Smart Grid Lab

Das Smart Grid Lab vereint die Kompetenzen für dezentrale Energieerzeugung, Speicherung und zukunftsfähige Stromnetze. Als zentrale Plattform ermöglicht es Forschung, Erprobung und Demonstration innovativer Technologien für die Energiewende.

Stabile Netze durch flexible Technologien und intelligente Steuerung

Die Schnittstelle zwischen Gebäuden, Arealen und dem Stromnetz ist der Ort, an dem zukünftige Netzprobleme entstehen können – und an dem sie sich zugleich lösen lassen. Hier wird sichtbar, wie entscheidend das Zusammenspiel von Erzeugung, Verbrauch, Speicherung und Netzbetrieb für ein stabiles Stromnetz der Zukunft ist.

Das Smart Grid Lab befasst sich mit genau diesen Fragestellungen. Es untersucht, wie flexible Technologien und intelligente Steuerung dazu beitragen können, Netzengpässe zu vermeiden, Spannungen zu stabilisieren und dezentrale Anlagen sinnvoll ins Gesamtsystem einzubinden. 
Damit umreisst das Smart Grid Lab ein Tätigkeitsfeld, das für die Energiezukunft zentral ist: die technische und systemische Abstimmung zwischen den angeschlossenen Anlagen und dem Netz. Das Smart Grid Lab ist ein Ort, an dem Forschung und Praxis zusammenkommen – wo theoretische Ansätze entwickelt, in Simulationen getestet und unter praxisnahen Bedingungen auf ihre Anwendbarkeit überprüft werden. 

Leistungsangebot

  • Testen und überprüfen von Wechselrichter-Funktionen zur Netzstützung (Frequenz- und spannungsabhängige Leistungsregelung, (ferngesteuerte) Leistungsanpassung und beliebige Kombination dieser Funktionen) 
  • Simulationen und Emulationen von Elektrizitätsnetzen, in Kombination mit realen Leitungen, Geräten und PHIL (Power Hardware-in-the-Loop) 
  • Nutzung von realen Teilnetzen zur Beantwortung spezifischer Fragestellungen 
  • Konzeptentwicklung und Konzeptprüfung von Massnahmen zur Reduzierung des nötigen Netzausbaus 
  • Testen von Schutztechnik auf Niederspannungsebene 
  • Prüfen und Demonstrieren von Technologien zur Netzsteuerung (Ablösung Rundsteuerung, Performancetests von intelligenten Mess- und Steuersystemen) 
  • Statische und dynamische Modellierung von Übertragungs- und Verteilnetzen
  • Messung, Analyse und Modellierung von Power-Quality-Phänomenen in Verteilnetzen
  • Dynamische Modellierung von Wasserkraftwerken sowie von dezentralen Erzeugungs-Speichersystemen im Netzverbund und Inselnetzbetrieb

Broschüre

Kompetenzen

  • Kenntnisse über Regel- und Ansteuermöglichkeiten von dezentralen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern  
  • Simulationen von Elektrizitätsnetzen inkl. Integration von intelligenten Massnahmen  
  • Testen und Demonstrieren des Zusammenspiels realer Geräte und Netze am Netzanschluss 

Infrastruktur

Stromnetzemulationen bis 200 kVA bidirektional 

  • Spannungsbereich: 0-305 VRMS 
  • Grundfrequenz: bis 1000 Hz (16.7 Hz problemlos möglich) 
  • Modulationen und Oberschwingungen bis 5 kHz 

DC – Emulatoren (PV, Batteriespeicher, E-Mobilität) 162 kW 

  • Spannungsbereich: 0-1500 VDC 
  • PV-Emulationen bis 250 kW 
  • PV-Modulemulation für bis zu 15 Optimizer oder Mikrowechselrichter 

Hochpräzise Leistungsmessgeräte 

  • Bis zu 36 synchronisierte Leistungskanäle 
  • Einfach und anschaulich visualisierbare (Live) Messdaten 

Power Hardware in the Loop

  • Real time Simulator zum Kombinieren der Geräte mit Simulationen

Diverse Geräte für Stromnetzbezogene Versuche

  • Impedanznetzwerke
  • Lichtbogengenerator (Linearantrieb zum Trennen unter Last
  • Galvanische Isolation (Trenntrafo bis 200kW)
  • Diverse elektronische Lasten

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