Ende 2020 wurde Energynautics zusammen mit AFRY, Avasition und HickoryLedge vom irischen Übertragungsnetzbetreiber Eirgrid beauftragt, generische, dynamische Simulationsmodelle für PLLs (Phase Locked Loop) und netzbildende Umrichter (engl.: grid forming converter) zu entwickeln.

Aktuell wird das irische Netz zeitweise bereits mit sehr hohen Umrichteranteilen – vor allem Wind – betrieben. Allerdings ist der maximale Umrichteranteil an der momentanen Erzeugung auf 65% limitiert (engl.: System Non-Synchronous Penetration, SNSP). Diese Obergrenze soll jedoch mit steigendem Ausbau erneuerbarer Energien in absehbarer Zukunft schrittweise gesteigert werden. Um auch bei so hoher Umrichterdurchdringung weiterhin einen sicheren Netzbetrieb gewährleisten zu können, sind ausgiebige Studien mit realitätsnahen Simulationsmodellen notwendig.

Bei stark umrichterdominierten Netzen kann man erwarten, dass es zu größeren Spannungsschwankungen und mehr Oberwellen kommt.
Herkömmliche RMS-Modelle (Root Mean Square) von bspw. Windkraftanlagen sind unter Umständen nicht geeignet, diese Effekte und deren Auswirkungen in ausreichender Genauigkeit abzubilden. Insbesondere das Verhalten der PLL, die die Netzfrequenz für die Umrichterregelung bereitstellt, kann von niedrigen oder verzerrten Spannungen beeinflusst werden.

Außerdem werden im Stromsystem der Zukunft mit immer weniger Synchrongeneratoren neue Regelungsmodi für Umrichter nötig sein, um Frequenz und Spannung für das Netz vorzugeben. Auch diese netzbildenden Umrichter und deren Verhalten unter den gegebenen Netzbedingungen müssen akkurat modelliert werden.

Im aktuellen Projekt entwickeln Energynautics und die Projektpartner die benötigten generischen Simulationsmodelle einer PLL und netzbildender Umrichter und validieren diese mit Messdaten. Diese Simulationsmodelle, die sich auch bei schwierigen Netzbedingungen realitätsnah verhalten, sollen im Anschluss von Eirgrid in Netzstudien in Kombination mit verschiedenen Erzeugungsanlagen zur Anwendung kommen. Für alle Modelle und Simulationen wird die Software DSATools verwendet.