AT520835B1 - network simulator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Netzsimulator (10) zum Testen von an ein Wechselspannungsnetz mit einer vorgegebenen Netznennspannung und Netznennfrequenz anschließbaren Geräten, insbesondere Wechselrichtern, Verbrauchern oder Generatoren, umfassend: - einen Großsignalgenerator (11) zur Erzeugung eines Großspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude im Wesentlichen der Netznennspannung entspricht, und - einen Kleinsignalgenerators (12) zur Erzeugung eines Kleinspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude kleiner ist als 50 %, insbesondere kleiner als 25%, der Netznennspannung, - wobei der Ausgang des Großsignalgenerators (11) und der Ausgang des Kleinsignalgenerators (12) voneinander galvanisch entkoppelt sind, - wobei ein Pol des Ausgangs des Großsignalgenerators (11) an einen Pol des Ausgangs des Kleinsignalgenerators (12) angeschlossen ist und die jeweiligen beiden anderen Pole den Ausgang des Netzsimulators (10) bilden, - wobei der Kleinsignalgenerator (11), gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator (12), über zumindest einen Steuereingang zur Vorgabe zumindest eines Steuersignals verfügt, und wobei der Kleinsignalgenerator (12), gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator (11), dazu ausgebildet ist, ein Spannungssignal an in Abhängigkeit von einem im Steuersignal enthaltenen Parameter, insbesondere der Amplitude und/oder der Frequenz zu erstellen. Erfindungsgemäß ist eine Regeleinheit (126) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, einen Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators (10) oder des Kleinsignalgenerators (12), insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator (12) mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert, gegebenenfalls auch von weiteren ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.The invention relates to a network simulator (10) for testing devices that can be connected to an AC voltage network having a predetermined rated network voltage and nominal network frequency, in particular inverters, consumers or generators, comprising: - a large-signal generator (11) for generating a large-voltage signal at its output, the amplitude of which is substantially the rated network voltage corresponds, and - a small signal generator (12) for generating a low voltage signal at its output whose amplitude is less than 50%, in particular less than 25%, the nominal network voltage, - wherein the output of the large signal generator (11) and the output of the small signal generator (12) are galvanically decoupled from each other, - one pole of the output of the large signal generator (11) is connected to one pole of the output of the small signal generator (12) and the respective other two poles form the output of the network simulator (10), - wherein the small signal generator (11), cont if necessary also the large signal generator (12) has at least one control input for specifying at least one control signal, and wherein the small signal generator (12), possibly also the large signal generator (11), is adapted to apply a voltage signal in dependence on a parameter contained in the control signal , in particular the amplitude and / or the frequency to create. According to the invention, a control unit (126) is provided, which is designed to measure a current reading for the current at the output of the network simulator (10) or the small signal generator (12), in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, and - the small signal generator (12) with according to predetermined criteria of dependence on the determined current measured value, possibly also of further determined measured values, in particular continuously and / or to, preferably periodically, predetermined timing control signals to control.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Netzsimulator zum Testen von an ein Wechselspannungsnetz anschließbaren Geräten wie beispielsweise Wechselrichtern, Verbrauchern oder Generatoren. Vorzugsweise kann mit einem erfindungsgemäßen Netzsimulator auch ein Netz mit einer vorgegebenen Impedanz simuliert werden. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Testen eines solchen Geräts.Description: The invention relates to a network simulator for testing devices that can be connected to an AC voltage network, such as inverters, consumers or generators. Preferably, a network with a predetermined impedance can also be simulated with a network simulator according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method for testing such a device.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Netzsimulatoren bekannt, mit denen es insbesondere möglich ist, bestimmte, fehlerhafte oder fehlerfreie, Netzkonstellationen für einzelne an das betreffende Netz anzuschließende Geräte zu simulieren. Derartige Netzsimulatoren sind beispielsweise aus der CN 104852616 A und der CN 106487240 A bekannt. Hintergrund eines solchen Tests ist es, das Auftreten bestimmter problematischer Situationen zu testen bzw. die Auswirkungen solcher Situationen auf die Geräte zu testen, wenngleich solche Situationen aufgrund der hohen Qualität der öffentlichen Netze in der Regel nicht auftreten.Different network simulators are known from the prior art, with which it is particularly possible to simulate certain, incorrect or error-free, network constellations for individual devices to be connected to the network in question. Such network simulators are known for example from CN 104852616 A and CN 106487240 A. The background of such a test is to test the occurrence of certain problematic situations or to test the effects of such situations on the devices, although such situations generally do not occur due to the high quality of public networks.

[0003] Nur beispielhaft sei etwa die Situation angeführt, dass der Innenwiderstand des öffentlichen Netzes einen nicht vernachlässigbaren Wert aufweist, was letztlich dazu führt, dass mit der Entnahme von Strom aus dem öffentlichen Netz eine nicht unerhebliche Absenkung der Netzspannung einhergeht.Just as an example, the situation is cited that the internal resistance of the public network has a non-negligible value, which ultimately leads to the fact that with the removal of electricity from the public network, a significant reduction of the mains voltage is accompanied.

[0004] Darüber hinaus können auch andere Netzsituationen wie beispielsweise Änderungen der Netzfrequenz oder ähnliches mit einem erfindungsgemäßen Netzsimulator bzw. einem erfindungsgemäßen Verfahren simuliert werden.In addition, other network situations such as changes in network frequency or the like can be simulated with a network simulator or a method according to the invention.

[0005] Bei aus dem Stand der Technik bekannten Netzsimulatoren besteht in der Regel das Problem, dass die für die Nachbildung bzw Emulation der Netzspannung herangezogenen Bauteile, hierbei handelt es sich insbesondere um Leistungstransistoren, für große Spannungshübe, wie sie im Rahmen der Netzsimulation erforderlich sind, nur eine geringe Stellgeschwindigkeit aufweisen, sodass die Vorgabe eines bestimmten Spannungsverlaufs regelmäßig dazu führt, dass im Großsignalbereich für die gewünschte Emulation die Schaltfrequenz der einzelnen Schalttransistoren überschritten werden müsste und dementsprechend der gewünschte bzw. für die Simulation erforderliche Spannungsverlauf nicht vorgegeben werden kann.In known from the prior art network simulators, there is usually the problem that the used for the simulation or emulation of the mains voltage components, these are in particular power transistors, for large voltage swings, as they are required in the context of network simulation , have only a low actuating speed, so that the specification of a certain voltage curve regularly means that in the large signal range for the desired emulation, the switching frequency of the individual switching transistors would have to be exceeded and, accordingly, the desired or required for the simulation voltage waveform can not be specified.

[0006] Der im Rahmen der Erfindung typische Anwendungsfall einer nicht vernachlässigbaren großen Netzimpedanz setzt jedoch voraus, dass die Netzspannung sehr rasch auf die Detektion der Entnahme eines Netzstroms reagiert. Vorzugsweise sollte erreicht werden, dass eine Netzsimulation schon in sehr kurzen Zeitspannen, die insbesondere kürzer sind als 500~ps (2kHz), reagiert.However, in the context of the invention typical application of a non-negligible large network impedance requires that the grid voltage reacts very quickly to the detection of the removal of a mains current. Preferably, it should be achieved that a network simulation already reacts in very short time periods, which are in particular shorter than 500 ~ ps (2 kHz).

[0007] Die Erfindung macht sich in diesem Zusammenhang auch den Umstand zu Nutze, dass Spannungsabfälle und Spannungsüberhöhungen, die im Rahmen des Nachstellens der Netzspannung gegenüber einer reinen Sinusnetzspannung erforderlich sind, in der Regel lediglich gering sind, d.h. Spannungsdifferenzen aufweisen, die je nach Anschluss- und Kurzschlussleistung typischerweise kleiner sind als 50%, insbesondere kleiner sind als 20%, der Netznennspannung.The invention also makes use in this context of the fact that voltage drops and voltage increases, which are required in the context of adjusting the mains voltage to a pure sine wave voltage, are usually low, i. E. Have voltage differences, which are typically less than 50%, in particular less than 20%, the rated network voltage depending on the connection and short-circuit performance.

[0008] Die Erfindung löst die eingangs gestellte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 bei einem Netzsimulator der eingangs genannten Art.The invention solves the problem set with the characterizing features of claim 1 in a network simulator of the type mentioned.

[0009] Die Erfindung löst die eingangs gestellte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 9 bei einem Verfahren der eingangs genannten Art.The invention solves the problem set with the characterizing features of claim 9 in a method of the type mentioned.

[0010] Erfindungsgemäß ist bei einem Netzsimulator vorgesehen, dass - eine Regeleinheit die dazu ausgebildet ist, - einen Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators oder des Kleinsignalgenerators; insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittel ten Strommesswert, gegebenenfalls auch von weiteren ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.According to the invention is provided in a network simulator that - a control unit which is designed to - a current reading for the current at the output of the network simulator or the small signal generator; in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, to measure, and - to control the small signal generator with according to predetermined criteria of dependence on the ascertained current measurement value, possibly also of further determined measured values, in particular continuously and / or, preferably periodically, predetermined times control signals ,

[0011] Um eine besonders einfache und effiziente Regelung des Kleinsignalgenerators zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die Regeleinheitweiters dazu ausgebildet ist, - einen Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators oder des Kleinsignalgenerators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert sowie vom ermittelten Spannungsmesswert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.In order to achieve a particularly simple and efficient control of the small signal generator, it can be provided that the control unit is further designed to: a voltage measurement for the voltage at the output of the mains simulator or the small signal generator, in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, to measure, and - the small signal generator with according to predetermined criteria depending on the determined current reading and the determined voltage reading, in particular continuously and / or, preferably periodically, predetermined timing control signals to control.

[0012] Um eine besonders einfache und effiziente Regelung des Großsignalgenerators zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass eine weitere Regeleinheit für den Großsignalgenerator vorgesehen ist, die weiters dazu ausgebildet ist, - einen Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators oder des Großsignalgenerators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Großsignalgenerator mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert sowie vom ermittelten Spannungsmesswert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.In order to achieve a particularly simple and efficient control of the large signal generator, it can be provided that a further control unit is provided for the large signal generator, which is further designed to - a voltage reading for the voltage at the output of the mains simulator or the large signal generator, in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times to measure, and - to control the large signal generator with according to predetermined criteria of dependence on the determined current reading and the determined voltage reading, in particular running and / or, preferably periodically, predetermined timing control signals.

[0013] Um eine besonders stabile Koppelung der Regeleinheiten des Kleinsignalgenerators und des Großsignalgenerators zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die Regeleinheit und die weitere Regeleinheit synchronisiert sind und dazu ausgebildet sind, Spannungs- und Strommesswerte jeweils gleichzeitig zu messen und Steuersignale gleichzeitig vorzugeben.In order to achieve a particularly stable coupling of the control units of the small signal generator and the large signal generator, it can be provided that the control unit and the further control unit are synchronized and are adapted to measure voltage and current readings each simultaneously and to specify control signals simultaneously.

[0014] Ein modularer Aufbau des Kleinsignalgenerators kann erreicht werden, indem dass die Regeleinheit ausschließlich zur Bestimmung von Strömen ausgebildet ist, die an Anschlüssen des Kleinsignalgenerators auftreten oder die an einzelnen Bauteilen des Kleinsignalgenerators auftreten, und/oder dass die Regeleinheit ausschließlich zur Bestimmung von Spannungen ausgebildet ist, die zwischen Anschlussknoten oder Knoten innerhalb des Kleinsignalgenerators auftreten.A modular construction of the small signal generator can be achieved by that the control unit is designed exclusively for determining currents that occur at terminals of the small signal generator or that occur on individual components of the small signal generator, and / or that the control unit exclusively for the determination of voltages is formed, which occur between terminal nodes or nodes within the small signal generator.

[0015] Um zusätzlich Modifikationen im Großsignalbereich vornehmen zu können, beispielsweise die Netzfrequenz zu ändern oder größere Einbrüche der Netzspannung zu simulieren, kann vorgesehen sein, dass die Regeleinheit dazu ausgebildet ist, den Kleinsignalgenerator derart anzusteuern, dass die am Anschluss des Netzsimulators anliegende Spannung in vorgegebener Weise von dem am Anschluss des Netzsimulators fließenden Strom abhängt, insbesondere derart, dass der Netzsimulator wie eine Spannungsquelle mit der vorgegebenen Netznennspannung und einer dazu in Serie geschalteten Impedanz wirkt.In order to make additional modifications in the large signal range, for example, to change the mains frequency or to simulate large dips in the mains voltage, it can be provided that the control unit is adapted to drive the small signal generator such that the voltage applied to the connection of the mains simulator in predetermined manner depends on the current flowing at the connection of the network simulator current, in particular such that the network simulator acts as a voltage source with the predetermined nominal network voltage and an impedance connected in series thereto.

[0016] Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die weitere Regeleinheit dazu ausgebildet das vom Großsignalgenerator erstellte Großspannungssignal hinsichtlich einzelner Großsignal-Parameter vorzugeben, insbesondere die Amplitude und/oder die Frequenz des Großspannungssignals vorzugeben.It can be provided in particular that the further control unit designed to specify the large-voltage signal generated by the large signal generator with respect to individual large-signal parameters, in particular to specify the amplitude and / or the frequency of the large voltage signal.

[0017] Eine vorteilhafte und mit geringem Aufwand einfach durchführbare Maßnahme zur Erstellung eines Großsignals sieht vor, dass der Großsignalgenerator durch ein vorgegebenes, insbesondere öffentliches Stromnetz, ausgebildet ist, wobei der Großsignalgenerator gegebenenfalls noch einen zusätzlichen, dem öffentlichen Stromnetz nachgeschalteten Gleichspannungszwischenkreis zur Stabilisierung der Wechselspannung im Spannungsbereich der Netznennspannung und im Frequenzbereich der Netznennfrequenz aufweist.An advantageous and easy to carry out feasible measure for creating a large signal provides that the large signal generator by a predetermined, in particular public power system is formed, wherein the large signal generator, if necessary, an additional, the public power grid downstream DC voltage link for stabilizing the AC voltage in the voltage range of the rated network voltage and in the frequency range of the nominal network frequency.

[0018] Zur einfachen und vorteilhaften Vorgabe von Kleinsignalen kann vorgesehen sein, dass - zur Energieversorgung des Netzsimulators eine Gleichspannungsquelle vorgesehen ist, - der Großsignalgenerator und der Kleinsignalgenerator jeweils einen Wechselrichter umfassen, und - die galvanische Entkopplung von Großsignalgenerator und Kleinsignalgenerator dadurch erfolgt, - dass einer der Signalgeneratoren, insbesondere des Großsignalgenerators, an seinem Ausgang einen Transformator aufweist, dessen Primäranschluss an den Wechselrichter dieses Signalgenerators angeschlossen ist und dessen Sekundäranschluss den Ausgang des jeweiligen Signalgenerators bildet, und/oder - dass am Eingang eines der Signalgeneratoren, insbesondere des Kleinsignalgenerators, ein galvanisch getrennter, zumindest zweiquadrantenfähiger DC/DC-Wandler vorgesehen ist, der den Ausgang der Gleichspannungsquelle vom Wechselrichter des jeweiligen Signalgenerators galvanisch trennt.For simple and advantageous specification of small signals can be provided that - to power the network simulator a DC voltage source is provided, - the large signal generator and the small signal generator each comprise an inverter, and - the galvanic decoupling of large signal generator and small signal generator takes place, - that one of the signal generators, in particular of the large signal generator, has at its output a transformer whose primary terminal is connected to the inverter of this signal generator and whose secondary terminal forms the output of the respective signal generator, and / or - that at the input of one of the signal generators, in particular the small signal generator, a galvanically isolated, at least two quadrant capable DC / DC converter is provided which electrically isolates the output of the DC voltage source from the inverter of the respective signal generator.

[0019] Eine besonders vorteilhafte konkrete Ausbildung eines Netzsimulators, der mit lediglich einer einzigen externen Spannungsversorgung auskommt, sieht vor, dass zur Energieversorgung des Netzsimulators eine Gleichspannungsquelle vorgesehen ist, - dass der Großsignalgenerator und der Kleinsignalgenerator jeweils einen Wechselrichter umfassen, wobei eine galvanische Entkopplung von Großsignalgenerator und Kleinsignalgenerator vorgesehen ist.A particularly advantageous specific embodiment of a network simulator, which requires only a single external power supply, provides that a DC voltage source is provided for the power supply of the network simulator, - that the large signal generator and the small signal generator each comprise an inverter, wherein a galvanic decoupling of Large signal generator and small signal generator is provided.

[0020] Zur galvanischen Trennung des Großsignalgenerators und des Kleinsignalgenerators können die beiden folgenden Maßnahmen vorgesehen sein: - dass einer der Signalgeneratoren, insbesondere des Großsignalgenerators, an seinem Ausgang einen Transformator aufweist, dessen Primäranschluss an den Wechselrichter dieses Signalgenerators angeschlossen ist und dessen Sekundäranschluss den Ausgang des jeweiligen Signalgenerators bildet, und/oder - dass am Eingang eines der Signalgeneratoren (11, 12), insbesondere des Kleinsignalgenerators (12), ein galvanisch getrennter, zumindest zweiquadrantenfähiger DC/DC-Wandler vorgesehen ist, der den Ausgang der Gleichspannungsquelle vom Wechselrichter des jeweiligen Signalgenerators galvanisch trennt.For galvanic isolation of the large signal generator and the small signal generator, the two following measures can be provided: - that one of the signal generators, in particular the large signal generator, has at its output a transformer whose primary terminal is connected to the inverter of this signal generator and whose secondary terminal the output forms the respective signal generator, and / or - that at the input of one of the signal generators (11, 12), in particular of the small signal generator (12), a galvanically isolated, at least two quadrant capable DC / DC converter is provided, the output of the DC voltage source from the inverter of the each signal generator electrically isolated.

[0021] Eine besonders einfache Implementierung der Wechselrichter sieht vor, dass der Wechselrichter des Großsignalgenerators und/oder des Kleinsignalgenerators durch eine Halbbrücke oder H-Brücke von der Regelungseinheit gesteuerter Leistungstransistoren realisiert ist.A particularly simple implementation of the inverter provides that the inverter of the large signal generator and / or the small signal generator is realized by a half-bridge or H-bridge controlled by the control unit power transistors.

[0022] Neben der einphasigen Realisierung ermöglicht die Erfindung auch die Erstellung eines Mehrphasennetzsimulators, der mit einer einzigen Gleichspannungsquelle auskommt. Will man einen solchen Mehrphasennetzsimulator mit nur einer einzigen Gleichspannungsquelle implementieren, kann zur Vermeidung von im Netzsimulator auftretenden Überlastungen vorgesehen sein, dass - wobei für jeden Phasenanschluss jeweils vorgesehen ist: - ein Großsignalgenerator zur Erzeugung eines Großspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude im Wesentlichen der Netznennspannung entspricht, und - ein Kleinsignalgenerator zur Erzeugung eines Kleinspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude kleiner ist als 50 %, insbesondere kleiner als 25%, der Netznennspannung, - wobei die Ausgänge der einander zugeordneten Großsignalgeneratoren und Kleinsignalgeneratoren voneinander galvanisch entkoppelt sind, - wobei jeweils ein Pol des Ausgangs des Großsignalgenerators an einen Pol des Ausgangs des jeweiligen Kleinsignalgenerators angeschlossen ist, wobei der andere Pol des Kleinsignalgenerators am Neutralleiter (N) angeschlossen ist und der jeweils andere Pol des Großsignalgenerators den Phasenausgang (L^ L2, L3) bildet, - wobei jeder Kleinsignalgenerator, gegebenenfalls auch jeder Großsignalgenerator, über zumindest einen Steuereingang zur Vorgabe zumindest eines Steuersignals verfügt, und wobei der Kleinsignalgenerator, gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator, dazu ausgebildet ist, ein Spannungssignal an in Abhängigkeit von einem im Steuersignal enthaltenen Parameter, insbesondere der Amplitude und/oder der Frequenz zu erstellen, - wobei für die einzelnen Kleinsignalgeneratoren eine oder jeweils eine Regeleinheit vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, - einen Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators oder eines Kleinsignalgenerators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert, gegebenenfalls auch von weiteren ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.In addition to the single-phase implementation, the invention also allows the creation of a multi-phase network simulator, which manages with a single DC voltage source. If one wants to implement such a multi-phase network simulator with only a single DC voltage source, it can be provided in order to avoid overloads that occur in the network simulator, wherein - a large-signal generator for generating a large-voltage signal at its output, the amplitude of which essentially corresponds to the nominal network voltage, is provided for each phase connection corresponds, and - a small signal generator for generating a low voltage signal at its output, whose amplitude is smaller than 50%, in particular less than 25% of the nominal network voltage, - wherein the outputs of the associated large signal generators and small signal generators are galvanically decoupled from each other, - wherein each one Pol of the output of the large signal generator is connected to a pole of the output of the respective small signal generator, wherein the other pole of the small signal generator is connected to the neutral conductor (N) and the other pole of the large signal generator forms the phase output (L ^ L2, L3), - wherein each small signal generator, optionally also each large signal generator, has at least one control input for specifying at least one control signal, and wherein the small signal generator, possibly also the large signal generator, is adapted to a voltage signal depending on a parameter contained in the control signal, in particular the amplitude and / or the frequency to create, - is provided for the individual small signal generators one or each control unit, which is adapted to - a current reading for the current at the output of the network simulator or a small signal generator, in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times to measure, and - the small signal generator with according to predetermined criteria of dependence on the determined current reading, possibly also of further determined measured values, in particular running and / or at, preferably periodically, predetermined times control signals to control.

[0023] Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, dass - ein Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen wird, - ein Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen wird, und - die Großsignal-Parameter und die Kleinsignal-Parameter nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Spannungsmesswert und Strommesswert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten festgelegt werden.An inventive method provides that - a voltage reading for the voltage at the output of the network simulator, in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, is measured, - a current reading for the current at the output of the network simulator, in particular to predetermined, preferably periodically determined, times, is measured, and - the large-signal parameters and the small-signal parameters are determined according to predetermined criteria of dependence on the determined voltage measurement and current measurement, in particular current and / or, preferably periodically, predetermined times.

[0024] Zur Simulation einer nicht verschwindenden bzw. relevanten Netzimpedanz kann vorgesehen sein, dass die Parameter des Kleinsignalgenerators derart angesteuert werden, dass die am Anschluss des Netzsimulators anliegende Spannung in vorgegebener Weise von dem am Anschluss des Netzsimulators fließenden Strom abhängt, insbesondere derart, dass der Netzsimulator wie eine Spannungsquelle mit der vorgegebenen Netznennspannung und einer dazu in Serie geschalteten Impedanz wirkt [0025] Zur Ansteuerung des Kleinsignalnetzsimulators kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kleinsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorgegeben werden, wobei vorzugsweise während einer Signalperiode der Netznennfrequenz über 10000 Spannungswerte vorgegeben werden, und/oder dass die Großsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorgegeben werden, wobei vorzugsweise während einer Signalperiode der Netznennfrequenz über 100 Spannungswerte vorgegeben werden.To simulate a non-vanishing or relevant network impedance can be provided that the parameters of the small signal generator are controlled such that the voltage applied to the connection of the mains simulator depends in a predetermined manner on the current flowing at the connection of the mains simulator power, in particular such that The network simulator acts like a voltage source with the predetermined rated network voltage and an impedance connected in series. For controlling the small signal network simulator, it can be provided in particular that the small signal parameters are given in the form of discrete voltage values for a number of times, preferably during a signal period of the nominal network frequency over 10000 voltage values are predetermined, and / or that the large signal parameters are given in the form of discrete voltage values for a number of times, preferably during a signal period of Netznennfre above 100 voltage values.

[0026] Anhand der folgenden Zeichnungsfiguren werden im Folgenden mehrere Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt: [0027] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung bei einem einphasigen System.Several embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the following drawing figures: FIG. 1 shows a first embodiment of the invention in a single-phase system.

[0028] Fig. 2 zeigt eine erste mögliche Ausbildung eines Gleichspannungszwischenkreises des Großspannungsgenerators.Fig. 2 shows a first possible embodiment of a DC intermediate circuit of the large voltage generator.

[0029] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Wechselrichters eines Großsignalgenerators mit Brückenschaltung.Fig. 3 shows an embodiment of the inverter of a large signal generator with bridge circuit.

[0030] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Regeleinheit für einen Großsignalgenerator.Fig. 4 shows an embodiment of a control unit for a large signal generator.

[0031] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines DC/DC-Wandlers.Fig. 5 shows an embodiment of a DC / DC converter.

[0032] Fig. 6 zeigt eine erste mögliche Ausbildung eines Gleichspannungszwischenkreises des Kleinspannungsgenerators.Fig. 6 shows a first possible embodiment of a DC intermediate circuit of the low voltage generator.

[0033] Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Wechselrichters eines Kleinsignalgenerators mit Brückenschaltung.Fig. 7 shows an embodiment of the inverter of a small signal generator with bridge circuit.

[0034] Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform einer Regeleinheit für einen Kleinsignalgenerator.Fig. 8 shows an embodiment of a control unit for a small signal generator.

[0035] Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Schaltung zur konkreten Realisierung eines solchen Mehrphasennetzsimulators im Überblick.9 shows a preferred circuit for the concrete realization of such a polyphase network simulator at a glance.

[0036] Fig. 10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Großsignalteils des in Fig. 9 dargestellten Mehrphasennetzsimulators.Fig. 10 shows a preferred embodiment of the large signal portion of the polyphase network simulator shown in Fig. 9.

[0037] Fig. 11 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Großsignalteils des in Fig. 9 dargestellten Mehrphasennetzsimulators.Fig. 11 shows a preferred embodiment of the large signal portion of the polyphase network simulator shown in Fig. 9.

[0038] In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Netzsimulators 10 dargestellt. Der Netzsimulator 10 hat die Aufgabe, grundsätzlich ein Netz mit einer vorgegebenen Netznennspannung und einer vorgegebenen Netznennfrequenz bereitzustellen.In Fig. 1, a first embodiment of a network simulator 10 according to the invention is shown. The network simulator 10 has the task, basically to provide a network with a predetermined nominal network voltage and a predetermined nominal network frequency.

[0039] Dieser verfügt über einen Großsignalgenerator 11 und einen Kleinsignalgenerator 12. Sowohl der Großsignalgenerator 11 als auch der Kleinsignalgenerator 12 sind an eine Gleichspannungsquelle 13 angeschlossen. Die Beiden Ausgänge des Großsignalgenerators 11 und des Kleinsignalgenerators 12 sind miteinander in Serie geschaltet und bilden den Ausgang des Netzsimulators 10.This has a large signal generator 11 and a small signal generator 12. Both the large signal generator 11 and the small signal generator 12 are connected to a DC voltage source 13. The two outputs of the large signal generator 11 and the small signal generator 12 are connected in series with each other and form the output of the network simulator 10th

[0040] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Gleichspannungsquelle 13 um eine symmetrische Gleichspannungsquelle, deren Ausgang einen Mittenanschluss m, einen positiven Pol + und einen negativen Pol - aufweist. Abhängig vom jeweiligen zu simulierenden Netz, wird zwischen dem positiven Pol + und dem Mittenanschluss m sowie zwischen dem Mittenanschluss m und dem negativen Pol - eine Zwischenkreisspannung in Form Gleichspannung gewählt, die etwa im Bereich der Spitzen-Netznennspannung liegt.In the present embodiment, the DC voltage source 13 is a balanced DC voltage source whose output has a center port m, a positive pole + and a negative pole - has. Depending on the respective network to be simulated, an intermediate circuit voltage in the form of DC voltage is selected between the positive pole + and the center terminal m and between the center terminal m and the negative pole - which lies approximately in the range of the peak line voltage.

[0041] Der an die Gleichspannungsquelle 13 angeschlossene Großsignalgenerator 11 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eines Gleichspannungszwischenkreis 112 vorgesehen, deren Aufbau näher in Fig. 2 dargestellt ist. Der hier verwendete Gleichspannungszwischenkreis 112 weist einen Eingang und einen Ausgang mit jeweils drei Anschlüssen auf, nämlich jeweils einem positiven Pol, einen negativen Pol und einen Mittenanschluss. Der positiven Pol, der negative Pol und der Mittenanschluss der Eingangsseite sind an die entsprechenden Anschlüsse der Gleichspannungsquelle 13 angeschlossen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Anschlüsse des Eingangs jeweils unmittelbar zum Ausgang des Gleichspannungszwischenkreises 112 geführt.The connected to the DC voltage source 13 large signal generator 11 comprises in the present embodiment, a DC voltage intermediate circuit 112 is provided, whose structure is shown in more detail in Fig. 2. The DC intermediate circuit 112 used here has one input and one output with three terminals each, namely a positive pole, a negative pole and a center terminal. The positive pole, the negative pole and the center terminal of the input side are connected to the corresponding terminals of the DC power source 13. In the present embodiment, the individual terminals of the input are each guided directly to the output of the DC voltage intermediate circuit 112.

[0042] Zwischen dem positiven Pol + und dem Mittenanschluss m ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Elemente zueinander parallel geschaltet: - ein Widerstand - einen Kondensator - eine Messeinheit Vm1, deren Messergebnis als Ist-Wert für die weiter unten beschriebene Regelung von der Regeleinheit 116 (Fig. 1) verwendet werden kann.In the present exemplary embodiment, the following elements are connected in parallel to each other between the positive pole + and the center terminal m: a resistor - a capacitor - a measuring unit Vm1 whose measurement result is the actual value for the regulation described below by the control unit 116 (Fig. 1) can be used.

[0043] Zwischen dem Mittenanschluss m und dem negativen Pol - ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die folgenden Elemente zueinander parallel geschaltet: - ein Widerstand R2 - einen Kondensator C2 - eine Messeinheit Vm2, deren Messergebnis als Ist-Wert für die weiter unten beschriebene Regelung von der Regeleinheit 116 (Fig. 1) verwendet werden kann.Between the center terminal m and the negative pole - in the present embodiment, the following elements are connected in parallel to each other: - a resistor R2 - a capacitor C2 - a measuring unit Vm2, the measurement result as the actual value for the control described below of the Control unit 116 (Fig. 1) can be used.

[0044] Die in Fig. 2 dargestellten Kapazitäten bzw. Widerstände sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel wie folgt dimensioniert: [0045] Rt = 220kOhm [0046] R2 = 220kOhmThe capacitances or resistances shown in FIG. 2 are dimensioned as follows in the present exemplary embodiment: Rt = 220 kOhms R2 = 220 kOhms

[0047] Ct = 64pFCt = 64pF

[0048] C2 = 64pFC2 = 64pF

[0049] Zweck des Gleichspannungszwischenkreises 112 ist es, die am Ausgang der Gleichspannungsquelle bzw. des Gleichspannungszwischenkreises 112 bzw. die am Eingang des der Gleichspannungszwischenkreises 112 nachgeschalteten Wechselrichters 113 möglichst konstant zu halten, damit am Ausgang des Wechselrichters 113 eine möglichst präzise Vorgabe von Spannungswerten erfolgen kann.Purpose of the DC intermediate circuit 112 is to keep as constant as possible at the output of the DC voltage source or the DC voltage intermediate circuit 112 or at the input of the DC intermediate circuit 112 inverter 113 so that the output of the inverter 113 as precise as possible specification of voltage values can.

[0050] Dem Gleichspannungszwischenkreis 112 ist ein Wechselrichter 113 nachgeschalten, der in Fig. 3 näher dargestellt ist. Der Wechselrichter 113 verfügt im Wesentlichen über zwei steuerbare Leistungstransistoren 113a, 113b, die zueinander in Serie geschaltet sind.The DC voltage intermediate circuit 112, an inverter 113 is connected downstream, which is shown in Fig. 3 in more detail. The inverter 113 essentially has two controllable power transistors 113a, 113b, which are connected to one another in series.

[0051] Dabei umfasst der Wechselrichter 113 des Großsignalgenerators 11 zwei Leistungstransistoren 113a, 113b. Der erste Schalteingang des ersten Leistungstransistors 113a ist an den positiven Pol bzw. Eingang des Wechselrichters 112 angeschlossen. Der zweite Schalteingang des zweiten Leistungstransistors 113b ist an den negativen Pol bzw. Eingang des Wechselrichters 112 angeschlossen. Die anderen beiden Anschlüsse der beiden Leistungstransistoren 113a, 113b sind miteinander verbunden und über eine Induktivität L^ die im vorliegenden Fall 0,340 mH aufweist, an den Ausgang Out+ des Wechselrichters 113 geführt. Bei den beiden Leistungstransistoren 113a, 113b handelt es sich beispielsweise um Silizium-, Silizium-Karbid oder Gallium-Nitrid MOSFETs oder IGBT (insulated gate bipolar transistor).In this case, the inverter 113 of the large-signal generator 11 comprises two power transistors 113a, 113b. The first switching input of the first power transistor 113a is connected to the positive pole or input of the inverter 112. The second switching input of the second power transistor 113b is connected to the negative pole or input of the inverter 112. The other two terminals of the two power transistors 113a, 113b are connected to one another and via an inductance L ^ which in the present case has 0.340 mH, led to the output Out + of the inverter 113. The two power transistors 113a, 113b are, for example, silicon, silicon carbide or gallium nitride MOSFETs or IGBTs (insulated gate bipolar transistors).

[0052] Die beiden Steuereingänge der Leistungstransistoren 113a, 113b sind von einer Regeleinheit 116, wie später näher beschrieben, gesteuert (Fig. 4). Darüber hinaus weist der Wechselrichter 113 in dieser vorliegenden Ausführungsform eine zwischen dem positiven Pol + des Eingangs und dem Ausgang Out+ liegende Serienschaltung auf, die zwei Kondensatoren C3, C4 umfasst.The two control inputs of the power transistors 113a, 113b are controlled by a control unit 116, as described in more detail later (FIG. 4). Moreover, in this present embodiment, the inverter 113 has a series circuit connected between the positive pole + of the input and the output Out +, which comprises two capacitors C3, C4.

[0053] Weiters weist der Wechselrichter 113 eine zwischen dem negativen Pol - des Eingangs und dem Ausgang Out+ liegende Serienschaltung auf, die zwei Kondensatoren C5, C6 umfasst.In addition, the inverter 113 has a series circuit connected between the negative pole of the input and the output Out +, which comprises two capacitors C5, C6.

[0054] Die in Fig. 3 dargestellten Kapazitäten bzw. Widerstände sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel wie folgt dimensioniert:The capacitors or resistors shown in FIG. 3 are dimensioned in the present exemplary embodiment as follows:

[0055] C3 = 520nFC3 = 520nF

[0056] C4 = 520nFC4 = 520nF

[0057] C5 =520nFC5 = 520nF

[0058] C6 =520nFC6 = 520nF

[0059] Lt = 0,340 mHLt = 0.340 mH

[0060] Die beiden Kondensatoren C4 und C6 werden im vorliegenden Fall dazu verwendet, die an den einzelnen Kondensatoren auftretenden Spannungen zu reduzieren und können gegebenenfalls weggelassen werden, wenn jeweils ein Kondensator mit passender Spannungsfestigkeit verwendet wird.The two capacitors C4 and C6 are used in the present case to reduce the voltages occurring at the individual capacitors and may optionally be omitted, if in each case a capacitor with suitable dielectric strength is used.

[0061] Weiters weist der Wechselrichter 113 eine Anzahl von Spannungs- und Strommesseinrichtungen auf, die dazu ausgebildet sind, die folgenden Spannungen und Ströme zu messen: - Die Spannungsmesseinheit Vm1 misst die Spannung zwischen dem Mittenanschluss m und dem Ausgang Out+. - Die Spannungsmesseinheit Vm,2 misst die Spannung V2 zwischen positiven Pol + und dem Ausgang Out+. - Die Spannungsmesseinheit Vm3 misst die Spannung VG zwischen negativen Pol und dem Ausgang Out+. - Die Strommesseinheit Am1 misst den Strom h durch die zwischen dem positiven Pol + des Eingangs und dem Ausgang Out+ liegende Serienschaltung der Kondensatoren C4, C2. - Die Strommesseinheit Am,2 misst den Strom l2 durch die zwischen dem negativen Pol -des Eingangs und dem Ausgang Out+ liegende Serienschaltung der Kondensatoren C3, C4. - Die Strommesseinheit Am,3 misst den Strom durch die Induktivität L3. bzw den vom Wechselrichter 113 abgegebenen Strom lG.Furthermore, the inverter 113 has a number of voltage and current measuring devices which are designed to measure the following voltages and currents: The voltage measuring unit Vm1 measures the voltage between the center connection m and the output Out +. - The voltage measuring unit Vm, 2 measures the voltage V2 between the positive pole + and the output Out +. The voltage measuring unit Vm3 measures the voltage VG between negative pole and the output Out +. The current measuring unit Am1 measures the current h through the series connection of the capacitors C4, C2 lying between the positive pole + of the input and the output Out +. The current measuring unit Am, 2 measures the current I2 through the series connection of the capacitors C3, C4 lying between the negative pole of the input and the output Out +. - The current measuring unit Am, 3 measures the current through the inductance L3. or the current supplied by the inverter 113 lG.

[0062] Die Ausgangsseite des Wechselrichters 113 bilden der bereits genannte Ausgang Out+ sowie der Mittenanschluss m. Durch Ansteuerung der beiden Steuereingänge der Leistungstransistoren 113a, 113b kann die Spannung am Ausgang des Wechselrichters, dh zwischen dem Ausgang Out+ und dem Mittenanschluss m vorgegeben werden.The output side of the inverter 113 form the already mentioned output Out + and the center connection m. By driving the two control inputs of the power transistors 113a, 113b, the voltage at the output of the inverter, ie between the output Out + and the center port m can be specified.

[0063] Wie bereits zuvor erwähnt, steuert die Regeleinheit 116 daraufhin die einzelnen Steuereingänge der Signalgeneratoren 11, 12 bzw. deren Wechselrichter 113, 123 an, um bestimmteAs already mentioned above, the control unit 116 then controls the individual control inputs of the signal generators 11, 12 or their inverters 113, 123 to certain

Netzsituationen näher zu simulieren. Typischerweise erstellen die einzelnen in diesem Zusammenhang verwendeten Messgeräte periodisch zu vorgegebenen Zeitpunkten, insbesondere auch synchron und gegebenenfalls getaktet, jeweils Messwerte, die anschließend der Regeleinheit 16 zugeführt sind. Die Regeleinheit 16 ist beispielsweise dazu ausgebildet, diese periodisch einlangenden Messsignale jedenfalls zu wiederkehrenden Zeitpunkten weiterzuverarbeiten und die einzelnen, den Wechselrichtern vorgegebenen Steuerparametern derart einzustellen, dass die zu simulierende Netzsituation erzeugt wird.To simulate network situations closer. Typically, the individual measuring devices used in this context periodically generate measured values which are then fed to the control unit 16 at predetermined times, in particular also synchronously and if necessary clocked. The control unit 16 is designed, for example, to further process these periodically incoming measurement signals at recurring times and to set the individual control parameters specified for the inverters such that the network situation to be simulated is generated.

[0064] Insbesondere werden die für die Regelung erforderlichen Spannungs- und Strommesswerte des Großsignalgenerators 11, zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen. Die Regeleinheit 126 steuert anschließend den Großsignalgenerator 11 mit nach einem der vorstehend genannten Kriterien in Abhängigkeit von den ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen an.In particular, the voltage and current measurement values of the large signal generator 11 required for the regulation are measured at predetermined, preferably periodically fixed, times. The control unit 126 then controls the large signal generator 11 with control signals according to one of the abovementioned criteria as a function of the measured values determined, in particular continuously and / or at, preferably periodically, predetermined times.

[0065] Die Messung der einzelnen Spannungs- und Stromwerte erfolgt durch die Regeleinheit 116 in regelmäßigen zeitlichen Abständen. Bei einer vorgegebenen Bandbreite, die etwa dem 40fachen der Netznennfrequenz, beispielsweise also von etwa 2 kHz liegt, werden etwa 200000 Werte pro Sekunde, dh 100 Werte pro Periodendauer einer durch die maximale Bandbreite festgelegten Schwingung ermittelt. Der Regler erstellt nach der Ermittlung der betreffenden Messwerte auch Steuersignale auch mit derselben Frequenz, dh etwa 200000 Steuersignale pro Sekunde.The measurement of the individual voltage and current values is carried out by the control unit 116 at regular time intervals. For a given bandwidth, which is about 40 times the nominal network frequency, for example, about 2 kHz, about 200,000 values per second, ie 100 values per period of a determined by the maximum bandwidth oscillation are determined. After determining the relevant measured values, the controller also generates control signals with the same frequency, ie approximately 200,000 control signals per second.

[0066] Die Regeleinheit 116 des Großsignalgenerators 11 weist in der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform Anschlüsse für die beiden ermittelten Ströme h, l2, für die Spannung am Ausgang des Wechselrichters 113 sowie für eine vorgegebene Sollspannung VG* auf, die den Soll-Spannungsverlauf am Ausgang des Großsignalgenerators vorgibt. Dieser Soll-Spannungsverlauf VG* wird im Wesentlichen durch die Netznennspannung sowie die Netznennfrequenz bestimmt und kann aufgrund vorgegebener Testkriterien abweichend vorgegeben werden.In the embodiment shown in FIG. 4, the control unit 116 of the large-signal generator 11 has connections for the two determined currents h, l2, for the voltage at the output of the inverter 113 and for a predetermined setpoint voltage VG *, which the nominal voltage curve at the output of the large signal generator pretends. This setpoint voltage curve VG * is essentially determined by the nominal network voltage and the rated network frequency and can be preset differently based on predetermined test criteria.

[0067] Ausgehend von den im Gleichspannungszwischenkreis 122 des Kleinsignalgenerators (Fig. 2) ermittelten Spannungen VZi, VZ2 wird ein Normierungsfaktor nf ermittelt, der als Bezugsgröße für die Spannung am Ausgang des Kleinsignalgenerators VK sowie für die Sollspannung VK* dient.Starting from the DC voltage intermediate circuit 122 of the small signal generator (FIG. 2) determined voltages VZi, VZ2 a normalization factor nf is determined, which serves as a reference for the voltage at the output of the small signal generator VK and for the target voltage VK *.

[0068] In den beiden Multiplikationselementen 501, 502 werden der Spannungswert VG am Ausgang des Wechselrichters 113 des Großsignalgenerators 11 sowie die Sollspannung VG* jeweils mit dem Normierungsfaktor nf gewichtet. Die beiden so erhaltenen Ergebnisse werden in der Differenzbildungseinheit 503 voneinander abgezogen. Der so erhaltene Differenzwert wird anschließend einem Pl-Glied 504 zugeführt, das wie folgt dimensioniert ist. KP=0,25, KI=16000 Ts=5ps1. Der Ausgang des Pl-Glieds ist der Differenzbildungseinheit 508 zugeführt.In the two multiplication elements 501, 502, the voltage value VG at the output of the inverter 113 of the large signal generator 11 and the setpoint voltage VG * are each weighted with the normalization factor nf. The two results thus obtained are subtracted from each other in the difference unit 503. The difference value thus obtained is then fed to a PI member 504, which is dimensioned as follows. KP = 0.25, KI = 16000 Ts = 5ps1. The output of the PI is supplied to the difference unit 508.

[0069] Die beiden ermittelten Ströme h, l2 an den Kondensatoren C3, C4 bzw C5, C6 sind dem Addierer 505 zugeführt, dessen Ausgang einer Dämpfungseinheit 506 zugeführt ist. Die Dämpfungseinheit emuliert einen Serienwiderstand zur Filterspule und verhält sich damit bei der Resonanzfrequenz des Filters dämpfend. Der Ausgang der Dämpfungseinheit 506 wird mit dem Multiplikationselement 507 mit dem Normierungsfaktor nf gewichtet. Der so erhaltene Wert, der am Ausgang des Multiplikationselements 507 anliegt, ist der Differenzbildungseinheit 508 zugeführt.The two detected currents h, l2 at the capacitors C3, C4 and C5, C6 are fed to the adder 505, whose output is fed to a damping unit 506. The damping unit emulates a series resistance to the filter coil and behaves so dampening at the resonant frequency of the filter. The output of the attenuation unit 506 is weighted by the multiplication element 507 with the normalization factor nf. The value thus obtained, which is applied to the output of the multiplication element 507, is supplied to the difference unit 508.

[0070] Das von der Differenzbildungseinheit 508 ermittelte Resultat wird ebenso wie der Ausgang des Multiplikationselements 502 einer Additionseinheit 509 zugeführt. Dem so von durch Addition mittels Additionseinheit 509 erhaltenen Wert wird in einer weiteren Additionseinheit 510 ein vorgegebener konstanter Wert c (c=0,5) hinzugezählt, damit der PWM Modulation nur positive Werte im Bereich von 0 -1 zugeführt werden.The result determined by the difference unit 508 is supplied to an addition unit 509 as well as the output of the multiplication element 502. The value thus obtained by addition by means of addition unit 509 is added in a further addition unit 510 to a predetermined constant value c (c = 0.5) so that only positive values in the range of 0 -1 are supplied to the PWM modulation.

[0071] Der Ausgang der Additionseinheit 510 ist einer Schaltung 511 mit Sättigungswirkung zugeführt, deren Aufgabe es ist, die am Ausgang der Additionseinheit 510 anliegende Stellgröße in ihrer Größe zu beschränken, da die für die PWM Modulation nur der Wertebereich 0-1 zulässig ist..The output of the addition unit 510 is supplied to a circuit 511 with saturation effect, the task of which is to limit the value applied to the output of the addition unit 510 manipulated variable in size, since only the value range 0-1 is allowed for the PWM modulation. ,

[0072] Die so errechnete Stellgröße wird anschließend einer Pulsweitenmodulation 512 zugeführt um die Leistungstransistoren 113a, 113b des Großsignalgenerators 11 mit den Steuersignalen sa, sb anzusteuern. Die von der Pulsweitenmodulation 512 bereitgestellten Steuersignale sa, sb sind dabei jeweils gegengleich angesteuert.The manipulated variable thus calculated is then fed to a pulse width modulation 512 in order to drive the power transistors 113a, 113b of the large signal generator 11 with the control signals sa, sb. The control signals sa, sb provided by the pulse width modulation 512 are in each case driven in the opposite direction.

[0073] Der Großsignalgenerator 11 umfasst weiters noch einen Transformator 114 (Fig. 1), dessen Primärseite an den Ausgang des Wechselrichters 113 des Großsignalgenerators 11 angeschlossen ist und dessen Sekundärseite den Ausgang des Großsignalgenerators 11 bildet.The large signal generator 11 further includes a transformer 114 (FIG. 1) whose primary side is connected to the output of the inverter 113 of the large signal generator 11 and whose secondary side forms the output of the large signal generator 11.

[0074] In einer separaten Schaltanordnung ist der Gleichspannungsquelle 13 ein Kleinsignalgenerator 12 nachgeschaltet, der über einen zwei- oder vierquadrantenfähigen DC/DC-Konverter 121, einen Gleichspannungsziwschenkreis122 sowie einen Wechselrichter 123 verfügt.In a separate switching arrangement of the DC voltage source 13 is a small signal generator 12 connected downstream, which has a two- or vierquadrantenfähigen DC / DC converter 121, a Gleichspannungsziwschenkreis122 and an inverter 123.

[0075] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein zweiquadrantfähiger DC/DC-Konverter 121 verwendet, der in Fig. 5 näher dargestellt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Eingang zwei Anschlüsse auf, die an die beiden Pole + und - des Gleichstromgenerators 13 angeschlossen sind. Der Ausgang des DC/DC-Konverters 121 weist drei Anschlüsse, nämlich einen positiven Pol DC+ einen negativen Pol DC" und einen Mittenanschluss m auf. Im vorliegenden Beispiel weist die Spannung zwischen den beiden Polen DC+ und DC" einen Wert von etwa 100V auf, zwischen den Polen DC+ und DCm etwa 50V.In the present embodiment, a two-quadrant DC / DC converter 121 is used, which is shown in more detail in FIG. In the present embodiment, the input has two terminals which are connected to the two poles + and - of the DC generator 13. The output of the DC / DC converter 121 has three terminals, namely a positive pole DC + a negative pole DC "and a center terminal m In the present example, the voltage between the two poles DC + and DC" has a value of about 100V, between the poles DC + and DCm about 50V.

[0076] Bei dieser Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine Brückenschaltung umfassend insgesamt vier Leistungstransistoren, von denen jeweils zwei in Serie geschaltet sind, wobei diese beiden Serienschaltungen der Leistungstransistoren zwischen dem positiven und negativen Eingang des Wechselrichters angeschlossen sind. Die beiden Mittenpunkte der Serienschaltungen der Leistungstransistoren sind jeweils über eine Induktivität zu jeweils einem der Ausgänge des Wechselrichters geführt, wobei einer dieser Ausgänge einen Mittenanschluss und der andere einen positiven Pol bildet. Der negative Ausgangspol entspricht bei dieser Ausführungsform dem negativen Eingangspol des Wechselrichters.In this embodiment of the invention is a bridge circuit comprising a total of four power transistors, each of which two are connected in series, wherein these two series circuits of the power transistors are connected between the positive and negative input of the inverter. The two middle points of the series circuits of the power transistors are each guided via an inductance to one of the outputs of the inverter, wherein one of these outputs forms a central terminal and the other forms a positive pole. The negative output terminal corresponds in this embodiment, the negative input terminal of the inverter.

[0077] Der DC/DC-Konverter 121 verfügt dabei über eine Anzahl von Schalttransistoren 31a, 31b; 32a, 32b. Diese sind dabei in Serie geschaltet, die beiden Serienschaltungen der Leistungstransistoren 31a, 31b; 32a, 32b liegen dabei am positiven Pol + bzw negativen Pol - an. Die Steuereingänge der Leistungstransistoren 31a, 31b; 32a, 32b sind von einer Steuereinheit 129 gesteuert, die durch Abgabe von Steuerimpulsen bzw durch Einstellung eines Tastverhältnisses ein jeweils pulsweitenmoduliertes Signal erstellt, das zwischen den jeweils in Serie geschalteten Schalttransistoren 31a, 31b; 32a, 32b anliegt. Das pulsweitenmodulierte Signal wird jeweils über eine Spule L2, L3 zu den Spannungsausgängen DC+ bzw DCm des DC/DC-Konverters 121 geleitet. Die Ausgänge sind jeweils über einen Kondensator C mit dem negativen Pol - verbunden, der auch an den Ausgang des DC/DC-Konverters 121 geführt ist.The DC / DC converter 121 has a number of switching transistors 31a, 31b; 32a, 32b. These are connected in series, the two series circuits of the power transistors 31a, 31b; 32a, 32b are at the positive pole + or negative pole - on. The control inputs of the power transistors 31a, 31b; 32a, 32b are controlled by a control unit 129, which generates a pulse-width-modulated signal by the emission of control pulses or by setting a pulse duty factor between the switching transistors 31a, 31b; 32a, 32b is applied. The pulse width modulated signal is in each case conducted via a coil L2, L3 to the voltage outputs DC + and DCm of the DC / DC converter 121. The outputs are each connected via a capacitor C to the negative pole - which is also guided to the output of the DC / DC converter 121.

[0078] Zur Ansteuerung der Schalttransistoren wird eine Steuereinheit 129 verwendet, der auch noch die Messergebnisse einer Anzahl von Strom- und Spannungsmesseinheiten zugeführt ist. Dabei wird mit einzelnen Messeinheiten V"m1, V"m2, V"m3, A"m1, A"m2 einzelne Ströme und Spannungen gemessen und die so erhaltenen Messwerte der Steuereinheit 129 zugeführt. Aufgrund der ermittelten Ströme und Spannungen kann die Steuereinheit für die Schalttransistoren eine Ansteuerung ermitteln, mit denen die Spannungen an den Ausgängen DC+, DCm einen möglichst konstanten, vorgegebenen Wert aufweisen.To control the switching transistors, a control unit 129 is used, which is also supplied with the measurement results of a number of current and voltage measuring units. In this case, individual currents and voltages are measured with individual measuring units V "m1, V" m2, V "m3, A" m1, A "m2 and the measured values thus obtained are fed to the control unit 129. On the basis of the currents and voltages determined, the control unit can be used for the Switching transistors determine a control with which the voltages at the outputs DC +, DCm have a constant as possible, predetermined value.

[0079] Dem DC/DC-Konverter 121 ist ein Gleichspannungszwischenkreis 122 nachgeschaltet, die im Wesentlichen dem Gleichspannungszwischenkreis 112 des Großsignalgenerators 11 entspricht und in Fig. 6 dargestellt ist.The DC / DC converter 121 is followed by a DC intermediate circuit 122, which substantially corresponds to the DC intermediate circuit 112 of the large signal generator 11 and shown in Fig. 6.

[0080] Der Gleichspannungszwischenkreis 122 ist ein Wechselrichter 123 (Fig. 7) nachgeschaltet, dessen Aufbau im Wesentlichen dem Aufbau des Wechselrichters 113 des Großsignalgenerators 11 (Fig. 3) entspricht. Wiederum werden die beiden Kondensatoren C4 und C6 im vorlie genden Fall dazu verwendet, die an den einzelnen Kondensatoren auftretenden Spannungen zu reduzieren und können gegebenenfalls weggelassen werden, wenn jeweils ein Kondensator mit passender Spannungsfestigkeit verwendet wird.The DC voltage intermediate circuit 122 is followed by an inverter 123 (FIG. 7) whose structure substantially corresponds to the structure of the inverter 113 of the large signal generator 11 (FIG. 3). Again, the two capacitors C4 and C6 are used in the present case to reduce the voltages occurring at the individual capacitors and may be omitted, if a capacitor with a suitable dielectric strength is used in each case.

[0081] Aufgrund der eingesetzten schnellschaltenden (hohe Spannungssteilheit) Leistungstransistoren ist der Wechselrichters 123 dazu in der Lage, raschere Umschaltungen vorzunehmen und höherfrequente Signale an seinem Ausgang zur Verfügung zu stellen als der Wechselrichter 113 des Großsignalgenerators 11. Der Ausgang des Wechselrichters 123 bildet den Ausgang des Kleinsignalgenerators 12.Due to the fast-switching (high voltage gradient) power transistors used, the inverter 123 is able to make faster switching and provide higher-frequency signals at its output available as the inverter 113 of the large signal generator 11. The output of the inverter 123 forms the output the small signal generator 12th

[0082] Die Regeleinheit 126 des Kleinsignalgenerators 12 weist im einfachsten Fall eine einzige Strommesseinheit 15 auf, die den durch den am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 fließenden Strom lK ermittelt und ausgehend von diesem ermittelten Stromwert einen Spannungswert VK' ermittelt, der eine Ausgangsspannung vorgibt, die am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 anliegen soll. Im einfachsten Fall kann auf diese Weise ein Zusammenhang zwischen Strom und Spannung am Kleinsignalgenerator hergestellt werden und derart eine, lineare oder nichtlineare Impedanz simuliert werden.In the simplest case, the control unit 126 of the small signal generator 12 has a single current measuring unit 15, which determines the current I K flowing through the output of the small signal generator 12 and, based on this determined current value, determines a voltage value V K 'which predetermines an output voltage should rest at the output of the small signal generator 12. In the simplest case, a connection between current and voltage at the small signal generator can be produced in this way and such a linear or non-linear impedance can be simulated.

[0083] Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Kleinsignalgenerator auf Basis der bisher ermittelten Stromwerte sowie der bisher vorgegebenen Spannungswerte zeitliche Änderungsraten bzw Ableitungen ermittelt und auf Grundlage dieser Werte nach vorgegebenen Kriterien einen Spannungswert ermittelt. Dabei kann beispielsweise das Verhalten einer linearen oder nichtlinearen Impedanz simuliert werden.Moreover, it is also possible for the small-signal generator to determine temporal change rates or derivatives on the basis of the previously determined current values and the previously specified voltage values, and to determine a voltage value based on these values according to predetermined criteria. In this case, for example, the behavior of a linear or nonlinear impedance can be simulated.

[0084] Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, indem neben dem durch den Kleinsignalgenerator 12 fließenden Strom lK zusätzlich noch die am Kleinsignalgenerator 12 anliegende Spannung UK gemessen wird. In diesem Fall kann der Kleinsignalgenerator 12 eine Regelung dahingehend vornehmen, dass die von ihm vorgegebenen Steuersignale tatsächlich am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 eine Spannung bewirken, die der vorgegebenen Spannung entspricht. Zudem können mit einer Spannungsmesseinheit am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 zeitliche Ableitungen der ermittelten Spannung genauer berechnet werden, da diese nicht den konkret ermittelten Spannungen und nicht den vom Kleinsignalgenerator 12 vorgegebenen Spannungen entsprechen.A further improvement can be achieved by additionally measuring the voltage UK applied to the small signal generator 12 in addition to the current I K flowing through the small signal generator 12. In this case, the small-signal generator 12 can make a regulation such that the control signals given by it actually produce a voltage at the output of the small-signal generator 12 which corresponds to the predetermined voltage. In addition, with a voltage measuring unit at the output of the small signal generator 12 time derivatives of the determined voltage can be calculated more accurately, since these do not correspond to the specifically determined voltages and not the predetermined by the small signal generator 12 voltages.

[0085] Schließlich ist es auch noch möglich, zur präziseren Steuerung des vom Kleinsignalgenerator 12 abgegebenen Spannungssignals weitere separate Messeinheiten vorzusehen, wie dies beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Wie hier ersichtlich ist, werden die durch die beiden Kondensatoren C3, C4, C5, C6 fließende Ströme h, l2 sowie die an den beiden Serienschaltungen von Kondensatoren C3, C4; C5, C6 anliegenden Spannungen V^ V2 sowie die am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 anliegende Spannung VK gemessen. Die von der Regeleinheit 126 vorgenommene Regelungsfunktion ist schematisch in Fig. 8 dargestellt.Finally, it is also possible to provide for more precise control of the output from the small signal generator 12 voltage signal further separate measuring units, as shown for example in Fig. 3. As can be seen here, the currents h, l2 flowing through the two capacitors C3, C4, C5, C6 as well as those at the two series circuits of capacitors C3, C4; C5, C6 applied voltages V ^ V2 and measured at the output of the small signal generator 12 voltage VK measured. The control function performed by the control unit 126 is shown schematically in FIG.

[0086] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann zur Regelung eine Soll-Ausgangsspannung VK* vorgegeben werden, die in dem Fall, dass kein Strom durch den Kleinsignalgenerator 12 fließt, am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 anliegt. Sofern die Soll-Ausgangsspannung gleich null sein soll, können die Komponenten in Fig. 8 dargestellten Komponenten 604, 605, 611 entfallen.In the present exemplary embodiment, a setpoint output voltage VK *, which is present at the output of the small signal generator 12 in the event that no current flows through the small signal generator 12, can be predetermined for the regulation. If the target output voltage is to be zero, the components shown in FIG. 8 components 604, 605, 611 can be omitted.

[0087] In einem ersten Schritt wird der am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 gemessene Strom lK einem PDTrElement 601 zugeführt, das im vorliegenden Fall wie folgt dimensioniert ist KP=Rv=1 KD=800e-6, T=1,59e-5, wobei in diesem Fall beispielsweise eine Widerstand mit R= 1 Ω sowie eine Induktivität mit L=800 pH emuliert wird. Der daraus erhaltene Wert wird anschließend im Additionselement 602 zu der am Ausgang des Kleinsignalgenerators 12 gemessenen Spannung addiert.In a first step, the current IK measured at the output of the small signal generator 12 is supplied to a PDT element 601, which in the present case is dimensioned as follows KP = Rv = 1 KD = 800e-6, T = 1.59e-5, where in this case, for example, a resistor with R = 1 Ω and an inductance with L = 800 pH is emulated. The value obtained therefrom is then added in adding element 602 to the voltage measured at the output of small signal generator 12.

[0088] Ausgehend von den im Gleichspannungszwischenkreis 122 des Kleinsignalgenerators (Fig. 2) ermittelten Spannungen VZ1, VZ2 wird ein Normierungsfaktor nf ermittelt, der als Bezugsgröße für die Spannung am Ausgang des Kleinsignalgenerators VK sowie für die Sollspannung VK* dient. In den beiden Multiplikationselementen 603, 604 werden der Spannungswert am Ausgang des Additionselements 602 sowie die Sollspannung jeweils mit dem Normierungsfaktor gewichtet. Die beiden so erhaltenen Ergebnisse werden in der Differenzbildungseinheit 605 voneinander abgezogen. Der so erhaltene Differenzwert wird anschließend einem Pl-Glied 606 zugeführt, das wie folgt dimensioniert ist. <Bitte angeben> Der Ausgang des Pl-Glieds ist der Differenzbildungseinheit 610 zugeführt.Starting from the voltages VZ1, VZ2 determined in the DC intermediate circuit 122 of the small signal generator (FIG. 2), a normalization factor nf is determined which serves as reference for the voltage at the output of the small signal generator VK and for the setpoint voltage VK *. In the two multiplication elements 603, 604, the voltage value at the output of the addition element 602 and the setpoint voltage are respectively weighted with the normalization factor. The two results thus obtained are subtracted from each other in the difference unit 605. The difference value thus obtained is then fed to a PI member 606, which is dimensioned as follows. <Please specify> The output of the PI is supplied to the difference unit 610.

[0089] Die beiden ermittelten Ströme 1½, l'2 an den Kondensatoren C'3, C'4 bzw C'5, C'6 sind dem Addierer 607 zugeführt, dessen Ausgang einer Dämpfungseinheit 608 zugeführt ist. Die Dämpfungseinheit emuliert einen Serienwiderstand zur Filterspule und verhält sich damit bei der Resonanzfrequenz des Filters dämpfend Der Ausgang der Dämpfungseinheit 608 wird mit dem Multiplikationselement 609 mit dem Normierungsfaktor nf gewichtet. Der so erhaltene Wert, der am Ausgang des Multiplikationselements 609 anliegt, ist der Differenzbildungseinheit 610 zugeführt.The two detected currents 1½, l'2 at the capacitors C'3, C'4 or C'5, C'6 are fed to the adder 607, whose output is fed to a damping unit 608. The damping unit emulates a series resistance to the filter coil and thus behaves damping at the resonance frequency of the filter. The output of the damping unit 608 is weighted with the multiplication element 609 with the normalization factor nf. The value thus obtained, which is applied to the output of the multiplication element 609, is fed to the difference-forming unit 610.

[0090] Das von der Differenzbildungseinheit 610 ermittelte Resultat wird ebenso wie der Ausgang des Multiplikationselements 604 einer Additionseinheit 611 zugeführt. Dem so erhaltenen Wert wird in einer weiteren Additionseinheit 612 ein vorgegebener konstanter Wert (c=0,5) hinzugezählt, damit der PWM Modulation nur positive Werte im Bereich von 0 - 1 zugeführt werden.The result obtained by the difference unit 610 is supplied to an addition unit 611 as well as the output of the multiplication element 604. A predetermined constant value (c = 0.5) is added to the value thus obtained in a further addition unit 612, so that only positive values in the range from 0 to 1 are supplied to the PWM modulation.

[0091] Der Ausgang der Additionseinheit 612 ist einer Schaltung mit Sättigungswirkung zugeführt, deren Aufgabe es ist, die am Ausgang der Additionseinheit anliegende Stellgröße in ihrer Größe zu beschränken, da die für die PWM Modulation nur der Wertebereich 0-1 zulässig ist [0092] Die so errechnete Stellgröße wird anschließend einer Pulsweitenmodulation 614 zugeführt um die Leistungstransistoren 123a, 123b des Kleinsignalgenerators 12 mit den Steuersignalen s'a, s'b anzusteuern. Die von der Pulsweitenmodulation 614 bereitgestellten Steuersignale s'a, s'b sind dabei jeweils gegengleich angesteuert.The output of the addition unit 612 is supplied to a circuit with saturation effect, the task of which is to limit the voltage applied to the output of the addition unit manipulated variable in size, since only the value range 0-1 is allowed for the PWM modulation [0092] The manipulated variable thus calculated is subsequently fed to a pulse width modulation 614 in order to drive the power transistors 123a, 123b of the small signal generator 12 with the control signals s'a, s'b. The control signals s'a, s'b provided by the pulse width modulation 614 are each driven in the opposite direction.

[0093] Die Messung der einzelnen Spannungs- und Stromwerte erfolgt durch die Regeleinheit 126 - wie auch bei der Regeleinheit 116 des Großsignalgenerators 11 - in regelmäßigen zeitlichen Abständen, jedoch ist zu beachten, dass der Kleinsignalgenerator typischerweise viel schnellere Reaktionszeiten erreichen kann.The measurement of the individual voltage and current values is carried out by the control unit 126 - as in the control unit 116 of the large signal generator 11 - at regular time intervals, but it should be noted that the small signal generator can typically achieve much faster response times.

[0094] Insbesondere werden die für die Regelung erforderlichen Spannungs- und Strommesswerte des Kleinsignalgenerators 12, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen. Die Regeleinheit 126 steuert anschließend dem Kleinsignalgenerator 12 mit nach einem der vorstehend genannten Kriterien an Abhängigkeit von den ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen an.In particular, the voltage and current measurement values of the small signal generator 12 required for the regulation are measured, in particular at given, preferably periodically fixed, times. The control unit 126 subsequently controls the small signal generator 12 with control signals according to one of the abovementioned criteria as a function of the determined measured values, in particular continuously and / or at, preferably periodically, predetermined times.

[0095] Bei einer vorgegebenen Bandbreite, die etwa dem 40fachen der Netznennfrequenz, beispielsweise also von etwa 2 kHz liegt, werden etwa 200000 Werte pro Sekunde, dh 100 Werte pro Periodendauer einer durch die maximale Bandbreite festgelegten Schwingung ermittelt. Der Regler erstellt nach der Ermittlung der betreffenden Messwerte auch Steuersignale auch mit derselben Frequenz, dh etwa 200000 Steuersignale pro Sekunde.For a given bandwidth, which is about 40 times the nominal network frequency, for example, about 2 kHz, about 200,000 values per second, ie 100 values per period of a determined by the maximum bandwidth oscillation are determined. After determining the relevant measured values, the controller also generates control signals with the same frequency, ie approximately 200,000 control signals per second.

[0096] Die Regelung wird stabiler, wenn die Regeleinheiten 116, 126 des Klein- und des Großsignalgenerators miteinander synchronisiert sind. Die beiden Regeleinheiten 116, 126 sind dabei vorzugsweise dazu ausgebildet, Spannungs- und Strom messwerte jeweils gleichzeitig zu messen und Steuersignale gleichzeitig vorzugeben.The control becomes more stable when the control units 116, 126 of the small and large signal generator are synchronized with each other. The two control units 116, 126 are preferably designed to measure voltage and current measurement values in each case at the same time and to specify control signals simultaneously.

[0097] Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, insbesondere zur Erreichung eines modularen Aufbaus, auch möglich, eine Regeleinheit 126 des Kleinsignalgenerators 12 auszubilden, die ausschließlich Spannungs- und Strommesswerte innerhalb der Schaltung des Kleinsignalgenerators abgreift. Die Regeleinheit 126 ist dabei ausschließlich zur Bestimmung von Strömen ausgebildet, die an Anschlüssen des Kleinsignalgenerators 12 auftreten oder die an einzelnen Bauteilen des Kleinsignalgenerators auftreten. Ebenso kann die Regeleinheit 126 ausschließlich zur Bestimmung von Spannungen ausgebildet sein, die zwischen Anschlusskno ten oder Knoten innerhalb des Kleinsignalgenerators 12 auftreten.It is particularly advantageous in the invention, in particular for achieving a modular design, also possible to form a control unit 126 of the small signal generator 12, which taps exclusively voltage and current measurements within the circuit of the small signal generator. The control unit 126 is designed exclusively for the determination of currents that occur at terminals of the small signal generator 12 or occur on individual components of the small signal generator. Likewise, the control unit 126 may be designed exclusively for determining voltages that occur between terminal nodes or nodes within the small signal generator 12.

[0098] Eine im Zusammenhang mit der Erfindung besonders bevorzugte zu simulierende Netzsituation kann darin bestehen, dass die Regeleinheit den Kleinsignalgenerator 12 gegebenenfalls auch den Großsignalgenerator 11 derart ansteuert, dass die am Anschluss des Netzsimulators 10 anliegende Spannung in vorgegebenerWeise von dem am Anschluss des Netzsimulators 10 fließenden Strom abhängt. Diese Abhängigkeit kann besonders bevorzugt durch die Vorgabe einer Netzimpedanz beschrieben werden. Dies bedeutet, dass das vom Netzsimulator 10 erzeugte Netz eine Wirkung aufweisen soll, die der Wirkung einer idealen Wechselspannungsquelle, an die eine vorgegebene Impedanz angeschlossen ist, möglichst nahe kommt.A network situation which is particularly preferred in connection with the invention can consist in that the control unit also controls the small signal generator 12, if necessary, the large signal generator 11 in such a way that the voltage applied to the connection of the network simulator 10 is in a predetermined manner from that at the connection of the network simulator 10 flowing electricity depends. This dependency can be described particularly preferably by specifying a network impedance. This means that the network generated by the network simulator 10 should have an effect that comes as close as possible to the effect of an ideal AC voltage source to which a predetermined impedance is connected.

[0099] Bei der Impedanz kann es sich grundsätzlich um jede im Rahmen der Simulation benötigte Impedanz handeln, wobei vorteilhafterweise gewährleistet werden kann, dass sämtliche im Zusammenhang mit der Regelung erforderlichen Steuermaßnahmen ausschließlich durch Ansteuerung des Wechselrichters 123 des Kleinsignal-Netzgenerators 12 erreicht werden.In principle, the impedance can be any impedance required in the simulation, it being advantageously possible to ensure that all control measures required in connection with the control are achieved exclusively by driving the inverter 123 of the small-signal network generator 12.

[00100] Soll beispielsweise ein reales, fehlerhaftes zweiphasiges Netz simuliert werden, das eine relativ hohe Impedanz aufweist, so kann beispielsweise der Großsignalgenerator 11 auf die Netznennspannung gesetzt werden und alle durch den Stromfluss bedingten Änderungen der Spannung durch Änderung der Spannung des Kleinsignalgenerators 12 erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird der von der Strommesseinrichtung 15 ermittelte Strom gemessen und abhängig davon jeweils ein Spannungsabfallwert ermittelt, der dem ermittelten Stromwert, multipliziert mit einem vorgegebenen Widerstand entspricht. Aufgrund der Ansteuerung des Kleinsignalgenerators 12 auf die vorgegebene Weise wird ein Spannungsmesswert am Ausgang des Netzsimulators 10 ermittelt, der der idealen Netznennspannung des Großsignalgenerators 11 abzüglich der stromabhängigen Spannung am Kleinsignalgenerator 12 entspricht.For example, if a real, faulty two-phase network to be simulated, which has a relatively high impedance, so for example the large signal generator 11 can be set to the rated line voltage and all caused by the current flow changes in voltage by changing the voltage of the small signal generator 12 are generated , For this purpose, the current determined by the current measuring device 15 is measured and, depending on this, in each case a voltage drop value is determined which corresponds to the determined current value multiplied by a predetermined resistance. Due to the control of the small signal generator 12 in the predetermined manner, a voltage reading is determined at the output of the network simulator 10, which corresponds to the ideal rated network voltage of the large signal generator 11 minus the current-dependent voltage at the small signal generator 12.

[00101] Darüber hinaus können auch noch andere Netzmodelle simuliert werden, wie beispielsweise Fälle von zusätzlichen oder alleine vorliegenden kapazitiven oder induktiven Lasten. Die Netzmodelle können entweder direkt in der internen Regelung definiert werden oder mit Hilfe externer Regeleinheiten nachgebildet werden.In addition, other network models can be simulated, such as cases of additional or alone present capacitive or inductive loads. The network models can either be defined directly in the internal control or simulated using external control units.

[00102] An den beiden Ausgängen des Netzsimulators 10 können grundsätzlich unterschiedliche Geräte angeschlossen werden, die konkret einem Test unterzogen werden sollen, für welchen die Netzsimulation benötigt wird. Dabei kann es sich beispielsweise um Wechselrichter, wie sie im Bereich von Photovoltaikanlagen üblich sind, handeln oder um Verbraucher oder Generatoren mit zugehörig leistungselektronischer Beschaltung, deren Verhalten bei ungewöhnlichen Netzsituationen überprüft werden soll.In principle, different devices can be connected to the two outputs of the network simulator 10, which are to be subjected to a specific test for which the network simulation is required. These may be, for example, inverters, as are customary in the field of photovoltaic systems, or consumers or generators with associated power electronic circuitry whose behavior is to be checked in unusual grid situations.

[00103] Sowohl der Großsignalgenerator 11 als auch die Kleinsignalgenerator 12 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils voneinander verschiedene Regeleinheiten 116, 126 auf.Both the large signal generator 11 and the small signal generator 12 in the present embodiment each have different control units 116, 126.

[00104] Alle von den einzelnen Spannungs- bzw. Strommesseinrichtungen erstellten Messwerte können an die Regeleinheit 16 weitergeleitet werden. Diese verarbeitet die Messwerte und erstellt nach vorgegebenen Simulationskriterien Steuerparameter für den Großsignalgenerator 11 und den Kleinsignalgenerator 12. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den Steuerparametern um die, auch als Großsignal-Parameter bezeichneten, beiden Spannungswerte am Eingang der Leistungstransistorentransistoren 113a, 113b des Wechselrichters 113 des Großsignalgenerators 11 und die, auch als Kleinsignal-Parameter bezeichneten, beiden entsprechenden Spannungswerte am Eingang der Steuertransistoren des Wechselrichters 123 des Kleinsignalgenerators 12.All measured values produced by the individual voltage or current measuring devices can be forwarded to the control unit 16. In the present case, the control parameters are the two voltage values, also referred to as large-signal parameters, at the input of the power transistor transistors 113a, 113b of the inverter 113 of the large-signal generator 11 and the two corresponding voltage values, also referred to as small-signal parameters, at the input of the control transistors of the inverter 123 of the small-signal generator 12.

[00105] In Fig. 9 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Netzsimulators 20 zur Simulation eines Dreiphasennetzes näher dargestellt. Wie auch bei der ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Gleichspannungsquelle 23 verwendet, deren Aufbau auch dem Aufbau der Gleichspannungsquelle 13 entspricht.A further embodiment of a network simulator 20 according to the invention for simulating a three-phase network is shown in greater detail in FIGS. 9 to 11. As in the first embodiment of the invention, a DC voltage source 23 is used, the structure of which also corresponds to the structure of the DC voltage source 13.

[00106] Der Aufbau des Großsignalgenerators 22 (Fig. 10) entspricht auch in weiten Teilen dem Aufbau des Großsignalgenerators 12 der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung.The construction of the large-signal generator 22 (FIG. 10) also largely corresponds to the construction of the large-signal generator 12 of the first embodiment of the invention shown in FIG.

[00107] Anstelle des einer einzigen Wechselrichteranordnung mit den beiden Leistungstransistorentransistoren 213a, 213b umfasst der Wechselrichter in dieser Ausführungsform der Erfindung drei Paare von Wechselrichtern 2131a, 2131b; 2132a, 2132b; 2133a, 2133b, die paarweise in Serie geschaltet sind wobei die jeweiligen Enden der Serienschaltung jeweils an den positiven bzw negativen Pol +, - angeschlossen sind. Die anderen beiden Anschlüsse jedes der Paare von Leistungstransistoren 2131a, 2131b; 2132a, 2132b; 2133a, 2133b sind paarweise miteinander verbunden und über jeweils eine Induktivität L^ L2, L3, an jeweils einen Phasenausgang OutL1, OutL2, OutL3 des Wechselrichters 213 geführt. Der Mittenanschluss ist ebenfalls an den Ausgang des Wechselrichters 213 geführt und bildet den Neutralleiterausgang OutN.Instead of a single inverter arrangement with the two power transistor transistors 213a, 213b, the inverter in this embodiment of the invention comprises three pairs of inverters 2131a, 2131b; 2132a, 2132b; 2133a, 2133b, which are connected in pairs in series, wherein the respective ends of the series connection are respectively connected to the positive or negative pole +, -. The other two terminals of each of the pairs of power transistors 2131a, 2131b; 2132a, 2132b; 2133a, 2133b are connected in pairs with each other and each via an inductance L ^ L2, L3, led to a respective phase output OutL1, OutL2, OutL3 of the inverter 213. The center connection is also routed to the output of inverter 213 and forms the neutral output OutN.

[00108] Der Großsignalgenerator 21 umfasst für jede Phase jeweils einen separaten Transformator 2141, 2142, 2143. An die Primärseite jedes der Transformatoren 2141, 2142, 2143 sind jeweils der Neutralleiterausgang OutL sowie jeweils einer der Phasenausgänge OutL1, OutL2, OutL3 angeschlossen. Die einzelnen Anschlüsse der Sekundärseite der Transformatoren bilden insgesamt den Ausgang des Großsignalgenerators 21.The large signal generator 21 comprises for each phase in each case a separate transformer 2141, 2142, 2143. To the primary side of each of the transformers 2141, 2142, 2143 respectively the neutral output OutL and one of the phase outputs OutL1, OutL2, OutL3 are connected. The individual connections of the secondary side of the transformers together form the output of the large signal generator 21.

[00109] Auch der Kleinsignalgenerator 22 des Mehrphasennetzsimulators 20 ist ähnlich aufgebaut wie bei der ersten, in den Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Sowohl der DC/DC-Wandler 221 als auch der Gleichspannungszwischenkreis 222 entsprechen dem im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten DC/DC-Wandler 121 bzw Gleichspannungszwischenkreis 122.Also, the small-signal generator 22 of the polyphase network simulator 20 is constructed similarly to the first embodiment of the invention shown in Figs. 1 to 4. Both the DC / DC converter 221 and the DC voltage intermediate circuit 222 correspond to the DC / DC converter 121 or DC intermediate circuit 122 used in the first exemplary embodiment of the invention.

[00110] Dem Gleichspannungszwischenkreis 222 nachgeschaltete Wechselrichter 223 des Kleinsignalgenerators 22 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem Wechselrichter 213 des Großsignalgenerators 21. Insbesondere weist er einen Neutralleiterausgang N bzw Sternpunkt sowie eine der Anzahl der verwendeten Phasen entsprechende Anzahl von Phasenausgängen Lt, L2, L3 auf.In its basic structure, the inverter 223 of the large-signal generator 21 connected downstream of the DC intermediate circuit 222 corresponds in particular to a neutral conductor output N or neutral point and a number of phase outputs Lt, L2, L3 corresponding to the number of phases used.

[00111] Der Neutralleiterausgang N des Kleinsignalgenerators 21 bilden den Neutralleiterausgang N des Netzsimulators 20. Die einzelnen Phasenausgänge L^ L2, L3 sind an die Sekundärseite jeweils eines der Transformatoren am Ausgang des Großsignalgenerators angeschlossen. Die Summe der Spannung VGi am Ausgang eines Transformators 2141 des Großsignalgenerators 21 sowie der Spannung Vk1 zwischen einem Phasenausgang L1 des Kleinsignalgenerators 22 und dem Neutralleiterausgang N des Kleinsignalgenerators 22 bilden zusammen jeweils eine der Phasenspannungen des Netzsimulators 20.The neutral output N of the small signal generator 21 form the neutral output N of the network simulator 20. The individual phase outputs L ^ L2, L3 are connected to the secondary side of each one of the transformers at the output of the large signal generator. The sum of the voltage VGi at the output of a transformer 2141 of the large signal generator 21 and the voltage Vk1 between a phase output L1 of the small signal generator 22 and the neutral output N of the small signal generator 22 together form one of the phase voltages of the mains simulator 20.

[00112] Ebenso bildet die Summe der Spannung VG2 am Ausgang des zweiten Transformators 2142 des Großsignalgenerators 21 sowie der Spannung Vk2 zwischen dem zweiten Phasenausgang L2 des Kleinsignalgenerators 22 und dem Neutralleiterausgang N des Kleinsignalgenerators 22 zusammen jeweils die zweite Phasenspannung V2 des Netzsimulators 20.Likewise, the sum of the voltage VG2 at the output of the second transformer 2142 of the large signal generator 21 and the voltage Vk2 between the second phase output L2 of the small signal generator 22 and the neutral output N of the small signal generator 22 together form the second phase voltage V2 of the network simulator 20.

[00113] Ebenso bildet die Summe der Spannung VG3 am Ausgang des dritten Transformators 2143 des Großsignalgenerators 21 sowie der Spannung Vk3 zwischen dem dritten Phasenausgang L3 des Kleinsignalgenerators 22 und dem Neutralleiterausgang N des Kleinsignalgenerators 22 zusammen jeweils die dritte Phasenspannung V3 des Netzsimulators 20.Similarly, the sum of the voltage VG3 at the output of the third transformer 2143 of the large signal generator 21 and the voltage Vk3 between the third phase output L3 of the small signal generator 22 and the neutral output N of the small signal generator 22 together form the third phase voltage V3 of the network simulator 20th

[00114] In allen vorstehend genannten Ausführungsformen der Erfindung wurde eine galvanische Trennung mittels eines Transformators bewirkt.In all the aforementioned embodiments of the invention, a galvanic isolation has been effected by means of a transformer.

[00115] Diese Trennung bewirkt, dass die erzeugten Groß- und Kleinsignale mit demselben Spannungsgenerator 13, 23 erzeugt werden, jedoch durch Serienschaltung addiert werden können, ohne dass aufgrund desselben Bezugspotentials Kurzschlüsse auftreten.This separation causes the generated large and small signals are generated with the same voltage generator 13, 23, but can be added by series connection, without due to the same reference potential shorts occur.

[00116] Anstelle eines Transformators kann auch alternativ ein galvanisch getrennter zweiquadrantenfähiger DC/DC-Konverter verwendet werden. Dabei ist es zur Entkoppelung alternativ ebenso möglich, nur den Kleinsignalgenerator 12, 22 von der Gleichspannungsquelle 13, 23 durch einen isolierten DC/DC-Wandler 121, 221 zu trennen. Die Transformatoren am Ausgang des Großsignalgenerators 11, 21 können in diesem Fall entfallen.Instead of a transformer, alternatively, a galvanically separated two-quadrant DC / DC converter can be used. In this case, it is alternatively also possible for decoupling to separate only the small signal generator 12, 22 from the DC voltage source 13, 23 by an isolated DC / DC converter 121, 221. The transformers at the output of the large signal generator 11, 21 can be omitted in this case.

[00117] Ebenso ist es ausreichend, wenn die Ausgänge des Kleinsignalgenerators 12, 22 und des Großsignalgenerators 11, 21 voneinander, wie hier durch Transformatoren 114, 2141, 2142, 2143 getrennt sind, ohne dass ein isolierter DC/DC-Wandler 121, 221 vorgesehen werden braucht.It is also sufficient if the outputs of the small signal generator 12, 22 and the large signal generator 11, 21 from each other, as here by transformers 114, 2141, 2142, 2143 separated, without that an isolated DC / DC converter 121, 221 be provided.

[00118] Eine weitere Möglichkeit der gegenseitigen galvanischen Entkopplung von Großsignal-und Kleinsignalgeneratoren kann darin bestehen, als Großsignalgenerator unmittelbar ein zur Verfügung stehendes öffentliches Netz zu verwenden und den Kleinsignalgenerator durch eine davon getrennte Energiequelle, beispielsweise batteriebetrieben, zu speisen oder den Kleinsignalgenerator über einen galvanisch entkoppelten AC/DC-Wandler zu betreiben.Another way of mutual galvanic decoupling of large signal and small signal generators may be to use as a large signal generator directly available public network and to feed the small signal generator by a separate power source, such as battery powered, or the small signal generator via a galvanic decoupled AC / DC converter to operate.

[00119] Weiters ist es bei allen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung möglich, dass der Großsignalgenerator anstelle eines Wechselrichters lediglich in den Spannungsanschlüssen eines öffentlichen Stromnetzes besteht, dem gegebenenfalls ein Gleichspannungszwischenkreis 112 nachgeschaltet ist. In diesem Fall besteht die Aufgabe des Gleichspannungszwischenkreises 112 darin, die vom öffentlichen Netz abgegebene Wechselspannung zu stabilisieren und ein möglichst störungsfreies bzw. ideales Großspannungssignal zur Verfügung zu stellen, das einer möglichst idealen Sinusspannung mit einer vorgegebenen Netznennspannung und Netznennfrequenz entspricht.Furthermore, it is possible in all the illustrated embodiments of the invention that the large signal generator instead of an inverter only in the voltage terminals of a public power network, which optionally a DC voltage intermediate circuit 112 is connected downstream. In this case, the task of the DC intermediate circuit 112 is to stabilize the AC voltage supplied by the public grid and to provide a possibly trouble-free or ideal large-voltage signal which corresponds to an ideal sine voltage with a predetermined nominal network voltage and nominal network frequency.

Claims (17)

Patentansprücheclaims 1. Netzsimulator (10) zum Testen von an ein Wechselspannungsnetz mit einer vorgegebenen Netznennspannung und Netznennfrequenz anschließbaren Geräten, insbesondere Wechselrichtern, Verbrauchern oder Generatoren, umfassend: - einen Großsignalgenerator (11) zur Erzeugung eines Großspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude im Wesentlichen der Netznennspannung entspricht, und - einen Kleinsignalgenerators (12) zur Erzeugung eines Kleinspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude kleiner ist als 50 %, insbesondere kleiner als 25%, der Netznennspannung, - wobei der Ausgang des Großsignalgenerators (11) und der Ausgang des Kleinsignalgenerators (12) voneinander galvanisch entkoppelt sind, - wobei ein Pol des Ausgangs des Großsignalgenerators (11) an einen Pol des Ausgangs des Kleinsignalgenerators (12) angeschlossen ist und die jeweiligen beiden anderen Pole den Ausgang des Netzsimulators (10) bilden, - wobei der Kleinsignalgenerator (11), gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator (12), über zumindest einen Steuereingang zur Vorgabe zumindest eines Steuersignals verfügt, und wobei der Kleinsignalgenerator (12), gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator (11), dazu ausgebildet ist, ein Spannungssignal an in Abhängigkeit von einem im Steuersignal enthaltenen Parameter, insbesondere der Amplitude und/oder der Frequenz zu erstellen, gekennzeichnet durch - eine Regeleinheit (126) die dazu ausgebildet ist, - einen Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators (10) oder des Kleinsignalgenerators (12), insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator (12) mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert, gegebenenfalls auch von weiteren ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.A network simulator (10) for testing devices that can be connected to an AC voltage network having a predetermined rated network voltage and rated network frequency, in particular inverters, consumers or generators, comprising: - a large signal generator (11) for generating a high voltage signal at its output, the amplitude of which is substantially the nominal network voltage corresponds, and - a small signal generator (12) for generating a low voltage signal at its output, whose amplitude is less than 50%, in particular less than 25%, the rated network voltage, - wherein the output of the large signal generator (11) and the output of the small signal generator (12 a pole of the output of the large signal generator (11) is connected to one pole of the output of the small signal generator (12) and the respective other two poles form the output of the network simulator (10), - ), possibly also the big one Signal generator (12), at least one control input for specifying at least one control signal has, and wherein the small signal generator (12), optionally also the large signal generator (11) is adapted to a voltage signal in response to a parameter contained in the control signal, in particular the Amplitude and / or frequency to create, characterized by - a control unit (126) which is adapted to - a current reading for the current at the output of the network simulator (10) or the small signal generator (12), in particular at predetermined, preferably periodically fixed, Time points to measure, and - the small signal generator (12) with according to predetermined criteria of dependence on the determined current reading, possibly also of other measured values, in particular continuously and / or, preferably periodically, predetermined timing control signals to control. 2. Netzsimulator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (126) weiters dazu ausgebildet ist, - einen Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators (10) oder des Kleinsignalgenerators (12), insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator (12) mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert sowie vom ermittelten Spannungsmesswert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.2. network simulator (10) according to claim 1, characterized in that the control unit (126) is further adapted to - a voltage reading for the voltage at the output of the network simulator (10) or the small signal generator (12), in particular at predetermined, preferably periodically - to determine the small signal generator (12) with control signals according to predefined criteria as a function of the determined measured current value and of the determined voltage measured value, in particular continuously and / or, preferably periodically, predetermined times. 3. Netzsimulator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Regeleinheit (116) für den Großsignalgenerator (11) vorgesehen ist, die weiters dazu ausgebildet ist, - einen Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators (10) oder des Großsignalgenerators (12), insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Großsignalgenerator (12) mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert sowie vom ermittelten Spannungsmesswert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.3. network simulator (10) according to claim 1 or 2, characterized in that a further control unit (116) for the large signal generator (11) is provided, which is further adapted to - a voltage reading for the voltage at the output of the network simulator (10) or the large signal generator (12), in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, to measure, and - the large signal generator (12) according to predetermined criteria depending on the determined current reading and the voltage measurement value, in particular running and / or, preferably periodically to control signals to predetermined times. 4. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (126) und die weitere Regeleinheit (116) synchronisiert sind und da zu ausgebildet sind, Spannungs- und Strommesswerte jeweils gleichzeitig zu messen und Steuersignale gleichzeitig vorzugeben.4. Network simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (126) and the further control unit (116) are synchronized and there to be formed to measure voltage and current readings each simultaneously and to specify control signals simultaneously. 5. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (126) ausschließlich zur Bestimmung von Strömen ausgebildet ist, die an Anschlüssen des Kleinsignalgenerators (12) auftreten oder die an einzelnen Bauteilen des Kleinsignalgenerators auftreten, und/oder dass die Regeleinheit (126) ausschließlich zur Bestimmung von Spannungen ausgebildet ist, die zwischen Anschlussknoten oder Knoten innerhalb des Kleinsignalgenerators (12) auftreten.5. mains simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (126) is designed exclusively for the determination of currents that occur at terminals of the small signal generator (12) or occur on individual components of the small signal generator, and / or in that the control unit (126) is designed exclusively for determining voltages which occur between connection nodes or nodes within the small-signal generator (12). 6. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Regeleinheit (116) ausschließlich zur Bestimmung von Strömen ausgebildet ist, die an Anschlüssen des Großsignalgenerators (11) auftreten oder die an einzelnen Bauteilen des Großsignalgenerators (11) auftreten, und/oder dass die weitere Regeleinheit (116) ausschließlich zur Bestimmung von Spannungen ausgebildet ist, die zwischen Anschlussknoten oder Knoten innerhalb des Großsignalgenerators (11) auftreten.6. Network simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the further control unit (116) is designed exclusively for the determination of currents that occur at terminals of the large signal generator (11) or occur on individual components of the large signal generator (11) , and / or that the further control unit (116) is designed exclusively for determining voltages which occur between connection nodes or nodes within the large-signal generator (11). 7. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (126) dazu ausgebildet ist, den Kleinsignalgenerator (12) derart anzusteuern, dass die am Anschluss des Netzsimulators (11) anliegende Spannung in vorgegebener Weise von dem am Anschluss des Netzsimulators fließenden Strom abhängt, insbesondere derart, dass der Netzsimulator (10) wie eine Spannungsquelle mit der vorgegebenen Netznennspannung und einer dazu in Serie geschalteten Impedanz wirkt.7. Network simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (126) is adapted to the small signal generator (12) to control such that the voltage applied to the connection of the mains simulator (11) in a predetermined manner by the on Connection of the network simulator flowing current depends, in particular such that the network simulator (10) acts as a voltage source with the predetermined nominal network voltage and an impedance connected in series. 8. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Regeleinheit (116) dazu ausgebildet das vom Großsignalgenerator erstellte Großspannungssignal hinsichtlich einzelner Großsignal-Parameter vorzugeben, insbesondere die Amplitude und/oder die Frequenz des Großspannungssignals vorzugeben.8. Network simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the further control unit (116) designed to specify the large-voltage signal generated by the large signal generator with respect to individual large-signal parameters, in particular to specify the amplitude and / or the frequency of the large voltage signal. 9. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Großsignalgenerator (11) durch ein vorgegebenes, insbesondere öffentliches Stromnetz, ausgebildet ist, wobei der Großsignalgenerator (11) gegebenenfalls noch einen zusätzlichen, dem öffentlichen Stromnetz nachgeschalteten Gleichspannungszwischenkreis (112) zur Stabilisierung der Wechselspannung im Spannungsbereich der Netznennspannung und im Frequenzbereich der Netznennfrequenz aufweist.9. network simulator (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the large signal generator (11) by a predetermined, in particular public power grid, is formed, wherein the large signal generator (11) optionally an additional, the public power grid downstream DC voltage intermediate circuit (112 ) for stabilizing the AC voltage in the voltage range of the rated network voltage and in the frequency range of the network nominal frequency. 10. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (126) des Kleinsignalgenerators (12) dazu ausgebildet ist, die Kleinsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorzugeben, und vorzugsweise während einer Signalperiode über 10000 diskrete Spannungswerte vorzugeben, und/oder dass die weitere Regeleinheit (116) des Großsignalgenerators (11) dazu ausgebildet ist, die Großsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorzugeben, und vorzugsweise während einer Signalperiode über 100 diskrete Spannungswerte vorzugeben.10. Network simulator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit (126) of the small signal generator (12) is adapted to specify the small signal parameters in the form of discrete voltage values for a number of times, and preferably during a Signal period above 10000 discrete voltage values, and / or that the further control unit (116) of the large signal generator (11) is adapted to specify the large signal parameters in the form of discrete voltage values for a number of times, and preferably during a signal period over 100 discrete Specify voltage values. 11. Netzsimulator (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass zur Energieversorgung des Netzsimulators eine Gleichspannungsquelle vorgesehen ist, - dass der Großsignalgenerator und der Kleinsignalgenerator jeweils einen Wechselrichter umfassen, und - dass die galvanische Entkopplung von Großsignalgenerator und Kleinsignalgenerator dadurch erfolgt, - dass einer der Signalgeneratoren, insbesondere des Großsignalgenerators, an seinem Ausgang einen Transformator aufweist, dessen Primäranschluss an den Wechselrichter dieses Signalgenerators angeschlossen ist und dessen Sekundäranschluss den Ausgang des jeweiligen Signalgenerators bildet, und/oder - dass am Eingang eines der Signalgeneratoren (11, 12), insbesondere des Kleinsignalgenerators (12), ein galvanisch getrennter, zumindest zweiquadrantenfähiger DC/DC-Wandler vorgesehen ist, der den Ausgang der Gleichspannungsquelle vom Wechselrichter des jeweiligen Signalgenerators galvanisch trennt.11. Network simulator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - a large DC generator is provided for powering the network simulator, - that the large signal generator and the small signal generator each comprise an inverter, and - that the galvanic decoupling of large signal generator and small signal generator thereby takes place in that one of the signal generators, in particular of the large signal generator, has at its output a transformer whose primary terminal is connected to the inverter of this signal generator and whose secondary terminal forms the output of the respective signal generator, and / or - that at the input of one of the signal generators (11, 12), in particular of the small signal generator (12), a galvanically isolated, at least two quadrant capable DC / DC converter is provided which electrically isolates the output of the DC voltage source from the inverter of the respective signal generator. 12. Netzsimulator (10; 20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (113, 123) des Großsignalgenerators (11) und/oder des Kleinsignalgenerators (12) durch eine Halbbrücke oder H-Brücke von der Regelungseinheit gesteuerter Leistungstransistoren realisiert ist.12. Network simulator (10; 20) according to any one of the preceding claims, characterized in that the inverter (113, 123) of the large signal generator (11) and / or the small signal generator (12) by a half-bridge or H-bridge controlled by the control unit power transistors is realized. 13. Mehrphasen-Netzsimulator (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer mit den folgenden Anschlüssen: - einem Neutralleiter (N), - einer Anzahl von Phasenanschlüssen (L^ L2, L3), - wobei für jeden Phasenanschluss jeweils vorgesehen ist: - ein Großsignalgenerator (21) zur Erzeugung eines Großspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude im Wesentlichen der Netznennspannung entspricht, und - ein Kleinsignalgenerator (22) zur Erzeugung eines Kleinspannungssignals an seinem Ausgang, dessen Amplitude kleiner ist als 50 %, insbesondere kleiner als 25%, der Netznennspannung, - wobei die Ausgänge der einander zugeordneten Großsignalgeneratoren (21) und Kleinsignalgeneratoren (22) voneinander galvanisch entkoppelt sind, - wobei jeweils ein Pol des Ausgangs des Großsignalgenerators (21) an einen Pol des Ausgangs des jeweiligen Kleinsignalgenerators (22) angeschlossen ist, wobei der andere Pol des Kleinsignalgenerators (22) am Neutralleiter (N) angeschlossen ist und der jeweils andere Pol des Großsignalgenerators (21) den Phasenausgang (Li, L2, L3) bildet, - wobei jeder Kleinsignalgenerator (21), gegebenenfalls auch jeder Großsignalgenerator (22), über zumindest einen Steuereingang zur Vorgabe zumindest eines Steuersignals verfügt, und wobei der Kleinsignalgenerator (22), gegebenenfalls auch der Großsignalgenerator (21), dazu ausgebildet ist, ein Spannungssignal an in Abhängigkeit von einem im Steuersignal enthaltenen Parameter, insbesondere der Amplitude und/oder der Frequenz zu erstellen, - wobei für die einzelnen Kleinsignalgeneratoren eine oder jeweils eine Regeleinheit (126) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, - einen Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators (10) oder eines Kleinsignalgenerators (12), insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, zu messen, und - den Kleinsignalgenerator (12) mit nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Strommesswert, gegebenenfalls auch von weiteren ermittelten Messwerten, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten Steuersignalen anzusteuern.A multiphase network simulator (20) according to any one of the preceding claims, comprising one of the following terminals: - a neutral conductor (N), - a number of phase terminals (L ^ L2, L3), - each phase connection being provided in each case: - A large signal generator (21) for generating a large voltage signal at its output, the amplitude of which substantially corresponds to the nominal network voltage, and - A small signal generator (22) for generating a low voltage signal at its output, whose amplitude is less than 50%, in particular less than 25% , the net nominal voltage, - wherein the outputs of the associated large signal generators (21) and small signal generators (22) are galvanically decoupled from each other, - wherein one pole of the output of the large signal generator (21) is connected to a pole of the output of the respective small signal generator (22) , wherein the other pole of the small signal generator (22) is connected to the neutral conductor (N) and d he respective other pole of the large signal generator (21) forms the phase output (Li, L2, L3), - wherein each small signal generator (21), optionally also each large signal generator (22), has at least one control input for specifying at least one control signal, and wherein the Small signal generator (22), optionally also the large signal generator (21), is adapted to create a voltage signal in dependence on a parameter contained in the control signal, in particular the amplitude and / or the frequency, - wherein for the individual small signal generators one or each one Regulating unit (126) is provided, which is designed to: - measure a current reading for the current at the output of the network simulator (10) or a small signal generator (12), in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, and - the small signal generator ( 12) with according to predetermined criteria of dependence on the determined current measured value, calc if appropriate, also to control signals from further measured values, in particular continuously and / or at, preferably periodically, predetermined times. 14. Verfahren zum Testen eines an ein Wechselspannungsnetz mit einer vorgegebenen Netznennspannung und Netznennfrequenz anschließbaren Geräts, insbesondere eines Wechselrichters, Verbrauchers oder Generators, - wobei ein Großsignalgenerator an seinem Ausgang ein Großspannungssignal bereitstellt, dessen Amplitude im Wesentlichen der Netznennspannung entspricht, und - ein Kleinsignalgenerator an seinem Ausgang ein Kleinspannungssignal bereitstellt, dessen Amplitude kleiner ist als 50 %, insbesondere kleiner als 20%, der Netznennspannung, - wobei der Ausgang des Großsignalgenerators und der Ausgang des Kleinsignalgenerators voneinander galvanisch entkoppelt sind, - wobei ein Pol des Ausgangs des Großsignalgenerators an einen Pol des Ausgangs des Kleinsignalgenerators angeschlossen ist und die jeweiligen beiden anderen Pole den Ausgang des Netzsimulators bilden, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Spannungsmesswert für die Spannung am Ausgang des Netzsimulators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen wird, - ein Strommesswert für den Strom am Ausgang des Netzsimulators, insbesondere zu vorgegebenen, vorzugsweise periodisch festgelegten, Zeitpunkten, gemessen wird, und - die Großsignal-Parameter und die Kleinsignal-Parameter nach vorgegebenen Kriterien an Abhängigkeit von dem ermittelten Spannungsmesswert und Strom messwert, insbesondere laufend und/oder zu, vorzugsweise periodisch, vorgegebenen Zeitpunkten festgelegt werden.14. A method for testing a connectable to an AC voltage network with a predetermined nominal network voltage and nominal network frequency device, in particular an inverter, load or generator, - a large signal generator provides at its output a large voltage signal whose amplitude substantially corresponds to the nominal network voltage, and - a small signal generator its output provides a low voltage signal whose amplitude is smaller than 50%, in particular less than 20%, the rated network voltage, - wherein the output of the large signal generator and the output of the small signal generator are galvanically decoupled from each other, - one pole of the output of the large signal generator to a pole the output of the small signal generator is connected and the respective other two poles form the output of the network simulator, characterized in that - a voltage reading for the voltage at the output of the mains simulator, in particular to pre given, preferably periodically determined, times, is measured, - a current reading for the current at the output of the network simulator, in particular at predetermined, preferably periodically fixed, times, is measured, and - the large-signal parameters and the small-signal parameters according to predetermined criteria Depending on the determined voltage reading and current reading, in particular running and / or to, preferably periodically, predetermined times are set. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter des Kleinsignalgenerators derart angesteuert werden, dass die am Anschluss des Netzsimulators anliegende Spannung in vorgegebener Weise von dem am Anschluss des Netzsimulators fließenden Strom abhängt, insbesondere derart, dass der Netzsimulator wie eine Spannungsquelle mit der vorgegebenen Netznennspannung und einer dazu in Serie geschalteten Impedanz wirkt.15. The method according to claim 14, characterized in that the parameters of the small signal generator are controlled such that the voltage applied to the connection of the mains simulator depends in a predetermined manner on the current flowing at the connection of the mains simulator power, in particular such that the mains simulator as a voltage source with the predetermined nominal network voltage and an impedance connected in series acts. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Großsignalgenerator durch ein vorgegebenes, insbesondere öffentliches Stromnetz, herangezogen wird, wobei der Großsignalgenerator gegebenenfalls noch zusätzlich stabilisiert wird, um eine stabile Wechselspannung im Spannungsbereich der Netznennspannung und im Frequenzbereich der Netznennfrequenz abzugeben.16. The method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that is used as a large signal generator by a predetermined, in particular public power grid, wherein the large signal generator is optionally additionally stabilized to a stable AC voltage in the voltage range of the nominal network voltage and frequency range of the nominal network frequency leave. 17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleinsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorgegeben werden, wobei vorzugsweise während einer Signalperiode der Netznennfrequenz über 10000 Spannungswerte vorgegeben werden, und/oder dass die Großsignal-Parameter in Form von diskreten Spannungswerten für eine Anzahl von Zeitpunkten vorgegeben werden, wobei vorzugsweise während einer Signalperiode der Netznennfrequenz über 100 Spannungswerte vorgegeben werden.17. Method according to claim 1, characterized in that the small-signal parameters are specified in the form of discrete voltage values for a number of times, wherein preferably over 10000 voltage values are preset during a signal period of the nominal network frequency, and / or that the large-signal Parameters are given in the form of discrete voltage values for a number of times, preferably over 100 voltage values are predetermined during a signal period of the network nominal frequency.