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Departments >> Faculty of Engineering >> Department of Computer Science >> Chair of Computer Science 3 (Hardware Architectures) >>
SMART PMU - Ein intelligenter Sensor zur Sicherstellung der Versorgungsqualität im Stromversorgungssystem mit Echtzeit-Datenverarbeitung

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuen, mit integrierter Datenverarbeitung ausgestattete und kostengünstige (smarte) PMU.

Zur Bestimmung relevanter Parameter in der Stromversorgung werden sogenannte PQMs (Power Quality Monitor) eingesetzt. Diese bestimmen im Wesentlichen den Strom und die Spannung am Messpunkt. Daraus werden Werte wie Phasenwinkel, Netzfrequenz, Frequenzänderung, Dämpfungsgrad, Effektivwert etc. berechnet, mit denen sich die Qualität der Stromversorgung quantifizieren lässt. Um jedoch Aussagen treffen zu können, welche das gesamte Stromnetz betreffen, sind PQMs an verschiedenen Orten notwendig, um das Stromnetz als Ganzes zu überwachen. Hierfür ist jedoch eine Synchronisation der einzelnen Geräte erforderlich, um sicherzustellen, dass erfasste Daten an verschiedenen Orten exakt zur selben Zeit aufgenommen wurden. Aus diesem Grund werden die PQMs um eine exakte Zeitsynchronisation erweitert zu sogenannten PMUs (Phasor Measurement Unit).

Es konnte bereits gezeigt werden, dass gewisse Parameter bereits innerhalb der PMU, sofort nach Datenaufnahme, berechnet werden können, wodurch eine Geschwindigkeits­ steigerung und Kostenreduzierung zu erwarten sind. Somit bekommt die PMU eine gewisse Intelligenz und ist damit ein Vertreter smarter Sensoren (hier: smart/intelligente PMU, smart Metering). Dies hilft den Flaschenhals der Datenverarbeitung auf PC-Seite zu überwinden. Außerdem können erhebliche Kosten eingespart werden, da nun ein einfacher PC (bspw. günstige embedded PC Lösungen) für die Visualisierung bzw. Endarchivierung am Ende der Auswertekette genügt. Schlussendlich bietet eine smarte PMU auch Vorteile in Sachen Benutzerfreundlichkeit. So kann auf der PMU beispielsweise ein Webserver laufen, welcher die ausgewerteten Daten visualisiert und somit eine schnelle Qualitätskontrolle auch über eine Fernverbindung möglich macht, ohne ein kompliziertes Serversystem aufsetzen zu müssen.

Project manager:
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey, Dr.-Ing. Marc Reichenbach, Akad. Rat

Project participants:
Christian Hartmann, M. Sc., Steffen Vaas, M. Sc.

Duration: 1.4.2014 - 31.3.2017

Sponsored by:
FuE-Programm Informations- und Kommunikationstechnik Bayern

Mitwirkende Institutionen:
iba AG

Publications
Vaas, Steffen ; Reichenbach, Marc ; Fey, Dietmar: An Application-Specific Instruction Set Processor for Power Quality Monitoring. In: O'Conner, Lisa (Ed.) : Parallel and Distributed Processing Symposium Workshop (IPDPSW) (23th Reconfigurable Architectures Workshop (RAW) Chicago May 23-24, 2016). - : IEEE International, 2016, pp 181-188. - ISBN 978-1-5090-2140-6
Lieske, Tobias ; Pfundt, Benjamin ; Vaas, Steffen ; Reichenbach, Marc ; Fey, Dietmar: System on Chip Generation for Multi-Sensor and Sensor Fusion Applications. In: IEEE (Ed.) : Proceedings of the 17th International Conference on Embedded Computer Systems: Architectures, Modeling and Simulation (SAMOS) (17th International Conference on Embedded Computer Systems: Architectures, Modeling and Simulation (SAMOS) Pythagorion, Greece 17-20 July, 2017). 2017, pp 20-29.
[doi>10.1109/SAMOS.2017.8344607]
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