Testen van de gevolgen van netvervuiling

Met behulp van een grid emulator kun je de gevolgen van netvervuiling testen. Een grid emulator (of programmeerbare AC voeding) wordt gebruikt om apparaten te testen alsof ze op een echt stroomnet zijn aangesloten, maar dan volledig controleerbaar, veilig en reproduceerbaar.
Een grid emulator bootst het gedrag van een echt elektriciteitsnet na, inclusief:

netspanning (bijvoorbeeld 230V of 400V variaties)
netfrequentie (50Hz, 60Hz variaties)
spanningsdippen en spanningspieken
harmonische vervorming
flicker
DC-offset
fase‑onbalans (bij 3-fase)
storingen en transiënten

In bovenstaande afbeelding een schematisch overzicht voor het testen van een warmtepomp met behulp van een grid emulator. Door het uitvoeren van functionele testen op de aangesloten apparatuur (in dit geval een warmtepomp) kan een apparaat onder verschillende netomstandigheden worden getest. Bijvoorbeeld:

Daalt de spanning? → start het apparaat opnieuw op?
Verhogen van de harmonischen? → gaat het warm lopen?
Injecteren van ruis → storingen in communicatielijnen?

Ook een oscillatie van 3,5 Hz bovenop een sinusgolf van 50 Hz (zie onderstaande afbeelding) kan worden gesimuleerd met een grid emulator. Deze kan worden gegenereerd met behulp van de ingebouwde “arbitrary waveform editor”.

Vervolgens kan de impact op het aangesloten apparaat worden bestudeerd.

Als de werkelijke lokale netomstandigheden gesimuleerd moeten worden, heeft de grid emulator ook een functie voor het vastleggen en emuleren van spanningssignalen. De grid emulator kan fungeren als een data-acquisitieapparaat en spanningsvariatiesignalen van andere instrumenten vastleggen. Met deze functie kunnen gebruikers de werkelijke netspanningsvariaties van het te testen apparaat registreren en vervolgens de importfunctie gebruiken om de vastgelegde golfvormen in de grid emulator te laden, waardoor de werkelijke netomstandigheden worden gereproduceerd.

Sommige grid emulatoren zijn ook een programmeerbare vierkwadrant vermogensversterker, waardoor zij geschikt zijn voor het testen van diverse net gekoppelde producten zoals energieopslagsystemen, micro grids, bidirectionele laders (V2X) en PHiL-simulaties. Dus als de energiestroom van een applicatie in beide richtingen moet gaan is een versterker nodig die zowel sourcing als sinking doet. Hier komen we dan uit bij bi-directionele en bipolaire of 4 kwadrant versterkers.

In bovenstaande afbeelding een schematisch overzicht voor het testen van een bi-directionele laadpaal met behulp van een grid emulator.

In een Power Hardware In the Loop (PHIL) systeem wordt de te testen apparatuur (bijvoorbeeld een omvormer) geïntegreerd in een testopstelling met real-time simulatiemodellen van andere apparatuur en systemen (bijvoorbeeld een elektriciteitsnetwerk of een windturbine). Het geheel wordt dan aangestuurd door een real-time simulatieomgeving die het gedrag van de gehele opstelling coördineert en controleert. PHIL biedt verschillende voordelen ten opzichte van conventionele testsystemen, waaronder een hogere mate van veiligheid, nauwkeurigheid, reproduceerbaarheid en flexibiliteit. Het maakt het ook mogelijk om de meest geavanceerde en complexe testscenario’s uit te voeren die moeilijk te realiseren zijn met traditionele testmethoden.

TTMS heeft diverse grid emulators in haar product portfolio. Voor meer informatie zie onderstaande link:
https://ttms.nl/cat/power/grid-emulatoren/.

Bekijk voor meer informatie de onderstaande pagina’s.