Intelligentes inselfähiges Subnetz

Der Schwerpunkt Intelligente inselfähige Subnetze untersucht das Zusammenwirken unterschiedlicher regenerativer Quellen, Speicher und Lasten. Die Inselfähigkeit wird durch ein Gleichstromnetz, sog. DC-Netz, realisiert. Neben Hardwarekomponenten wie den technischen Komponenten des DC-Netzes, den entwickelten leistungselektronischen Systemen (DC/DC-, AC/DC-Bridge, DC-Grid-Manger), den Batteriespeichern, einer DC-gekoppelten PV-Anlage und einer DC-Schnellladesäule wurden vor allem neue Regel- und Stabilisierungsmethoden für die Busspannung des DC-Netzes untersucht, entwickelt und realisiert. Dazu wurde das DC-Netz modelliert und notwendige Simulationen für die Stabilitätsuntersuchung und der Auslegung des Netzes durchgeführt. Um die Energieflüsse in weit ausgedehnten DC-Netzen zu steuern, wurde ein neuer Kommunikationsbus, der sog. SEEDs-Bus vom Fraunhofer IIS entwickelt.

Für die Realisierung der High Power DC (HPDC)-Verteilung wurde ein Schaltschrank mit den Schutzorganen, der Schalt- und Messtechnik aufgebaut (siehe Abbildung). An diesen wurden alle Netzressourcen (Batteriespeicher-system, DC/DC- und DC/AC -Wandler, DC-Grid-Manager usw.) angeschlossen. Dabei ist der HPDC-Raum eine dezentrale Lösung für lokale Gleichstromnetze im Leistungsbereich von 100 kW mit PV-Einspeisung, elektrischem Energiespeicher und AC/DC-Schnittstelle. Mit einer Kommunikations-Schnittstelle mittels Modbus TCP und dem SEEDs-Bus steht das DC-Netz als ein Energiespeicher für die Lastverschiebung zur Verfügung.