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Vergleich von Multileveltopologien für Mittelspannungsumrichter

Vergleich von Multileveltopologien für Mittelspannungsumrichter
Typ:Masterarbeit
Datum:Ab sofort
Betreuer:

Dipl.-Ing. Daniel Bernet

Bearbeiter:

Zu vergeben

Motivation

Zur Erreichung der von der Bundesregierung für den Klima- und Umwelt-schutz beschlossenen energiepolitischen Ziele ist eine Veränderung der derzeitigen Energielandschaft unumgänglich. Die Energiewende erfordert die Entwicklung neuer Energienetzstrukturen, Anpassung der elektrischen Energieversorgung sowie eine stärkere Kopplung verschiedener Energieträ-ger. Es ist zu erwarten, dass durch dieses Vorhaben der Anteil leistungs-elektronischer Betriebsmittel z.B. in Netzkupplungen, Anbindung von Wind- und Solarkraftwerken uvm. in Zukunft deutlich zunehmen wird. Um auch un-ter diesen Rahmenbedingungen einen stabilen Betrieb und eine gute Span-nungsqualität zu erreichen, werden hohe Anforderungen an die eingesetz-ten Frequenzumrichter gestellt. In der Mittelspannung kommen daher oft Multilevelumrichter zum Einsatz, da diese u.a. die Verwendung von Nieder-spannungs-Leistungshalbleitern und aufgrund ihrer hohen Ausgangsspan-nungsqualität eine deutliche Reduktion des Filteraufwands ermöglichen.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit sollen die wirtschaftlich relevantesten Multilevel-Umrichtertopologien (MMC, SCHB, …) theoretisch und simulativ verglichen werden. Der Vergleich soll u.a. Halbleiteraufwand, Kapazitäts- und Indukti-vitätsaufwand, Kosten, Umrichterverluste, Ausgangsspannungsqualität und Schaltfrequenz berücksichtigen. Zunächst erfolgt eine Einarbeitung in das Thema und die Funktionsweisen der betrachteten Multileveltopologien, um durch ein gutes Verständnis einen anwendungsnahen Vergleich durchfüh-ren zu können. Durch den anschließenden Aufbau von Simulationsmodellen kann das Betriebsverhalten der Multileveltopologien untersucht und die obigen Vergleichskriterien heraus-gearbeitet werden.

 

Aufgabenstellung