Inbetriebnahme und Regelung eines leistungselektronischen Inselnetzes

  • Forschungsthema:Regelung Leistungselektronik
  • Typ:Masterarbeit
  • Datum:ab 15.02.2022
  • Betreuung:

    M. Sc. Dominik Schulz

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  • Motivation

    Am Elektrotechnischen Institut (ETI) wird in den kommenden Monaten ein eigenständiges Inselnetz zur Untersuchung zukünftiger leistungselektronischer Netze und deren Regelung aufgebaut. Dabei sollen alle für den Netzbetrieb notwendigen Aufgaben wie etwa die Spannungsregelung und Leistungsaufnahme von Umrichtern übernommen werden, um so beispielhaft ein Stromnetz mit rein erneuerbarer Erzeugung und intelligenten Lasten nachzubilden. Für den Aufbau des Inselnetzes werden mehrere gleichartige Umrichtersysteme mit Leistungen bis zu 40 kW verwendet, welche in einer vorausgehenden Arbeit bereits in Betrieb genommen wurden. Darauf aufbauend sollen in dieser Arbeit diese Systeme so geregelt werden, dass Sie im Verbund verschiedene Aufgaben der Netzregelung übernehmen.

     

    Aufgabenstellung

    Ziel dieser Arbeit ist die Inbetriebnahme und Regelung eines Inselnetzes, welches lediglich aus leistungselektronischen Komponenten aufgebaut ist. Dazu muss das Umrichtersystem stabil eine dreiphasige Wechselspannung im Inselnetz einregeln können, mit der sich dann die weiteren Teilnehmer im Netz verbinden können. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist die Auslegung und Umsetzung dieser Spannungsregelung. Dabei sollen ebenfalls mögliche Resonanzen berücksichtigt werden, die durch die Verwendung von LCL-Netzfiltern auftreten können. Neben der Regelung einer Wechselspannung sind die Teilnehmer auch in der Lage, über eine Gleichspannung zu einem Netz verschaltet zu werden, sodass auch die DC-Spannungsregelung untersucht werden soll. Für beide Betriebsarten soll der Verbund mehrerer Umrichtersysteme zu einem Netz experimentell untersucht werden. Weiterhin soll die Möglichkeit einer Versorgung des Inselnetzes durch mehrere parallele netzbildende Umrichter betrachtet werden und eine dafür notwendige kennlinienbasierte Regelung implementiert werden.