Im Zuge der Energiewende gewinnen erneuerbare Energien und elektrisch betriebene Verkehrsmittel zunehmend an Bedeutung. Für deren nachhaltigen Einsatz bedarf es fortschrittlicher Netztechnologien und leistungsfähiger Speichersysteme. Eine Herausforderung stellt die Integration neuer Hardware-Komponenten, in bestehende Netzumgebungen dar. Um den reibungslosen Betrieb sicherzustellen, müssen alle Komponenten miteinander verknüpft und vorab getestet werden. Beim Power-Hardware-in-the-Loop-Verfahren (PHIL) werden die zu prüfenden Komponenten nicht direkt in das echte System, sondern in einer Testanlage mit einer virtuellen Echtzeit-Systemsimulation eingebunden. Das Institut für Technische Physik (ITEP) des KIT betreibt eine solche PHIL-Testanlage im Energy Lab 2.0. Auf der Anlage können neue Netzkomponenten, Netztopologien und Netztechnologien in einer virtuellen Simulationsumgebung in unterschiedlichen Betriebsmodi geprüft werden. Im 50 Mikrosekundentakt liefert der Simulator den Wert für Spannung bzw. Strom an der Stelle des fingierten Netzes, an der das Testobjekt angeschlossen ist. Dieses Signal wird an Leistungsverstärker gesendet, die diese Werte übersetzen und als tatsächliche elektrische Größen an das Testobjekt ausgeben. Das zu testende Objekt „sieht“ so ein Stromnetz, aus dem es Leistung entnehmen und zurückspeisen kann. Diese Leistung wird gemessen und an den Echtzeitsimulator zurückgesendet, der sie im nächsten Rechenschritt berücksichtigt. Komplexe Betriebssituationen lassen sich schnell digital anpassen, sodass Testobjekte ohne großen Zeit- und Kostenaufwand unter wechselnden Konditionen geprüft werden können. Neue Hardware-Produkte können vorab optimiert und schneller zur Marktreife gebracht werden.
Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.
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