Hardware-in-loop simulation for solar inverter grid code certifications.
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2019-03-11
Department
Major/Subject
Electrical power and energy engineering
Mcode
ELEC3024
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
71+7
Series
Abstract
Due to rapid growth in distributed energy production maintaining grid stability and reliability is ever more challenging. International connection standards and national grid codes continue to become increasingly demanding, especially regarding grid support functionalities. Hence, the need for testing increases and as a result, the cost of product development increases. Use of simulation technologies both in product development and certification provides means to lower these costs. Hardware-in-loop (HIL) is a simulation method where a part of the physical system is simulated, and a part is the actual system. This work introduces a HIL simulation setup built for a utility scale solar inverter and provides a look at some of the most important grid interconnection regulations with the aim of justifying the use of simulations in the certification processes. Tests suitable for HIL testing were selected and test results from the HIL simulator were compared with laboratory test results. The attained simulator test results correspond well with laboratory results verifying the HIL simulator functionality and validating the created simulation models. The results show, that in many cases using a HIL simulator is a viable alternative for full power laboratory testing and that a validated HIL simulator could be used for certification testing.Hajautetun energiantuotannon voimakkaan kasvun vuoksi sähköverkon stabiiliuden ja luotettavuuden ylläpito on entistä hankalampaa. Kansainväliset ja kansalliset verkkokoodit muuttuvat jatkuvasti vaativimmiksi, erityisesti verkkoa tukevien toimintojen osalta. Tästä johtuen vaadittavan testauksen määrä nousee ja näin myös tuotekehityksen kustannukset nousevat. Simuloinnin käyttäminen tuotekehityksessä ja sertifioinnissa on keino alentaa näitä kustannuksia. Hardware-in-loop (HIL) on simulointimenetelmä, jossa osa fyysisestä järjestelmästä simuloidaan ja osa on oikea järjestelmä. Tämä työ esittelee HIL simulointijärjestelmän voimalaitosluokan aurinkoverkkosuuntajalle ja luo katsauksen tärkeimpiin verkkoonkytkeytymisstandardeihin ajatuksena perustella simulointien käyttämistä sertifioinneissa. HIL simulointeihin sopivia testejä valittiin ja tuloksia verrattiin laboratorio testeihin. Tulokset vastaavat hyvin toisiaan vahvistaen simulaattorin ja luotujen simulointimallien oikean toiminnan. Tulokset osoittavat, että monissa tapauksissa HIL simulointi on hyvä vaihtoehto laboratoriotesteille ja HIL simulointia voidaan käyttää myös sertifiointitesteissä.Description
Supervisor
Hinkkanen, MarkoThesis advisor
Laakkonen, TommiKeywords
control systems, grid converter, hardware-in-loop, inverter