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e & i Elektrotechnik und Informationstechnik

, Volume 136, Issue 8, pp 368–376 | Cite as

Ortsnetz-Inselbetriebsversuch mit einem 2,5-MVA/2,2-MWh-Batteriespeicher: Messergebnisse und Vergleich mit einem Controller Hardware-in-the-loop Setup

  • Manfred WurmEmail author
  • Peter Jonke
  • Jürgen Marchgraber
  • Wolfgang Gawlik
  • Wolfgang Vitovec
Originalarbeit
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Zusammenfassung

Im Zuge der Diskussion der zunehmend dezentralen und fluktuierenden Erzeugung von Strom durch Anlagen auf Basis erneuerbarer Energieträger und der daraus drohenden Instabilität des Stromnetzes wird die Versorgung von Ortsnetzen bei Netzausfall durch Großbatteriespeicher überlegt. Es wird untersucht, inwieweit mit dem Smart Grid-Batteriespeicher (SGBS), der eine Leistung von 2,5 MVA und eine Kapazität von 2,2 MWh aufweist, ein Mittelspannungs-Ortsnetz oder ein Teil davon im Inselbetrieb versorgt werden kann. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Betrachtung des Einschaltvorganges einer bestimmten Anzahl an Trafostationen.

Da es im konkreten Fall aufgrund des gewählten Aufstellungsortes nicht möglich ist, ein Ortsnetz oder einen Teil davon direkt mit dem SGBS einzuschalten, wird versucht, unter Versuchsbedingungen gewisse Einschaltvorgänge nachzubilden und diese mit realen Einschaltvorgängen zu vergleichen. Parallel dazu werden durch ein C-HIL-Setup dieselben Lastschaltungen wie im Inselnetzversuch simuliert, um im Vorhinein eine Abschätzung betreffend die zu erwartende Funktion vornehmen zu können.

Es wird gezeigt, dass es möglich ist, mithilfe von Inselnetzversuchen solche Einschaltvorgänge realitätsnah nachzubilden und Aufschluss über deren dynamisches Verhalten zu erlangen.

Schlüsselwörter

Batteriespeicher Ortsnetz Inselbetrieb Einschaltvorgang C-HIL-Simulation 

Island mode test of a local area network with a 2.5 MVA/2.2 MWh battery storage system: results of the tests and comparison with a C-HIL-setup

Abstract

In case of power outage, smart grid battery storage systems (SGBS) are possible solutions to provide electric energy to a local area network. The paper describes test and validation of such a SGBS with nominal power of 2.5 MVA and a capacity of 2.2 MWh in island operation mode with focus on the required grid support functions. After validation of the control concepts with a C-HIL simulation the SGBS was tested in field trials. For the case of transient switch-on behavior during the safety critical process of black start a test setup with a 1000 kW load bank and 50 kW–200 kW induction machines has been realized. Both results, C-HIL and field tests, are presented and compared in this paper.

Keywords

battery storage system island mode local area network switch-on behavior black start C-HIL-simulation 

Notes

Danksagung

Diese Arbeit ist Teil des Forschungsprojektes „BatterieSTABIL“, gefördert aus Mitteln des Klima- und Energiefonds der österreichischen Bundesregierung.

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Die Forschungspartner des Projektes sind die Netz NÖ GmbH, die Technische Universität Wien, Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe, Arbeitsgebiet Elektrische Anlagen und das Austrian Institute of Technology (AIT).

Herrn Dipl.-Ing. (FH) Werner Hengst, Geschäftsführer der Netz Niederösterreich GmbH, sei vielmals für die Anregung zur Durchführung dieser Versuche gedankt. Ohne sein vielfältiges Interesse und die Bereitstellung der erforderlichen Mittel wäre dieser Beitrag nicht möglich gewesen.

Ein herzlicher Dank ergeht an Herrn Ulrich Asimus vom Betrieb Hochspannung der Netz Niederösterreich GmbH für den mühevollen Auf- und Abbau des Versuches.

Herrn Ing. Kurt Reinagel von der Abteilung Zählerwesen der Netz Niederösterreich GmbH danken wir besonders herzlich für die Durchführung der PQMS-Messungen sowie für seine Expertise bei der Auswertung der Versuche.

Literatur

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Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Austria, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  • Manfred Wurm
    • 1
    Email author
  • Peter Jonke
    • 2
  • Jürgen Marchgraber
    • 3
  • Wolfgang Gawlik
    • 3
  • Wolfgang Vitovec
    • 4
  1. 1.Netz Niederösterreich GmbHMaria EnzersdorfÖsterreich
  2. 2.AIT Austrian Institute of Technology GmbHWienÖsterreich
  3. 3.Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe (ESEA)Technische Universität WienWienÖsterreich
  4. 4.EVN AGMaria EnzersdorfÖsterreich

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