Deutliche Erweiterung des Funktionsumfangs bei den vielseitigen 1-bis-3-Phasen AC-Quellen/Senken von REGATRON: TC.ACS neu mit Leistungsmodus.

Das Anwendungsspektrum der netzrückspeisenden TC.ACS-Serie wird immer grösser. Der neue Leistungsmodus vereinfacht die Simulation von AC-Verbrauchern und ermöglicht Belastungstests von Generatoren, AC-Ladestationen für Elektrofahrzeuge sowie Power Units im Aviatikbereich.

Der Lastmodus der TC.ACS-Serie ist zusätzlich zum bestehenden RLC-Modus mit dem neu entwickelten Leistungsmodus erweitert worden.

Bei vielen zu simulierenden Verbrauchern sind Scheinleistung und Leistungsfaktor cos(φ) bekannt, daraus können die Werte für die Abbildung als RLC-Last berechnet werden. Zur Vereinfachung der Simulation bietet der neue Leistungsmodus dem Anwender nun die Möglichkeit, die Sollwerte für Scheinleistung und Leistungsfaktor cos(φ) oder alternativ die Wirk- und Blindleistung induktiv oder kapazitiv vorzugeben. Die gewählte Leistung und die Verschiebung zwischen Spannung und Strom werden dabei konstant gehalten. Die voll netzrückspeisenden TC.ACS-Netzgeräte arbeiten in allen vier Quadranten und erlauben daher den Einsatz des Leistungsmodus sowohl im Quellen- als auch im Senkenbetrieb. Alle drei Phasen werden individuell gegen den gemeinsamen Neutralleiter geregelt. Die Ansteuerung erfolgt über die Anwendersoftware ACSControl oder über die gängigen Schnittstellen CAN oder .NET API.

Der Leistungsmodus ist eine optionale Funktion. Er kann bei bereits ausgelieferten TC.ACS-Geräten vom Anwender vor Ort nachgerüstet werden.

Zur Kontaktseite

Anwendungsbeispiel 1: Simulation von AC-Verbrauchern im Smart-Grid-Versuchsaufbau

Durch die Kombination von REGATRON DC- und AC-Netzgeräten kann ein vollständiges Smart-Grid-Modell aufgebaut werden. Dies ermöglicht Studien zum dynamischen Verhalten, zur Netzstabilität sowie zum Test von Energiemanagement-Systemen unter verschiedensten Bedingungen.

Die DC-Netzgeräte (Quellen) können z. B. für die Simulation von Photovoltaikanlagen oder von Brennstoffzellenarrays eingesetzt werden. Die netzrückspeisenden Quelle-Senke-DC-Netzgeräte übernehmen die Simulation von Energiespeichern wie z. B. Batterien oder im Senkebetrieb beispielsweise die Simulation von Elektrolyseuren. Die 4-Q-AC-Netzgeräte werden als Netzsimulatoren eingesetzt und sind in der Lage, die verschiedensten Stromnetzsituationen nachzustellen. Mit dem neu verfügbaren Leistungsmodus können die AC-Geräte auf einfache Weise die unterschiedlichsten „Verbraucher“ simulieren.

Anwendungsbeispiel 2: Belastung von Generatoren

Der neue Leistungsmodus ermöglicht die Simulation induktiver und kapazitiver Lasten mit einem Leistungsfaktor (PF) von -1…1. Daher eignen sich die TC.ACS-Netzgeräte neu auch für das Testen von Generatoren. Für diese Anwendungsart stellt die doppelte Überlastfähigkeit der TC.ACS-Serie zudem eine wertvolle Eigenschaft dar.

Der neue Leistungsmodus ist nicht nur für die Belastung von Netzgeneratoren mit 50/60 Hz geeignet, sondern erweitert auch das Anwendungsspektrum in der Aviatik. Neu können z. B. Tests von Ground Power Units (GPU) und Auxiliary Power Units (APU) mit Frequenzen von 400 oder 800 Hz problemlos durchgeführt werden.

Anwendungsbeispiel 3: Test von Ladesäulen

Im Bereich der Prüfung von Ladestationen für E-Fahrzeuge (EVSE) lassen sich die TC.ACS-Geräte im spannungsgeregelten Betrieb als Netzsimulatoren oder im Leistungsmodus als Elektrofahrzeugsimulatoren (EV-Simulator) zur direkten Belastung der AC-Ladestation einsetzen. Bei der weiteren Entwicklung der Stromnetze wird auch die Energiespeicherkapazität von Elektrofahrzeugen zur Abdeckung von Verbrauchsspitzen herangezogen werden. Die TC.ACS-Serie ist bestens auf die Simulation solcher Prozesse vorbereitet: Die sogenannten Vehicle-to-Grid (V2G) oder Vehicle-to-Home (V2H) Funktionalitäten lassen sich ohne Einschränkungen austesten. Zum einen arbeiten die Geräte voll bidirektional und netzrückspeisend und zum anderen bieten sie umfangreiche Testmöglichkeiten, um das normkonforme Prüfen der Energieerzeugungsanlagen zu gewährleisten.

Gängige Netz- und EMV-Normen, welche mit der TC.ACS-Serie getestet werden können

Netznormen: VDE AR N 4105:2018, VDE AR N 4110:2018 (DIN VDE V 0124 100:2020 ), IEC TS 63106 1:2020, IEEE 1547.1:2020 und UL 1741:2001
EMV-Immunität: IEC/EN 61000-4-11, 4-13, 4-14, 4-27, 4-28, 4-34
EMV-Emission: IEC/EN 61000-3-2, 3-3, 3-11, 3-12

Bedienung und Einstellung des Leistungsmodus

In der Bedien-, Service- und Analyse-Software ACSControl bietet ein eigener Tab eine benutzerfreundliche Steuerung (Start, Stop, Discharge) und Einstellung des Leistungsmodus. Die Einstellungen können wahlweise für jede Phase einzeln oder für alle Phasen gleichzeitig vorgenommen werden. Abhängig von den Anforderungen der Anwendung kann der Benutzer zwischen der Sollwertvorgabe Scheinleistung (S) / Leistungsfaktor cos(φ) und Wirkleistung (P) / Blindleistung (Q) wählen. Je nach gewählter Sollwertvorgabe sind die Einstellungen für S/cos(φ) oder P/Q aktiv.

Die Konfiguration des Leistungslimits und die Limitierung der Anstiegsgeschwindigkeit des Leistungsreglers können gemeinsam mit anderen Systemkonfigurationen im Tab „System Config“ in den Einstellungen vorgenommen werden.

Der Scope, aufgezeichnet mit den Werten aus dem ersten Bild in diesem Abschnitt, zeigt die Verschiebung zwischen Spannung (rot) und Strom (blau) der Phase L1 resultierend aus der Vorgabe von S/Cos(φ) bzw. P/Q.

Der Leistungsmodus kann wahlweise auch über die API sowie über die TC.ACS.CANmp Schnittstelle konfiguriert und gesteuert werden. Diese Schnittstellen ermöglichen eine einfache Integration des Leistungsmodus in einen Prüfstand oder ein übergeordnetes Automatisierungssystem.