Green Line. ERNEUERBARE ENERGIEN 2.0 Stromrichter für erneuerbare Energien Windenergie Netzintegration Speicherlösungen und Microgrids

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1 Green Line ERNEUERBARE ENERGIEN 2.0 Stromrichter für erneuerbare Energien Windenergie Netzintegration Speicherlösungen und Microgrids

2 2 DIE POWERTECH GREEN LINE: NEUE STANDARDS FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN. Green Line ist die konsequente Weiterentwicklung unserer Stromrichter für die spezifischen Anforderungen der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien. Unser ganzes Know-how aus dem Schieneneinsatz, der Windkraft und aus hochdynamischen Anwendungen der Industrie kommt hier zum Einsatz. ERNEUERBARE ENERGIEN 2.0 Der Anteil erneuerbarer Energien an der öffentlichen Stromversorgung wird weiter ausgebaut, Windkraft und Photovoltaik werden durch neue Technologien ergänzt. Mit Speichersystemen und intelligenten Steuerungselementen müssen schwankende Stromerzeugung und Nachfrage besser aufeinander abgestimmt werden. Das funktioniert nur über die Sicherstellung von Standards in der Netzversorgung und durch die Maximierung von Wirkungsgraden auf Erzeugerebene. Durch ihre hohe Verfügbarkeit und ein konsequent modulares Produktkonzept setzt die PowerTech Green Line dabei neue Maßstäbe für die Nutzung erneuerbarer Energien.

3 POWERTECH GREEN LINE DIE GREEN LINE IM ÜBERBLICK Die PowerTech Green Line ist als Nachrüstprodukt oder im System mit passenden Komponenten erhältlich: n Skalierbare Leistung von 1000 kw bis 7000 kw n Flüssigkeitskühlung n Individuelle Aufstellanordnungen n IGBT-basierte 4-Quadranten-Stromrichter n Variabler Netz- und Generatoranschluss n EMV-gerechte Schränke für minimalen Ein- und Austritt von Störfeldern n Schutzart IP54 gegen Umwelteinflüsse n Erfüllt technische Richtlinien/Netzanschlussbedingungen n Fault-Ride-Through -Fähigkeit n CE-Konformität n Kundenorientierter Service: Schulungen, Inbetriebnahme, Ersatzteilmanagement, Servicevereinbarungen SPEICHER UND MICROGRIDS PowerTech nimmt teil an der Entwicklung eines schlüssigen Energie-Gesamtkonzeptes für die Zukunft. Stromrichter sind wichtige Bindeglieder zwischen Energiequellen, Verbrauchern und Speicheranwendungen. Mit unserem Know-how im Bereich Grid Codes sorgen wir für optimale Netzintegration. Nicht zuletzt deshalb ist die nachrüstbare Green Line heute in immer mehr Anwendungen zur Netzstützung zu finden. Um die Stromversorgung für stabile Netze auch bei schwankender Energieerzeugung sicherstellen zu können, werden Wind- oder Wasserkraftan lagen, Power-to-Gas-Konzepte sowie Batterie- oder auch herkömmliche Generatorsysteme miteinander kombiniert. PowerTech arbeitet intensiv an der Weiterentwicklung dieser Systeme für große öffentliche Netze ebenso wie für kleine Inselsysteme. Green Line Green Line Erneuerbare Energien Produktion GreenLine Wohnhaus Stromnetz Generator Backup Speicher

4 VOLLE LEISTUNG FÜR DAS NETZ: POWERTECH GREEN LINE FÜR WIND-GENERATOREN. Wartungsarme Synchrongeneratoren mit hohem Wirkungsgrad sind voll im Trend mit und ohne Getriebe, mit Permanent- oder Fremderregung des Generators. LEISTUNGSSTARKE ALLESKÖNNER Green Line Umrichter sind für alle Anforderungen optimal abgestimmt und extrem leistungsstark: Als Vollumrichter speisen sie die gesamte Generatorleistung ins Netz ein und können die Netzanforderungen problemlos erfüllen. HOHE LEISTUNG, KLEINE ABMESSUNGEN Green Line Stromrichter für Synchrongeneratoren mit Flüssigkeitskühlung bieten hohe Leistung bei kleinen Maßen und sind durch Parallelschaltungen bis 7,0 MW erweiterbar. Die Vorlauftemperatur der Flüssigkeit kann bei Abgabe der Nennleistung max C betragen. 4 Green Line Typ Nennleistung (kw) Eingangsstrom (A) Eingangsspannung (V) (50/60 Hz) Ausgangsstrom (A) Abmessungen ohne Sockel, ohne Chopper-Widerstände L H T in Reihe (T) Rücken an Rücken (T) Powermodul Powermodul DC-Zk & Chopper du/dt Netzdrossel Filter Powermodul AC DC-Zk & Chopper du/dt Netzdrossel Synchrongenerator Lasttrenn- du/dt Netz- Leistungs- Filter AC DC-Zk & Chopper schalter Filter AC drossel schalter AC SG Generatorstromrichter Netzstromrichter AC Generatorstromrichter Netzstromrichter AC Generatorstromrichter Netzstromrichter Vorladekreis Netztransformator AC/50 Hz DCU BUS DCU PC BUS

5 POWERTECH GREEN LINE IGBT-POWERMODUL Die PowerTech Green Line beruht auf IGBT-basierten 4-Quadranten-Umrichtern. Ihr Herzstück, das -Phasen- Powermodul mit den integrierten IGBTs, sorgt für maximale Leistung. Der netzseitige und der generatorseitige Stromrichter sind über einen Spannungszwischenkreis verbunden. Durch die räumlich dichte Anordnung der drei Phasen auf einem Wasserkühlkörper verringern sich die Streuinduktivitäten im Spannungszwischenkreis. Als Zwischenkreiskondensatoren werden robuste, langlebige Folienkondensatoren verwendet. Ein Powermodul leistet 500 kw (620 kva). Durch verdrosselte Parallelschaltung sind die Umrichter der Green Line Familie in 500-kW-Schritten skalierbar. DCU-STEUERUNG Die von PowerTech entwickelte Steuerung DCU (Drive Control Unit) bildet die Intelligenz der Stromrichter. Diese mikro prozessorgesteuerte Elektronik ist unter anderem für die Regelung, den Schutz und die Versorgung innerhalb der Stromrichter zuständig. Sie ist kompakt, funktional modular und EMV-gerecht aufgebaut, weist einen sehr hohen Integrationsgrad auf und wurde auf Basis wartungsfreier Baugruppen konzipiert. DIE VORTEILE AUF EINEN BLICK n Hohe Leistungsdichte und verbesserte Kühlung n Schnelle Wartung: Aufbau und Befestigung servicefreundlich n Ideale Anordnung aller Bauteile für optimalen Energiefluss n Teillastbetrieb für ständige Betriebsbereitschaft und gleichmäßige Belastung der Bauteile n Ertragsoptimierung durch Field Oriented Control n Abgestimmte, intelligente Regelung des Generators n Sensorless Control der Generatorstromrichter wird auch ohne Drehzahlgeber via Software geregelt n Minimale Ausfallzeiten durch Remote Control n Überwachung der Anlage bietet schnelle Hilfe n Intelligente Lüftersteuerung der Schrankkühlung n Schnittstellen zur Steuerung der Windkraftanlage: z. B. CAN, Profibus, Ethercat, Modbus 5

6 NETZINTEGRATION IST UNSERE SPEZIALITÄT: DIE EINHALTUNG DER GRID CODES WIRD SICHERGESTELLT. Green Line erfüllt die Forderung der Netzbetreiber nach Bereitstellung eines Blindstroms bei einem kurzzeitigen Spannungseinbruch an der Windkraftanlage. 6 FAULT-RIDE-THROUGH (FRT) UND NETZSTÜTZUNG Stromrichter müssen heute auch dann den zuverlässigen Betrieb einer Windkraftanlage ermöglichen, wenn die Netze stark schwankenden Frequenzen oder Spannungen ausgesetzt sind. Durch das Bereitstellen von Blindleistung für das Netz und weitere netzstützende Maßnahmen gelingt dies der PowerTech Green Line problemlos. So bleibt die Windkraftanlage auch bei einem Kurzschluss der Netzspannung am Netz, um es zu stützen. Funktionen der Netzstützung und Netzverträglichkeit sind in allen PowerTech Vollumrichtern integriert. Und mit der Green Line 1000 als Nachrüstlösung stehen sie auch für Anlagen anderer Hersteller zur Verfügung. Green Line 1000 /2500 /850 Netzspannung Netzfrequenz AC 690 V 50 Hz/60 Hz Maximaler Strom A 850 A Maximale Dauer des Stroms Kühlung 2 x s Konvektion Abmaße L/T/H mm 1400/600/ /600/1400 Masse ca. 950 kg 750 kg Als erweiterte Version zum Green Line 1000 ist der Green Line 000 erhältlich. Er stellt nicht nur Blindstrom für das öffentliche Netz bereit, sondern hält auch die Generatorspannung aufrecht. Dadurch reduzieren sich die Belastungen der mechanischen Bauteile und der Energie-Output wird optimiert.

7 POWERTECH GREEN LINE TAUSENDFACH ERPROBTE ZUVERLÄSSIGKEIT Bei PowerTech macht sich die Erfahrung aus vielen tausend Umrichtern für die Eisenbahn bezahlt: Bei der Bahn sind sie außen angebracht und ständig heftigen Vibrationen und harten Klimabedingungen ausgesetzt. Außerdem findet ein permanenter Abriss der Stromabnehmer statt. Aus diesem umfassenden Know-how speist sich unsere einzigartige Netzeinbruch-Kompetenz. U/UN 1,1 1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,2 0,15 Bereich der normalen Betriebsspannung n Auslegung für den Einsatz in einer Windkraftanlage n Leichte Integration in bestehende Windkraftanlagen n Individuell anpassbar aufgrund des modularen Designs n Einfachstes Benutzerinterface durch selbst entwickelte n Servicesoftware und nutzerfreundliche Schnittstellen n Unterstützung der gängigen Feldbussysteme (CAN, PROFIBUS, ETHERCAT u. a.) n Auch Binärschnittstellen vorhanden n Hohe, einstellbare Dynamik des Blindstromaufbaus n Hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis 0 0,15 0,5 0, ,2 1,5 2 2, t/s LVRT-Profile der nationalen Einspeiserichtlinien: Deutschland Spanien Portugal China Großbritannien Republik Südafrika U/UN 1,1 1 0,9 0,5 0,15 I/IN 1 0, t/s Green Line 1000 im Betrieb: Blindstrom Spannung Phasenmodul mit Leistungsteil und eigenentwickelte Steuerung der jeweils gültige Grid Code kann vorein gestellt werden Die Blindstromkennlinien sind individuell konfigurierbar der jeweils gültige Grid Code kann voreingestellt werden. Zusätzlich passt sich Green Line 1000 mit der intelligenten Steuereinheit (DCU) selbstständig an die Netzanforderungen an: LVRT symmetrisch oder asymmetrisch.

8 DE Transtechnik GmbH & Co. KG Ohmstraße Holzkirchen, Deutschland Tel.: Fax: info.holzkirchen@kb-powertech.com Transtechnik Corp. USA 2220 Airport Industrial Drive, Suite 900 Ball Ground, GA 0107, USA Tel info.usa@kb-powertech.com Transtechnik Asia Pacific Pty. Ltd. PO Box 785 Winston Hills NSW 215, Australien Tel info.australia@kb-powertech.com PCS Power Converter Solutions GmbH Am Borsigturm Berlin, Deutschland Tel.: Fax: info.berlin@kb-powertech.com sales@kb-powertech.com This publication may be subject to alteration without prior notice. A printed copy of this document may not be the latest revision. Please contact your local Knorr-Bremse representative or check our website for the latest update. The figurative mark K and the trademarks KNORR and KNORR-BREMSE are registered in the name of Knorr-Bremse AG. Copyright 201 Knorr-Bremse AG. All rights reserved. Including industrial property rights applications. Knorr-Bremse AG retains any power of disposal, such as for copying and transferring.