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Hybrid Test Bench - SMA Solar Technology AG

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Hybrid Test Bench
Niestetal, Deutschland
Am Hauptsitz der SMA Solar Technology AG in Niestetal / Deutschland steht ein weltweit einzigartiges
Testzentrum für hybride Energiesysteme. Die rund 5 Megawatt große Anlage mit vielfältigen Funktionen und
zahlreichen Testoptionen ermöglicht die Erprobung neuer Systemtechnologien für die hybride Stromversorgung.
Darüber hinaus dient sie der Zertifizierung neuer Produkte für Hybrid- und Speichersysteme auch für die
Megawattklasse.
In der Testanlage werden klassische hybride Inselstromnetze wie beispielsweise für die Dorfstromversorgung in
netzfernen Regionen simuliert. Darüber hinaus werden auch hybride Netze zur Versorgung großer industrieller
Netze nachgestellt. Dabei wird der parallele Betrieb von Solarstrom- und Dieselgeneratoren bei hohem
Solarstromanteil durch den Einsatz der SMA Fuel Save Solution zur Regelung und Steuerung ermöglicht.
Technische Beschreibung der Netzsimulation
Um eine Stromversorgung aufzubauen, benötigt man immer eine netzbildende Quelle. Diese Aufgabe
übernehmen in hybriden Energieversorgungssystemen Dieselgeneratoren. Im ersten Schritt wird durch das
Hochfahren der Generatoren ein Netz gestellt. Die Infrastruktur der SMA Hybrid Test Bench wurde für eine
Generatoranschlussleistung von 1,6 MW ausgelegt. Nach der Netzbildung der Generatoren wird eine
ohmsche Grundlast von 100 kW zugeschaltet, um das Generatornetz mit einer Grundlast zu belasten. Im
Anschluss synchronisieren sich der Batteriewechselrichter und der PV-Wechselrichter auf das Generatornetz
auf und unterstützen somit das Hybridnetz. Um eine Last zu simulieren, wird Leistung aus dem Hybridnetz
genommen und mit Hilfe eines weiteren Wechselrichters in das öffentliche Netz eingespeist. Mit einem zum
„Lastwechselrichter“ umfunktionierten PV-Wechselrichter ist es möglich, verschiedene Lastkurven zu simulieren.
Sunny Central Zentralwechselrichter und Sunny Central Storage Batteriewechselrichter
sind mit den Hauptsammelschienen verbunden. Dabei fungieren die Wechselrichter als
Photovoltaik- und Lastwechselrichter.
Transformator mit variablen induktiven
Netzimpedanzen zur Simulation von
Kabellängen von mehreren Kilometern.
Das Testsystem ermöglicht Leistungstests mit unterschiedlichen Konfigurationen und Lastcharakteristiken bis zu einer Gesamtleistung von circa 5 MVA. Damit wird die Energieversorgung von netzfernen Wohnsiedlungen oder
industriellen Anwendungen simuliert. Neben der Verifizierung von Kommunikationsschnittstellen zum Beispiel zu
Batteriemanagement-Systemen oder Dieselgeneratorsteuerungen können dadurch auch Leistungstests im MWBereich realisiert werden. Variable Impedanzen erlauben die Simulation von unterschiedlichen Kabellängen.
Ein variabler Widerstand ist Bestandteil der Kabellängensimulation. In PhotovoltaikKraftwerken gilt es häufig lange Distanzen zu überwinden, die in einem kompakten
Testcenter so simuliert werden können.
Die Stromschienen mit 4000A Nennstrom ermöglichen zudem umfangreiche Kurzschlusstests. Die in den verschiedenen Systemlösungen eingesetzten SMA-Produkte werden somit unter realitätsnahen Bedingungen getestet. Dadurch werden das Verhalten von Wechselrichtern, Generatoren und SMA Fuel Save Controllern überprüft und gegebenenfalls Software-Anpassungen vorgenommen.
Darüber hinaus werden im Testcenter verschiedene Netzszenarien und Softwareanpassungen
sowie Fehler simuliert, die durch das Zusammenspiel der verschiedenen Systemkomponenten
wie Dieselgeneratoren, Photovoltaikanlage,
Solar- und Batterie-Wechselrichter und Speichermedien entstehen. Dadurch kann später
der reibungslose Betrieb eines realen PV-DieselHybridsystems gewährleistet und notwendige
Anpassungen können direkt bei der Installation
vorgenommen werden. Auch die Funktionsfähigkeit der SMA-Komponenten unter schwierigen
Umgebungsbedingungen wird nachgestellt, so
dass bereits im Vorfeld Vorkehrungen getroffen
werden können, um den optimalen Betrieb eines
Hybridsystems sicherzustellen.
Eingesetzter Dieselgenerator im Testbetrieb. Leistung: 800 kVA aus insgesamt
zwei Generatoren.
Die Besonderheiten beim Betrieb einer PV-Diesel Hybrid
Anlage – wie zum Beispiel die Einhaltung der Minimallast
bei den eingesetzten Dieselgeneratoren oder die Bereitstellung von Reserveleistung zum Ausgleich von Erzeugungsschwankungen können dort ebenso wie die Funktionalitäten
des SMA Fuel Save Controllers besonders anschaulich
dargestellt werden.
Auf Kundenwunsch kann jede Hybridanlage fernüberwacht
und gewartet werden In der Testanlage wird darüber
hinaus sichergestellt, dass die SMA Fuel Save Solution und
die SMA-Lösungen zur Speicherintegration stets den internationalen Marktanforderungen entsprechen.
Batterien wie diese Li-Ionenbatterien, NiCl- Hochtemperaturbatterien und andere Batterietechnologien werden im Testzentrum für den Einsatz in hybriden
Energiesystemen getestet.
Technical specifications subject to change without notice.
SMA Solar Technology AG
Sonnenallee 1
34266 Niestetal
Tel: +49 561 9522-0
Fax: +49 561 9522-100
E-Mail: info@SMA.de
www.SMA.de
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