Wie man die Anti-Islanding-Leistung von Grid-Support validiert

+ Regenerativer Wechselstrom / Netzemulator

Betriebsmodi für Übungsnetzunterstützung

Moderne Wechselrichter für dezentrale Energieerzeugungsanlagen können ihre Wirk- und Blindleistung in Abhängigkeit von Netzspannung und -frequenz anpassen. Ein Test zur Vermeidung von Inselbetrieb mit Netzstützung ermittelt daher den spezifizierten Betriebszustand vor der Entstehung einer Insel, anstatt lediglich einen Leistungsfaktor von eins zu bewerten. Der Netzemulator stellt die erforderliche Spannung und Frequenz ein, während der Wechselrichter mit der entsprechenden Blindleistungsregelung oder Wirkleistungsanpassung arbeitet. Die Werte für die Wirk- und Blindlast der Insel werden anschließend um diesen Betriebspunkt herum optimiert. Dreiphasige Spannung, Strom, Leistung, Frequenz, Phasenwinkel und Reststrom werden gemessen, um den Zustand vor der Inselbildung für die Konformitätsprüfung von Wechselrichtern dezentraler Energieerzeugungsanlagen in verschiedenen Netzstützungskonfigurationen konsistent reproduzieren zu können. Jeder Betriebszustand wird unabhängig ermittelt, sodass das Verhalten der Insel bewertet werden kann, ohne Änderungen im Stützungsmodus, der Resonanzlast oder den Messkriterien zu kombinieren.

Nachdem der Betriebspunkt festgelegt wurde, wird die simulierte Netzverbindung hergestellt und das Wechselrichterverhalten aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird für jede erforderliche Spannungs-Frequenz-Stützkonfiguration wiederholt, wobei die Inselnetzabstimmung entsprechend dem Wechselrichterverhalten angepasst wird. Da die Netzstützfunktionen Wirk- und Blindstrom beeinflussen, können sie auch die Inselspannung, die Resonanzfrequenz, die Gleichgewichtsfrequenz und die Abschaltzeit verändern. Die automatisierte IEEE-1547.1-Sequenzierung hält die erforderliche Konfiguration aufrecht, führt den Netzübergang durch, erfasst die Abschaltwellenform und berechnet die Abschaltzeit für jeden Betriebszustand. Der resultierende Datensatz ermöglicht den Vergleich des Anti-Inselnetzverhaltens über verschiedene Stützmodi hinweg unter Verwendung konsistenter elektrischer Bedingungen, Messmethoden und Testsequenzen. Die Aufzeichnung sowohl der vorgegebenen Stützeinstellungen als auch der gemessenen elektrischen Größen vor der Inselnetzaktivierung liefert zudem Kontext für die Interpretation von Unterschieden in der Abschaltzeit zwischen verschiedenen Betriebszuständen.

Testlösung für netzgestützte Inselbildung

Der Test erfordert, dass Wechselrichter, Netzemulator und Resonanzinselmodell vor jedem Isolationsereignis den vorgegebenen Betriebspunkt im Unterstützungsmodus erreichen. Ein regenerativer Wechselstrom-/Netzemulator kann programmierbare Netzspannungs- und Frequenzbedingungen reproduzieren und dabei die für die Konformitätsprüfung von DER-Wechselrichtern benötigte Wirk- und Blindleistung bereitstellen oder aufnehmen. Die automatisierte Steuerung koordiniert die Anti-Inselbildungssequenzen zur Netzstützung, einschließlich Spannungs- und Frequenzeinstellungen, Lastanpassung, Netzisolation, Wellenformerfassung und Analyse der Abschaltzeit. Das programmierbare Leistungsverhalten unterstützt die Testbedingungen für die Blindleistungsregelung bei Änderungen der Wechselrichter-Betriebspunkte, während die integrierte Messung die für die IEEE-1547.1-Workflows benötigten Spannungs-, Strom-, Leistungs-, Frequenz- und Phaseninformationen liefert. Dieselbe Testarchitektur kann verschiedene Spannungs- und Frequenzstützmodi testen, ohne dass für jede Spannungsklasse ein separater transformatorbasierter Aufbau oder ein manueller Neuaufbau des Resonanzinselnetzes für jeden Betriebszustand erforderlich ist. Die erfassten Betriebspunktdaten können mit jedem Ergebnis gespeichert werden, sodass Änderungen der Abschaltzeit mit dem für diesen Unterstützungsmodus vorgegebenen Wirk- und Blindverhalten korreliert werden können.

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