Grid Emulator für Technische Universität Berlin

Die Technische Universität Berlin plant die Anschaffung eines Grid Emulators, auch bekannt als Grid Simulator. Dieses Gerät dient der Nachbildung von Stromnetzen, um netzgekoppelte Produkte wie Wechselrichter unter verschiedenen Bedingungen zu testen, ohne eine Verbindung zu einem realen Stromnetz herstellen zu müssen. Der Grid Emulator wird in Forschungsprojekten im Bereich erneuerbare Energien eingesetzt. Der Bieter muss sicherstellen, dass alle für den ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen Zubehörteile und Leistungen berücksichtigt werden, auch wenn diese nicht explizit in der Leistungsbeschreibung aufgeführt sind. Die Ausschreibung beinhaltet auch eine Schulung für die Mitarbeiter der TU Berlin. Es dürfen ausschließlich Neugeräte geliefert werden; wiederaufbereitete Produkte oder Grauimporte sind ausgeschlossen. Der Grid Emulator muss ein Niederspannungsnetz sowohl im AC- als auch im DC-Bereich herstellen können. Die elektrischen Parameter umfassen eine regenerative, bidirektionale Flussrichtung, interne galvanische Trennung von Eingang und Ausgang sowie eine galvanische Trennung der drei Ausgangskanäle. Die Ausgangsklemmen müssen für dreiphasige (3 Phasen + N, unsymmetrisch, belastbarer N) und einphasige Verschaltungen (Parallelschaltung der Phasen/N zur Stromerhöhung, drei unabhängig einstellbare einphasige Netze) konfigurierbar sein. Die Ausgangsspannungsform kann AC, DC oder AC+DC sein und muss bei einphasiger Verschaltung unabhängig einstellbar sein. Die Eingangsspannung beträgt 3x 400 V (ULL, RMS) bei 50 Hz mit einem PE-Anschluss. Die zusammengefasste Scheinleistung der drei Ausgänge soll mindestens 12 kVA und maximal 21 kVA betragen. Die Schaltfrequenz muss oberhalb des hörbaren Bereichs liegen (mindestens 30 kHz) und die Ausgangsbandbreite (small signal bandwidth) mindestens 5 kHz. Die Verzögerung im Verstärkermodus (Power-Hardware-in-the-Loop) darf maximal 50 µs zwischen Analogeingangssignal und Leistungsausgabe sowie zwischen Leistungsausgabe und Analogausgangssignal betragen. Die Ausgangsgrundfrequenz muss DC (0 Hz) und den Bereich von 20 Hz bis 1000 Hz abdecken. Das Gerät muss die Einbringung von ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz bis zur 50. Oberschwingung bei einer Grundfrequenz von 50 Hz ermöglichen. Die Ausgangswechselspannung (Phase-N) muss mindestens 330 Vrms mit einer Auflösung von 0,01 V und einer Genauigkeit von mindestens +- 0,25% (F.S.) betragen. Die Winkel zwischen den Ausgangswechselspannungen müssen im Bereich von 0 bis 360° einstellbar sein. Die Ausgangsgleichspannung (DC) muss mindestens +-500 V betragen. Das Gerät muss als Rackvariante (19 Zoll) mit maximal 4 Höheneinheiten und einer Tiefe von maximal 25 Zoll ausgeführt sein. Leistungseingang und -ausgang sowie Steuerungsschnittstellen müssen sich auf der Rückseite befinden. Die Umschaltung der Betriebsmodi und AC/DC muss softwareseitig erfolgen. Auf der Vorderseite sind ein Display zur Anzeige des Betriebszustands und Bedienelemente (Touch oder separat) erforderlich. Die interne Regelung muss Betriebsmodi als Spannungsquelle mit Strom-/Leistungsbegrenzung, als Stromquelle mit Spannungs-/Leistungsbegrenzung und als Leistungsverstärker (Power-Hardware-in-the-Loop) unterstützen. Die Einbringung einer virtuellen Netzimpedanz (RL) zur Emulation eines belasteten Netzes muss möglich sein. Die Steuerung und Software muss eine Fernsteuerung über eine GUI oder einen integrierten Webserver ermöglichen, wobei alle Parameter einstellbar sein müssen. Eine Skriptfunktion zur automatisierten Veränderung von Werten während des Betriebs ist gefordert. Das Gerät muss über eine Ethernetschnittstelle (RJ45, TCP/IP) verfügen und LXI-konform sein. Eine analoge Schnittstelle mit mindestens 3 Ein- und 3 Ausgängen, deren Funktion einstellbar ist, ist erforderlich, wobei das Spannungslevel zwischen 0V und 10V liegen muss. Für den Verstärkerbetrieb müssen Sollwerte über die analogen Eingänge als Momentanwerte übergeben werden. Digitale Schnittstellen mit mindestens 2 Ein- und 2 Ausgängen, die frei einstellbar sind, sowie ein Synchronisierungsaus- und -eingang sind gefordert. Das Spannungslevel für digitale Schnittstellen beträgt 0V (LOW) und 5V (High). Eine Garantie von mindestens zwei Jahren ist erforderlich. Ein technischer Kundendienst in deutscher oder englischer Sprache mit einer Reaktionszeit von 24 Stunden und fachlichem Feedback innerhalb von 3 Werktagen muss gewährleistet sein. Die Annahme von Störungsmeldungen muss werktags von 9:00 bis 15:00 Uhr telefonisch oder per E-Mail erfolgen. Nach der betriebsbereiten Übergabe ist eine technische Einweisung von mindestens vier Personen für ca. 4 Stunden vor Ort durchzuführen, die Inbetriebnahme, Programmsteuerung, Besonderheiten des Systems und Arbeitsschutz abdeckt. Die Einweisung muss innerhalb von 3 Monaten nach Übergabe erfolgen. Der Transport zum Leistungsort, inklusive aller Kosten und Risiken, liegt in der Verantwortung des Auftragnehmers. Der Grid Emulator ist in betriebsbereitem Zustand zu übergeben. Die Abnahme erfolgt nach vollständiger Erfüllung der Leistungsbeschreibung und einem Probelauf. Die Dokumentation muss in deutscher oder englischer Sprache erfolgen und eine Bedienungsanleitung/Handbuch sowie technische Datenblätter enthalten. Die Einhaltung der ILO-Kernarbeitsnormen ist sicherzustellen und entsprechende Nachweise sind vorzulegen. Der Leistungsort ist die Technische Universität Berlin, Einsteinufer 19, 10587 Berlin. Die Lieferung kann ab Auftragsvergabe erfolgen und muss spätestens bis zum 14.11.2025 abgeschlossen sein. Detaillierte Spezifikationsdokumente, die die Einhaltung der geforderten Parameter belegen, sind dem Angebot beizufügen. Das wirtschaftlichste Angebot wird auf Basis des Gesamtangebotspreises zu 100% ermittelt.