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Prof. Dr.-Ing. Albrecht Gensior
Fachgebietsleiter
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Die hier aufgelisteten Themen sind als thematischer Rahmen zu verstehen, innerhalb dessen eine Aufgabenstellung für eine studentische Arbeit angesiedelt sein kann. Kontaktieren Sie bei Interesse bitte die jeweiligen Ansprechpartner, um eine der entsprechenden Studienleistung angemessene Aufgabenstellung daraus ableiten zu lassen.
Für die Analyse leistungselektronischer Syteme werden Datenvisualisierungswerkzeuge genutzt. Derzeit wird dazu die Open-Source-Software LabAnalyser verwendet und ein Plugin dazu entwickelt. Um dessen Fähigkeiten zu erweitern, suchen wir nach Studierenden, die zur Entwicklung neuer Funktionen beitragen möchten, wie beispielsweise einem Header-Datei-Parser. Durch die Teilnahme an diesem Projekt vertiefen die Teilnehmer ihr Verständnis der Programmiersprache C++ und von leistungselektronischen Systemen.
Entwicklung einer Parserklasse für C-Style-Headerdateien, basierend auf einem Open-Source-Projekt, die in der Lage ist, Variablennamen und -typen rekursiv zu extrahieren und Daten in einem Container zu speichern, der von der LabAnalyser-Anwendung verwendet werden kann.
Um ein Verständnis wissenschaftlicher Zusammenhänge zu erleichtern sowie einen niederschwelligen Zugang zu Forschungsergebnissen zu ermöglichen, sollen ausgewählte Ergebnisse auf der Webseite des Fachgebiets zugänglich gemacht werden. Das Thema richtet sich vor allem an Studierende, die bereits Erfahrung in der Programmierung von Webseiten oder Interesse haben, sich in diese Thematik einzuarbeiten.
Die Vermittlung leistungselektronischer Prinzipien stellt eine besondere Herausforderung dar, weil die relevanten Vorgänge an einem realen System oder einem Demonstrator zu schnell ablaufen und weil sie in der Regel unsichtbar sind, denn Strom kann man nicht sehen. Um einen hohen Unterhaltungswert und einen nachhaltigen didaktischen Nutzen zu erreichen, soll der aufzubauende Demonstrator eine intuitiv nachvollziehbare Visualisierung der relevanten Systemgrößen bieten. Und weil die Zustandsänderungen ausschließlich durch den Bediener erfolgen, ergibt sich eine besonders gute Nachvollziehbarkeit. Die Stromrichterspeisung eines Drehstrommotors soll durch den Bediener des Versuchs selbst geschehen. Das heißt der Bediener bestimmt die Schalterstellungen des Wechselrichters und der Drehstrommotor folgt dem erzeugten Drehfeld.
Die Aufgabenstellung wird unter Berücksichtigung des geforderten Umfangs erstellt, wobei u. a. folgende Teilaufgaben in Frage kommen:
Bei dem Einsatz moderner leistungselektronisch basierter Betriebsmittel in der elektrischen Energieversorgung ist die Bereitstellung von zusätzlichen Netzdienstleistungen notwendig. Eine Kernaufgabe dieser ist die Sicherung einer ausreichenden Wirkleistungsreserve zur Regelung der Netzfrequenz. Durch die Bereitstellung transienter Blindleistungseinspeisung kann die Spannungsstabilität des Elektroenergiesystems (EES) gesichert werden. Das Thema richtet sich an Studenten, die Interesse haben, sich in transiente Stabilitätsprobleme einzuarbeiten. Kenntnisse in der nichtlinearen Elektrotechnik sind dabei vorteilhaft.
Die Parallelschaltung mehrerer Teil-Wechselrichter zu einem Stromrichtersystem verbessert die Qualität des resultierenden Stroms, wenn sich die Welligkeiten der individuellen Ströme gegenseitig kompensieren. Allerdings müssen sogenannte Kreisströme, die innerhalb des Stromrichtersystems fließen, zuverlässig unterdrückt werden. Ein systematischer Vergleich der im Titel genannten Verfahren mit dem Fokus auf die Kreisstromunterdrückung und die Stromqualität in der selben Anwendung wurde bisher nicht durchgeführt. Ziel der Arbeit ist es, dazu einen Beitrag zu leisten.
Die Aufgabenstellung wird unter Berücksichtigung des geforderten Umfangs erstellt, wobei u. a. folgende Teilaufgaben in Frage kommen:
Der Entwurf von Stromrichterregelungen zielt üblicherweise darauf ab, stabile und hinreichend schnelle und robuste Systeme zu erreichen. Ein für ein bestimmtes angenommenes Netzszenario stabiles dreiphasiges System (z.B. ein Stromrichtersystem an einer idealen Netzspannung mit einer RL-Netzimpedanz) kann jedoch unter veränderten Netzbedingungen (veränderte Anzahl von Stromrichtern, Netzstruktur, Impedanz und/oder Arbeitspunkte) instabil werden. Werden jedoch alle Stromrichter so ausgelegt, dass sie dem Konzept der Passivität genügen, so ist auch die Zusammenschaltung dieser passiven Systeme stets passiv und somit stabil. Übliche Stromrichter am AC-Netz genügen jedoch nicht dem Konzept der Passivität.
Da es sich um Voruntersuchungen handelt, eignet sich diese Arbeit insbesondere als Forschungsprojekt, Projekt-/ Forschungsseminar, Spezialized Seminar u.ä.
Kenntnisse der Regelung, insbesondere dreiphasiger Systeme und eines passenden Simulationstools (z.B. Matlab/Simulink), sind sinnvoll.