Digital Grid Lab

Im Digital Grid Lab bilden wir mit unserem neuen Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Simulator Verteilnetze im Leistungsbereich bis 800 kVA in der Niederspannung ab. Dabei erfolgen die simulative Nachbildung des Netzzustands und die Abbildung des digitalen Kommunikationssystems im HIL-System. Dies erlaubt uns Betriebsentscheidungen oder Systemänderungen im Vorfeld zu bewerten.

Die Entwicklungsumgebung lässt den Entwurf modernster Steuerungskomponenten z.B. auf Basis von künstlicher Intelligenz zu. Die Leitwarte stellt die Kommunikationszentrale dar. Sie ermöglicht das Monitoring und die Visualisierung des Netzbetriebs sowie die Kopplung mit einem digitalen Netz-Zwilling (PHIL).

Virtueller Rundgang durch das Digital Grid Lab#

Digitaler Zwilling – Micro Grid#

© Fraunhofer ISE

Mit unserem leistungsstarken Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulator modellieren wir Ihr dezentrales Energiesystem oder Stromnetz in einer detaillierten Form. Je nach Situation emulieren wir Teile hiervon im Labor mit unserer Power-HIL Umgebung oder binden externe Signale über unsere Leitwarte mit ein. Diese erlaubt es Betriebsentscheidungen (z.B. Schalthandlungen) oder Systemänderungen im Vorfeld zu bewerten.

Power-HIL Tests bilden beliebige Netzanschlusspunkte mit Leistungsverstärkern im Labor nach. Sie erlauben mit Netzsimulatoren bis zu 800 kVA die detaillierte Untersuchung z.B. von Einschaltvorgängen oder Netzsynchronisation.

Die Leitwarte bietet mit allen typischen Leittechnikprotokollen die bidirektionale Anbindung von externen Systemen.

EMS und Smart Metering Systeme#

Einbau eines intelligenten Smart Meters
© Dmitry Kalinovsky/shutterstock.com

Zur Konzeption und Implementierung von Smart Metering Lösungen bieten wir eine umfangreiche Testinfrastruktur sowie technische Beratungsdienstleistungen an. Unsere Experten arbeiten hierbei eng mit SMGW-Herstellern, Gateway Administratoren (GWA) und Verteilnetzbetreibern (VNB) zusammen.

Wir begleiten Sie bei der Entwicklung und Inbetriebnahme und integrieren Ihre Komponenten für Interoperabilitäts- und Funktionstests in unsere Laborinfrastruktur bzw. stellen je nach Anwendungsfall auch einen Remote-Zugang bereit.

Komponenten- und Reglertests#

© Fraunhofer ISE

Vor dem Einsatz bei Kunden oder im Feld können Sie die von Ihnen entwickelten elektrischen Komponenten (z.B. für intelligente Haushaltsgeräte) und Regler (z.B. Energiemanagementsysteme) unter flexiblen Anschluss- und Einsatzbedingungen hinsichtlich ihres realen Verhaltens bei unterschiedlichen Stromnetzzuständen, ihrer Rückwirkung auf das Stromnetz, und ihrer Zuverlässigkeit bei unterschiedlicher kommunikativer Anbindung (verschiedene Protokolle) bei uns testen.

Hierzu erstellen wir für Sie mit unserer PHIL-Ausstattung eine reale Testumgebung und erarbeiten gemeinsam mit Ihnen aussagekräftige Testszenarien, welche normale Einsatzfälle, aber auch Härtefälle real nachbilden.

Abgerundet werden diese Tests durch Kommunikations- und Konformitätstests zu verschiedenen energietechnischen Komponenten.

Test von Ladeinfrastruktur#

Leitwarte
© Fraunhofer ISE

Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge verfügt über zahlreiche Schnittstellen. In unserem Digital Grid Lab bilden wir diese mit unserem Hardware-in-the-Loop Simulator nach und evaluieren ihre Ladeinfrastruktur. Dies beginnt mit der Kommunikation zum Fahrzeug gemäß ISO 15118 oder IEC 62196.

Weitere Kommunikationsstrecken sind die Anbindung zum lokalen Energiemanager oder externen Lademanagement. Anforderungen durch den Netzbetreiber in Form von Leistungs- und Blindleistungsvorgaben bewerten wir genauso wie das Verhalten Ihrer Ladestation gemäß Netzanschlussrichtlinien.

Technische Ausstattung#

Hardware-in-the-Loop (HIL) System von typhoon HIL

 

8 Leistungsverstärker (je 100 kVA) von cinergia, flexibel einsetzbar z.B. zur Netzemulation

 

reale Netzleitwarte

 

Teststand für Smart Grid Leitsysteme und Kommunikationstechnologien

 

Umfangreiche Toolsuite zu IP-basierten Kommunikationsprotokollen

 

Benchmark Testumgebung zur Charakterisierung von Energiemanagementsystemen