InFIS

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Im Rahmen des Urban Energy Lab 4.0 Projekts wird an der RWTH Aachen University neue Laborinfrastruktur für die Entwicklung und Untersuchung zukünftiger städtischer Energiesysteme aufgebaut. Als Teilprojekt von Urban Energy Lab 4.0 beschäftigt sich InFIS mit der Verbindung verschiedener Labore zu einer einzigartigen Forschungsinfrastruktur für umfassende Simulationen und flexible Tests von neuartigen Geräten und Lösungen. Die virtuell miteinander gekoppelte Forschungsinfrastruktur besteht aus einer Echtzeitsimulationsumgebung für elektrische Netze, einem Prüfstand für PV-Batteriesysteme, einem Prüfstand für Windturbinengondeln, einem Prüfstand für Wärmepumpen (HELENA), einer Umgebung zum Testen von Nutzerkomfort und -verhalten in Räumen (Raumklimalabor) sowie einem Prüfstand für Fassaden (FlexFass).

 

Der Kernbestandteil der Verbindungslösung ist das VILLASframework, ein am ACS entwickeltes modulares Framework zur virtuellen Kopplung von Laboren zu Forschungszwecken. Im Rahmen von InFIS wird das ACS das VILLASframework um neue Schnittstellen und Funktionen erweitern:

  • Es werden Schnittstellen für harte Echtzeit zur Kopplung von digitalen Echtzeitsimulatoren und Power Hardware-in-the-Loop (PHIL) Aufbauten entwickelt. Die Schnittstellen werden durch spezielle neuartige und echtzeitfähige Glasfasernetze realisiert. Diese verbinden mehrere FPGA-basierte mobile Einheiten, die sich vor Ort an den jeweiligen Prüfständen befinden. Dadurch wird ein gekoppelter, geographisch über den RWTH Campus verteilter, Prüfstand für PV-Batteriesysteme, Windturbinengondeln und simulierte elektrische Netze realisiert.
  • Es werden Schnittstellen für weiche Echtzeit für die Anbindung der Prüfstände Raumklimalabor und FlexFass sowie HELENA entwickelt, um diese mit Simulationen von elektrischen Netzen zu koppeln und somit eine interdisziplinäre Forschungsinfrastruktur zu realisieren.
  • Die VILLASweb Komponente, welche die Web-Schnittstelle zum VILLASframework darstellt, wird um eine nutzerfreundliche Umgebung für die Nutzung, Verwaltung und Beobachtung der gekoppelten Infrastruktur erweitert.

Um die Erprobung echter Geräte, wie z.B. PV-Inverter, zu ermöglichen, wird von unserem Partnerinstitut PGS am E.ON Energy Research Center ein portabler Netzemulator entwickelt. Für die Stabilität und Genauigkeit der Netzsimulation in PHIL Aufbauten identifiziert das ACS die Hauptursachen von Genauigkeitsproblemen und wird Methoden und Schnittstellenalgorithmen zu deren Kompensation entwickeln. Zusätzlich wird die mobile Einheit den Netzemulator ergänzen, indem eine flexible Schnittstelle zwischen Geräten und gekoppelter Intfrastruktur zur Verfügung gestellt wird. Der verteilte PHIL Aufbau inklusive der erforderlichen Schnittstellen wird für einige Anwendungsfälle getestet.

  InFIS Organisation
 
 

Das Projekt erhält finanzielle Förderung durch OP EFRE.NRW 2014-2020 unter dem Förderkennzeichen EFRE-0500029.

 

Meldungen

14.01.2020

Das erste Urban Energy Lab Symposium hat am E.ON Energy Research Center stattgefunden.
VertreterInnen aus Industrie und Forschung haben sich durch Vorträge und Diskussionen über zukünftige urbane Energiesysteme ausgetauscht.

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Milica Bogdanovic

Team Advanced Control Methods for Power Systems and HiL

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Sonja Happ

Projektentwicklungsteam – Fachbereich Informations- und Kommunikationstechnik / Team Leader Simulation Infrastructure and HPC

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Niklas Eiling

Team Simulation Infrastructure and HPC

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