Photovoltaik-Simulation Große Photovoltaik-Anlagen realitätsnah testen

Eine Solarpanel-Fläche von 160 qm, knapp so viel wie ein Tennisfeld, lässt sich mit einem 32-kW-Stromversorgungsmodul bei allen Wettersituationen simulieren. Das erlaubt den realitätsnahen Test von Wechselrichtern. ((c) Pitopia, RainerL, 2008, Schulz-Electronic)

Der schweizer Stromversorgungsspezialist Regatron hat sein Stromversorgungssystem TopCon Quadro um einen linearen Nachsetzregler erweitert. Beide Geräte bilden zusammen einen Hochleistungs-PV-Simulator, der dann zum Einsatz kommt, wenn es auf die exakte Nachbildung des Verhaltens der Solarzellen ankommt.

Das so genannte TC.LIN ist ein optionaler Zusatz für die Stromversorgungen der Serie TopCon Quadro von Regatron (Vertrieb: Schulz-Electronic, Baden-Baden). Er sorgt bei der Simulation sehr schneller Vorgänge, wie dem Test von Photovoltaikanlagen, für ein noch besseres Zeitverhalten. TC.LIN moduliert den hochdynamischen Anteil des gewünschten Ausgangssignals und verbessert somit die Ausgangsgeschwindigkeit und Stabilität des Netzgerätes in Arbeitsbereichen, wo die prinzipiell gute Dynamik des TopCon-Netzgerätes an ihre Grenzen stößt. Wie das Netzteil selber besitzt TC.LIN Hochleistungs-Signalprozessoren (durchgängige digitale Regelung) und kommuniziert mit dem TopCon-Netzgerät über das digitale System-Interface.

Der Längsregler vereinigt die Vorteile der digitalen Regelung, die kompakte Bauform und Eigenschaften eines Schaltnetzgerätes mit den Eigenschaften eines linear geregelten Netzgeräts. TC.LIN bekommt die gewünschte Kennlinie vom Master geliefert und führt somit autark und ohne Kommunikations-Latenzzeiten die dynamische Regelung des Ausgangssignals durch.

Eine Rampenfunktion ermöglicht den weichen Übergang von einer Kennlinie auf eine andere. Somit wird das hinlänglich bekannte Problem des abrupten und daher unrealistischen Kennlinienwechsels - das oft zu Fehlverhalten des Wechselrichters führt - vermieden. Die Funktion ist bezüglich der Geschwindigkeit frei parametrierbar und läuft selbstständig im TopCon-Netzgerät ab. Wird der PV-Simulator eigenständig bedient betrieben, bietet die PC-Software TopControl alle Parametrier- und Einstellmöglichkeiten. Speziell für die PV-Simulation stehen neue Zusatzfunktionen bereit. So lassen sich Kennlinien einfach über entsprechende Faktoren skalieren, erforderlich bei der Simulation der Veränderung der Einstrahlung bzw. der Temperatur. Der Regatron-PV-Simulator kann eine Vielzahl frei definierbarer Kennlinien verwalten und je nach gefordertem Test die entsprechende Charakteristik einstellen.

Ebenso bietet TopControl Funktionen zum Management der Kennlinien. Somit lassen sich gerade für längere, variable Testzyklen (wie teilweise von Normen gefordert) die notwendigen Funktionstests automatisieren. Die vorhandenen Schnittstellen und eine kostenlose Funktionsbibliothek (DLL) erlauben es, den PV-Simulator einfach in die eigene Prüfumgebung einzubetten und vom Leitstand aus zu kontrollieren und fernzusteuern.

TopCon-Quadro-Gleichstromquellen decken den mittleren bis hohen Leistungsbereich ab. Ausgehend von Einzelgeräten mit 10, 16, 20 oder 32 kW mit bis zu 1000 V Nennspannung kann de Anwender durch intelligente Vernetzung dieser Geräte Systeme mit dem Mehrfachen dieser Leistungen (z.B. 6 x 32 kW = 192 kW) realisieren. Das ermöglicht ggfs. die Simulation selbst mittelgroßer PV-Anlagen.