ONIS
Mit dem Online Network Impedance Spectrometer ONIS können hochfrequente Power Quality Messungen durchgeführt werden. Unsere Spezialität ist die Netzimpedanzmessung zur Detektion von gefährlichen Resonanzen im Frequenzbereich von DC bis 500 kHz im Stromnetz. Wir heben uns mit dieser Lösung von der Konkurrenz ab und können Probleme feststellen, bevor sie entstehen.
Warum ONIS?
Moderne Hochleistungswechselrichtersysteme finden Sie in Schnellladesystemen für E-Autos, in Hochhausaufzügen, auf Serverfarmen und in Photovoltaik- und Windkraftanlagen. Sie funktionieren normalerweise unter schwierigsten Bedingungen zuverlässig. Diese hocheffiziente Frequenzumrichtertechnik steuert nicht nur präzise die Ladegeschwindigkeit oder die Geschwindigkeit von Aufzügen, sondern sorgt auch für die Energieregelung am Stromnetz.
Die Zuverlässigkeit der Systeme setzt voraus, dass die Wechselwirkungen zwischen Frequenzumrichter und dem Stromnetz bei der Reglerauslegung durch die Ingenieure gut abgeschätzt wurden. Ist dies nicht der Fall, z.B. aufgrund von komplexen Stromnetzen vor Ort, kommt es im Betrieb nicht selten zu Instabilitäten, die Systemausfällen zur Folge haben.
Mit unserer ONIS-Technologie verhindern wir Probleme bei der Systemintegration von Energieerzeugern und -verbrauchern und verhindern System- und Einnahmeausfälle proaktiv.
ONIS Ausführungen
Das ONIS kann in verschiedenen Ausführungsvarianten bestellt werden, welches abhängig von der Auswahl der Spannung und maximalen Frequenz ist. Die untere Auswahlmatrix zeigt die Zusammensetzung der Ausführungen.
| Spannung / Max. Frequenz | 20 kHz | 150 kHz | 500 kHz |
| 600 Vpeak (400 Vrms) | ONIS 600 Classic | ONIS 600 Premium | ONIS 600 Plus |
| 1000 Vpeak (690 Vrms) | ONIS 1000 Classic | ONIS 1000 Premium | ONIS 1000 Plus |
Anwendung PLC
Power Line Communication (PLC) wird für Smart-Metering-Systeme genutzt und operiert im Frequenzbereich von 9 kHz bis 487 kHz, entsprechend den Normen CENELEC A, B, C, D sowie FCC und ARIB. Diese Technik macht sich bestehende elektrische Infrastruktur für die Übertragung von Daten zunutze. Aufgrund der spezifischen Eigenschaften der Kabel können allerdings Übertragungsstörungen auftreten. Ursachen hierfür sind unter anderem supraharmonische Emissionen, die das Hintergrundrauschen verstärken, sowie Serienresonanzen, zum Beispiel durch LCL-Eingangsfilter anderer Geräte, die einen niedrigimpedanten Weg für gezielte Emissionen schaffen. Zudem variiert die Signalabschwächung mit der Entfernung zwischen Sender und Empfänger.
Anwendung Power Quality
Die Zunahme von dezentral erzeugter Energie und fortschrittlichen elektronischen Geräten, die auf aktiver Leistungselektronik aufbauen, führt zu signifikanten Schwankungen der Netzimpedanz bei höheren Frequenzen. Diese Veränderungen, verursacht durch zusätzliche Induktivitäten und Kapazitäten (wie LCL-Filter und Gleichstromsysteme), bewirken eine Vielzahl an Parallel- und Serienresonanzen. Dadurch entstehen Probleme wie erhöhte Oberschwingungsströme und -spannungen, Überhitzung der Geräte, Geräuschentwicklung, zusätzliche Verluste oder das fehlerhafte Funktionieren von Geräten und der digitalen Kommunikation. Aktuelle Grid-Codes (beispielsweise DACH-CZ, TOR, TAR) integrieren Resonanzfaktoren in die Bestimmung von Emissionsgrenzwerten für Oberschwingungen, individuell für jede Oberschwingung.
Anwendung Kontrolle der subraharmonischen Emissionen
Supraharmonische Emissionen bis 500 kHz werden immer spürbarer. Diese Emissionen werden häufig von aktiver Leistungselektronik verursacht, wie sie in Photovoltaik-Anlagen, Ladegeräten für Elektrofahrzeuge, Windkraftanlagen, Wärmepumpen und ähnlichen Technologien zum Einsatz kommt. Supraharmonische Störungen können die Qualität und Stabilität der Stromversorgung beeinträchtigen. Daher ist es entscheidend, die Netzimpedanz unter verschiedenen Bedingungen zu messen, um potenzielle Probleme zu identifizieren und zu beheben.
- Innerhalb einer Kundenanlage: Hier hilft die Messung der Netzimpedanz, die Auswirkungen supraharmonischer Emissionen auf die internen Stromnetze zu verstehen. Gerade in komplexen Anlagen, wo zahlreiche Geräte mit aktiver Leistungselektronik betrieben werden, kommt es häufig zu gegenseitigen Störungen. Eine frühzeitige Erkennung durch Impedanzmessungen ermöglicht es, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um die Energiequalität sicherzustellen.
- Zum Umspannwerk: In diesem Fall erlaubt die Messung der Netzimpedanz die Analyse, wie sich supraharmonische Emissionen über längere Distanzen im Stromnetz ausbreiten und welche Auswirkungen sie auf die Infrastruktur und andere Verbraucher haben. Insbesondere bei der Übertragung über lange Strecken kann es zu signifikanten Veränderungen in der Impedanz kommen, die die Effizienz und Zuverlässigkeit der Energieversorgung beeinflussen.
- Ladestationen für Elektrofahrzeuge: Ladestationen sind typische Quellen für supraharmonische Emissionen, und selbst wenn sie nicht aktiv genutzt werden, können sie das lokale Stromnetz beeinflussen. Durch die Messung der Netzimpedanz lassen sich potenzielle Störungen erkennen und gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einleiten.
In allen Fällen ermöglicht die Messung der Netzimpedanz eine präzise Diagnose vom Status des Stromnetzes, die durch supraharmonische Emissionen verursacht werden. Dies ist ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung einer hohen Stromqualität und zur Vermeidung von Problemen, die durch moderne elektronische Geräte und Anlagen verursacht werden können.
Anwendungsbereiche
PQ-Check: Prüfung der Netzqualität
Ausfällen oder wiederkehrenden Defekten an Anlagen auf den Grund gehen.
Leistungsfähigkeit von Netzverknüpfungspunkten
Ermittlung der realen Leistungsfähigkeit von Netzverknüpfungspunkten. Optimale Ressourcenallokation für den Netzausbau.
Aufbau von Ladeparks für E-Mobilität
Ermittlung von Abhängigkeiten und Einflüssen von verschiedenen E-Auto-Modellen aufeinander.
Fingerabdruck der elektrischen Anlagegesundheit
Von Anfang an auf die Anlagegesundheit setzen und die Basis für eine lange und effiziente Lebensdauer schaffen.
Zusatzmodule
Modul Sub-Cycle Impedanz
Bestimmen Sie die sogenannte Sub-Cycle Impedanz, also die Impedanz eines bestimmten Zeitraums der periodischen Sinusschwingung der Netzspannung.
Batterieversorgungsmodul
Mit Hilfe des Batterieversorgungsmoduls wird die Mobilität und Flexibilität des ONIS Messsystem noch gesteigert und das Messsystem kann unter anderem bei Langzeitmessungen einfacher eingesetzt werden.
Netznennfrequenz-Erweiterung
Grundsätzlich sind Netznennfrequenzen des zu messenden Netzes von DC bis 800 Hz umsetzbar.
Strom- und Leistungs-Modul
Ströme und Leistungen von Anlagen werden erfasst und untersucht. Mit diesem Modul ist eine weitergehende Erfassung von Netzpunkten und Anlagen möglich, da auch der Strom hochfrequent analysiert und eine Berechnung der komplexen, elektrischen Leistungen ermöglicht wird. Für das Modul wird das ONIS Messsystem mit drei analogen Eingängen für Stromsensoren erweitert.
PQ-Plus-Modul
Mit dem zusätzlichen Modul bekommen Sie ein vollständigeres Bild von Oberschwingungen am Netzanschluss. Nicht nur Symptome, sondern auch die Ursache von Oberschwingungen werden dadurch einfacher sichtbar. Alle relevanten Kennwerte werden nach DIN EN 61000-4-7 berechnet und dargestellt.