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Flickersimulation mit verschiedenen Kurvenformen
In Machbarkeitsstudien oder in der Konzeptphase stellt die Simulation die einzige Möglichkeit dar, um Lösungen bezüglich Flicker beurteilen und optimieren zu können. Für grundlegende Untersuchungen ist dazu in der Regel keine komplette System-Simulation notwendig.
Beispiel: Phasenanschnitt
File: example_phase_control.m
In diesem Beispiel wird untersucht, wie mit Hilfe einer Phasenanschnitt-Steuerung ein sanftes Schalten einer (1 kW) Last und damit eine Reduktion des Flickers erreicht werden kann.
Die Ergebnisse bestätigen, dass der Flicker signifikant verringert werden kann. Bei einer Rampendauer von einer Sekunde kann der Pst-Wert ca. um den Faktor 5 reduziert werden.
Der Einsatz einer Phasenanschnitt-Steuerung erzeugt Oberschwingungsströme, deren Grenzwerte durch die Norm IEC 61000-3-2 definiert sind und entsprechende Filtermassnahmen erforderlich machen.
Flickersimulation mit realen Messdaten
Eine gute Vorhersage der zu erwartenden Flicker-Messwerte kann erreicht werden, in dem Messdaten von einem realen Aufbau (Funktionsmuster, Evaluationsboards, Prototypen...) oder einer System-Simulation in den Flicker Simulator eingespeist werden.
Grundsätzlich liesse sich dazu die Netzspannung aufzeichnen (z.B. mit einem DSO: digitalen Speicher-Oszilloskop). Dazu muss aber gemäss Norm eine Spannungsquelle mit definierter Quellimpedanz und ohne Variationen der Leerlaufspannung verwendet werden (siehe Flicker kurz und bündig).
Einfacher ist es daher die Schaltsignale der Lasten aufzuzeichnen, und daraus die resultierende Netzspannung zu berechnen.
Beispiel: Heizungsregelung
File: example_heater.m
In diesem Beispiel wird ein System untersucht, welches 4 Heizelemente mit einer Leistung von insgesamt 4.5 kW regelt. Die Steuersignale der Heizelemente wurden mit einem DSO aufgezeichnet und als .mat Dateien gespeichert. Der simulierte Wert für Pst liegt bei 1.1 und damit über dem Grenzwert.
Testfälle aus dem Standard
In der Flicker-Norm IEC 61000-4-15 sind Testfälle spezifiziert, mit welchen die Genauigkeit eines Flickermeters überprüft werden muss. Dabei werden rechteckige Spannungsänderungen mit unterschiedlicher Amplitude und Frequenz in das Flickermeter eingespiesen und der resultierende Pst-Wert überprüft.
Beispiel: Performance Test
File: example_testbench_230V_50Hz.m
File: example_testbench_120V_60Hz.m
Diese Beispielel dienen zur Verifikation des Flicker Simulators anhand der spezifizierten Testfälle.