Echtzeitsimulation von Wechselrichtern in PV-Kraftwerken

Abstract:
Um den geänderten Anforderungen in intelligenten und dezentralisierten Netzen der Zukunft gerecht zu werden, müssen regenerative Erzeugungsanlagen einen Beitrag zur Aufrechterhaltung einer hohen Spannungsqualität und Versorgungssicherheit leisten. Beim Betrieb und insbesondere in der Inbetriebnahmephase großer Photovoltaik (PV)-Kraftwerke können jedoch unerwünschte Effekte auftreten, welche im Vorfeld durch Einzelanlagentests im Prüffeld oder beim Vergleich mit Referenzanlagen ähnlicher Größe nicht beobachtet wurden. Diese Effekte können zu einer Verletzung der geltenden Grenzwerte führen und infolgedessen den Anschluss der Anlage an das Netz verzögern. In diesem Beitrag wird ein Echtzeitsimulator zur Controller-Hardware-in-the-Loop (CHiL) Simulation vorgestellt, welcher die Untersuchung von Wechselrichtern in PV-Kraftwerken vereinfachen und damit eine schnelle Grundlage für Regelungsoptimierungen bilden soll. Dazu wird zunächst auf die Konzeption der Hard- und Software eingegangen. Im Anschluss wird gezeigt, dass der Simulator sowohl bei der Abbildung des Normalbetriebs, bei linearer und nichtlinearer Netzimpedanz, als auch bei Spannungseinbrüchen im Netz, eingesetzt werden kann.