Zentrum für angewandte Simulationen
Das Zentrum für angewandte Simulationen „Auf AEG“ besteht aus drei einzelnen Laboren, die jedes für sich ein Alleinstellungsmerkmal haben und zusammen als integrierter Laborkomplex betrieben werden können. In den Laboren wollen die Wissenschaftler des Lehrstuhls Antworten auf wichtige Fragestellungen zur zukünftigen Gestaltung und des Betriebs von Stromnetzen geben, um auch im Spannungsfeld der Energiewende, eine hohe Versorgungssicherheit und -zuverlässigkeit, bei gleichzeitiger Dekarbonisierung sicherzustellen.
Wenn Sie sich genauer über die einzelnen Labore informieren wollen, klicken Sie bitte auf den entsprechenden Labornamen im Dorp-down Menü. Details über die durchgeführten Untersuchungen am Zentrum für angewandte Simulationen haben wir in diesem Fact Sheet für Sie zusammengestellt.
Das Laborkonzept erlaubt, je nach Anwendungsfall den unabhängigen Einsatz der Labore oder die Kopplung der Labore. Die nachfolgende Abbildung zeigt das Laborkonzept des ZaS.
Mit dem Projekt Mikronetz– und Energiespeicherlabor ENGiNe wird der Aufbau einer Versuchsanlage verfolgt, welche alle Bereiche einer dezentralen regenerativen Energieversorgung in der Niederspannung integriert. Die Umsetzung erfolgt dabei mit realen Betriebsmitteln, ergänzt durch simulative Komponenten
Erforscht wird dabei das Zusammenwirken der Einzelkomponenten (Einspeisung, Speicher, Last) in verschiedenen Konstellationen zur Netzdienlichkeit, zur Erhöhung des Eigenverbrauchs unabhängig von politischen Rahmenbedingungen oder auch zur Teilnahme am Regelenergiemarkt. Sowie die Stabilität und Regelung von Mikronetzen im Verbundbetrieb und im Inselnetz. Aufgebaut ist das Microgrid- und Energiespeicherlabor am Energiecampus Nürnberg AufAEG.
Die installierte Leistung regenerativer, dezentraler Energiesysteme in Verteil- und Mikronetzen wächst stetig an. Die große Mehrheit dieser Anlagen erzeugt Gleichspannung bzw. Gleichstrom. Um dies im bestehenden Elektroenergiesystem nutzen zu können, müssen diese Anlagen über einen Umrichter in das Wechselspannungsnetz integriert werden. Die hierbei verwendete Leistungselektronik verursacht eine Abnahme der Trägheit und Spannungsqualität im Netz. Das Smart renewable Power Plant (SrPP) dient der Demonstration der Netzdienlichkeit eines kontrollierten Umrichtereinsatzes durch den Einsatz netzbildender Regelungen in Verbindung mit physischen und simulierten DC-Quellen. Hierzu wurde das SrPP in das Microgrid- und Energiespeicherlabor am Energiecampus Nürnberg AufAEG integriert.
Aufgrund der Größe der zu untersuchenden Anlagen sind in der elektrischen Energieversorgung Labor- und Felduntersuchungen nur eingeschränkt möglich. Ein experimenteller Eingriff in das Stromnetz ist aufgrund der Versorgungssicherheit nicht möglich. Vor diesem Hintergrund kann das Hilfsmittel der Echtzeitsimulation dienen. Dabei werden reale Geräte und Betriebsmittel mit einem virtuellen, simulierten Netz über Umsetzer, Messeinrichtungen und Verstärker zusammengebracht. Die Interaktion dieser Geräte und Betriebsmittel mit dem Energienetz kann dann gefahrlos untersucht werden.
Das Echtzeitlabor bietet alle dafür notwendigen Techniken an. Simulationssysteme können dabei die Rolle des Energienetzes annehmen oder auch ein Betriebsmittel in seinem Aufbau und seinen physikalischen Eigenschaften nachbilden. Ein- und Ausgänge der zu testenden Geräte können sowohl über viele der in der energietechnischen Praxis relevanten Netzwerkprotokolle als auch über direkte Versorgung durch analoge Verstärker und Messeinrichtungen bespielt werden. Für die Geräte selbst steht die Versorgung mit elektrischer Energie sowie Netzwerkanschlüsse zur Verfügung.
Die Echtzeitsimulation dient insofern als innovatives Werkzeug, um auf dem Gebiet der elektrischen Energieversorgung eine hochqualifizierte, praxisnahe und nachhaltige Forschung betreiben zu können.
Weitere Informationen zum Zentrum für angewandte Simulationen finden Sie auf unserer Lehrstuhlhompage.
Verwandte Themen
Systemstabilität
Schutztechnik
