Direkte, præcis registrering af netspænding og belastningsstrømme

Forskere fra Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har udviklet et nyt overvågnings- og analyseværktøj til elektriske elnet:EDR – Electrical Data Recorder scanner kontinuerligt netspænding og belastningsstrømme med høj præcision og høj opløsning. Mens decentraliserede producenters elproduktion fra vedvarende kilder er stigende, EDR vil give dybere indsigt i virkelige systemprocesser i fremtiden. De målte data vil forbedre kvaliteten af ​​simuleringer og muliggøre pålidelig kontrol af fremtidige smarte net.

Elektrisk strømforsyning ændrer sig:Jo mere energiomstillingen skrider frem, jo mere strøm fra flygtige vedvarende kilder, som sol og vind, føres ind i nettet, ofte af decentraliserede producenter. Som en konsekvens, elnettet skal balancere lokalt varierende produktions- og belastningssituationer for at opretholde en pålidelig forsyning. Til denne ende, intelligente net vil sammenkoble producenter, lagersystemer, og forbrugere via informations- og kommunikationsteknologier og tilpasse dem til hinanden i fremtiden.

En særlig udfordring består i det stigende antal forbrugere, der også fungerer som producenter, der leverer sol- eller vindbaseret strøm ind i nettet på decentrale lokationer. Deres andel i produktionen er stigende, men de stabiliserer næppe spændingen eller giver kontrolenergi. "Derfor, vi har brug for driftsstyringskoncepter, der ikke kun udnytter elnettets transportkapacitet optimalt, men også sikre en høj forsyningskvalitet, " siger Dr. Heiko Maaß fra Institute for Automation and Applied Informatics (IAI) i KIT. "Grundlaget er detaljerede simuleringer og højopløselige måledata fra igangværende netdrift."

Under hans ledelse, forskere fra IAI har udviklet EDR – Electrical Data Recorder, et overvågnings- og analyseværktøj til elnet. Enheden kan installeres i nærheden af ​​forbrugeren eller i industrielle faciliteter og registrerer præcist netspænding og belastningsstrømme. Takket være en bufferet strømforsyning, optagelsen fortsætter selv under strømsvigt. Den elektriske dataoptager scanner kontinuerligt tre spændingskanaler (tre faser) og fire strømkanaler (tre faser plus nulleder) synkront med en opløsning på 16 bit og dataindsamlingshastigheder på op til 25 KHz. Ved hjælp af GPS-synkronisering, tidsmæssig allokering af måleværdier fra fordelte målesteder sikres. Hvis en højtydende datanetværksforbindelse er tilgængelig, de komplette højopløselige måledata lagres løbende i en database til senere behandling. Som et alternativ, lokal mellemlagring af fuld opløsning er mulig i en offline optagelsesperiode på op til otte uger.

EDR har en grafisk brugergrænseflade med touch-understøttelse til interaktiv kontrol af optagelsesprocessen og visning af de scannede data og afledte karakteristika. Måleinstrumenterne kan bruges separat eller i et sammenkoblet skema. I sidstnævnte tilfælde, alle instrumenter styres og overvåges via en central applikation. Sammenkoblet drift, sammen med kontinuerlig optagelse, muliggør detaljerede udbredelsesundersøgelser af forstyrrelser og deres historie. "I fremtiden, EDR er også planlagt til at blive brugt til datadrevet modellering af netsegmenter og driftsressourcer, " forklarer projektleder Heiko Maaß. "På denne måde, kvaliteten af ​​systemmodeller og styring af smart grids vil blive forbedret betydeligt."