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Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze (LEE-DE-DC)5 ECTS
(englische Bezeichnung: power electronics for dc-grids)
(Prüfungsordnungsmodul: Wahlmodul aus den Modulen der technischen und naturwissenschaftlichen Fakultät)

Modulverantwortliche/r: Martin März, Thomas Eberle, Melanie Lavery
Lehrende: Martin März, Thomas Eberle, Melanie Lavery

Start semester: WS 2017/2018Duration: 1 semesterCycle: jährlich (WS)
Präsenzzeit: 60 Std.Eigenstudium: 90 Std.Language: Deutsch

Lectures:

Inhalt:

Einführung

  • Netztopologien

  • Spannungsebenen, Schutz- und Erdungskonzepte

  • Lichtbogeneigenschaften

  • Anwendungsfelder

Komponenten dezentraler Gleichspannungsnetze

  • Leistungswandler (Grundlagen, Topologien)

  • Schutz- und Überwachungseinrichtungen

  • Stromquellen (PV, Brennstoffzellen, etc.) und deren elektrische Eigenschaften

Batteriespeicher in dezentralen Gleichspannungsnetzen

  • Batterietechnologien (Eigenschaften, elektrisches Impedanzverhalten, Ersatzschaltbilder)

  • Schutz- und Überwachungsschaltungen für Li-Ion Batterien

Regelung dezentraler Gleichspannungsnetze

  • Droop Control, hierarchische Verfahren, etc.

Stabilitätsbetrachtungen und Fehlerszenarien

  • Modellierung des Frequenzverhaltens von Schaltwandlern und Netzen

  • Impedanzmessverfahren

  • Stabilitätsuntersuchungen

Energieversorgung im Schutzkleinspannungsbereich

  • Power-over-Ethernet, USB 3.1

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden lernen die Grundlagen lokaler Energieversorgungslösungen auf der Basis dezentraler Niederspannungs-Gleichstromnetze kennen. Ausgehend von den verschiedenen Netzkonzepten werden die benötigten Netzkomponenten wie leistungselektronische Wandler, Schutzeinrichtungen, elektrische Quellen und Speicher eingehend behandelt, ebenso diverse Fehlerszenarien einschließlich der Lichtbogenproblematik. Die Studierenden lernen die leistungselektronischen Schaltungstopologien kennen, können die Wandler grob auslegen und bzgl. ihres dynamischen Verhaltens modellieren; sie kennen Regelverfahren für dezentrale Gleichspannungsnetze und können Stabilitätsbetrachtungen an entsprechenden Netzen durchführen.

Literatur:

Skript zur Vorlesung "Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze"

Bemerkung:

V/UE (2+2 SWS)

Weitere Informationen:

www: https://www.studon.fau.de/studon/ilias.php?ref_id=1955181&cmd=frameset&cmdClass=ilrepositorygui&cmdNode=r7&baseClass=ilRepositoryGUI

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

  1. Energietechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlmodul aus den Modulen der technischen und naturwissenschaftlichen Fakultät)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze (LEE-DE-DC) (Prüfungsnummer: 242675)
Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2017/2018
1. Prüfer: Martin März

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