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Virtuelle Synchronmaschine (VISMA)

Die Überlegungen zur Zusammenführung der Vorzüge der aktuellen Stromrichtertechnik und der netzwichtigen Merkmale der elektromechanischen Synchronmaschine führten zur Entwicklung der Virtuellen Synchronmaschine (VISMA), einem Einspeisewechselrichter mit spezifischem Steuerungs- und Regelungskonzept, der den jeweiligen Erzeuger am Netz statisch wie dynamisch wie eine elektromechanische Synchronmaschine erscheinen läßt. Das Prinzip des Konzeptes beinhaltet bei jeweils echtzeitiger Ausführung die Erfassung der Netzspannung, die Berechung des Statorstromes einer Synchronmaschine auf einem schnellen Prozeßrechner sowie die Überführung des errechneten Maschinenstromwertes auf einen dynamischen, phasenstromgeregelten Wechselrichter zur Einprägung ins Netz.

Die genannte Analogie hat bezüglich der hieraus hervorgehenden Funktionsmerkmale weitreichende Bedeutung. Die dezentral verteilten Erzeuger können ohne zusätzliche Kommunikationsverbindung am Netz betrieben werden, wobei eine netzglobale Frequenz- und eine netzlokale Spannungsinteraktivität zwischen den einzelnen VISMA-Systemen entsteht, die von den Großsynchrongeneratoren bekannt ist. Alle auf dem Prozeßrechner in logischer Form geführten, frei parametrierbaren Maschinenkennwerte wirken sich am Netz elektrisch exakt aus, wobei die Netzwirksamkeit der virtuellen Dämpung und der virtuellen Masse unterstrichen werden soll. Die virtuelle Dämpfung ermöglicht den hochparallelen, stabilen Betrieb vieler Einzelerzeuger, die virtuelle Masse die Kurzzeit-Frequenzstabilität des Netzes. Den VISMA-Systemen können weiterhin Frequenz- und Spannnungsproportionalregler überlagert werden, so daß mit jedem VISMA-System bewährter Kraftwerkswirk- und -blindleistungsbetrieb gefahren werden kann, zumal im Gegensatz zum klassischen Kraftwerk zusätzlich der wirkleistungsaufnehmende Leistungsquadrant bei gleichlangem Scheinleistungszeiger bereitsteht. Aufgrund dieser Eigenschaften besteht somit die Möglichkeit, lokale Übererträge bzw. lokale Leistungsdefizite solidarisch und selbstorganisierend netzweit zu verteilen bzw. abzurufen.

Ansprechpartner :

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Beck

 

Dr.-Ing. Ralf Hesse

Förderer :

Forschungsverbund Energie Niedersachsen (www.fven.de)

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