DE102021123422A1 - ACTIVE FEED-IN CONVERTER - Google Patents

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Abstract

Die Anmeldung betrifft einen aktiven Einspeisewandler (10) mit einem AC-Ausgang (24), einem DC-Ausgang (26) zur Versorgung eines anschließbaren DC-Busses (14) mit DC-Lasten (42,44). Der aktive Einspeisewandler (10) umfasst:
- einen Wechselrichter (16), dessen Wechselrichterbrücke (20) über einen Zwischenkreis (18) an den DC-Ausgang (26) angeschlossen ist,
- eine erste Regeleinheit (30) zur Bereitstellung von Leistung am DC-Ausgang (26) derart, dass die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung (UDC) innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs (ZB) bleibt,
- eine zweite Regeleinheit (32) zur netzdienlichen Bereitstellung einer Leistungskomponente am AC-Ausgang (24) in Abhängigkeit von mindestens einem an dem AC-Ausgang (24) bestimmten elektrischen Parameter eines am AC-Ausgang (24) angeschlossenen AC-Netzes (12), wobei ein Bereich für den mindestens einen Parameter vorgegeben ist, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente erfolgt, wobei die zweite Regeleinheit (32) dazu eingerichtet ist, die Bereichsgrenzen des Bereiches in Abhängigkeit einer zentralen Regelgröße (ZRG) zu variieren, wobei die zentrale Regelgröße (ZRG) die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung oder die am DC-Ausgang (26) bereitgestellte Leistung ist.
Die Anmeldung betrifft weiter ein Verfahren zur Bereitstellung von Leistung an einem DC-Ausgang (26) eines aktiven Einspeisewandlers (10).

Figure DE102021123422A1_0000
The application relates to an active feed converter (10) with an AC output (24), a DC output (26) for supplying a connectable DC bus (14) with DC loads (42, 44). The active feed-in converter (10) includes:
- an inverter (16) whose inverter bridge (20) is connected to the DC output (26) via an intermediate circuit (18),
- a first control unit (30) for providing power at the DC output (26) in such a way that the voltage (UDC) present at the DC output (26) remains within a permissible voltage range (ZB),
- a second control unit (32) for providing a power component at the AC output (24) for the benefit of the grid as a function of at least one electrical parameter, determined at the AC output (24), of an AC grid (12) connected to the AC output (24) , wherein a range is specified for the at least one parameter, within which the grid-friendly provision of the power component takes place, wherein the second control unit (32) is set up to vary the range limits of the range depending on a central controlled variable (ZRG), the central The controlled variable (ZRG) is the voltage present at the DC output (26) or the power provided at the DC output (26).
The application also relates to a method for providing power at a DC output (26) of an active feed converter (10).
Figure DE102021123422A1_0000

Description

Die Anmeldung betrifft einen aktiven Einspeisewandler zur Versorgung eines DC-Busses und daran angeschlossene DC-Lasten sowie ein Verfahren zur Bereitstellung von Leistung und zur gleichzeitigen Bereitstellung von Netzdienstleistungen. Mit DC wird Gleichstrom oder Gleichspannung bezeichnet.The application relates to an active feed-in converter for supplying a DC bus and connected DC loads as well as a method for providing power and for providing grid services at the same time. DC refers to direct current or direct voltage.

Aktive Einspeisewandler, auch Active Frontends (AFE) oder Active Feed-in Converters (AFC) genannt, werden benötigt, um größere DC-Lasten wie Elektrolyseure oder Industrieroboter, die über einen DC-Bus an den aktiven Einspeisewandler angeschlossen sind, aus einem AC-Netz mit elektrischer Leistung zu versorgen. Hierbei erfüllt der aktive Einspeisewandler die Aufgabe, soviel Leistung zwischen DC-Netz und AC-Netz zu wandeln, dass die Spannung des DC-Netzes in einem zulässigen Bereich verbleibt. Üblicherweise regelt der aktive Einspeisewandler die Spannung hierbei auf eine Nennspannung des DC-Netzes.Active feed-in converters, also known as active frontends (AFE) or active feed-in converters (AFC), are required to convert larger DC loads such as electrolysers or industrial robots, which are connected to the active feed-in converter via a DC bus, from an AC to supply electrical power to the grid. Here, the active feed-in converter fulfills the task of converting as much power between the DC grid and the AC grid that the voltage of the DC grid remains within a permissible range. The active feed-in converter usually regulates the voltage to a nominal voltage of the DC grid.

Mit AC-Netz wird ein Wechselstromnetz oder ein Wechselspannungsnetz bezeichnet. Die Betreiber des AC-Netzes, zum Beispiel öffentliche Energieversorger, können daran interessiert sein, dass der aktive Einspeisewandler gleichzeitig auch Netzdienstleistungen erbringt, also darauf hinwirkt, dass Parameter des AC-Netzes in einem zulässigen Bereich verbleiben. Solche Parameter können zum Beispiel die Frequenz oder die Spannungsamplitude des AC-Netzes sein, aber auch zum Beispiel die Spannungsamplitude einer Harmonischen der Netzfrequenz. Auf diese Weise können zusätzliche, vorbekannte Netzkomponenten, die zur Bereitstellung der Netzdienstleistung vorgesehen sind, eingespart werden.An AC network or an AC voltage network is referred to as an AC network. The operators of the AC grid, for example public energy suppliers, may be interested in the active feed-in converter also providing grid services at the same time, i.e. working towards the parameters of the AC grid remaining within a permissible range. Such parameters can be, for example, the frequency or the voltage amplitude of the AC network, but also, for example, the voltage amplitude of a harmonic of the network frequency. In this way, additional, previously known network components that are provided for providing the network service can be saved.

Hierbei tritt das Problem auf, dass durch die Bereitstellung einer netzdienlichen Leistungskomponente, die zusätzlich zu der für die Versorgung des DC-Busses mit Leistung durch den aktiven Einspeisewandler gewandelt werden muss, unter Umständen die Leistungsfähigkeit des Einspeisewandlers erreicht oder gar überschritten werden kann.The problem here is that the provision of a grid-serviceable power component, which has to be converted by the active feed-in converter in addition to that for supplying the DC bus with power, can under certain circumstances reach or even exceed the performance of the feed-in converter.

Aufgabe ist daher, einen aktiven Einspeisewandler aufzuzeigen, der die Funktion der zusätzlichen netzdienstleistenden Komponenten übernehmen kann und diese hierdurch ersetzlich macht, ohne den Einspeisewandler zu überlasten.The task is therefore to show an active feed-in converter that can take over the function of the additional grid service components and thereby replace them without overloading the feed-in converter.

Die Aufgabe wird durch einen aktiven Einspeisewandler mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Einspeisewandlers und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by an active feed converter with the features of independent patent claim 1 . The object is also achieved by a method having the features of independent claim 8. Advantageous embodiments of the injection converter and the method are specified in the dependent claims.

Ein aktiver Einspeisewandler weist einen DC-Ausgang zur Versorgung eines anschließbaren DC-Busses mit DC-Lasten und einen AC-Ausgang zum Anschluss an ein AC-Netz auf. Der aktive Einspeisewandler ist eingerichtet, über den AC-Ausgang Netzdienstleistungen bereitzustellen. Der aktive Einspeisewandler umfasst weiter einen Wechselrichter, dessen Wechselrichterbrücke über einen Zwischenkreis an den DC-Ausgang angeschlossen ist, und eine erste Regeleinheit zur Bereitstellung von Leistung am DC-Ausgang derart, dass die am DC-Ausgang anliegende Spannung innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs bleibt. Der Wechselrichter kann hierbei einstufig ausgeführt sein, wodurch die Regelung des Wechselrichters vereinfacht wird, wobei aber auch ein dem Wechselrichter vorgeschalteter Gleichstromwandler vorhanden sein kann. Der aktive Einspeisewandler weist weiter eine zweite Regeleinheit zur netzdienlichen Bereitstellung einer Leistungskomponente am AC-Ausgang in Abhängigkeit von mindestens einem an dem AC-Ausgang bestimmten elektrischen Parameter eines am AC-Ausgang angeschlossenen AC-Netzes auf. Für den mindestens einen Parameter ist ein Bereich vorgegeben, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente erfolgt. Die zweite Regeleinheit ist dazu eingerichtet, die Bereichsgrenzen des Bereichs in Abhängigkeit einer zentralen Regelgröße zu variieren, wobei die zentrale Regelgröße die am DC-Ausgang anliegende Spannung oder die am DC-Ausgang bereitgestellte Leistung ist.An active feed-in converter has a DC output for supplying a connectable DC bus with DC loads and an AC output for connection to an AC grid. The active feed-in converter is set up to provide grid services via the AC output. The active feed-in converter also includes an inverter whose inverter bridge is connected to the DC output via an intermediate circuit, and a first control unit for providing power at the DC output in such a way that the voltage present at the DC output remains within a permissible voltage range. The inverter can have a single-stage design, which simplifies the regulation of the inverter, but there can also be a DC converter connected upstream of the inverter. The active feed-in converter also has a second control unit for providing a power component at the AC output for the grid, depending on at least one electrical parameter, determined at the AC output, of an AC grid connected to the AC output. A range is specified for the at least one parameter, within which the power component is made available for the grid. The second control unit is set up to vary the range limits of the range as a function of a central controlled variable, the central controlled variable being the voltage present at the DC output or the power provided at the DC output.

Der Bereich für den mindestens einen Parameter kann dabei auch zum Beispiel zwei Teilbereiche umfassen, die beispielsweise durch ein Totband getrennt sind, in dem keine netzdienliche Bereitstellung einer Leistungskomponente erfolgt.The range for the at least one parameter can also include, for example, two sub-ranges that are separated, for example, by a dead band in which no grid-friendly provision of a power component takes place.

Der aktive Einspeisewandler ist also eingerichtet, gleichzeitig zur Versorgung des DC-Busses über den DC-Ausgang mit elektrischer Leistung über den AC-Ausgang Netzdienstleistungen in Form von netzdienlichen Maßnahmen bereitzustellen. Die Netzdienstleistungen weisen eine Leistungskomponente am AC-Ausgang auf. Netzdienliche Maßnahmen werden hierbei in Grenzen eines „Normal-Betriebs“ eines aktiven Einspeisewandlers aktiviert. Der „Normal-Betrieb“ liegt zum Beispiel vor, wenn die am DC-Ausgang anliegende Spannung innerhalb des zulässigen Spannungsbereiches ist und noch ausreichende Leistungsreserve zur Bereitstellung der netzdienlichen Maßnahmen vorliegt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Leistung des Einspeisewandlers innerhalb eines entsprechenden Leistungsbandes wie zum Beispiel - PAC-Nenn * 0,9 < PAC < PAC-Nenn * 0,9 liegt. Außerhalb dieses „Normal-Betriebs“ werden demzufolge keine Netzdienstleistungen erbracht.The active feed-in converter is therefore set up to provide network services in the form of network-related measures at the same time as supplying the DC bus via the DC output with electrical power via the AC output. The grid services have a power component at the AC output. Grid-friendly measures are activated within the limits of "normal operation" of an active feed-in converter. "Normal operation" occurs, for example, when the voltage present at the DC output is within the permissible voltage range and there is still sufficient power reserve to provide the grid-related measures. This can be the case, for example, if the power of the feed-in converter is within a corresponding power band, such as - P AC -nom * 0.9 < P AC < P AC -nom * 0.9. Except As a result, no network services are provided during this "normal operation".

Weiterhin kann ein Normalbereich um die DC-Nennspannung definiert werden, in denen die jeweiligen netzdienlichen Maßnahmen in vollem Umfang arbeiten. Dies entspricht der Bereitstellung von netzdienlichen Maßnahmen in einem entsprechendem Leistungsband des aktiven Einspeisewandlers, da die DC-Spannung über die AC-Wirkleistung oder den AC-Wirkstrom geregelt wird. Eine DC-Nennspannung kann zum Beispiel UN=650V betragen. Der Aktivbereich der netzdienlichen Maßnahme kann zum Beispiel UN+/- 10% betragen.Furthermore, a normal range can be defined around the nominal DC voltage, in which the respective network-related measures work to their full extent. This corresponds to the provision of grid-related measures in a corresponding power range of the active feed-in converter, since the DC voltage is regulated via the AC active power or the AC active current. A nominal DC voltage can be U N =650V, for example. The active range of the grid-supportive measure can be, for example, U N +/-10%.

Außerhalb des Normalbereiches der am DC-Ausgang anliegenden Spannung sollte die netzdienliche Funktion zum Beispiel nicht hart abgeschaltet werden, sondern in Abhängigkeit der Entfernung zum Normalbereich der DC-Spannung linear bis auf inaktiv gefahren werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der aktive Einspeisewandler seinem primären Regelziel der DC-Spannungshaltung mit seiner vollen Nennleistung nachkommen kann.Outside the normal range of the voltage present at the DC output, the grid-related function should not be switched off hard, for example, but run linearly until it becomes inactive, depending on the distance from the normal range of the DC voltage. This ensures that the active feed-in converter can meet its primary control goal of DC voltage stability with its full rated power.

In einer Ausführungsform des aktiven Einspeisewandlers ist die zweite Regeleinheit dazu eingerichtet, innerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs der zentralen Regelgröße die Bereichsgrenzen des mindestens einen elektrischen Parameters konstant zu belassen. Innerhalb des Bereichs des mindestens einen elektrischen Parameters wird die netzdienliche Leistungskomponente in Abhängigkeit von dem mindestens einen elektrischen Parameter bereitgestellt. Der Bereich für den mindestens einen Parameter kann dabei auch zum Beispiel zwei Teilbereiche umfassen, die zum Beispiel unterhalb einer ersten Bereichsgrenze und oberhalb einer zweiten Bereichsgrenze liegen, wobei sich ein Totband zwischen der ersten und der zweiten Bereichsgrenze erstreckt, in dem keine netzdienliche Leistungskomponente bereitgestellt wird.In one embodiment of the active feed converter, the second control unit is set up to leave the range limits of the at least one electrical parameter constant within a predetermined normal range of the central controlled variable. Within the range of the at least one electrical parameter, the power component useful for the grid is provided as a function of the at least one electrical parameter. The range for the at least one parameter can also include, for example, two sub-ranges, which are, for example, below a first range limit and above a second range limit, with a dead band extending between the first and second range limits, in which no grid-serviceable power component is provided .

In einer Ausführungsform des aktiven Einspeisewandlers ist die zweite Regeleinheit dazu eingerichtet, außerhalb des Bereichs des mindestens einen elektrischen Parameters die Leistungskomponente unabhängig von dem mindestens einen elektrischen Parameter bereitzustellen. Hierdurch kann eine Überlastung des Einspeisewandlers vermieden werden.In one embodiment of the active feed-in converter, the second control unit is set up to provide the power component outside the range of the at least one electrical parameter independently of the at least one electrical parameter. In this way, an overload of the feed converter can be avoided.

In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Parameter eine Spannungsamplitude des angeschlossenen AC-Netzes, wobei die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente eine Bereitstellung von Blindleistung in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude umfasst. Dies kann einer netzdienlichen Maßnahme in Form einer Q(U)-Regelung, cos(phi)-Regelung oder einer Regelung mit fester Q-Vorgabe entsprechen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Q(U)-Regelung, die cos(phi)-Regelung oder die Regelung mit fester Q-Vorgabe innerhalb des Bereichs für den mindestens einen Parameter agiert. Insbesondere für diese Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Bereich, in dem die Bereitstellung der Leistungskomponente in Abhängigkeit von dem mindestens einen elektrischen Parameter erfolgt, zwei (Teil-)Bereiche aufweist. Dies bedeutet, dass insbesondere die Bereitstellung der Blindleistung in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude unterhalb der unteren Bereichsgrenze der Spannungsamplitude und oberhalb der oberen Bereichsgrenze der Spannungsamplitude erfolgt. Beispielsweise kann damit eine spannungsstabilisierende Bereitstellung von Blindleistung durch eine Q(U)-Kennlinie außerhalb von vorgegebenen AC-Spannungsgrenzen des AC-Netzes, wie zum Beispiel UAC < UAC-Nenn *0,9 und UAC > UAC-Nenn *1,1 erfolgen. Der Bereich für den mindestens einen Parameter, in diesem Beispiel UAC, weist für dieses Beispiel also zwei Teilbereiche auf, einer der unterhalb der ersten Bereichsgrenze, hier UAC-Nenn *0,9, und ein zweiter, der oberhalb der zweiten Bereichsgrenze, hier UAC-Nenn *1,1, liegt. Dazwischen wird keine Blindleistung bereitgestellt.In one embodiment, the at least one parameter is a voltage amplitude of the connected AC grid, with the provision of the power component serving the purpose of the grid comprising a provision of reactive power as a function of the voltage amplitude. This can correspond to a grid-friendly measure in the form of a Q(U) control, cos(phi) control or a control with a fixed Q specification. For example, provision can be made for the Q(U) control, the cos(phi) control or the control with a fixed Q specification to act within the range for the at least one parameter. In this embodiment in particular, it can be provided that the area in which the power component is provided as a function of the at least one electrical parameter has two (partial) areas. This means that, in particular, the reactive power is provided as a function of the voltage amplitude below the lower range limit of the voltage amplitude and above the upper range limit of the voltage amplitude. For example, a voltage-stabilizing provision of reactive power can be achieved through a Q(U) characteristic outside of the specified AC voltage limits of the AC grid, such as U AC < U AC -nom *0.9 and U AC > U AC -nom * 1.1 take place. The range for the at least one parameter, in this example U AC , has two sub-ranges for this example, one below the first range limit, here U AC -nom *0.9, and a second one above the second range limit, here U AC nominal *1.1. In between, no reactive power is provided.

In einer Ausführungsform ist die zentrale Regelgröße die am DC-Ausgang bereitgestellte Leistung, wobei die Bereichsgrenzen der Spannungsamplitude derart eingeschränkt werden, dass eine maximale Scheinleistung des aktiven Einspeisewandlers nicht erreicht oder nicht überschritten wird.In one embodiment, the central controlled variable is the power provided at the DC output, with the range limits of the voltage amplitude being restricted in such a way that a maximum apparent power of the active feed converter is not reached or exceeded.

In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Parameter eine Frequenz, wobei die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente eine Bereitstellung von Wirkleistung in Abhängigkeit der Frequenz umfasst, wobei die Bereichsgrenzen der Frequenz derart gewählt werden, dass eine maximale Wirkleistung des aktiven Einspeisewandlers nicht erreicht oder überschritten wird. Dies entspricht einer netzdienlichen Maßnahme in Form einer frequenzstützenden P(f)-Regelung.In one embodiment, the at least one parameter is a frequency, with the grid-friendly provision of the power component comprising a provision of active power as a function of the frequency, with the range limits of the frequency being selected in such a way that a maximum active power of the active feed-in converter is not reached or exceeded. This corresponds to a grid-friendly measure in the form of a frequency-supporting P(f) regulation.

In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine Parameter eine Amplitude einer Wechselspannung mit einer Vielfachen der Frequenz des angeschlossenen AC-Netzes, einer sogenannten Harmonischen. Die netzdienliche Bereitstellung einer Leistungskomponente umfasst in diesem Fall eine zur Spannung gegenphasige Erzeugung einer Wechselstromkomponente mit der gleichen Vielfachen der Netzfrequenz mit dem Ziel, die Amplitude der Harmonischen zu kompensieren oder zumindest zu reduzieren. Hierbei ist eine Begrenzung des Parameterbereichs erforderlich, um sicherzustellen, dass ein durch den aktiven Einspeisewandler bereitgestellter Stromwert einen zulässigen Maximalstrom nicht überschreitet. Es ist denkbar, dass der aktive Einspeisewandler mehrere oder alle der vorgenannten Ausführungsformen für die netzdienliche Bereitstellung einer Leistungskomponente gleichzeitig realisiert und hierzu mehrere oder alle der genannten Parameter erfasst und zur Bestimmung der erforderliche Leistungskomponenten nutzt.In a further embodiment, the at least one parameter is an amplitude of an AC voltage with a multiple of the frequency of the connected AC network, a so-called harmonic. In this case, the grid-friendly provision of a power component includes generation of an alternating current component in phase opposition to the voltage with the same multiple of the grid frequency with the aim of compensating for or at least reducing the amplitude of the harmonics. In this case, a limitation of the parameter range is required to ensure that a current value provided by the active feed-in converter does not exceed a permissible maximum current. It is conceivable that the active feed-in converter implements several or all of the above-mentioned embodiments for the grid-friendly provision of a power component at the same time and for this purpose several or all of the parameters mentioned are recorded and used to determine the required power components.

Bei einem Verfahren zur Bereitstellung von Leistung an einem DC-Ausgang eines aktiven Einspeisewandlers mit einem AC-Ausgang und einer Wechselrichterbrücke, wobei der DC-Ausgang zur Versorgung eines anschließbaren DC-Busses mit DC-Lasten über einen Zwischenkreis an die Wechselrichterbrücke angeschlossen ist, wird die Leistung am DC-Ausgang derart bereitgestellt, dass die am DC-Ausgang anliegende Spannung innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs bleibt.In a method for providing power at a DC output of an active feed-in converter with an AC output and an inverter bridge, the DC output for supplying a connectable DC bus with DC loads is connected to the inverter bridge via an intermediate circuit the power at the DC output is provided in such a way that the voltage present at the DC output remains within a permissible voltage range.

Zugleich wird am AC-Ausgang eine Leistungskomponente in Abhängigkeit von mindestens einem an dem AC-Ausgang bestimmten elektrischen Parameter eines am AC-Ausgang angeschlossenen AC-Netzes netzdienlich bereitgestellt, wobei ein Bereich für den mindestens einen Parameter vorgegeben sind, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente erfolgt, wobei die Bereichsgrenzen in Abhängigkeit von einer zentralen Regelgröße variiert werden, wobei die zentrale Regelgröße die am DC-Ausgang anliegende Spannung oder die am DC-Ausgang bereitgestellte Leistung ist. Der Bereich für den mindestens einen Parameter kann dabei auch zum Beispiel zwei durch ein Totband getrennte Teilbereiche umfassen.At the same time, a power component is provided at the AC output for the benefit of the grid depending on at least one electrical parameter determined at the AC output of an AC network connected to the AC output, with a range being specified for the at least one parameter within which the provision of the The power component takes place, with the range limits being varied as a function of a central controlled variable, the central controlled variable being the voltage present at the DC output or the power provided at the DC output. The range for the at least one parameter can also include, for example, two partial ranges separated by a dead band.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Bereichsgrenzen innerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs der zentralen Regelgröße konstant belassen.In one embodiment of the method, the range limits are left constant within a specified normal range of the central controlled variable.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird außerhalb des Bereichs die Leistungskomponente unabhängig von dem mindestens einen elektrischen Parameter bereitgestellt.In one embodiment of the method, the power component is provided outside of the range independently of the at least one electrical parameter.

Im Folgenden wird der Gegenstand der Anmeldung mithilfe von Figuren dargestellt, von denen

  • 1 eine Ausführungsform eines aktiven Einspeisewandlers;
  • 2 schematisch die DC-Spannung und das Leistungsband des aktiven Einspeisewandlers;
  • 3 Arbeitspunkte des aktiven Einspeisewandlers;
  • 4 eine erste Kennlinie einer Q(U)-Regelung;
  • 5 eine zweite Kennlinie einer Q(U)-Regelung mit Totband und
  • 6 schematisch ein Blockschaltbild mit erster und zweiter Regeleinheit zeigen.
In the following, the subject of the application is illustrated using figures, of which
  • 1 an embodiment of an active injection converter;
  • 2 schematic of the DC voltage and the power band of the active feed-in converter;
  • 3 Operating points of the active feed-in converter;
  • 4 a first characteristic curve of a Q(U) regulation;
  • 5 a second characteristic curve of a Q(U) control with dead band and
  • 6 schematically show a block diagram with the first and second control unit.

In 1 ist schematisch eine Ausführungsform eines aktiven Einspeisewandlers 10 mit einem AC-Ausgang 24 und einem DC-Ausgang 26 dargestellt. An dem AC-Ausgang 24 ist ein in dem gezeigten Ausführungsbeispiel am Erdpotential PE geerdetes dreiphasiges AC-Versorgungsnetz 12 angeschlossen. Ein Anschluss des AC-Ausgangs 24 an ein ungeerdetes Netz ist aber ebenfalls denkbar. An dem DC-Ausgang 26 ist ein DC-Bus 14 angeschlossen. Der DC-Bus 14 kann DC-Lasten 42, 44 aufweisen. Die DC-Last 42, zum Beispiel eine Batterie, kann über DC-Schalter 46 an den DC-Bus 14 angeschlossen werden. Die DC-Last 44 ist über DC-Schalter 48 mit dem DC-Netz 14 verbindbar. Die DC-Last 44 kann insbesondere einen oder mehrere Verbraucher umfassen, wie zum Beispiel eine Maschine, eine Industrieanlage, oder auch einen Elektrolyseur. Die DC-Lasten können, auch zeitlich variabel, als Erzeuger oder als Verbraucher von Leistung des DC-Netzes wirken.In 1 1 is a schematic representation of an embodiment of an active feed converter 10 having an AC output 24 and a DC output 26 . A three-phase AC supply network 12 grounded at ground potential PE in the exemplary embodiment shown is connected to the AC output 24 . A connection of the AC output 24 to an ungrounded network is also conceivable. A DC bus 14 is connected to the DC output 26 . The DC bus 14 may include DC loads 42,44. The DC load 42 , for example a battery, can be connected to the DC bus 14 via DC switches 46 . The DC load 44 can be connected to the DC grid 14 via DC switches 48 . The DC load 44 can in particular include one or more consumers, such as a machine, an industrial plant, or an electrolyzer. The DC loads can act as generators or consumers of power in the DC grid, also in a time-varying manner.

Der aktive Einspeisewandler 10 weist einen einstufigen Wechselrichter mit einer Brückenschaltung 20, einer Steuereinheit 22 und einem Zwischenkreis 18 auf. Die Brückenschaltung 20 ist ausgebildet, Wechselstrom oder Wechselspannung in Gleichstrom oder Gleichspannung umzuwandeln. Die Brückenschaltung 20 ist ebenfalls ausgebildet, Gleichstrom oder Gleichspannung in Wechselstrom oder Wechselspannung umzuwandeln. Im dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht die Umwandlung dadurch, dass eine Steuereinheit 22 Halbleiterschalter der Brückenschaltung 20 geeignet ansteuert. Die Brückenschaltung 20 ist DC-seitig über den Zwischenkreis 18 mit dem DC-Ausgang 26 verbunden. Der DC-Bus 14 kann über den aktiven Einspeisewandler 10 mit elektrischer Leistung aus dem AC-Netz 12 versorgt werden.The active feed converter 10 has a single-stage inverter with a bridge circuit 20, a control unit 22 and an intermediate circuit 18. The bridge circuit 20 is designed to convert alternating current or alternating voltage into direct current or direct voltage. The bridge circuit 20 is also designed to convert direct current or direct voltage into alternating current or alternating voltage. In the exemplary embodiment shown, the conversion takes place in that a control unit 22 suitably controls semiconductor switches of the bridge circuit 20 . On the DC side, the bridge circuit 20 is connected to the DC output 26 via the intermediate circuit 18 . The DC bus 14 can be supplied with electrical power from the AC grid 12 via the active feed-in converter 10 .

Der aktive Einspeisewandler weist weiter eine erste Regeleinheit 30 auf. Die erste Regeleinheit ist eingerichtet, elektrische Leistung am DC-Ausgang 26 derart bereitzustellen, dass die am DC-Ausgang 26 anliegende Spannung UDC innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs ZB bleibt (siehe 2). Hierdurch kann eine zuverlässige Versorgung des DC-Busses 14 mit elektrischer Leistung sichergestellt werden.The active feed converter also has a first control unit 30 . The first control unit is set up to provide electrical power at the DC output 26 in such a way that the voltage U DC present at the DC output 26 remains within a permissible voltage range ZB (see FIG 2 ). In this way, a reliable supply of electrical power to the DC bus 14 can be ensured.

Der aktive Einspeisewandler weist weiter eine zweite Regeleinheit 32 auf. Die zweite Regeleinheit 32 ist zur netzdienlichen Bereitstellung einer Leistungskomponente am AC-Ausgang 24 eingerichtet. Die netzdienliche Leistungskomponente hängt von mindestens einem an dem AC-Ausgang 24 bestimmten elektrischen Parameter des am AC-Ausgang 24 angeschlossenen AC-Netzes 12 ab. Es ist ein Bereich für den mindestens einen Parameter vorgegeben, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung erfolgt. Die zweite Regeleinheit 32 ist dazu eingerichtet, die Bereichsgrenzen des Bereiches in Abhängigkeit einer zentralen Regelgröße ZRG zu variieren, wobei die zentrale Regelgröße ZRG die am DC-Ausgang 26 anliegende Spannung UDC oder die durch die erste Regeleinheit 30 ermittelte, für den Betrieb des DC-Netzes 14 bereitzustellende Leistung P ist.The active feed converter also has a second control unit 32 . The second control unit 32 is set up to provide a power component at the AC output 24 to serve the grid. The power component useful for the grid depends on at least one electrical parameter, determined at the AC output 24 , of the AC grid 12 connected to the AC output 24 . It a range is specified for the at least one parameter within which the network-friendly provision takes place. The second control unit 32 is set up to vary the range limits of the range as a function of a central controlled variable ZRG, the central controlled variable ZRG being the voltage U DC present at the DC output 26 or the voltage U DC determined by the first control unit 30 for the operation of the DC -Network 14 to be provided power P is.

Die erste und die zweite Regeleinheit 30, 32 können optional als eine Regeleinheit ausgebildet sein, die zugleich beide Regelaufgaben wahrnimmt. Optional kann auch die Steuereinheit 22 in der gleichen Einheit mit erster und zweiter Regeleinheit 30, 32 realisiert sein.The first and the second control unit 30, 32 can optionally be designed as a control unit that performs both control tasks at the same time. Optionally, the control unit 22 can also be implemented in the same unit with the first and second control unit 30, 32.

In 2 ist beispielhaft ein Zusammenhang zwischen DC-Spannung UDC, aufgetragen auf der x-Achse, und am DC-Ausgang 26 durch die erste Regeleinheit 30 des aktiven Einspeisewandlers 10 ermittelte, bereitzustellende Leistung P, aufgetragen auf der y-Achse, dargestellt, welche durch die positive Nennleistung PN einerseits und negative Nennleistung - PN andererseits begrenzt ist. Eine positive Leistung P entspricht dabei dem Einspeisen von elektrischer Leistung in das DC-Netz 14. Eine negative Leistung P entspricht dabei dem Entnehmen von elektrischer Leistung aus dem DC-Netz 14. Um eine Nennspannung UN für die DC-Spannung UDC ist ein Normalbereich NB des Betriebs des Einspeisewandlers 10 definiert. Eine Nennspannung UN für den DC-Bus 14 liegt. zum Beispiel bei 650V. Der zulässige Spannungsbereich ZB für die DC-Spannung UDC wird durch die minimale DC-Spannung UDCmin einerseits und die maximale DC-Spannung UDCmax andererseits begrenzt. Bei der minimalen DC-Spannung UDCmin ermittelt die erste Regeleinheit 30 die negativer Nennleistung -PN und bei der maximalen DC-Spannung UDCmax die positive Nennleistung PN als bereitzustellende Leistung P. Sowohl die ermittelte, bereitzustellende Leistung P als auch die am DC-Ausgang 26 anliegende Spannung UDC kann als zentrale Regelgröße ZRG dienen.In 2 is an example of a relationship between DC voltage U DC , plotted on the x-axis, and at the DC output 26 determined by the first control unit 30 of the active feed converter 10 power P to be provided, plotted on the y-axis, which is represented by the positive nominal power P N on the one hand and negative nominal power - P N on the other hand is limited. A positive power P corresponds to the feeding of electrical power into the DC network 14. A negative power P corresponds to the removal of electrical power from the DC network 14. A nominal voltage U N for the DC voltage U DC is on Normal range NB of the operation of the feed converter 10 is defined. A nominal voltage U N for the DC bus 14 is. for example at 650V. The permissible voltage range ZB for the DC voltage U DC is limited by the minimum DC voltage U DCmin on the one hand and the maximum DC voltage U DCmax on the other. At the minimum DC voltage U DCmin, the first control unit 30 determines the negative nominal power -P N and at the maximum DC voltage U DCmax the positive nominal power P N as the power P to be provided. Both the determined power P to be provided and that at the DC -Output 26 applied voltage U DC can serve as the central controlled variable ZRG.

In 3 ist beispielhaft ein Zusammenhang zwischen Normalbereich NB und zulässigem Bereich ZB der zentralen Regelgröße ZRG einerseits, aufgetragen auf der x-Achse, und der Größe des Parameterbereichs Δp, aufgetragen auf der y-Achse, dargestellt. Die Größe des Parameterbereichs Δp, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung einer Leistungskomponente am AC-Ausgang erfolgt, ist dabei - wie dargestellt - von der zentralen Regelgröße ZRG abhängig. Im 3 ist ein erster Arbeitspunkt AP1 dargestellt, in dem sich die zentrale Regelgröße ZRG im Normalbereich NB befindet. Die Größe des Parameterbereichs Δp ist hier am größten. Der zweite Arbeitspunkt AP2 befindet sich in einem Übergangsbereich, in dem die Größe des Parameterbereichs Δp zum Rand des zulässigen Bereiches ZB hin kleiner wird. Am Rand des zulässigen Bereiches ZB der zentralen Regelgröße ZRG befinden sich optional Totbereiche Δ, in denen keine netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente am AC-Ausgang mehr erfolgt, da der zugehörige Parameterbereich dort Null ist. Hierdurch kann der aktive Einspeisewandler robuster die Einhaltung des zulässigen Spannungsbereichs ZB am DC-Bus sicherstellen.In 3 a connection between the normal range NB and the permissible range ZB of the central controlled variable ZRG on the one hand, plotted on the x-axis, and the size of the parameter range Δp, plotted on the y-axis, is shown by way of example. The size of the parameter range Δp, within which the grid-friendly provision of a power component at the AC output takes place, is - as shown - dependent on the central controlled variable ZRG. In the 3 a first operating point AP1 is shown, in which the central controlled variable ZRG is in the normal range NB. The size of the parameter range Δp is largest here. The second operating point AP2 is in a transitional area in which the size of the parameter range Δp becomes smaller toward the edge of the permissible range ZB. At the edge of the permissible range ZB of the central controlled variable ZRG there are optional dead ranges Δ in which the power component at the AC output is no longer available to the grid because the associated parameter range is zero there. As a result, the active feed-in converter can more robustly ensure compliance with the permissible voltage range ZB on the DC bus.

In 4 ist eine beispielhafte erste Kennlinie 28 einer Q(U)-Regelung dargestellt. Hier ist die Spannung UAC am AC-Ausgang, aufgetragen auf der x-Achse, der Parameter, in dessen Abhängigkeit die Bereitstellung der Leistungskomponente - hier die Blindleistung Q, aufgetragen auf der y-Achse - am AC-Ausgang erfolgt. Die Größe des Parameterbereiches ΔpAP1 am ersten Arbeitspunkt AP1 ist größer als die Größe des Parameterbereiches ΔpAP2 am zweiten Arbeitspunkt AP2. Die Arbeitspunkte AP1 und AP2 entsprechen zum Beispielbeispielsweise denen, die in 3 dargestellt sind.In 4 an exemplary first characteristic curve 28 of a Q(U) control is shown. Here, the voltage U AC at the AC output, plotted on the x-axis, is the parameter on the basis of which the power component - here the reactive power Q, plotted on the y-axis - is made available at the AC output. The size of the parameter range Δp AP1 at the first working point AP1 is greater than the size of the parameter range Δp AP2 at the second working point AP2. For example, the working points AP1 and AP2 correspond to those shown in 3 are shown.

Für den Arbeitspunkt AP1 ist die zentrale Regelgröße ZRG gemäß 3 in ihrem Normalbereich. Befindet sich die Spannung UAC in dem Parameterbereich ΔpAP1, erfolgt die Bereitstellung der Blindleistung Q in Abhängigkeit von der Spannung UAC. Befindet sich die Spannung UAC außerhalb des Parameterbereichs ApAP1, so wird eine konstante Blindleistung Q bereitgestellt (die Kennlinie 28 verläuft parallel zur UAC-Achse).For the operating point AP1, the central controlled variable is ZRG 3 in their normal range. If the voltage U AC is in the parameter range Δp AP1 , the reactive power Q is provided as a function of the voltage U AC . If the voltage U AC is outside the parameter range Ap AP1 , a constant reactive power Q is provided (the characteristic curve 28 runs parallel to the U AC axis).

Für den Arbeitspunkt AP2 ist die zentrale Regelgröße ZRG gemäß 3 in dem Übergangsbereich. Befindet sich die Spannung UAC in dem Parameterbereich ΔpAP2 (der kleiner ist als ΔpAP1), erfolgt die Bereitstellung der Blindleistung Q in Abhängigkeit von der Spannung UAC. Befindet sich die Spannung UAC außerhalb des Parameterbereichs ApAP2, so wird eine konstante Blindleistung Q bereitgestellt (die Kennlinie 28 verläuft parallel zur UAC-Achse).For the operating point AP2, the central controlled variable is ZRG 3 in the transition area. If the voltage U AC is in the parameter range Δp AP2 (which is smaller than Δp AP1 ), the reactive power Q is provided as a function of the voltage U AC . If the voltage U AC is outside the parameter range Ap AP2 , then a constant reactive power Q is provided (the characteristic curve 28 runs parallel to the U AC axis).

In 5 ist eine zweite beispielhafte Kennlinie 28 einer Q(U)-Regelung dargestellt, die sich von der Kennlinie der 4 dadurch unterscheidet, dass die zweite Kennlinie ein innerhalb der Parameterbereiche liegendes Totband TB aufweist, in dem keine Blindleistung Q bereitgestellt wird. Selbstverständlich kann die zentrale Regelgröße ZRG über unterschiedliche Kennlinien gemäß der Darstellung in 3 mehrere Parameterbereiche definieren, die sich auf unterschiedliche Parameter des angeschlossenen AC-Netzes beziehen, so dass gleichzeitig unterschiedliche Arten von Netzdienstleistungen durch den aktiven Einspeisewandler erbracht werden können. Die Breite des Normalbereichs NB und die Breite der Totbereiche D können dabei für die verschiedenen Parameter gleich oder auch unterschiedlich gewählt werden.In 5 a second exemplary characteristic curve 28 of a Q(U) control is shown, which differs from the characteristic curve of 4 differs in that the second characteristic has a dead band TB lying within the parameter ranges, in which no reactive power Q is provided. Of course, the central controlled variable ZRG can be controlled via different characteristic curves as shown in 3 define multiple parameter ranges related to different parameters of the connected AC grid, so that different types of grid services can be provided by the active feed-in converter at the same time. The width of the normal range NB and the width of the dead zones D can be chosen to be the same or different for the various parameters.

In 6 ist schematisch die Regelung mit erster und zweiter Regeleinheit 30, 32 des aktiven Einspeisewandlers 10 dargestellt. Am Eingang der ersten Regeleinheit 30 liegt die zentrale Regelgröße ZRG an. Die erste Regeleinheit 30 steuert den aktiven Einspeisewandler 10 geeignet an, um am DC-Ausgang 26 eine DC-Leistung P1 zur Verfügung zu stellen, wodurch am AC-Ausgang 24 dem AC-Netz 12 eine entsprechende erste Wirkleistungskomponente P1 entnommen wird (ohne Berücksichtigung der Wandlerverluste). Zugleich wird über die zentral Regelgröße ZRG durch die erste Regeleinheit 30 die Größe des Parameterbereiches Δp eingestellt, welcher die Kennlinie 28 der zweiten Regeleinheit 32 beeinflusst.In 6 the control with the first and second control unit 30, 32 of the active feed converter 10 is shown schematically. The central controlled variable ZRG is present at the input of the first control unit 30 . The first control unit 30 suitably controls the active feed-in converter 10 in order to make a DC power P 1 available at the DC output 26, as a result of which a corresponding first active power component P 1 is taken from the AC grid 12 at the AC output 24 (without taking the converter losses into account). At the same time, the size of the parameter range Δp, which influences the characteristic curve 28 of the second control unit 32, is set by the first control unit 30 via the central control variable ZRG.

Die zweite Regeleinheit 32 stellt unter Verwendung des an dem AC-Ausgang 24 bestimmten elektrischen Parameter des am AC-Ausgang 24 angeschlossenen AC-Netzes 12 und der Kennlinie 28 eine Leistungskomponente für das AC-Netz 12 zur Verfügung. Die Leistungskomponente kann zum Beispiel einen zweiten Wirkleistungsanteil P2 oder einen Blindleistungsanteil Q oder eine andere netzdienliche Leistungskomponente X, beispielsweise ein Wechselstrom mit einer harmonischen Frequenz der Netzfrequenz des angeschlossenen AC-Netzes, oder auch mehrere oder alle der genannten Komponenten aufweisen. Über ein Additionsglied wird die Leistungskomponente der zweiten Regeleinheit zu der ersten Wirkleistungskomponente P1 der ersten Regeleinheit addiert und dem AC-Netz 12 über den AC-Ausgang 24 durch geeignete Ansteuerung des aktiven Einspeisewandlers zur Verfügung gestellt.The second control unit 32 provides a power component for the AC network 12 using the electrical parameters of the AC network 12 connected to the AC output 24 and the characteristic curve 28 determined at the AC output 24 . The power component can, for example, have a second active power component P 2 or a reactive power component Q or another grid-related power component X, for example an alternating current with a harmonic frequency of the grid frequency of the connected AC grid, or also several or all of the components mentioned. The power component of the second control unit is added to the first active power component P 1 of the first control unit via an adder and is made available to the AC grid 12 via the AC output 24 by suitably controlling the active feed-in converter.

Somit kann sichergestellt werden, dass der aktive Einspeisewandler über seinen DC-Ausgang 26 dem DC-Bus 14 zuverlässig DC-Leistung zur Verfügung stellen kann. Zugleich können über den AC-Ausgang 24 netzdienliche Funktionen zur Verfügung gestellt werden, welche u. U. vom AC-Netzbetreiber gefordert oder honoriert werden.It can thus be ensured that the active feed-in converter can reliably make DC power available to the DC bus 14 via its DC output 26 . At the same time, functions useful for the grid can be made available via the AC output 24, which may be required or rewarded by the AC grid operator.

BezugszeichenlisteReference List

1010
aktiver Einspeisewandleractive feed converter
1212
AC-NetzAC grid
1414
DC-BusDC bus
1616
einstufiger Wechselrichtersingle stage inverter
1818
Zwischenkreisintermediate circuit
2020
Wechselrichterbrückeinverter bridge
2222
Steuereinheitcontrol unit
2424
AC-AusgangAC output
2626
DC-AusgangDC output
2828
Kennliniecurve
3030
erste Regeleinheitfirst control unit
3232
zweite Regeleinheitsecond control unit
4242
DC-LastDC load
4444
DC-LastDC load
4646
DC-SchalterDC switch
4848
DC-SchalterDC switch
PEPE
Potential Erdepotential earth
ZRGZRG
zentrale Regelgrößecentral control variable
NBNB
Normalbereichnormal range
ZBEg
zulässiger Spannungsbereichpermissible voltage range
AP1, AP2AP1, AP2
Arbeitspunkteworking points
ΔpΔp
Größe des ParameterbereichsSize of the parameter area
QQ
Blindleistungreactive power
PP
Wirkleistungactive power
UDCU.D.C
DC-SpannungDC voltage

Claims (10)

Aktiver Einspeisewandler (10) mit einem AC-Ausgang (24), einem DC-Ausgang (26) zur Versorgung eines anschließbaren DC-Busses (14) mit DC-Lasten (42,44), umfassend: - einen Wechselrichter (16), dessen Wechselrichterbrücke (20) über einen Zwischenkreis (18) an den DC-Ausgang (26) angeschlossen ist, - eine erste Regeleinheit (30) zur Bereitstellung von Leistung am DC-Ausgang (26) derart, dass die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung (UDC) innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs (ZB) bleibt, - eine zweite Regeleinheit (32) zur netzdienlichen Bereitstellung einer Leistungskomponente am AC-Ausgang (24) in Abhängigkeit von mindestens einem an dem AC-Ausgang (24) bestimmten elektrischen Parameter eines am AC-Ausgang (24) angeschlossenen AC-Netzes (12), wobei ein Bereich für den mindestens einen Parameter vorgegeben ist, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente erfolgt, wobei die zweite Regeleinheit (32) dazu eingerichtet ist, die Bereichsgrenzen des Bereiches in Abhängigkeit einer zentralen Regelgröße (ZRG) zu variieren, wobei die zentrale Regelgröße (ZRG) die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung oder die am DC-Ausgang (26) bereitgestellte Leistung ist.Active feed-in converter (10) with an AC output (24), a DC output (26) for supplying a connectable DC bus (14) with DC loads (42,44), comprising: - an inverter (16), whose inverter bridge (20) is connected to the DC output (26) via an intermediate circuit (18), - a first control unit (30) for providing power at the DC output (26) in such a way that the output at the DC output (26 ) applied voltage (U DC ) remains within a permissible voltage range (ZB), - a second control unit (32) for providing a power component at the AC output (24) for the grid, depending on at least one electrical component determined at the AC output (24). Parameters of an AC network (12) connected to the AC output (24), a range being specified for the at least one parameter within which the power component is made available to the grid, the second control unit (32) being set up to define the range limits of the rich to vary depending on a central controlled variable (ZRG), the central controlled variable (ZRG) at the DC output (26) applied voltage or at the DC output (26) is provided power. Aktiver Einspeisewandler nach Anspruch 1, wobei die zweite Regeleinheit (32) dazu eingerichtet ist, innerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs (NB) der zentralen Regelgröße (ZRG) die Bereichsgrenzen konstant zu belassen.Active feed-in converter claim 1 , wherein the second control unit (32) is set up to within a predetermined normal range (NB) of the central controlled variable (ZRG) to leave the range limits constant. Aktiver Einspeisewandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Regeleinheit (32) dazu eingerichtet ist, außerhalb des Bereiches die Leistungskomponente unabhängig von dem mindestens einen elektrischen Parameter bereitzustellen.Active feed-in converter claim 1 or 2 , wherein the second control unit (32) is set up to provide the power component outside of the range independently of the at least one electrical parameter. Aktiver Einspeisewandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Parameter eine Spannungsamplitude ist, und wobei die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente eine Bereitstellung von Blindleistung in Abhängigkeit von der Spannungsamplitude umfasst.Active feed-in converter according to one of the preceding claims, wherein the at least one parameter is a voltage amplitude, and wherein the grid-friendly provision of the power component comprises a provision of reactive power as a function of the voltage amplitude. Aktiver Einspeisewandler nach Anspruch 4, wobei die zentrale Regelgröße (ZRG) die am DC-Ausgang (26) bereitgestellte Leistung ist, und wobei der Bereich der Spannungsamplitude derart eingeschränkt ist, dass eine maximale Scheinleistung des aktiven Einspeisewandlers (10) nicht überschritten wird.Active feed-in converter claim 4 , wherein the central controlled variable (ZRG) is the power provided at the DC output (26), and the range of the voltage amplitude is restricted in such a way that a maximum apparent power of the active feed converter (10) is not exceeded. Aktiver Einspeisewandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Parameter eine Frequenz ist, wobei die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente eine Bereitstellung von Wirkleistung in Abhängigkeit der Frequenz umfasst, wobei der Bereich der Frequenz derart gewählt wird, dass eine maximale Wirkleistung des aktiven Einspeisewandlers (10) nicht überschritten wird.Active feed-in converter according to one of the preceding claims, wherein the at least one parameter is a frequency, the grid-friendly provision of the power component comprising a provision of active power as a function of the frequency, the range of the frequency being selected in such a way that a maximum active power of the active feed-in converter ( 10) is not exceeded. Aktiver Einspeisewandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Wechselrichter einstufig ausgeführt ist.Active feed-in converter according to one of the preceding claims, in which the inverter has a single-stage design. Verfahren zur Bereitstellung von Leistung an einem DC-Ausgang (26) eines aktiven Einspeisewandlers (10) mit einem AC-Ausgang (24) und einer Wechselrichterbrücke, wobei der DC-Ausgang (26) zur Versorgung eines anschließbaren DC-Busses (14) mit DC-Lasten (42, 44) über einen Zwischenkreis (18) an die Wechselrichterbrücke (20) angeschlossen ist, wobei die Leistung am DC-Ausgang (26) derart bereitgestellt wird, dass die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs (ZB) bleibt, und wobei am AC-Ausgang (24) eine Leistungskomponente in Abhängigkeit von mindestens einem an dem AC-Ausgang (24) bestimmten elektrischen Parameter eines am AC-Ausgang (24) angeschlossenen AC-Netzes (12) netzdienlich bereitgestellt wird, wobei ein Bereich für den mindestens einen Parameter vorgegeben ist, innerhalb dessen die netzdienliche Bereitstellung der Leistungskomponente erfolgt, wobei die Bereichsgrenzen in Abhängigkeit von einer zentralen Regelgröße (ZRG) variiert werden, wobei die zentrale Regelgröße (ZRG) die am DC-Ausgang (26) anliegende Spannung oder die am DC-Ausgang (26) bereitgestellte Leistung ist.Method for providing power at a DC output (26) of an active feed-in converter (10) with an AC output (24) and an inverter bridge, the DC output (26) for supplying a connectable DC bus (14). DC loads (42, 44) are connected to the inverter bridge (20) via an intermediate circuit (18), wherein the power at the DC output (26) is provided in such a way that the voltage present at the DC output (26) remains within a permissible voltage range (ZB), and wherein at the AC output (24) a power component is provided as a function of at least one electrical parameter determined at the AC output (24) of an AC network (12) connected to the AC output (24), with a range for the at least one parameter is specified within which the grid-friendly provision of the power component takes place, the range limits being varied as a function of a central controlled variable (ZRG), the central controlled variable (ZRG) being the voltage present at the DC output (26) or the power provided at the DC output (26). Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Bereichsgrenzen innerhalb eines vorgegebenen Normalbereichs der zentralen Regelgröße (ZRG) konstant belassen werden.procedure after claim 8 , whereby the range limits remain constant within a specified normal range of the central controlled variable (ZRG). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei außerhalb des Bereichs die Leistungskomponente unabhängig von dem mindestens einen elektrischen Parameter bereitgestellt wird.procedure after claim 8 or 9 , wherein outside of the range, the power component is provided independently of the at least one electrical parameter.
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