Ormazabal beteiligt sich an Echtzeitsimulation im Smart Grid Labor

27.07.2020 – Das neue Smart Grid Technology Lab der TU Dortmund forscht zu aktuellen Fragen rund um Spannungsschwankungen infolge der Einspeisung volatiler erneuerbarer Energien oder durch gleichzeitiges Laden einer großer Anzahl Elektro-Autos. Am ie³, dem Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft der Technischen Universität Dortmund werden dazu verschiedene Netzsituationen im Labor realistisch simuliert.

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Im Smart Grid Technology Lab an der TU Dortmund können verschiedene Netzsituationen realistisch simuliert werden. Foto: TU Dortmund

Für die Übersetzung vom Mittel- auf das Niederspannungsnetz in der Prüfumgebung war ein Transformator gefragt, der unzulässige Spannungsschwankungen kompensiert – und das vollautomatisch auf Basis eines vorgegebenen Regelalgorithmus. Ormazabal lieferte dazu einen regelbaren Ortsnetztransformator (rONT), dessen Steuerung eigens auf die Anforderungen des Labors zugeschnitten wurde. Dabei konnte Ormazabal auf die Erfahrungen aus dem eigenen Smart-Grid-Labor zurückgreifen, das das Unternehmen in der Nähe seines Hauptsitzes in Spanien betreibt.

Gesucht: Speziallösung mit 10 kV/10 kV Transformator

Die TU Dortmund hatte das Energieunternehmen Uniper Anlagenservice GmbH mit dem Aufbau der Prüfumgebung beauftragt. Um unterschiedliche netzübliche Einspeisesituationen, z.B. den Anschluss einer DC-Schnellladestation für Elektro-Autos, nachzubilden, sollte für die Eingangsseite ein regelbarer 10 kV/10 kV Transformator mit einem Spannungsband von +/- 10 % verwendet werden. Für die Ausgangsseite war ein 10 kV/0,4 kV rONT vorgesehen. Voraussetzung für den Einsatz im Smart Grid Technology Lab war zudem, dass Umschalten und Regeln des Transformators auch aus der Ferne möglich sind.

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Bei dem rONT an der Ausgangsseite handelt es sich um einen Standardtransformator mit 10 kV/0,4 kV. An der Eingangsseite war ein 10 kV/10 kV Transformator gefragt – eine Sonderlösung, die Ormazabal realisiert hat. Foto: TU Dortmund

Gefunden: Ormazabal-rONT mit Laststufenschalter

Der regelbare Ortsnetztransformator verknüpft eine intelligente Steuerung mit dem sogenannten on-load tap charger (OLTC): ein automatischer Laststufenschalter, der aus der Ormazabal-eigenen Entwicklung stammt und die Spannung in Schritten von 2,5 % anpassen kann. Dabei reagiert der Transformator vollautomatisch und ohne manuelles Eingreifen auf wechselnde Spannungsverhältnisse und sorgt über eine mittelspannungsseitige Regelung für eine konstante Ausgangsspannung. Ein spezieller Regelalgorithmus macht den Spannungsausgleich möglich.

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Beide rONT sind via Fernsteuerung von einem Gehäuse außerhalb des Transformatorraums bedienbar. Foto: TU Dortmund

 

Systemtest erfolgreich bestanden

Von der ersten Anfrage bis zur Inbetriebnahme der Komponenten verging knapp ein Jahr mit intensiver Beratung und gemeinsamer Planung. Während der Inbetriebnahme der Anlage wurde ein vollständiger Systemtest durchgeführt. Dabei wurden beide rONT zunächst durch eine manuelle Änderung des Stufenwertes geprüft. In einem zweiten Schritt wurde der automatische Regelalgorithmus getestet, indem bei einem rONT manuell die Primärspannung geändert wurde. Der jeweils andere rONT kompensierte diese Spannungsschwankungen automatisch, sodass die Sekundärspannung innerhalb des definierten Regelungsbandes blieb. (ds)

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Beim Systemtest während der Inbetriebnahme des Labors wurden beide rONT einer manuellen Prüfung unterzogen. Foto: TU Dortmund

www.ormazabal.com/de