• Ermitteln Sie, wie Sie die Grundursache für betriebliche Ineffizienzen im Zusammenhang mit der Stromqualität effektiv erforschen können.
• Entwickeln Sie einen Plan zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Ladens von Elektrofahrzeugen, um Energiekosten zu sparen.
• Implementieren Sie Analyseprozesse zur Unterstützung bei Compliance-Prüfungen

Diese Fallstudie bietet Erkenntnisse und Beobachtungen aus vor Ort aufgezeichneten Messungen unsymmetrischer (pro Phase) harmonischer Verzerrungen an einem Standort mit über 300 Ladestationen für Elektrotransporter. Die für den Standort durchgeführte unsymmetrische Oberwellenanalyse (UBHA) ergab, dass die Verzerrungsgrenzwerte für einzelne Phasenströme und -spannungen überschritten wurden und dass es zu Überlastungen der Stromverteilungsgeräte kam (wie etwa der K-Bewertung des Transformators und der thermischen Grenzwerte der Kabel). Darüber hinaus wurde in der Studie untersucht, wie unausgeglichene harmonische Verzerrungen, die innerhalb des Standorts und am Punkt der gemeinsamen Kopplung (PCC) berechnet werden, durch den Einsatz von Techniken wie beispielsweise dem Einsatz von aktiven/passiven Oberschwingungsfiltern und anderen gemildert werden können.

ETAPs Unified Digital Twin und ETAP Engineering Services führen eine Unbalanced Harmonic Analysis (UBHA) durch, um die Gesamtsystemreaktion aufgrund von harmonischen Verzerrungen zu bewerten, die durch elektrische Ladesysteme (EV) verursacht werden. 

Der vereinfachte Ansatz von ETAP zur Modellierung elektrischer Systeme verwendet digitale Versionen der vorhandenen Geräte (Transformatoren, Filter usw.) und potenzieller Lösungskonfigurationen. Im Feld gemessene harmonische Daten können in das Modell Digital Twin integriert werden, um die Analyse zu validieren und zu optimieren. Die Lösung hilft außerdem dabei, die Einhaltung aller erforderlichen elektrischen Normen für die Konstruktion und Berechnung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge sicherzustellen. 

Verbesserte Betriebseffizienz und Energiekosteneinsparungen

• Erhöhte Energieeinsparungen um 10 % durch Reduzierung der durch Oberschwingungen verursachten Verluste und Verbesserung der Gesamtstromqualität.
• Durch die Minderung von Problemen wie Fehlfunktionen und Fehlauslösungen der Geräte wurde die Betriebszeit der Flotte um 20 % erhöht.
• Reduzierte Schäden an elektrischen Geräten durch Reduzierung des Oberschwingungseinflusses aufgrund der Identifizierung besserer Gerätelösungen zur Vermeidung einer Überhitzung bei Oberschwingungsbelastung.
• Identifizierung und Minderung von Konfigurationen und Bedingungen, die eine harmonische Verzerrung der Spannung oder des Stroms verursachen, die die durch Industriestandards wie IEEE 5/19/2022 festgelegten Grenzwerte überschreitet.
• Kontinuierliche Fähigkeit, Systemstörungen mithilfe eines genauen Digital Twin-Modells vorherzusagen und zu erkennen.

Hier konzentrieren wir uns darauf, warum die Stromqualität wichtig ist und was Oberschwingungen in Elektrofahrzeugen verursacht. Die Stromqualität stellt eine stille Bedrohung für Ihren Betrieb dar und kostet Sie Geld. Es wirkt sich auf die Zuverlässigkeit der Ausrüstung aus, es wirkt sich auf die Lebensdauer der Ausrüstung aus, es wirkt sich auch auf die Betriebseffizienz und die Energiekosten aus.

Nina Sadighi, PE, SMIEEE, Gründerin von Eradeh Power Consulting

Mithilfe von ETAP wurden mehrere Szenarien erstellt, um Simulationen durchzuführen und die Systemreaktionen unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu bestimmen, darunter auch die Auswirkungen einer ungleichmäßigen Belastung und unterschiedlicher Systemkonfigurationen.

Deepika Tummala, Elektroingenieurin bei ETAP