Power System Hardware in the Loop (PSHIL) Netzintegrationstests – Netzstabilität und -flexibilisierung mittels Schwungradspeicher

Die gegenwärtige Antriebswende von fossil betriebenen Personenkraftfahrzeugen hinzu batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV), und der zeitgleich vermehrte Einsatz von volatilen erneuerbaren Energieerzeugern, stellt das vorhandene Energiesystem – insbesondere das Mittel- und Niederspannungsnetz – vor Herausforderungen in Bezug auf Versorgungssicherheit und Netzqualität. Eine Abhilfe zur Reduktion von Netzbelastungen durch zeitgleiche Energieeinspeisungen und BEV-Ladevorgängen, stellen dezentrale Energiespeicher dar, die unteranderem auf elektrochemischen oder mechanischen Energieumwandlungsprozessen beruhen. Aus diesem Hintergrund heraus wurde im Forschungsproject „FlyGrid“ ein Schwungradspeicher entwickelt, der bei vorhandener Ladeinfrastruktur als netzstützende Maßnahme dient. In der vorgelegten Arbeit wird eine Methode zur Systemvalidierung des Schwungradspeichers auf seine netzbezogene Eignung als flexibles Energiespeichersystem vorgestellt. Die Methode der Systemvalidierung beruht dabei auf einem sogenannten „Power System Hardware in the Loop“ Ansatz, der ein Einbinden des Schwungradspeichersystems – inklusive aller Steuer- und Leistungsanschlüsse – in eine elektrische Laborinfrastruktur erlaubt. Darüber hinaus werden Betriebscharakteristika des Systems bei vorgegebenen zeitaufgelösten Ladenutzerverhalten vorgestellt und Handlungsempfehlungen für die tatsächliche Einsatzumgebung abgegeben.