Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung - Gleichspannungsnetze (LEE-DE-DC)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Power Electronics for DC Micro-Grids)
(Prüfungsordnungsmodul: Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze)

Lehrveranstaltungen:

• • Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung - Gleichspannungsnetze
    (Vorlesung mit Übung, 4 SWS, Martin März et al., Mo, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Do, 8:15 - 9:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Vorlesung und Übung im Waeber-Saal am Fraunhofer-IISB, Schottkystr. 10.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundlagen der Elektrotechnik I-III, Leistungselektronik

Inhalt:

Einführung

• Netztopologien

• Spannungsebenen, Schutz- und Erdungskonzepte

• Anwendungsbeispiele

Komponenten lokaler Gleichspannungsnetze

• Batteriespeicher (Technologien, Eigenschaften, elektrisches Impedanzverhalten, Ersatzschaltbilder, Schutz- und Überwachungsschaltungen)

• Elektrischen Eigenschaften regenerativer Stromquellen (PV, Brennstoffzellen)

• Nicht isolierende Gleichspannungswandler (Grundlagen, Topologien)

• Isolierende Gleichspannungswandler (Grundlagen, Topologien)

• AC/DC-Wandler (Grundlagen, Topologien)

• Schalter, Stecker und Schutzgeräte für Gleichspannung, Lichtbogeneigenschaften

Regelung lokaler Gleichspannungsnetze und Stabilitätsanalyse

• Regelverfahren für Gleichspannungsnetze

• Verfahren zur Impedanzmessung unter Last

• Modellierung des Frequenzverhaltens von Schaltwandlern und Netzen

• Analyse des Stabilitätsverhaltens
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• kennen den Aufbau und die Topologien lokaler Niederspannungs-Gleichstromnetze, die wichtigsten Eigenschaften und Fehlerszenarien

• kennen die elektrischen Eigenschaften von Batteriespeichern und regenerativen Stromquellen

• kennen die Grundschaltungen der verschiedenen leistungselektronischen Wandler in einem Gleichspannungsnetz (DC/DC- und AC/DC-Wandler)

• analysieren die Schaltungsoptionen bezüglich ihrer Vor- und Nachteile

• verstehen die Lichtbogenproblematik

• kennen Lösungen zur Realisierung von gleichspannungstauglichen Steckern, Schaltern und Schutzgeräten

• kennen Verfahren zur Regelung lokaler Gleichspannungsnetze

• können Schaltwandler und Netze bezügliche ihres dynamischen Verhaltens modellieren

• kennen Verfahren zur Impedanzmessung in Netzen „unter Last“

• können Stabilitätsbetrachtungen an Gleichspanungsnetzen durchführen

• kennen moderne Gerätestromversorgungslösungen mit Schutzkleinspannung
  

Literatur:

Skript zur Vorlesung "Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung - Gleichspannungsnetze"

Bemerkung:

V/UE (2+2 SWS)

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015s | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Vertiefungsmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze)
2. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015s | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Leistungselektronik | Vertiefungsmodule Leistungselektronik | Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung I - Gleichspannungsnetze)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Leistungselektronik für dezentrale Energieversorgung - Gleichspannungsnetze (Prüfungsnummer: 66901)

(englischer Titel: powerelectronics for decentraliced power supply - DC-Networks)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Martin März

Termin: 30.07.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 19.04.2022, 11:00 Uhr, Ort: Waebersaal am Fraunhofer-IISB