Beschreibung des Systems

Die iGCU ist eine zentrale Schnittstelle zur Anbindung unterschiedlicher Stromversorgungssysteme an übergeordnete Netze (z. B. europäische Verbundnetze, Microgrids, Generatoren).

Hauptfunktion: unterbrechungsfreie Umschaltung zwischen On-Grid und Off-Grid.

Vorteil gegenüber herkömmlichen STS-Systemen:

keine Spannungsunterbrechung bei der Umschaltung, dank intelligenter Komponentensteuerung.

Die iGCU besteht aus:

• DDI (Netzkopplungsschalter)
• SPI (Netzschutzrelais)
• Synch (Synchronisierungsrelais)
• PCS (Inverter mit verschiedenen Betriebsmodi)
• BATT/PV (Batterie bzw. PV-Anlage)
• UMG (Messgerät für Netzgrößen)
• iGCU-Steuereinheit (Regler und Schaltersteuerung)

Visualisierung der Systemverbindung

• DDI verbindet lokale mit übergeordneter Netzstruktur
• SPI erkennt Netzfehler und trennt das Netz
• Synch synchronisiert Spannung/Frequenz für Wiederverbindung                                    
• PCS passt Betriebsmodus (On-Grid/Off-Grid) dynamisch an
• Die iGCU koordiniert alle Komponenten vollautomatisch

iGCU im Off-Grid-/Microgrid-Betrieb

• DDI ist geöffnet
• PCS arbeitet im Grid-Forming-Modus und sichert Spannung und Frequenz lokal
• Zwei PID-Regler (für Spannung und Frequenz) aktiv, inklusive Drooping-Funktion für stabile Koexistenz mit anderen Energiequellen
• Synchronisierungsfähigkeit bleibt bestehen

Übergang On-Grid → Off-Grid

• Umschaltung kann geplant oder durch Netzfehler ausgelöst werden                             
• SPI erkennt Netzfehler oder erhält manuelles Trennsignal
• iGCU schaltet PCS automatisch in Inselmodus ohne Unterbrechung

Übergang Off-Grid → On-Grid

• SPI erkennt Rückkehr der Netzverfügbarkeit

• iGCU regelt Spannung/Frequenz über PCS, aktiviert SYNCH

• Nach erfolgreicher Synchronisierung schließt DDI, System kehrt in On-Grid-Betrieb zurück

• Verschiedene Parametrierungsmöglichkeiten zur exakten Abstimmung (z. B. Frequenzabweichung, Spannungsgrenzen, PID-Werte)