Das Vorhaben RELINK setzt sich als Ziel, die Entwicklung von leistungselektronikbasierten, intelligenten Systemen zur Ertüchtigung des regionalen und überregionalen Netzbetriebes sowie der Flexibilisierung dessen Einsatzfunktionen umzusetzen. Das Ziel des Teilvorhabens ist, diese Systeme in einer modularen Struktur aufzubauen, wodurch sie besonders effizient, zuverlässig und skalierbar sowie kompakt werden sollen. Durch innovative Algorithmen, entwickelt von dem Lehrstuhl für Leistungselektronik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wird die Aufteilung der Verluste über verschiedene Zellen bestimmt, um die Effizienz und die Lebensdauer des Systems in Echtzeit zu steuern und zu optimieren. Dieses innovative Verfahren wird die Wartungs- und Reparaturkosten senken. Die Verwendung hybrider Zellen wird ermöglichen auf Gleichstrom-(GS)-Schutzschaltungen verzichten zu können und gleichzeitig das System bei GS-Fehlern vom Netz zu trennen. Diese Option wird weiter die Kosten und das gesamte Volumen reduzieren. Um die Limitierungen und Potenziale der erwähnten Lösungen realistisch bewerten zu können, wird eine innovative 'RELINK-Laborplattform' eingesetzt. Diese soll eine experimentelle Validierung erlauben, ohne die Notwendigkeit, ein ganzes System zu bauen, was bis dato kaum zu finden ist.
Das Ziel des Teilvorhabens ist die Erarbeitung und Beschreibung von Potenzialen zur Erbringung von heutigen und zukünftigen Netzservices bei gleichzeitig hohem Nutzungsgrad von lokaler, erneuerbarer Erzeugung und systembedingtem Speichereinsatz. Darauf aufbauend unterstützt das Fraunhofer IFF die Konzeptionierung und Entwicklung innovativer, leistungselektronikbasierter Komponenten zur Erbringung von Systemdienstleistungen. Als weiteres Ziel sieht das IFF die technische Aus- und Bewertung des entwickelten Umrichterkonzeptes, unter Berücksichtigung der eingangs aufgestellten Anforderungen. Weiterhin wird eine Analyse der Wirtschaftlichkeit der Umrüstung bzw. des Einsatzes der Komponenten unter Beachtung der aktuellen Kosten- bzw. Umlagen- und Entgeltstrukturen durchgeführt.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
Ziel des Projektes ist die Erforschung einer neuartigen Umrichtertopologie für Windenergieanlagen, welche die Vorteile der Niederspannungstechnik in Bezug auf Fehler- und Redundanzverhalten und die Vorteile der Mittelspannungstechnik in Bezug auf niedrige Ströme vereint. Ermöglicht werden soll redundanter Betrieb mit verminderter Leistung nach dem Ausfall eines Leistungshalbleiters. Zum anderen sollen die Kurzschlussströme bei Ausfall eines Leistungshalbleiters reduziert werden, in dem sich im Fehlerfall weiterhin eine Gegenspannung im Kurzschlusskreis befindet. Dadurch können die Belastungen des Generators und des Getriebes reduziert werden. Die Auswirkungen des Fehlerverhaltens auf die Anlagendimensionierung soll erforscht werden.
Im Rahmen des Förderprojekts WAGSA wurde von den Partnern Voith Hydro und Loher GmbH eine wartungsarme Gezeiten-Strömungsanlage entwickelt. Hierbei war Loher GmbH der exklusive Entwicklungspartner für das elektrische Generatorsystem, bestehend aus dem eigentlichen Generator (an die Unterwasser-Turbine angebaut), dem Umrichter (auf der Landseite stehend) und der Regelung (im Umrichter integriert). Die Aufgabenstellung war die Konzeption, Entwicklung, Bau und Test dieses Systems entsprechend den Anforderungen von Voith, die in der Spezifikation dokumentiert wurden. Besonderer Schwerpunkt waren dabei die Grundkonzeption der Anlage, nach der alle wartungsanfälligen und komplexen Komponenten an Land stehen sollen, während die Unterwasserkomponenten für einen 15-jährigen Betrieb ohne jede präventive Wartung auszulegen sind. Diese Grundkonzeption gilt natürlich auch und besonders für den Generator, der hierfür als getriebelose, wassergeflutete Maschine mit einer innovativen statischen Dichtung ausgeführt wurde. Das Projekt wurde abgeschlossen mit diversen Tests sowie der Installation einer Demonstrator-Turbine vor Korea und ersten Konzept-Ideen für das Upscaling auf 1MW Größe.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
Durch die Netzintegration eines immer größer werdenden Anteils erneuerbarer Energien steigt auch der Anteil an Erzeugern, welche eine leistungselektronische Netzkopplung aufweisen. PV-Anlagen wandeln mittels Wechselrichter einen Gleichstrom in einen Wechselstrom um. Windkraftanlagen nutzen Frequenzumrichter, um die Drehfrequenz einer drehzahlvariablen Windturbine an die starre Netzfrequenz anzupassen. Bei einer leistungselektronischen Netzkopplung werden durch die Umrichter auch Oberschwingungsströme oberhalb der Netzfrequenz von 50 Hz in das Netz eingespeist, welche die Spannungsqualität im Netz beeinflussen können. Das aktuelle Regelwerk legt dabei Obergrenzen für die Aufnahmekapazität der Netze für Oberschwingungsströme fest. Die jetzigen Bewertungsverfahren führen oftmals dazu, dass die vorhandenen Netzkapazitäten nicht optimal ausgenutzt werden. So resultieren aus den aktuellen Bewertungsverfahren bei mehreren regenerativen Einspeisern in der Theorie höhere Störpegel, als bei Messungen festgestellt werden. Dies hat im Wesentlichen drei Ursachen: - Überlagerungs- und Auslöschungseffekte werden nicht korrekt erfasst - Die Netzvorbelastung, bzw. die Netzverzerrung wird nicht ausreichend berücksichtigt - Der Wert für die Netzimpedanz wird nur grob abgeschätzt. Das Ziel des Verbundprojektes NetzHarmonie ist die Erarbeitung neuartiger Bewertungsverfahren für Oberschwingungen im Netz. Im Rahmen mehrerer Messkampagnen soll die Ausbreitung und Überlagerung von Oberschwingungsströmen innerhalb einer Netzebene und über die Netzebenen hinweg erfasst werden. Dazu werden verschiedene Messgeräte in den Netzen positioniert und mittels einer synchronisierten Messung werden die Oberschwingungspegel an den Messpunkten erfasst. Durch die gleichzeitige Messung können Aussagen über die Ausbreitungsmechanismen von Oberschwingungen getätigt werden, welche zur Erarbeitung von neuartigen Bewertungsverfahren genutzt werden können. Neben der Messung von Oberschwingungen, wird in dem Verbundprojekt auch die Netzimpedanz vermessen. Dazu wird ein neuartiges Messgerät eingesetzt, welches mittels Anregung des Netzes die frequenzabhängige Netzimpedanz des Mittelspannungsnetzes im regulären Netzbetrieb messen kann. Durch die Kenntnis der frequenzabhängigen Netzimpedanz ist eine genaue Ermittlung des Verursachers von Spannungsverzerrungen im Netz möglich. Des Weiteren kann auf Basis der Messungen ein Umrichter so eingestellt werden, dass die Oberschwingungsbelastung am Netzverknüpfungspunkt sinkt. Zukünftig könnten Umrichter sogar aktiv Oberschwingungen dämpfen. Dies ist das Ziel einer Machbarkeitsstudie im Rahmen des Verbundvorhabens. Dabei soll ein Umrichter entwickelt werden, welcher durch aktive Einspeisung von Oberschwingungsströmen mit entgegengesetzter Phasenlage zu den Verzerrungen (destruktive Überlagerung) den Störpegel im Netz reduziert.
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