Technische Universit├Ąt Ilmenau

Power Quality - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 5893 - common information
subject number5893
department
ID of group2164 (Power Systems Group)
subject leaderProf. Dr. Dirk Westermann
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experienceGrundlagen der Elektrotechnik , Grundlagen der Elektrischen Energietechnik, Energiesysteme 1
fundamentals of electrical engineering, fundamentals of electric power engineering, power systems 1
learning outcome

Das Fach vermittelt Fachkompetenz auf dem Gebiet der Elektroenergiequalität. Die Studierenden sind in der Lage, die unterschiedlichen Arten der Netzrückwirkungen von Abnehmern wie Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Spannungsänderungen, Spannungsschwankungen und Unsymmetrien zu klassifizieren, mathematisch zu beschreiben und ihren Ursachen zuordnen. Sie kennen die Mechanismen der Ausbreitung und Überlagerung einzelner Störaussendungen im Elektroenergiesystem. Sie sind in der Lage, mathematische Beschreibungen und Berechnungen der Störaussendungen vorzunehmen und Maßnahmen zur Verbesserung der Elektroenergiequalität abzuleiten und zu überprüfen. Sie erlangen einen Überblick über die wichtigsten Standards und den Aufbau des Normenwerkes zur Thematik. Darüber hinaus werden Fähigkeiten zu Durchführung von Messungen der Parameter der Elektroenergiequalität erworben. Den Studierenden werden damit anwendungsbereite Kenntnisse und Fähigkeiten zur rationellen Anwendung und Einsparung von Elektroenergie durch Sicherung einer ausreichenden Elektroenergie vermittelt.

The lecture provides competence in the field of power quality. Students become able to classify the different types of power quality issues such as harmonics, interharmonics, voltage deviations, fluctuations and unbalances, to describe mathematically and to recognize the sources. They know the principles of transmission and interference of single issues in the power system. They are able to mathematically model and calculate power quality issues, and draw conclusions on how to improve power quality and check compensation measures. They obtain an overview on the most important standards and the standardization system of the field. Furthermore the ability is gained to do on-site and field measurements of power quality parameters. Knowledge and ability is provided to rationally use and save electrical energy by ensuring well power quality.

content

- Elektroenergie als Produkt und Ware
- Netzrückwirkungen von Abnehmern, Ursachen und Wirkprinzipien der Minderung der Elektroenergiequalität, grundlegende Zusammenhänge und Auswirkungen
- Charakterisierung der Minderungen der EEQ, Qualitätsfaktoren der Spannung (Definition, Wirkprinzipien, Verträglichkeitspegel national/ international, zulässige Werte, Oberschwingungen, Sub- und Zwischenharmonische, Modulation, Flicker, Unsymmetrie)
- Energetische Bewertung (Leistungsanteile, Definitionen, Wirkleistung, Scheinleistung, Rechtleistung, Verschiebungsblindleistung, Verzerrungs-, Modulations-, Unsymmetrieblindleistung)
- Berechnung und Messung der Minderung der EEQ sowie Maßnahmen zur Verbesserung der EEQ (netztechnische Maßnahmen: Blindleistungskompensation, Kondensatoranlagen, Saugkreisanlagen, statische und dynamische Kompensation, Auswahlkriterien)
- Berechnungsgrundlagen und Anwendungsbeispiele (Bemessungsgleichungen, Berechnungsverfahren und –algorithmen, Beispiele)

Contents/main points:
- Electrical energy as a product for sale
- Power quality issues of electric loads, sources and effects of power quality impacts, principles and consequences
- Characterizing of power quality issues, indices of voltage quality (definition, principles, compatibility levels national/international, permissible limits, harmonics, subharmonics and interharmonics, fluctuation, flicker, unbalance)
- Energetic assessment (electric power balance components, definitions, active power, apparent power, ”Rechtleistung”, displacement reactive power, distortion reactive power, modulation reactive power, unbalance reactive power)
- Calculation and measurement of power quality issues and power quality Improvement measures (network oriented measures: reactive power compensation, parallel capacitors, harmonic filters, static and dynamic var correction, application criteria)
- Basics of calculation and application examples (dimensioning rules, calculation methods and algorithms, examples)

media of instruction

Arbeitsblätter

Woksheets

literature / references

[1] Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen. Hrsg. Verband der Netzbetreiber – VDN – e.V. beim VDEW, VWEW Energieverlag GmbH Frankfurt/M., 2004
[2] Blume, D.; Schlabbach, J.; Stephanblome, Th.: Spannungsqualität in elektrischen Netzen. VDE-Verlag,1999 Arrillaga, J.; Watson, N.R.; Chen, S.: Power System Quality Assessment. John Wiley &. Sons New York 2000
[3] Wakileh; G.J.: Power System Harmonics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2001

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Details in major Master Electrical Power and Control Engineering 2008
subject namePower Quality
examination number2100286
credit points4
on-campus program (h)34
self-study (h)86
Obligationobligatory
examoral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
maximum number of participants