Technische Universität Ilmenau

Power Systems 4 - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Power Systems 4 in degree program Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
module number200522
examination number210490
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2164 (Power Systems)
module leaderProf. Dr. Dirk Westermann
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificateDas Modul Elektrische Energiesysteme 4 - Netzdynamik, HVDC und FACTS mit der Prüfungsnummer 210490 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 20 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2100859)
  • alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2100860)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Verpflichtende Teilnahme an Software-Übungen, die jeweils im WIntersemester angeboten werden

signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Abschluss der Module "Elektrische Energiesysteme 1"; Elektrische Energietechnik; Grundlagen Energiesysteme und Geräte , Elektrische Energiesysteme 2, 

Teilnahme an den Software-Übungen vor dem Ablegen der Prüfung

learning outcome

Nach dem Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden die Methoden der dynamischen Netzberechnung und die Verfahren zur Verbesserung der Systemdämpfung aufzählen.

Sie können die technologischen Grundlagen, den Anlagenaufbau und die Regelung von Thyristor- und VSC-basierten FACTS-Elemente sowie von HGÜ-Systemen erklären und selbstständig eine dynamische Systemanalyse durchführen.

Die Studierenden sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage, Strategien für den Aufbau eines Netzmodells zur RMS-Simulation im Mittel- und Kurzzeitbereich mittels gängiger Simulationsmethoden zusammenzufassen.

Nach dem Besuch der Vorlesung können die Studierenden Systemspezifikationen für HGÜ- und FACTS-Anlagen validieren.

Nach Beendigung der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, sich kompetent mit Fachkollegen über die Probleme und Lösungen der Netzdynamik, HVDC und FACTS auszutauschen.

Nach dem Besuch der Seminarveranstaltung können die Studierenden Sich selbständig neues Wissen und Können auf dem Gebiet der Netzdynamik aneignen.

content

1  Grundlagen

  • Zeitbereiche
  • Modellklassen
  • Phasordarstellung
  • RST-120-Clarke-Transformation
  • Struktur und Berechnung dynamisches Netzmodell

2  Mittelzeitmodell

  • Zeitbereich
  • Turbinenmodelle
  • Leistungs-Frequenz-Regelung

3  Kurzzeitmodell

  • Differentialgleichungssystem Synchrongenerator
  • Verknüpfung der Differentialgleichungssysteme mit dem Netz
  • Aufbau der Erregungsregelung
  • Reglertypisierung nach IEEE

4  Power System Stablizer

  • Phillip Heffron Modell
  • Ursachen Leistungspendelungen
  • Struktur und Parametrierung PSS
  • Anwendungsbeispiele

5  Erweiterte Systemanalyse

  • Grundlagen der Modalanalyse
  • Einführung von Modehshapes und Participation Faktoren
  • Anwendungsbeispiele

6  Thyristorbasierte FACTS-Elemente

  • Einführung in Thyristorventile, TCR 
  • Aufbau eines SVC - asymmetrisch / symmetrisch
  • Aufbau und Funktionsweise eines TCSC
  • Anwendungsbeispiele

7  VSC-basierte FACTS-Elemente

  • Aufbau und Funktionsweise eine VSC
  • Ausführungsformen VSC
  • Aufbau und Funktionsweise von STATCOM, ASC und UPFC
  • Anwendungsbeispiele

8  Thyristorbasierte HGÜ

  • Systemkomponenten
  • Kommutierungsvorgang und Spannungs- / Leistungsregelung
  • Stationsaufbau
  • Praxisbeispiele
  • HGÜ Leitungen

9 VSC basierte HGÜ

  • Umrichtertechnologien
  • Systemkomponenten
  • Spannungs- / Leistungsregelung
  • Stationsaufbau
  • Praxisbeispiele

10 HGÜ Netze

  • Aufbaumöglichkeiten HGÜ Netz
  • Evolution HGÜ-Netz
  • Technolieoptionen
  • Regelungsverfahren / Netzführungsverfahren
  • Wechselwirkungen AC / DC Netze
  • Netzsicherheit und -schutz

media of instruction

Tafelbilder, Powerpoint, Umdrucke, Fachartikel

literature / references

Fachbücher

  • Oswald B., Berechnung von Drehstromnetzen, Berechnung stationärer und nichtstationärer Vorgänge mit Symmetrischen Komponenten und Raumzeigern, 3. Auflage, Springer Verlag Berlin, ISBN 978-3-658-14404-3, eBook ISBN 978-3-658-14405-0, DOI 10.1007/978-3-658-14405-0,  2017
  • Machowski, J., Bialek, J. W., & Bumby, J. R., Power System Dynamics: Stability and Control, 2nd Edition, ISBN-13: 978-0470725580, Wiley, 2008
  • Kundur, P. (2006). Power System Stability and Control. System (Vol. 23). http://doi.org/10.1049/ep.1977.0418
  • Crastan V., Westermann D., Elektrische Energieversorgung 3, Dynamik, Regelung und Stabilität, Versorgungsqualität, Netzplanung, Betriebsplanung und -führung, Leit- und Informationstechnik, FACTS, HGÜ,  DOI: 10.1007/978-3-662-49021-1, ISBN 978-3-662-49020-4, Springer, 3. Auflage ab 2017
  • Sharifabadi K. Harnefors L., Nee H.P., Norrga St., Teodorescu R., Design, Control, and Application of Modular Multilevel Converters for HVDC Transmission Systems, John Wiley & Sons, ISBN-13: 978-1118851562, Oktober 2016

Youtube/Internet


evaluation of teaching