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Technologie

Im Laufe der letzten Jahre haben wir einige Technologien entwickelt, die in unseren Dienstleistungen verwendet und auch direkt bei Ihnen verwendet werden können. Von der Modellierung, über die Regelung einer Anlage bis zum kompletten Analysator und der kompletten Entwicklungsumgebung VIAvento werden unsere Technologien bereits heute bei vielen unserer Projektpartner erfolgreich eingesetzt.

Seit unserer Gründung im Jahr 2010 beschäftigen wir mit leistungselektronischen Anlagen und vielen notwendigen Prozessschritten von der Auslegung bis zum Betrieb. In dieser Zeit haben wir unsere eigene leistungsfähige Entwicklungsumgebung VIAvento zur Unterstützung aller Arbeitsschritte entwickelt. Mit der Regelungsentwicklung inkl. automatisierter Code-Generierung, der Simulation und zahlreicher weiterer Schritte bildet VIAvento heute das Rückgrat der meisten unserer Projekte.

Eine Anwendung von VIAvento ist die Auskopplung kompilierter Anlagenmodelle, die die Untersuchung leistungselektronischer Anlagen in der gleichen Qualität in diversen Programmen ermöglicht. Aufbauend auf der gleichen Technologie wie im VIAvento-Kern ermöglichen die Rechenzeit-optimierten Plugin-Anlagenmodelle eine qualitativ hochwertige und trotzdem schnelle Untersuchung – unabhängig von Ihrer Wahl des Untersuchungsprogramms.

Ebenfalls seit den Gründungstagen im Einsatz und stetig weiterentwickelt ist unsere Regelungstechnologie. Durch die Verwendung unterschiedlicher Ansätze in einer einzigen Technologie wird in vielen unterschiedlichen Topologien und Anwendungen eine maximale Robustheit, eine optimale Ausnutzung der physikalischen Auslegung und gleichzeitig eine hohe Dynamik erreicht.

Neben den Möglichkeiten der Untersuchung leistungselektronischer Systeme in Software-Anwendungen bietet der Avasition-Analysator die Möglichkeit selbst komplexe Systeme mit vielen geregelten Anschlussnehmern in einer kosteneffizienten Berechnungs-Hardware zu untersuchen. In Kombination mit der komfortablen Benutzeroberfläche (VIAvento) bietet sich Ihnen damit die Möglichkeit, Untersuchungen bis hin zur Echtzeit auch unter Berücksichtigung Ihrer eigenen Regelungshardware auszuführen.

Im Folgenden sind noch weitere Details zu unseren einzelnen Dienstleistungen gegeben:

 

Plugin-Anlagenmodelle

Das dynamische und stationäre Verhalten moderner leistungselektronischer Anlagen wird häufig in diversen Programmen zur Simulation bzw. Netzberechnung untersucht (z.B. PowerFactory, Simscape Power Systems mit MATLAB/Simulink, PSS NETOMAC, PSCAD, PLECS). Zur detaillierten und realitätsgetreuen Modellierung der Anlagen inklusive aller relevanten physikalischen Effekte haben wir allgemeine Anlagenmodelle entwickelt, die als plugin in diverse Programme eingebunden werden können. Damit ist eine Modellierung mit gleichbleibend hoher Qualität und schneller Ausführgeschwindigkeit in allen Programmen garantiert. Die Plugin-Anlagenmodelle umfassen die folgenden Aspekte:

 

Anlagenregelungen

Das dynamische Verhalten geregelter Anlagen aller Art wird – neben der Topologie und Parametrierung – vor allem durch die Regelungssoftware bestimmt. Aus den Vorteilen vieler bekannter Regelungsansätze sowie einigen selbst entwickelten Regelungslösungen resultiert unsere Regelungs-Technologie, die sich gleichzeitig durch eine hohe Robustheit und intelligentes dynamisches Verhalten auszeichnet.

Wir verfügen über eine Technologie der Regelungsentwicklung, die für Anlagen unterschiedlichster Art angewendet werden kann (Zwei- und Dreipunkt-Wechselrichter, Multilevel-Stromrichter und Thyristor-basierte Stromrichter in diversen Anwendungen wie Wind-, Solar-, Energieverteilung, Bahntechnik und weitere). Folgend sind einige zentrale Aspekte unserer Technologie dargestellt.

 

Avasition-Analysator

Die oben dargestellten Technologien werden auf einer kosteneffizienten, Echtzeit-fähigen Berechnungs-Hardware zu einem Echtzeit-Analysator kombiniert. Der einfach erweiterbare Echtzeit-Analysator wurde speziell für komplette Netzsysteme, wie z.B. Offshore-Windparks entwickelt und kann Systeme mit mehreren hundert unabhängig geregelten Anlagen in Echtzeit nachbilden. Damit lässt sich neben dem dynamischen Verhalten einer einzelnen Anlage auch das Zusammenspiel einer geregelten Anlage mit dem restlichen Netzverbund in Echtzeit nachbilden. Sollte Ihre Regelung schnell genug ausgeführt werden können, ermöglich das System auch eine Ausführung in zehnfach schnellerer Zeit. Natürlich ist auch eine Ausführung in ‚Zeitlupe‘ möglich.

Der Analysator ermöglicht die hochgenaue Untersuchung komplexer Netzsysteme. Auf dieser Basis können eine Vielzahl von Szenarien in einer sehr kurzen Zeit untersucht werden, was in allen relevanten Phasen wie z.B. der Netzplanung, des Netzausbaus, des Netzbetriebs (Netzbetreiber-Perspektive) sowie der Entwicklung enormes Potential bietet. Z.B. können viele Risiken können auf diese Weise vorab identifiziert und gelöst werden und viele betriebliche Fehlersituationen nachgestellt und mögliche Lösungen in kurzer Zeit vor dem Einsatz auf der realen Anlage erprobt werden. Der Avasition Echtzeit-Analysator hat die folgenden Eigenschaften:

 

Entwicklungsumgebung VIAvento

Die erfolgreiche und schnelle Entwicklung und Analyse von Stromrichter-Anlagen erfordert eine leistungsfähige Entwicklungsumgebung. Neben der komfortablen Entwicklung der Steuerungs- und Regelungssoftware, spielt die Untersuchung des dynamischen Verhaltens der Anlage inklusive der Regelungssoftware – allein und im Verbundbetrieb – eine immer wichtigere Rolle. Diese – und weitere – Herausforderungen müssen von der Entwicklungsumgebung beherrscht werden:

Zur komfortablen Entwicklung und Analyse geregelter Anlagen haben wir das Programm VIAvento entwickelt. Neben den Code-Generatoren, die auf Basis eines Blockschaltbilds fehlerfreien Code (C oder VHDL) generieren, der folgend z.B. auf einem Echtzeit-System oder in Form einer DLL verwendet werden kann. Zur Qualitätssicherung kann die erzeugte Regelung direkt im Simulator von VIAvento eingesetzt werden. Durch die Modellierung auf Basis von Zustandsraummodellen, ist VIAvento sogar in der Lage komplette Netze mit mehreren hundert geregelten Anlagen (wie z.B. Windparks) hochgenau simuliert werden. Diese – und noch viele weitere – Aspekte sind in VIAvento in jeder Version enthalten.

Neben der benutzerfreundlichen Modellierung auf Basis von Schaltbildern (das Modell wird automatisch erstellt), zeichnet sich VIAvento vor allem durch die komplette Begleitung Ihres Prozesses in einem einzelnen Programm aus. Vom Beginn der Entwicklung bis zur Generierung des Echtzeit-fähigen Codes für Ihre Anlage, werden alle Schritte durch ein professionelles Programm begleitet.