ONIS Anwendungsbereiche
Power Line Communication
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.
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.
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.
Kontrolle der supraharmonischen 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.
Beispielfälle:
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.