Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISEMesskampagne „Zukunftskraftwerk PV“ im TestLab Power Electronics
Die zentrale Aktivität des TestLab Power Electronics ist die Vermessung und Charakterisierung von leistungselektronischen Einspeiseeinheiten für Industriekunden. Das Spektrum reicht dabei von Solarwechselrichtern über Batterieumrichter bis zu Blockheizkraftwerken. Typische Anwendungsfälle sind Spannungseinbruchs-Tests, Prüfung von Einspeiserichtlinien oder Wirkungsgradvermessungen. Im Gespräch mit dem Kunden klären unsere Prüfingenieure individuelle Wünsche und Bedürfnisse ab und finden maßgeschneiderte Lösungen. Um sich ein solches Maß an Vielfalt und Flexibilität zu erhalten, ist ein hoher Ausbildungsstand für unser Personal von ebenso großer Bedeutung wie der regelmäßige Blick über den Tellerrand.
Immer wieder kommt es dazu, dass in den Räumen des TestLab Power Electronics Messungen für öffentlich geförderte Forschungsprojekte stattfinden. Diese komplexen Messaufträge stellen unsere Prüfingenieure regelmäßig vor neue Herausforderungen und tragen so dazu bei, auch im Tagesgeschäft kreative, einzigartige Lösungen für Kundenwünsche finden zu können.
Im November 2017 wurde eine dreiwöchige Messkampagne im Rahmen des Forschungsprojekts „Zukunftskraftwerk PV“ durchgeführt. Dafür wurden zwei modifizierte Zentralwechselrichter der Megawatt-Klasse im Parallelbetrieb gefahren. Die DC-Versorgung der beiden Großwechselrichter konnte im Zusammenspiel unseres Megawatt-Solarsimulators mit unserem neuen, vielseitig einsetzbaren AC- / DC- Simulator sichergestellt werden. Durch eine eigens entwickelte Regelung konnte erreicht werden, dass die Geräte sowohl ins öffentliche Stromnetz einspeisen als auch im Fehlerfall ein Inselnetz bilden können. Die Kombination der Photovoltaik-Wechselrichter mit einem Blockheizkraftwerk und einer Lastbank als Verbraucher lässt ein sogenanntes „Micro-Grid“ entstehen, das von den Wechselrichtern aufrechterhalten wird. Auch einen plötzlichen Wechsel zwischen Netzanschluss und Inselbetrieb verkraftet die neuartige, am Fraunhofer ISE entwickelte Regelung.
Der Aufbau dieses Systems mit den vier Hauptkomponenten Lastbank, BHKW-Generator und zwei Zentralwechselrichtern stellte unser Laborteam vor große Herausforderungen. Um alle Geräte überwachen zu können, wurde ein aufwendiges Messsystem bestehend aus Dewetron-Leistungsmessgeräten installiert. Die intensive Beteiligung der Prüfingenieure des TestLab Power Electronics an diesen Aktivitäten verdeutlicht, dass unsere Kompetenzen gerade dort besonders ausgeprägt sind, wo neben Standard-Vermessungen auch kompliziertere Mess- und Entwicklungsaufgaben warten.
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