vPHILAS
Verteiltes Power-Hardware-in-the-Loop Agenten-System zur Realzeit-Emulation, Analyse & Optimierung des zukünftigen Elektroenergiesystems
An der Hochschule München (HM) soll ein erweiterbares und über Laborgrenzen hinweg (weltweit) interagierendes, verteiltes Power-Hardware-in-the-Loop Agenten-System (vPHILAS) aufgebaut werden. Das geplante vPHILAS ermöglicht die Emulation, Analyse und Optimierung des zukünftigen Elektroenergiesystems (DC-, AC- und Hybridsystem) und seiner Teilnehmer durch Interaktion und Verkoppelung eines Realzeit-Netz-Simulators (RNS) mit beliebig vielen Power-Hardware-in-the-Loop-Agenten (PHILA). Hierzu werden bestehende Laborversuchsstände als Devices-under-Test (DUT; wie z.B. Windkraft-, PV- & HGÜ-Emulatoren) mithilfe eines Netz-Emulators (NE) in ein PHILA integriert. Weitere PHILA werden laborübergreifend und weltweit über das Internet mithilfe eines Netz-Emulator-Interfaces (NEI; eine zu entwickelnde/aufzubauende Software- & Hardwareschnittstelle) modular und flexibel zu einem beliebig großen Elektroenergiesystem miteinander verkoppelt.
Der RNS simuliert das zu untersuchende Stromnetz (engl. Grid-under-Test (GUT)) mit mehreren Netzknoten (GUT-Knoten). Einzelne Netzknoten werden real durch skalierte PHILA repräsentiert, welche entweder über Netz-Emulatoren (z.B. NE1 & NE2) oder NEI an das GUT „angeschlossen“ sind und so auf die simulierten Netzspannungen der entsprechenden GUT-Knoten physikalisch reagieren. Die einzelnen PHILA tauschen keine Energie miteinander aus, sind aber über NE/NEI mit dem RNS in der Art miteinander verbunden, dass realistische Sollwerte der Netzspannungen vom RNS an NE oder NEI übergeben und dort nachgebildet werden. Diese im NE oder NEI nachgebildeten Spannungen wirken am jeweiligen GUT-Knoten real und physikalisch auf ein oder mehrere zu untersuchende DUT, welche mit Strömen antworten. So entsteht ein realer Leistungs- und Stromfluss im PHILA zwischen DUT und NE/NEI. Die real fließenden Ströme und erzeugten Spannungen im NE/NEI werden zum RNS zurückgeführt, welcher damit seine Simulation des GUT aktualisiert und fortsetzt. Damit entsteht ein rückgekoppeltes System, welches laborübergreifend innerhalb der HM aber auch weltweit PHILA (oder sogar weitere vPHILAS) miteinander verkoppelt und eine skalierte, aber realitätsnahe Emulation, Analyse und Optimierung von hybriden AC/DC-Elektroenergiesystemen (z.B. Drei-Phasen-Vier-Leiter-Systeme (AC) oder Zwei-Pol+Schutzleiter-Systeme (DC)) ermöglicht.
Assoziierte Partner (national)
- Prof. Marcelo Heldwein, PhD (Technische Universität München, Deutschland)
Assoziierte Partner (international)
- Prof. Ayman Abdel-Khalik, PhD (Alexandria University, Ägypten)
- Prof. Dr. Roberto Cardenas (University of Chile, Chile)
- Prof. Florian Dörfler, PhD (ETH Zürich, Schweiz)
- Prof. Dr. Tomislav Dragicevic (Technical University of Denmark, Dänemark)
- Prof. Jesus Gandoy, PhD / Prof. Alejandro Yepes, PhD (Universidad de Vigo, Spanien)
- Dr. Michael Kintner-Meyer (Pacific Northwest National Laboratory, USA)
- Prof. Edris Pouresmaeil / Prof. Marko Hinkkanen (Aalto University, Finnland)
- Prof. Dr. Zdenek Peroutka / Prof. Vaclav Smidl, PhD (University of West Bohemia, Tschechien)
- Prof. Dr.-Ing. Felix Rojas / Prof. Javier Pereda, PhD (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile)
- Prof. Dr. Daniel Quevedo (Queensland University of Technology, Australien)
- Prof. Fabio Tinazzi, PhD / Prof. Mauro Zigliotto (Università di Padova, Vicenza, Italien)
- Prof. Dr.-Ing. Zhenbin Zhang (Shandong University, China)
Allgemeine Informationen zum Projekt:
Mitarbeiter Andre Thommessen
Laufzeit: 01.02.2024 - 31.01.2027
Projektleitung:
- Prof. Dr.-Ing. Oliver Bohlen
- Prof. Dr.-Ing. Marek Galek
- Prof. Dr.-Ing. habil. Christoph M. Hackl
- Prof. Dr.-Ing. Georg Kerber
- Prof. Dr. Herbert Palm
- Prof. Dr.-Ing. Simon Schramm
- Prof. Dr.-Ing. Stephanie Uhrig
Förderprogramm: DFG Großgeräteinitiative
Projektförderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Einrichtungen:
