60kW 3.6kWh High-speed Flywheel

Um die mögliche Unterstützung der primären Frequenzregelung im Stromnetz durch einen Schwungradspeicher zu untersuchen, wurde ein 60kW Schwungrad von Stornetic als Testobjekt an unser 1MVA PHIL Testfeld angeschlossen und eine spezielle adaptive Trägheitsregelung entwickelt und in dieses Schwungrad implementiert.

Als Netzumgebung wurde das in [1] vorgeschlagene Stromnetz „Microgrid Benchmark“ auf unserem Opal-RT 5700 Echtzeitsimulator mit einem Zeitschritt von 24µs simuliert.

Um das Schwungrad mit der Simulation im Echtzeitsimulator zu verbinden wird die verbreitete „Voltage-type Ideal Transformer Method“ angewandt, bei der das reale Testobjekt in der Simulation wie eine Stromquelle am Anschlusspunkt dargestellt ist. Die simulierte Spannung an diesem Punkt wird als Sollwert digital an unsere Leistungsverstärker von Egston geschickt. Die Verstärker versorgen reale Sammelschienen, an die der Schwungradspeicher angeschlossen ist, mit dieser Spannung. Der sich dann ergebende Strom am Anschluss des Schwungrads wird dann gemessen und zurück an den Simulator als neuer Stromwert für die simulierte Stromquelle geschickt und im nächsten Rechenschritt wird so mit diesem neuen Stromwert die neue Sollspannung berechnet.

[1] Papathanassiou, Stavros, Nikos Hatziargyriou, and Kai Strunz. "A benchmark low voltage microgrid network." Proceedings of the CIGRE symposium: power systems with dispersed generation. CIGRE, 2005.