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Aufbau eines Inselnetzes auf Basis Modularer Multilevel Umrichter

Aufbau eines Inselnetzes auf Basis Modularer Multilevel Umrichter
chair:Modulare Multilevel Umrichter
type:Masterarbeit
time:10.10.2016
tutor:

Dennis Bräckle

Image:

Stefan Mersche

Motivation

Am ETI werden der Betrieb, die Reglung und die Einsatzgebiete verschiedener Topologien auf Basis der Modularen Multilevel Umrichter (MMC) untersucht. Es wurden bereits mehrere Multilevel Umrichter aufgebaut und separat in Betrieb genommen. Ziel dieser Arbeit ist es die vorhandenen Umrichter zu einem Verbund zusammen zu schließen und ein Inselnetz auf Basis dieser Umrichter zu Betreiben. Im Fokus dabei soll die Eignung des MMC als Netzumrichter stehen. Mit seiner sehr guten Spannungsqualität kann der MMC Netzdienstleistungen ohne weitere Filter bereitstellen.

 

Aufgabenstellung

Ein MMC mit Vollbrückenzellen muss in einem ersten Schritt für die Verwendung als Netzumrichter umgerüstet werden. Dazu werden eine Netzregelung sowie die Speisung mit 1-AC-Wechselspannung simuliert und implementiert. Der MMC wird anschließend auf ein künstlich erzeugtes Netz eines weiteren MMC synchronisiert. Dabei werden Untersuchungen zur Stabilität und Resonanz der taktenden Systeme gemacht. Nachdem das Inselnetz aufgebaut ist, werden Netzfehlerfälle eingestellt und mit aktuellen Regelverfahren gestützt.
Da der MMC eine sehr gute Spannungsqualität liefert, eignet er sich zur Erbringung von Netzdienstleistungen. Zur Untersuchung werden weitere Umrichter am Inselnetz angeschlossen. Mit Hilfe des MMC sollen die Spannungen und Ströme im Inselnetz im Hinblick auf ihre Oberwellen verbessert werden. Entsprechende Regelverfahren aus der Literatur kommen hierfür zum Einsatz.
Messungen des stromrichtergespeisten Inselnetzes und die Bewertung der verwendeten Regelalgorithmen schließen die Arbeit ab.