現在の電力アプリケーションは、変化し続けるグリッド適合要件への対応が大きな課題となっています。特に IEEE 1547-2018 のような最新規格では、より高度なグリッドサポート機能が求められています。たとえば、電圧調整、周波数応答、アイソレーション防止、高度な通信機能などが含まれ、弱い系統環境や再生可能エネルギーの高い導入率の状況ではさらに重要になります。
従来のフィールドテストでは、電圧低下、周波数変動、高調波、系統擾乱など、現実環境では滅多に発生しない複雑な状況を再現することが難しく、実用的ではなくなりつつあります。こうした課題に対して、専用のグリッドエミュレーターが効果的な解決策となります。制御されたテスト環境を提供することで、必要とされるすべてのグリッドコードに対して、システマティックかつ確実に適合性を検証することができます。
AVLのグリッドエミュレーターは、SiC（シリコンカーバイド）ベースの 2 段構成の電力変換ステージで構成されています。第 1 ステージでは、アクティブフロントエンド（AFE）を用いて AC/DC 変換を行います。
第 2 ステージは、ガルバニック絶縁を確保するための高周波トランスを備えた共振型コンバータで構成され、その後段に DC/DC または DC/AC 変換を担うバッコンバータ方式のパワーアンプモジュールが続きます。
パワーアンプの出力は、2 段階のフィルタリングを通過することで、低 THD（全高調波歪）かつ高精度でクリーンな出力波形を生成します。さらに、必要な出力容量に応じて、複数のユニットをアクティブフロントエンドに並列接続することが可能です。
- SiC 技術により、高効率かつコンパクトな設計を実現
- ガルバニック絶縁された共通 DC バスにより、柔軟な電力ルーティングが可能
- 4象限の双方向動作と回生機能により、給電・吸収の両モードに対応
- 高度なフィルタリングにより、超低 THD（＜0.1%）を達成
- AC / DC の動作設定が可能で、モジュールの並列構成により高出力化にも対応
- リアルタイム HiLシステムと接続できる高速光インターフェースを搭載
SiC技術
SiC技術により、非常に高い効率とコンパクトな設計を実現
ガルバニック絶縁
ガルバニック絶縁された共通 DC バスにより、柔軟な電力ルーティングと高い拡張性を実現
4象限での双方向動作に対応
回生動作に対応することで、ソース／シンク両機能を実現
超低歪（THD）特性
先進的な多段フィルタ構成により、THD 0.1% 未満の超低歪み出力を実現
| Input Data | 3-phase | 380 ... 440 V ±10% | 50/60 Hz ±2% |
| AC Operation | |
| Switching Frequency | Nominal 80 kHz Maximum 180 kHz |
| Output Power | 400 kW Maximum 220 kW (400 Vll) |
| Output Voltage | Maximum 600 V line to line Minimum controlled 0 v line to line |
| Output Current | 320 Arms (3 Phase + N or 3 Phase) |
| Fundamental Frequency | Controllable ≤ 0.1 Hz up to > 20 kHz |
| THDv | 0.1% orders between 2–40 Harmonic 0.5% Full Spectrum THD |
| Communication Interfaces | SFP (Optical), CAN, Modbus, Ethernet |
| DC Operation | |
| Switching Frequency | Nominal 240 kHz Maximum 540 kHz |
| Output Power | Maximum 400 kW |
| Output Voltage | Maximum 1,200 V Minimum controlled 40 V |
| Output Current | 800 A (1 Channel) 300 A (3 Channels) |
| Current Ripple and Current Noise | ≤ 0.1 % RMS of full scale |
| Efficiency (from Grid to UUT) | ≥ 94 % |
Terminal Configuration | |
| AC Mode (3 Line & 3 Line + N) | DC Mode (Unipolar 1 Channel & 3 Channels) |
エネルギー環境が変化する今、グリッドエミュレーションの重要性はこれまで以上に高まっています。AVLのトータルシステムを活用することで、お客様は複雑なシナリオを効率的に再現し、すべてのグリッドコードへの適合を確実に検証できます。"
シニアグローバルプロダクトマネージャー Abhishek Ravi
AVL RACETECH, the motorsport department of AVL, presents the prototype of an innovative H2 internal combustion engine. The power unit is a compact, hydrogen-powered 2-liter turbo engine, with intelligent water injection, which achieves a totally new performance level. The first racing engine that AVL RACETECH is developing and building in-house.
