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SIMΩN®-iAPF – ZIM-Kooperationsprojekt des Jahres - Innovationstag 2024

Einführung: Theoretisch hat Wechselspannung aus dem Netz einen perfekten Sinusverlauf. In der Praxis sorgen reale Verbraucher für Abweichungen, so genannte harmonische Spannungsverzerrungen (Harmonische), deren Frequenz ganzzahlige Vielfache der Grundschwingungsfrequenz sind. Im Zusammenwirken mit den, in den letzten Jahren unser Netz immens belastenden höherfrequenten Spannungsverzerrungen (Supra-Harmonische), kann es zum elektrischen Super-Gau kommen. Das Problem ist, dass jeder im Netz verbaute, selbstgeführte Stromrichter Taktfrequenzen seiner verbauten Leistungselektronik als Supra-Harmonische Störungen ins Netz einspeist. Um diesen drohenden und unvorhersehbaren „Netzinfarkt“ frühzeitig zu erkennen und zu stoppen, muss das Netz durch einen zusätzlich eingebrachten ohmschen Widerstand bedämpft werden, denn durch den immens steigenden Anteil nicht-ohmscher Verbraucher in unseren Netzen, kommt es auch zu immer stärker ausgeprägten Wechselwirkungen. Abhilfe schafft hier unser, in Kooperation mit der FH Südwestfalen entwickelte, breitbandige, intelligente Aktivfilter SIMΩN®-iAPF. Funktionsweise: SIMΩN®-iAPF vereint in einem Modul alle Lösungen, die für ein stabiles und belastbares Energienetz benötigt werden. Herzstück und Basis des aktiven, modular aufgebauten Gleichrichters ist eine moderne und verlustarme Halbleitertechnologie auf Basis von Siliziumkarbid (SiC). Der aktive Gleichrichter SIMΩN®-iAPF simuliert das Verhalten eines Widerstandes für alle Frequenzen außer der Grundschwingung. Im Vergleich zu einem realen Widerstand setzt SIMΩN®-iAPF die aufgenommene Wirkleistung nicht in Verlustleistung – also Wärme – um. Vielmehr wird diese aus den Oberschwingungen gewonnen und in Form von Grundschwingungswirkleistung in den Netzknoten zurückgespeist. Das patentierte Regelverfahren bewirkt somit ein lokales Energierecycling direkt am Netzknoten. Vorteile: -Keine Verlustleistung durch lokales Energierecycling am Netzknotenpunkt -Sehr geringe Verluste durch die Verwendung hocheffizienter Silizium-Carbid Halbleitertechnologie Breitbandige Netzfilterwirkung durch die Kombination von Netzfilter und Dämpfungswiderstand in einem System -Patentiertes System -hochdynamische Blindleistungskompensation (kapazitiv und induktiv) -Spannungsstabilisierung kurzzeitiger Spannungseinbrüche -intelligente Steuerung zur bestmöglichen Auswahl der einzelnen PQ-Lösungen -Oberschwingungsfilterung, Netzbedämpfung, Spannungsstabilisierung und Blindleistungskompensation in einem Modul vereint