Das Projekt "Teilvorhaben: Netzintegration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EnBW Energie Baden-Württemberg AG durchgeführt. In BIPOLplus soll ein induktives Ladesystem für batterieelektrisch angetriebene Fahrzeuge mit einer nominalen Übertragungsleistung von bis zu 22 kW erforscht werden. Die Projektschwerpunkte sind die Auslegung der primärseitigen Speisespule sowie der sekundären, fahrzeugseitigen Empfängerspule. Zur Erreichung eines angestrebten Gesamtwirkungsgrads von über 90 Prozent in der gesamten Kette vom Netzanschluss bis zum Hochvoltanschluss an der Batterie müssen alle Einzelkomponenten des Systems in ihrem Wirkungsgrad optimiert werden. Für die Infrastruktur des induktiven Ladens werden netzseitig aktive Umrichterbauelemente eingesetzt, die weitere Netzdienstleistungen (Blindleistungskompensation, Ausgleich von Schieflasten etc.) erbringen und so einen Beitrag zur Netzintegration dezentraler Erzeuger leisten können. Die technischen Voraussetzungen dazu werden in diesem Projekt gestaltet und erprobt. Zunächst werden Spezifikationen für die nötige Netzkommunikation mit Forschungseinrichtungen und Netzbetreibern erarbeitet. Im Anschluss daran wird mit Netzsimulationen begonnen, die Aufschluss geben sollen, welche Anforderungen an die Hardware zur Blindleistungskompensation gestellt werden können. Tests und Validierung zur Untersuchung der Netzrückwirkungen sind weiterhin geplant. Zudem soll ein optimiertes Lastmanagement erarbeitet und Netzanschlussbedingungen definiert werden.
Das Projekt "Forschungsprämie: Kompensation der Stromrichterschutzzeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen, Fakultät Elektronik und Informatik - Elektronik , Erneuerbare Energien durchgeführt. Selbstgeführte Stromrichter in Drehstrombrückenschaltung werden in der elektrischen Antriebstechnik zur Energieversorgung von Drehfeldmaschinen und zur Einspeisung von erneuerbaren Energien in das Netz sowie zur Blindleistungskompensation eingesetzt. Die beiden letztgenannten Anwendungsfelder erfordern, eine hochdynamische Regelung, dies erfordert eine exakte mathematische Modellbildung des Stromrichters. Im Allgemeinen wird der Stromrichter als Totzeitglied in das regelungstechnische Modell aufgenommen. Da bei der Blindleistungskompensation und bei der Netzeinspeisung eine relativ kleine Spannung an den Kommutierungsdrosseln den Stromrichterausgangsstrom treibt, müssen bei diesen Anwendungen die Stromrichterschutzzeiten im Modell berücksichtigt werden. Dies kann hardwaremäßig realisiert werden, indem der Zeitwert des Ausgangsstroms erfasst wird und die Kommutierungszeitpunkte um die Schutzzeiten verschoben werden. Diese Maßnahme erfordert allerdings zusätzliche Hardware. Im Rahmen dieses Projektes sollen verschiedene Maßnahmen zur Kompensation der Schutzzeiten untersucht und getestet werden. Zum einen soll mittels sogenannter verallgemeinerter Integratoren die Verzerrung der Ausgangsströme ermittelt werden. Hierfür ist das Spektrum der Ausgangsströme zu ermitteln. Im zweiten Schritt sind die verallgemeinerten Integratoren auf die entsprechenden Harmonischen abzustimmen. Als zweite -bisher neue Maßnahme- soll parallel zum PI-Regler ein weiterer Integrator parallel geschaltet werden, wobei die Integrationswerte winkelabhängig in einer Tabelle abgelegt
Das Projekt "Verbundprojekt: Multifunktionale Photovoltaik-Stromrichter - Optimierung von Industrienetzen und öffentlichen Netzen (Multi-PV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Zur Einspeisung von Photovoltaikstrom in das elektrische Netz werden statische Wechselrichter verwendet. In herkömmlichen Anlagen haben sie die ausschließliche Funktion, mit hoher Effizienz und unter Einhaltung der Anschlussbedingungen Wirkarbeit an das Netz zu liefern. Betrachten wir Industrienetze, in denen elektrische Maschinen betrieben werden, ist in den meisten Fällen ein hoher Blindstrom zu verzeichnen. Typischerweise wird dieser durch Kompensationseinrichtungen zur Verfügung gestellt. Hier werden üblicherweise gesteuerte Kondensatorbänke und aktive Filteranlagen mit Stromrichtern eingesetzt, die induktive Blindleistung kompensieren. Gleichzeitig treten oftmals erhebliche Oberschwingungen bzw. transierte Ströme auf, die negative Auswirkungen auf den Netzbetrieb, Maschinen und auch die Produktion haben können. Zur Kompensation werden hier Filterkreise und teilweise Stromrichter verwendet. Photovoltaikwechselrichter sind prinzipiell in der Lage, diese Funktion quasi nebenbei zu übernehmen, ohne nennenswerte Zusatzkosten zu erzeugen. Damit eröffnet sich ein großes Einsatzpotenzial für multifunktionale Photovoltaiksysteme, um Netzbereiche mit hohen Qualitätsanforderungen zu erzeugen oder stark gestörte Netze wirtschaftlicher und umweltverträglicher zu machen. Neben dieser kostengünstigen Möglichkeit der Blindleistungskompensation steigt das Interesse an unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen (USV), da die Zuverlässigkeit des Verbundnetzes aufgrund der Blackouts wie z.B. in den USA, England und Italien immer wieder hinterfragt wird. Am deutlichsten wird das Potenzial der Multifunktionalität von PV-Stromrichtern n Industrienetzen offenbar. Der Betreiber eines Industrienetzes hat die Aufgabe sein Versorgungsnetz nach eigenen Kriterien zu optimieren. Diese Optimierung könnte durch multifunktionale Photovoltaikwechselrichter übernommen werden. Projektinhalt ist es, die technischen und wirtschaftlichen Potenziale zu analysieren und gerätetechnische Konzepte für den multifunktionalen Photovoltaikwechselrichter zu entwickeln. Diese Konzepte erfassen sowohl die Hardware und Software der Stromrichter als auch ihre Einbindung in die Netze mit entsprechender Sensorik und Schutztechnik. Zielsetzung des Projektes ist es, einen multifunktionalen PV-Stromrichter zu entwickeln der im Einzelnen folgende Funktionen erfüllt: - Blindleistungskompensation, - Oberschwingungskompensation, - Netzersatzversorgung, - Peak Shaving. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die Entwicklung von Konzepten welche die oben genannten Zusatzfunktionen mit einer Einspeisung nach dem EEG ermöglichen.
Das Projekt "Verbundprojekt: Multifunktionale Photovoltaik-Stromrichter - Optimierung von Industrienetzen und öffentlichen Netzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMA Solar Technology AG durchgeführt. Zur Einspeisung von Photovoltaikstrom in das elektrische Netz werden statische Wechselrichter verwendet. In herkömmlichen Anlagen haben sie die ausschließliche Funktion, mit hoher Effizienz und unter Einhaltung der Anschlussbedingungen Wirkarbeit an das Netz zu liefern. Betrachten wir Industrienetze, in denen elektrische Maschinen betrieben werden, ist in den meisten Fällen ein hoher Blindstrom zu verzeichnen. Typischerweise wird dieser durch Kompensationseinrichtungen zur Verfügung gestellt. Hier werden üblicherweise gesteuerte Kondensatorbänke und aktive Filteranlagen mit Stromrichtern eingesetzt, die induktive Blindleistung kompensieren. Gleichzeitig treten oftmals erhebliche Oberschwingungen bzw. transierte Ströme auf, die negative Auswirkungen auf den Netzbetrieb, Maschinen und auch die Produktion haben können. Zur Kompensation werden hier Filterkreise und teilweise Stromrichter verwendet. Photovoltaikwechselrichter sind prinzipiell in der Lage, diese Funktion quasi nebenbei zu übernehmen, ohne nennenswerte Zusatzkosten zu erzeugen. Damit eröffnet sich ein großes Einsatzpotenzial für multifunktionale Photovoltaiksysteme, um Netzbereiche mit hohen Qualitätsanforderungen zu erzeugen oder stark gestörte Netze wirtschaftlicher und umweltverträglicher zu machen. Neben dieser kostengünstigen Möglichkeit der Blindleistungskompensation steigt das Interesse an unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen (USV), da die Zuverlässigkeit des Verbundnetzes aufgrund der Blackouts wie z.B. in den USA, England und Italien immer wieder hinterfragt wird. Am deutlichsten wird das Potenzial der Multifunktionalität von PV-Stromrichtern n Industrienetzen offenbar. Der Betreiber eines Industrienetzes hat die Aufgabe sein Versorgungsnetz nach eigenen Kriterien zu optimieren. Diese Optimierung könnte durch multifunktionale Photovoltaikwechselrichter übernommen werden. Projektinhalt ist es, die technischen und wirtschaftlichen Potenziale zu analysieren und gerätetechnische Konzepte für den multifunktionalen Photovoltaikwechselrichter zu entwickeln. Diese Konzepte erfassen sowohl die Hardware und Software der Stromrichter als auch ihre Einbindung in die Netze mit entsprechender Sensorik und Schutztechnik. Zielsetzung des Projektes ist es, einen multifunktionalen PV-Stromrichter zu entwickeln der im Einzelnen folgende Funktionen erfüllt: - Blindleistungskompensation, - Oberschwingungskompensation, - Netzersatzversorgung, - Peak Shaving. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die Entwicklung von Konzepten welche die oben genannten Zusatzfunktionen mit einer Einspeisung nach dem EEG ermöglichen.