Blickpunkt Zukunft - Hochschule Hannover

Dimensioniert man die Reaktanz XL so groß, daß
bei δ = 3o ° die maximale Netzabgabeleistung
erreicht wird, erhält man einen nahezu linearen Verlauf
der Wirkleistungseinspeisung in Abhängigkeit
vom Winkel .
In Analogie zum Synchrongenerator eines
Kraftwerks ergibt sich :
δ => Polradwinkel
XL => Synchronreaktanz
UWR => Polradspannung
UQ => Generatorspannung
Bei einer zur Verfügung stehenden Gleichstromleistung
von 2,6 kW und einem Wirkungsgrad von
85 % beträgt die maximale Netzabgabeleistung
PQ = 2,2 kW.
Im Zeitraum von sieben Jahren (1.8.1990 -
31.7.1997) wurden insgesamt 6.525 kWh in das
Niederspannungsnetz eingespeist, bei 9.720 Netzbetriebsstunden.
Rotierender Drehstrom-Asynchron-Generator
In steigendem Maße werden Drehstrom-Asynchron-Generatoren
bei Wind- und Dieselkraftwerken
(Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt. Um dieses
Einspeiseprinzip zu demonstrieren, wurde die Solaranlage
wie folgt erweitert (Bild 1): Die 500 V Gleichspannung
im Zwischenkreis der Solaranlage wird
einem Frequenzumrichter (FU) zugeführt. Über den
Frequenzumrichter kann jetzt ein Maschinensatz,
bestehend aus zwei Asynchronmotoren, in der
Drehzahl variabel betrieben werden. Wird über den
Frequenzumrichter der Antriebsmotor M über die
synchrone Drehzahl hochgefahren, arbeitet der
zweite Motor als Drehstrom-Asynchron-Generator,
d.h. er gibt Wirkleistung an das Netz ab. Die Wirkleistungsabgabe
ist hierbei nahezu linear von der
übersynchronen Drehzahl bis zur Bemessungsleistung
des Asynchron-Generators abhängig (Bild 3).
Für die benötigte induktive Blindleistung des Asynchron-Generators
sind zwei Kompensationsstufen
vorgesehen.
Bild 3: Wirkleistungsabgabe in Abhängigkeit
von der Drehzahl eines Asynchrongenerators
Prozeßvisualierung
Für die Solaranlage wurde ebenfalls eine Prozeßvisualisierung
mit dem Programm InTouch erstellt. Bild
4 zeigt die Darstellung der einzelnen Analogwerte
und die Möglichkeit, die eingangs beschriebene
Phasenlage über den Bildschirm per Mausklick zu
verändern. Eine weitere Möglichkeit der Visualisierung
besteht in der Aufzeichnung der Wechselleistung
(Einspeiseleistung) der Solarspannung und der
Temperatur an den Solarzellen im Laufe eines Tages
(Bild 5). Die Festplatte reicht aus, um die Datenmengen
für ein Jahr zu erfassen.
Wolfgang Schaefer
Bild 4: Darstellung der Analogwerte über die Prozeßvisualisierung
Bild 5: Tagesverlauf der Solarspannung und Zellentemperatur
sowie der Wirkleistungseinspeisung
forschung s. 59