Fraunhofer ISE nimmt Megawattlabor für Solar-Wechselrichter in Betrieb

Hersteller können im Megawattlabor ihre Produkte charakterisieren und alle für die Zertifizierung relevanten Prüfungen durchführen lassen. "Mit einer so genannten Low Voltage Ride Through-Prüfeinrichtung können wir das Verhalten der Wechselrichter auf Spannungseinbrüche im Mittelspannungsnetz untersuchen, so wie es nach den neuen Richtlinien erforderlich ist", sagt der Laborleiter Sönke Rogalla.

Megawatt-Labor erinnert an die Leitwarte eines Kraftwerks
Für das Megawatt-Labor stehen drei Mittelspannungstransformatoren mit einer Leistung von je 1,25 Megawatt zur Verfügung, die an das 20-kV-Netz angeschlossen sind. Ein Transformator versorgt die Solarsimulatoren, die eine Spannung von bis zu 1.000 Volt und einen Strom von bis zu 1.000 A für die zu testenden Wechselrichter zur Verfügung stellen. Die anderen beiden Transformatoren dienen zur Einspeisung. Ihre Spannung ist zwischen 255 und 790 Volt einstellbar. Damit werden alle international üblichen Spannungen abgedeckt.
"Einspeisung und Bezug erfolgen über zwei getrennte Mittelspannungstransformatoren", erläutert Prof. Bruno Burger, Leiter der Leistungselektronikentwicklung am Fraunhofer ISE. "Dadurch verhindern wir eine gegenseitige Beeinflussung von Solarsimulatoren und Wechselrichtern und vermeiden Messfehler." Das Steuerpult des Megawatt-Labors erinnert an die Leitwarte eines Kraftwerks. Ferngesteuert können die Wissenschaftler 20-kV-Transformatoren zu- und abschalten und Netzspannungseinbrüche verschiedener Tiefe und Dauer erzeugen.
Neben den vorgeschriebenen Tests bietet das Megawattlabor auf einer Fläche von 250 Quadratmetern umfassende Analysemöglichkeiten zur Optimierung von PV-Wechselrichtern. Die Fraunhofer-Forscher messen zum Beispiel neben dem Umwandlungswirkungsgrad auch den Anpassungs- oder MPP-Tracking-Wirkungsgrad. Diese oft vernachlässigte Größe beschreibt die Fähigkeit eines Solarwechselrichters, aus den angeschlossenen Solarzellen zu jedem Zeitpunkt die maximale Leistung zu entnehmen.

Neue Anforderungen große PV-Kraftwerke
Der Anteil des Solarstroms ist so stark gestiegen, dass sich Photovoltaik-Anlagen an der Stabilisierung und Regelung des Stromnetzes beteiligen müssen. Die neue Mittelspannungsrichtlinie stellt an große PV-Anlagen ähnliche Anforderungen wie an konventionelle Kraftwerke. Seit Juli 2010 müssen zum Beispiel die Wechselrichter großer Photovoltaik-Anlagen auf Anforderung Blindleistung liefern, die Einspeiseleistung reduzieren und bei Spannungseinbrüchen das Netz stützen.

   
02.09.2010 | Quelle: Fraunhofer ISE | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH