Erweiterung und Optimierung der DC-Seite eines Modularen Multilevel-Umrichters

  • Motivation

    Im Rahmen des Forschungsprojekts flexQgrid wird am Elektrotechnischen Institut ein Modularer Multilevel Umrichter (MMC) für das Niederspannungsnetz aufgebaut. Ein wichtiger Bestandteil des Umrichters ist die Einbindung von Batteriespeichern und erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen. Im Gegensatz zu einem reinen PV-Wechselrichter kann damit Energieerzeugung und -verbrauch im Verteilnetz besser aufeinander abgestimmt werden.

    Aufgabenstellung

    Der Modulare Multilevel Umrichter (MMC) im flexQgrid Projekt bietet die Möglichkeit, auf der DC-Seite sowohl PV- Module, als auch einen Hochvolt-Batteriespeicher einzubinden.
    Der Hochvolt-Batteriespeicher kann direkt mit dem DC-Anschluss des MMCs verbunden werden.
    Um die PV-Module in ihrem optimalen Arbeitspunkt betreiben zu können, ist jedoch ein zusätzlicher DC-DC-Wandler nötig. Dieser soll im Rahmen dieser Arbeit auf Basis einer bestehenden GaN-Vollbrücke ausgelegt und mit Hilfe des ETI- Signalverarbeitungssystems geregelt werden. Anschließend wird die Gesamtregelung des MMCs für den optimalen Betrieb der DC-Komponenten angepasst. Ein Teil der PV-Leistung wird über den MMC ins Netz eingespeist, der andere Teil wird im Hochvolt-Batteriespeicher auf der DC-Seite des MMCs zwischengespeichert.