SL EN

Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerza v Mariboru

Uporabne povezave


Inštitut za močnostno elektrotehniko, UM FERI
Koroška cesta 46,
2000 Maribor, Slovenija
mocnostna@um.si




UM_50


Raziskovalni laboratorij za aktivna omrežja in simulacije elektroenergetskih sistemov

Skupaj z gospodarstvom razvijamo rešitve za nova električna omrežja in naprave v transformaciji elektroenergetskega sistema. Raziskovalna oprema nam omogoča raziskave in razvoj razpršenih virov in pametnih omrežij, bistveno pred korakom časa.

Množica izzivov transformacije in digitalizacije elektroenergetskega sektorja, vodi do čez sektorskega povezovanja, povečanja proizvodnje iz obnovljivih virov energije, razvoja elektromobilnosti ter potrebe po vključevanju hranilnikov energije v sisteme za oskrbo z energijo ter sodelovanje uporabnikov teh sistemov pri njihovem delovanju.

Za razvoj teh sistemov, naprav in rešitev je nujna ustrezna raziskovalna infrastruktura, ki omogoča razvoj naprav za proizvodnjo energije, pretvorbo energije, shranjevanje in rabo energije.

Dobavljena oprema tvori celoto in je sestavljena iz šestih posameznih naprav:

  • močnostni simulatorji,
  • baterijski hranilnik energije,
  • močnostni tester baterij,
  • temperaturna komora,
  • digitalni simulator RTDS,
  • merilni sistem.


Prostor: G-027

Kontaktni osebi: prof. dr. GORAZD ŠTUMBERGER, univ. dipl. inž. el.; gorazd.stumberger@um.si in dr. PRIMOŽ SUKIČ , mag. inž. elektroteh.; p.sukic@um.si

RIUM

PAMETNI ENERGETSKI IN KROŽNI SISTEMI

Aktivna omrežja in energetska učinkovitost (Trifazni programirljivi simulator omrežja)

Cilj tega sklopa infrastrukturnega programa je omogočiti napredno in visoko-zahtevno raziskovalno in razvojno delo na področju transformacije obstoječih elektroenergetskih omrežij in rešitev za (samo)oskrbo z energijo, ki so nujne za prehod v ogljično nevtralno oskrbo z zeleno energijo. Raziskovalna oprema integrirana v celovit sistem zaživi kot celoten sklop s funkcionalnostmi, ki jih ni mogoče najti v krogu vsaj 500 km.


Naziv opreme

Močnostni simulator nizkonapetostnega električnega omrežja, Grid simulator 61800-100, Chroma

Močnostni tester baterij 120 kW, Battery tester 17040-120, Chroma

Temperaturna komora 35 kW, MSL

Baterijski hranilnik energije

Merilni sistem Dewesoft R8

Digitalni simulator elektroenergetskih sistemov v realnem času in zaprti zanki, NovaCor, RTDS Technologies, Kanada

Dobavitelj opreme

Močnostni simulator nizkonapetostnega električnega omrežja, Grid simulator 61800-100, Chroma, Močnostni tester baterij 120 kW, Battery tester 17040-120, Chroma, Temperaturna komora 35 kW, MSL.: ALL DATA EE d.o.o., www.alldataee-doo.com

Baterijski hranilnik energije: Sitel d.o.o., http://www.sitel.si/

Merilni sistem Dewesoft R8, Dewesoft d.o.o.: www.alldataee-doo.com

Digitalni simulator elektroenergetskih sistemov v realnem času in zaprti zanki, NovaCor: RTDS Technologies, Kanada, https://www.rtds.com/

Predstavitev opreme

Z močnostnimi 4-kvadrantnimi simulatorji lahko simuliramo NN AC električno omrežje do moči 210 kVA. Nanje lahko priključimo različne pretvornike, kot so razpršeni viri, avto polnilnice, baterijske hranilnike energije, ipd. Razpolagamo z dvema simulatorjema, ki sta lahko povezana vzporedno ali zaporedno, kar omogoča povečanje moči ali napetosti. Testirane naprave, ki so povezane na močnostni simulator, lahko oddajajo oz. sprejemajo energijo, simulatorji pa lahko simulirajo različne anomalije, ki se pojavljajo v el. omrežju, kot so prekinitve, napetostne špice, višji harmoniki, enosmerna komponenta,… Simulatorji lahko spreminjajo impedanco el. omrežja, ki ga simulirajo. Tako se lahko testira pretvornike čez celoten razpon delovanja in imunost pretvornikov na anomalije iz omrežja.

Regenerativni močnostni tester baterij lahko testira vse baterije od napetosti 60 V do 1000 V in moči do 120 kW. Baterijo se lahko polni ali prazni, se jo zapelje po želeni trajektoriji. Tako lahko dobimo realne podatke o močnostnih baterijskih hranilnikih energije. Hkrati je tester baterij tudi simulator baterije. To pride prav pri testiranju pretvornikov, saj lahko nastavimo poljubne napetosti in karakteristike simulirane baterije.

Temperaturna komora z razponom temperature od –40°C do +130°C in notranjimi dimenzijami 2,5 m dolžine, 2 m širine in 2 m višine omogoča testiranje različnih el. naprav, pretvornikov, baterijskih sklopov, ipd. čez zelo širok temperaturni razpon in na ekstremih temperaturah daljši čas. Toplotna moč hladilno-ogrevalne enote je 38 kW. V temperaturno komoro so napeljani močnostni kabli za AC napetost 300 A in ločeno DC za 300 A z vsemi pripadajočimi zaščitnimi sistemi. Tako je mogoče povezati testiranec z vsemi zgoraj naštetimi napravami. Komora vsebuje termovizijsko kamero in kamero višje resolucije za vizualni nadzor iz laboratorija. Komora vsebuje vso potrebno senzoriko.

Baterijski hranilnik z Litij Titan Oksidnimi (LTO) celicami zagotavlja superiorne zmogljivosti. Hranilnik ima nazivno napetost 770 V in lahko shrani do 70 kWh energije. DC zmogljivost 300 A trajno znese pri nazivni napetosti 230 kW. AC zmogljivost pripadajočih pretvornikov 100 kW trajno. Baterijski hranilnik nam omogoča napajanje DC-DC ali DC-AC pretvornikov, napetosti od 24 V do 890 V. S pripadajočimi dvosmernimi pretvorniki se lahko raziskuje in razvija različne rešitve za pomoč el. omrežju, kot so RVF, aRPF, Peak Shaving, otočno delovanje, ipd. (Ime naprave: Toshiba SCiB LTO)

56 kanalni merilni sistem za simultano zajemanje merjenih veličin s hitrostjo zajemanja 1 MS/s in ločljivostjo 16 bit. Vsebuje 21 napetostnih vhodov do 1000 V in 32 nizkonapetostnih vhodov za priključitev različnih senzorjev, kot so na primer tokovniki in vhodi za meritev temperature. Sistem nam omogoča simultano zajemanje podatkov na velikem številu kanalov z veliko ločljivostjo tudi daljše časovno obdobje. Na voljo imamo tudi večje število tokovnikov z veliko ločljivostjo za 400 A, 1000 A in 60 A.

Digitalni simulator NovaCor je visokozmogljivi sistem za simulacije električnih omrežij in močnostne elektronike v realnem času in zaprti zanki. Možne so simulacije trifaznega omrežja z do 200 vozlišči s korakom 50 mikro sekund, medtem ko lahko delovanje naprav močnostne elektronike (npr. VSI, STATCOM, SSSC) simulira s korakom 1 do 4 mikro sekund. Strojna oprema vključuje digitalne in analogne vhodne in izhodne kartice, kartico za sinhronizacijo simulacijskega koraka z zunanjo referenco (npr. ura GPS) in mrežno komunikacijsko kartico z vgrajeno programsko opremo z licencami za različne standardne protokole (npr. IEC 61850, IEEE C37.118, IEC 60870-5-104).

Skrbniki opreme

Močnostni simulator nizkonapetostnega električnega omrežja, Grid simulator 61800-100, Chroma, Močnostni tester baterij 120 kW, Battery tester 17040-120, Temperaturna komora 35 kW, MSL, Baterijski hranilnik energije, Merilni sistem Dewesoft R8: Dr. Primož Sukič, primoz.sukic2@um.si

Digitalni simulator elektroenergetskih sistemov v realnem času in zaprti zanki, NovaCor, RTDS Technologies, Kanada, Izr. prof. dr. Boštjan Polajžer, bostjan.polajzer@um.si

Lokacija opreme

UM, Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Koroška cesta 46, Maribor, stavba G2, prostor G-027

Predstavitev opreme

Skupaj razvijamo rešitve za nova električna omrežja

Skupaj razvijamo rešitve za nova električna omrežja (YouTube)

RIUM LOGO_4