ist.
Zum Einsatz kommt dabei der ABB ACS6080 Power Electronics Grid Simulator (PEGS), mit dessen Hilfe vor Ort ein künstliches Stromnetz erzeugt wird. Das Fraunhofer IWES, eines der führenden Forschungsinstitute für die Windenergie mit Sitz in Deutschland, wird mit diesem System verschiedene, auch fehlerhafte Netzbetriebszustände simulieren und die Erfüllung aller Normenanforderungen überprüfen.
Stromnetz der Zukunft
Die flexible, modulare Struktur des Systems bietet nahezu unbegrenzte Konfigurationsmöglichkeiten. Neben seiner praktischen Anwendung zu Prüfzwecken wird der mobile Simulator auch bei der Forschung und Entwicklung eine wichtige Roll spielen, insbesondere bei der Nachbildung verschiedener Szenarien für das „Stromnetz der Zukunft“.
„Wir müssen sicherstellen, dass sich die beständig zunehmende intermittierende Einspeisung von Strom aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen nicht nachteilig auf die Leistung und die Stabilität der Stromnetze auswirkt“, sagt Gesa Quistorf, Gruppenleiterin Leistungselektronik und Netzintegration beim Fraunhofer IWES. „Unser neuer mobiler Netzsimulator wird dabei eine entscheidende Rolle spielen, weil wir damit die Compliance von immer mehr und immer größeren Offshore-Anlagen testen können, bei denen bisherige Testeinrichtungen an ihre Leistungsgrenzen stoßen. Außerdem können damit auch Hochspannungs-Wechselstrom-Bahnanwendungen im Niederfrequenzbereich überprüft werden.“
Chris Poynter, Leiter ABB System Drives, fügt hinzu: „Wir wollen den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Gesellschaft vorantreiben, und die verstärkte Einbindung von Anlagen für erneuerbare Energien in das Stromnetz ist dabei ein zentrales Element. Wir müssen auch Wege finden, wie wir solche Anlagen so sicher, so zuverlässig und natürlich so energieeffizient wie möglich betreiben können. Hier kommt der mobile Netzsimulator mit seinen umfassenden Testmöglichkeiten ins Spiel.”
Netzsimulation ab 2023
Wenn der mobile Netzsimulator 2023 in Betrieb geht, wird er der weltweit größte seiner Art sein. Er hat eine Kurzzeitleistung von bis zu 80 Megavoltampere (MVA) und wurde für Prüflinge mit einer installierten Leistung bis 28 MVA entwickelt. Für noch mehr Flexibilität kann die Testeinrichtung auch in zwei unabhängigen 14-MVA-Einheiten eingesetzt werden.
Zu dem umfassenden Lösungspaket von ABB gehören neben der PEGS-Technologie auch Transformatoren, Filter, modulare Netzstationen, Kühlgeräte, elektrische Betriebsmittel und Hilfsschaltanlagen.
