ISSN 2194-2838

Herausgegeben von
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dirk Westermann (Fachgebiet Elektrische Energieversorgung) und
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Berger (Fachgebiet Elektrische Geräte und Anlagen)
an der TU Ilmenau.

Übersicht in der dbt:
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20499

Erscheinungsjahr 2021

Ein Beitrag zur Stabilitätsbetrachtung in Umrichter-dominierten Verteilernetzen / Jiang, Teng

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - X, 138 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 30)

ISBN 978-3-86360-231-4
DOI 10.22032/dbt.46891
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000539
Preis (Druckausgabe): 26,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Um den weiteren Erfolg des Netzbetriebs gewährleisten zu können, ist eine gründliche Untersu-chung der Wechselwirkung zwischen den parallel geschalteten Stromrichtern, in Bezug auf von Umrichtern dominierte Verteilernetze, erforderlich. Dabei besteht die Herausforderung darin, dass die numerische Komplexität stark wächst. Bezüglich dessen, widmet sich die vorliegende Arbeit zuerst der Nachbildung eines von Umrich-tern dominierten Verteilernetzes und stellt eine neuartige Netzreduktionstechnik vor, in Form von Übertragungsfunktion, in den unter- und über-lagerten Netzen übertragen kann. Als Ergeb-nis dieser Arbeit ist festzuhalten, dass die Systemstabilität im Kleinsignalbereich, mit wachsen-der Anzahl und Einflussnahme der Umrichter, sinkt. Die Maßnahme, „Stabilizer“, bietet sich eine Verbesserung der Systemeigenschaften an.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000539

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Erscheinungsjahr 2020

Wechselwirkungen der gebündelten Leitungen der Hoch- und Höchstspannungsnetze unterschiedlicher Frequenz und Nennspannung / Irina Konotop

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - X, 156 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 29)
ISBN 978-3-86360-230-7
DOI 10.22032/dbt.46063
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000416
Preis (Druckausgabe): 27,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Aufgrund der Schwierigkeiten, neue Korridore für die zusätzlichen Hoch- und Höchstspannungsleitungen in dicht besiedelten Ländern mit entwickelter Infrastruktur zu schaffen, steigt der Bedarf an Trassenbündelung der Leitungen von verschiedenen Spannungsebenen und Frequenzen. Durch die Trassenbündelung entstehen die Wechselwirkungen, die den Betrieb von Netzen störend beeinflussen können. In der Arbeit wird ein Beeinflussungsmodell für die Berücksichtigung von Wechselwirkungen aufgrund von kapazitiver und induktiver Kopplung zwischen zusammengeführten Leitungen vorgeschlagen. Bei der Durchführung von Instandsetzungsarbeiten der gebündelten Leitungen muss die gefährliche Berührungsspannung berücksichtigt werden, da die unzulässigen Grenzwerte erreicht werden können. Angesichts dessen wird in der Arbeit das Verfahren zur mathematischen Modellierung der zu erwartenden Berührungsspannungen mit Berücksichtigung des Körperwiderstandes der Person entworfen. Die Validierung der entwickelten und verwendeten Netzmodelle inklusive des entworfenen Verfahrens erfolgt mittels messtechnisch festgestellter Beeinflussungen in einem existierenden Netz.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000416

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Operational concepts for grid services using electric vehicles / Bokhari, Hamza Riaz

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - XII, 144 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 28)
ISBN 978-3-86360-228-4
DOI 10.22032/dbt.45849
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000359
Preis (Druckausgabe): 30,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

This thesis deals with the challenges to frequency stability in the European electricity grid posed by the increasing share of renewable energy resources and electric vehicles. It evaluates European load frequency control systems for their suitability for integration of electric vehicles and the impact of increase in photovoltaic and wind power on frequency stability for the case of Germany, demonstrating a consequent significant increase in frequency control reserve requirements. Evaluation of alternative approaches to load frequency control shows that introduction of an aggregator of distributed energy resources can also significantly reduce the overall infrastructure requirements for grid operators. The operational concepts herein proposed are evaluated using several case studies for optimizing the use of electric vehicles for grid flexibility services by taking into account the user behavior of vehicle owners and supply requirements of these grid services.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000359

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Elektrische Festigkeit von SF6 und alternativen Isoliergasen (Luft, CO2, N2, O2 und C3F7CN-Gemisch) bis 2,6 MPa / Andreas Hopf

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - XXVI, 152 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 27)
ISBN 978-3-86360-216-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000615
Preis (Druckausgabe): 36,20 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019

Inhalt

Schwefelhexafluorid (SF6) ist ein wichtiges Isoliergas in der Hochspannungstechnik. Neben den sehr guten Isoliereigenschaften hat SF6 das höchste Treibhauspotential aller bekannten Gase. Deshalb werden alternative Lösungen aktuell verstärkt nachgefragt und es ist eine Abkehr von SF6 sichtbar. Um SF6 mit umweltfreundlichen Gasen zu substituieren, müssen diese unter Druck gesetzt werden, um deren geringere elektrische Festigkeit wesentlich zu steigern. Hohe elektrische Feldstärken und Spannungen können bei hohem Druck isoliert werden. Diese Arbeit befasst sich praktisch und theoretisch mit der elektrischen Festigkeit von Gasen unter Berücksichtigung von Einflussparametern, wie: Oberflächenrauheit, Feldemission, Bestrahlung, Elektronen-Anlagerung, Spannungs-Zeit-Fläche, Vorentladungen im Hochdruck und der Einfluss von Per-Fluorierten-Gas-Gemischen. Neben den praktischen Messungen bis 800 kV sind theoretische Erweiterungen zum Durchschlag im schwach inhomogenen Feld aufgestellt worden, welche das Verständnis zum Entladungsaufbau und die Theorie zur Ladungsträgergeneration erweitert und den Einfluss des Streamer-Mechanismus genauer beschreibt. Die ermittelten Gasparameter nach Paschen tragen zum vorgestellten Berechnungsalgorithmus zur Ladungsträgervermehrung bei. Die praxisnahe Untersuchung und der neue theoretische Ansatz ermöglicht die Berechnung der Durchschlagspannung von beliebigen schwach inhomogenen Feldanordnungen in Abhängigkeit der Schlagweite bis mindestens 2,6 MPa Druck bis zu sehr niedrigen Feldausnutzungsfaktoren. Als Ergebnis dieser Arbeit können nun Luft-isolierte Hochspannungsbetriebsmittel bis zur 420 kV Spannungsebene vorgezeigt werden.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000615

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Berücksichtigung dielektrischer Materialeigenschaften in der Finiten-Elemente-Simulation von HGÜ-Isoliersystemen / Wirth, Isabell

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - 138 Seiten

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 26)
ISBN 978-3-86360-215-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000601
Preis (Druckausgabe): 27,10 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019

Inhalt

Verbrauchsfern erzeugter Strom kann über große Distanzen am wirtschaftlichsten mittels der Hochspannungsgleichstromübertragung transportiert werden. Dies führt zu einer veränderten elektrischen Belastung der Hochspannungskomponenten. Transiente Übergangsvorgänge bestimmen die elektrischen Feldverteilungen. Bisherige FEM-Berechnungen vernachlässigen dabei meist die langsamen Polarisationsvorgänge der Transienten. In dieser Arbeit werden hierfür auf Basis des bekannten Debye-Ansatzes und in Analogie zum Netzwerkmodell, zusätzliche Differentialgleichungen direkt in die FEM einbezogen, welche die feld- und temperaturabhängigen Polarisationsströme individuell abbilden. Zur Verifizierung des Berechnungsverfahrens werden transiente Potentialverläufe an den Steuerbelägen von modifizierten Hochspannungsdurchführungen unter Gleich- und Umpolspannungen sowie unter thermischen Gradienten gemessen. Auswirkungen auf Prüf- und Belastungsszenarien werden anhand von Simulationen diskutiert.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000601

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Erscheinungsjahr 2019

Lokalisierung von Störlichtbögen im Photovoltaiksystem / Michael Wendl

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XXVI, 189 Seiten

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 25)
ISBN 978-3-86360-201-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000601
Preis (Druckausgabe): 43,60 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt

Ziel der Forschungsarbeit ist die Beschreibung neuartiger Methoden zur Lokalisierung von Störlichtbögen in Photovoltaikanlagen. Dafür wird systematisch die Brennspannung von Gleichstrom-Lichtbögen im Frequenzbereich bis 500kHz untersucht und dabei realistische Umgebungsbedingungen gewählt, wie sie in Photovoltaikanlagen vorherrschen. Es wird experimentell nachgewiesen, dass sich der Lichtbogen als Signal-Spannungsquelle beschreiben lässt. Ein Photovoltaiksystem wird durch die Kleinsignal-Ersatzschaltbilder der einzelnen Komponenten abgebildet und damit ein Modell für Transienten-Simulation erstellt. Damit ist es möglich, einen Störlichtbogen im PV-System simulativ im Frequenzbereich zu bewerten. Es werden verschiedene Konzepte zur Lokalisierung von Störlichtbögen in Photovoltaikanlagen bewertet. Das zielführendste Konzept ist als Prototyp realisiert. Es war in einem Praxistest in einer realen PV-Anlage in der Lage, alle dort gezündeten Lichtbögen korrekt zu lokalisieren.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000601

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Beitrag zur Systemsicherheit durch kurative Maßnahmen von HGÜ-Systemen / Florian Sass

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XII, 187 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 24)
ISBN 978-3-86360-195-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000511
Preis (Druckausgabe): 39,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt

In der heutigen Betriebsführung von elektrischen Energiesystemen stellt der Redispatch von konventionellen Kraftwerken ein wesentliches Werkzeug zur Wahrung der durch das (n-1)-Kriterium geprägten Systemsicherheit dar. Im Zuge des gegenwärtigen Zubaus erneuerbarer Energieträger gepaart mit einer Verzögerung des Netzausbaus, nehmen die Häufigkeit und das Volumen dieser kostenintensiven Eingriffe zu. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, stellt der Einsatz kurativer Maßnahmen innerhalb der Netzbetriebsführung derzeit einen relevanten Untersuchungsgegenstand dar. Zeitgleich wird der Einsatz selbstgeführter HGÜ-Systeme innerhalb Deutschlands zur Unterstützung des bestehenden Transportnetzes forciert. Diese Technologie bietet neue Freiheitsgrade im Netzbetrieb, die sich auch zur Erbringung kurativer Maßnahmen eignen. Der Autor liefert eine Einordnung möglicher kurativer Beiträge von selbstgeführten HGÜ-Systemen zu stationären und dynamischen Aspekten der Systemsicherheit. In einem nächsten Schritt wird ein Verfahren entworfen, das eine automatisierte Anpassung der Wirk- und Blindleistungsarbeitspunkte der Umrichter im Falle von Betriebsmittelausfällen ermöglicht. Verletzungen der Systemsicherheit, in diesem Fall Betriebsmittelauslastungen und Knotenspannungen, kann somit kurativ begegnet werden. Das als HGÜ-RAS bezeichnete Verfahren gliedert sich in eine lokale Identifikation von Störungen, eine systemweite Koordination der Arbeitspunktanpassungen, sowie deren netzverträgliche Aktivierung. Die Eignung der beschriebenen Module, sowie die Zulässigkeit des gesamten HGÜ-RAS Ansatzes werden mittels quasi-stationärer und dynamischer Simulationen bewiesen. Die beschriebenen Untersuchungen erfolgen mittels eines für diese Arbeit entwickelten AC-HGÜ-Benchmarknetzes, welches eine Abbildung realitätsrelevanter Phänomene sicherstellt. Das HGÜ-RAS eignet sich sowohl für den Einsatz für vermaschte HGÜ-Netzen, als auch für einzelne HGÜ-Verbindungen. Durch die Berücksichtigung von für Übertragungsnetzbetreiber relevanten Aspekten wird ein direkter Bezug zur Praxis gewährleistet.

Demnächst Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000511

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Netzbetriebsverfahren zur Koordinierung von Phasenschiebertransformatoren und HGÜ-Verbindungen im Verbundnetz / Martin Wolfram

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - X, 150 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 23)
ISBN 978-3-86360-192-8
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000382
Preis (Druckausgabe): 31,60 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt

Die Übertragungsnetzbetreiber reagieren auf entstehende Überlastungen einzelner AC-Leitungen sowohl mit dem Ausbau des AC-Netzes als auch mit der vermehrten Integration von Phasenschiebertransformatoren (PST) und Hochspannungsgleichstromübertragungen (HGÜ), die eine definierte Beeinflussung der AC-Wirkleistungsflüsse ermöglichen. Zur Vermeidung von negativen Wechselwirkungen zwischen diesen Betriebsmitteln widmet sich die Arbeit der Fragestellung, wie sich geeignete Arbeitspunkte von PSTs und HGÜs zur Wahrung der Netzsicherheit bestimmen lassen. Dazu wird ein einheitliches Netzbetriebsverfahren entworfen, dass unterschiedliche Methoden zur Koordinierung von PST und HGÜ verwendet, um so auf die verschiedenen zeitlichen Gegebenheiten während der Netzbetriebsplanung und der Netzbetriebsführung einzugehen. Diese Methoden werden mithilfe numerischer Fallstudien an einem entworfenen Testnetz untersucht und deren Eignung analysiert.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://www.nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000382

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Erscheinungsjahr 2018

Schaltzustandsoptimierung von 110-kV-Verteilnetzen zur Maximierung des Abtransports von Einspeisungen aus erneuerbaren Energiequellen / Jörg Scheel

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - XI, 125 Seiten

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 22)
ISBN 978-3-86360-190-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000344
Preis (Druckausgabe): 30,30 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt

Die intensive Förderung regenerativer Erzeugungsanlagen hat in den vergangenen Jahren zu einem massiven Zubau im Bereich der 110-kV-Verteilnetzebene und der ihr unterlagerten Spannungsebenen geführt. In Zeiten hoher Einspeisung kommt es zunehmend zu einer Überschreitung der Netztransportkapazität und zu einer Gefährdung der Netzsicherheit. Als letzte Maßnahme zur Wahrung eines sicheren Netzbetriebs sind die Betreiber verpflichtet, die Einspeisung aus regenerativen Anlagen zu reduzieren. Durch dieses betriebliche Einspeisemanagement kommt es zum Verlust signifikanter Energiemengen. Das in dieser Arbeit vorgeschlagene erweiterte Engpassmanagementverfahren mit optimalen Topologiemaßnahmen erlaubt es sowohl die Anzahl als auch den Umfang von Einspeisemanagementmaßnahmen zu reduzieren. Die Ergebnisse zeigen, dass für ein Bestandsnetz mehrere Netznormalschaltzustände existieren, die sowohl den maximalen Energieeintrag sicherstellen als auch einen verlustminimalen Netzbetrieb gewährleisten.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000344

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Tribologisch und elektrisch induzierte Effekte im Kommutator-Bürste-Kontakt im permanent erregten Gleichstrommotor / Bashir Fakih

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - xix, 159 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 21)
ISBN 978-3-86360-181-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000117
Preis (Druckausgabe): 41,30 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt

Ausschlaggebend für die Lebensdauer eines Gleichstrommotors ist der Verschleiß des tribologischen Systems Kohlebürste-Kommutator. Für eine längere Lebensdauer sollen in dieser Arbeit gezielte Modifikationen im Tribosystem durchgeführt werden, um dessen Verschleißbeständigkeit zu erhöhen.
In dieser Dissertation wurde der Einfluss der Materialausrichtung der Kohlebürste auf den Kommutator-Bürste-Kontakt untersucht. Dazu wurden Kohlebürsten mit axialer, radialer und tangentialer Pressrichtung in einem Prüfstand untersucht. Reibungs- und Verschleißwerte differierten zwischen den einzelnen Varianten bei stromlosen und bestromten Versuchen. Weiterhin wurde der Einfluss eines leitenden Schmieröls auf den Reibkontakt charakterisiert. Bei bestromten Prüfstandsversuchen kamen schlecht leitende, sowie ein gut leitender Schmierstoff zum Einsatz. Durch die Zugabe einer ionischen Flüssigkeit bei der gut leitenden Variante konnte der hohe Verschleiß von geschmierten Systemen reduziert werden.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000117

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Series arc faults in low-voltage AC electrical installations / Jean-Mary Martel

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - XI, 192 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 20)
ISBN 978-3-86360-173-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000635
Preis (Druckausgabe): 32,20 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt

This thesis provides a complete analysis of all the topics related to series arc faults in low-voltage electrical installations. The part played by series arc faults in the outbreak of hazardous electrical fires is explained by using fire statistics, performing an electrical and thermal characterization of the phenomenon, and comparing with other electrical faults their ability to ignite an insulation material. The analysis demonstrates that the series arc fault generates a heat stress that largely exceeds the ignition threshold of insulation polymers. Other electrical faults such as bolted short-circuit, overload, earth leakage, and glowing fault result in much lower risks of fire ignition. The principles of arc fault detection are explained and the contribution of the active protection AFDD (arc fault detection device) is taken into account in this analysis. The option of achieving a passive protection using appropriate insulation materials is also explored. The performance requirements described in the product standard of AFDD are reviewed and recommendations for improving the standards are proposed.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000635

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Erscheinungsjahr 2017

Beitrag zur Störlichtbogendetektion in Photovoltaikanlagen / Felix Erhard

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. -XVIII, 227 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 19)
ISBN 978-3-86360-165-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000246
Preis (Druckausgabe): 34,40 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Thematik der Störlichtbogendetektion in Photovoltaikanlagen. Vorrangiges Ziel ist die Erforschung und Entwicklung eines zuverlässigen und sicheren – zu den bereits bestehenden frequenzbasierten Lösungsansätzen alternativen – Störlichtbogen-Detektionskriteriums im Zeitbereich. Hierzu wurde das gleichstromseitige, elektrische Klemmenverhalten von Single-String-Photovoltaikanlagen bei dynamischer Anregung in Form eines seriellen Lichtbogens eingehend untersucht. Die experimentell sowie simulativ erarbeiteten Ergebnisse belegen eindeutig dass die lichtbogenbedingte, genauer gesagt die durch die Spannungsflanke der Anoden-Kathoden-Fallspannung im Zündmoment des Lichtbogens verursachte, Veränderung im zeitlichen Signalverlauf der an den String-Anschlussklemmen des Wechselrichters gemessene String-Spannung im besonderen Maße zur Detektion serieller Störlichtbögen in Photovoltaikanlagen geeignet ist.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000246

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Parametrisierte Modelle zur konstruktiven Auslegung optimierter elektrischer Steckverbinderkontakte / Michael Blauth

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - XII, 221 Seiten.

(Ilmenauer beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 18)
ISBN 978-3-86360-155-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000035
Preis (Druckausgabe): 22,60 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt

Steckverbinder für die Leistungsübertragung müssen geometrisch-stofflich so dimensioniert werden, dass sie eine vorgegebene Grenztemperatur nicht überschreiten.

Zunächst werden analytische Modelle aus verschiedenen physikalischen Phänomenen (mechanische, elektrische, thermische und kontaktphysikalische) miteinander gekoppelt, um die Stromerwärmung von Steckverbinderkontakten analytisch zu berechnen. Die Modelle werden durch Experimente und FE-Analysen verifiziert. Mit erweiterten Modellen werden wichtige Fragestellungen bei der konstruktiven Auslegung geklärt (z.B. zulässiger Durchgangswiderstand, Zusammenhang zwischen Widerstand und Stromerwärmung, optimale Anzahl an Kontaktfedern). Zudem werden Sensitivitätsanalysen durchgeführt.

Schließlich wird ein berechnungsgestütztes Vorgehen zur systematischen Auslegung von Steckverbinderkontakten erarbeitet. Unter Berücksichtigung geeigneter Randbedingungen ist eine direkte Berechnung der wesentlichen Abmessungen und Werkstoffkennwerte möglich.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000035

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Vertikaler Netzbetrieb : ein Ansatz zur Koordination von Netzbetriebsinstanzen verschiedener Netzebenen / Robert Schwerdfeger

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - X, 161 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte und Anlagentechnik ; 17)
ISBN 978-3-86360-148-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000645
Preis (Druckausgabe): 48,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Die in Deutschland zunehmende Abschaltung und Stilllegung konventioneller Kraftwerke resultiert in einem Defizit an regelbarer Erzeugung. Folglich bedarf es zu dessen Ausgleich Verfahren, die sich neuer betrieblicher Freiheitsgrade wie bspw. aktiver Netzanschlussnehmer in den Verteilernetzen bedienen.
Die Dissertation widmet sich der Fragestellung, wie genau diese neuen betrieblichen Freiheitsgrade in den Verteilernetzebenen nutzbar gemacht werden können, ohne dass deren Aktivierung einen negativen Einfluss auf deren Anschlussnetze hat. Hierfür wird der „Vertikale Netzbetrieb“ und dessen neuartige Koordinationsschnittstelle zwischen den Netzbetreibern - die PQu(t)-Kapabilität, welche den zulässigen Lösungsraum aller möglichen Arbeitspunkte an einem Netzverknüpfungspunkt beschreibt - vorgeschlagen. Des Weiteren wird eine Methode zur Berechnung der abgangsscharfen Arbeitspunktänderungen entworfen. Die Validierung der Tauglichkeit des Ansatzes und der Methoden erfolgt mittels numerischer Fallstudien.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000645

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Erscheinungsjahr 2016

Elektrische Leitfähigkeit und dielektrisches Verhalten von Pressspan in HGÜ-Isoliersystemen / Fabian Schober

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - XII, 155 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte und Anlagentechnik ; 16)
ISBN 978-3-86360-133-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000076
Preis (Druckausgabe): 28,60 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt

Isoliersysteme von Betriebsmitteln der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) werden sowohl mit Wechsel- als auch mit Gleichspannung beansprucht. Die elektrische Leitfähigkeit des ölimprägnierten Pressspans ist für die Feldverteilung im Isoliersystem wichtig, bisher aber unzureichend erforscht. Diese Arbeit behandelt die Leitungsprozesse Ionen-, Elektronen-Loch- und Protonenleitung im Pressspan, sowie die relevanten Polarisationsmechanismen. Außerdem werden nichtelektrische Messmethoden wie die UV/Vis-Spektroskopie und die Rasterelektronenmikroskopie einbezogen, um relevante Materialinformationen zu erlangen. Die dielektrischen Systemeigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit des Pressspans werden mittels Sprungantwortmessungen im Zeitbereich erfasst und es wird ein Bezug zwischen der Materialstruktur und den elektrischen Eigenschaften hergestellt. Dabei werden die anwendungstechnischen Parameter Wassergehalt, Temperatur und Feldstärke, der mikroskopische Parameter Ligningehalt, sowie die makroskopischen Parameter Dichte, geometrische Orientierung der Fasern und imprägnierendes Fluid untersucht und deren Einflüsse auf die elektrische Leitfähigkeit von Pressspan bewertet.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000076

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Wahrung der Netzsicherheit durch Nutzung flexibler Lasten am Beispiel des gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen / Steffen Schlegel

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - IX, 135 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem‐, Geräte und Anlagentechnik ; 15)
ISBN 978-3-86360-128-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000554
Preis (Druckausgabe): 24,20 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2015

Inhalt

Die Erzeugungsstruktur für elektrische Energie im europäischen Verbundnetz ist geprägt von Wandlungsprozessen. Mit der steten Veränderung der Erzeugungsstruktur ändern sich auch die Standorte der Erzeugung. Daraus resultiert eine zunehmende Belastung der elektrischen Netze, welche sich in der Folge vor allem im Anstieg von Gefährdungen der Netzsicherheit bemerkbar macht. Eine Anpassung der Last zur Reduzierung von Netzbelastungen stellt eine Möglich Lösung dar. Insbesondere durch die zukünftige Beeinflussung von Elektrofahrzeugen während des Ladevorgangs kann eine flexible Leistung für den sicheren Betrieb elektrischer Netze zur Verfügung gestellt werden. Diese Arbeit widmet sich der Fragestellung, inwieweit die Nutzung von Elektrofahrzeugen der Wahrung der Netzsicherheit dienen kann. Als Ergebnis kann festgestellt werden, dass bei entsprechender Anzahl an Elektrofahrzeugen ausreichend flexible Leistung bereitgestellt werden kann, um die Netzsicherheit zu gewährleisten.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000554

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Erscheinungsjahr 2015

Der Einfluss von Netznutzungsentgelten auf die Last im Verteilernetz / Björn Illing

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2015. - xi, 190 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem‐, Geräte und Anlagentechnik ; 13)
ISBN 978-3-86360-119-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015100034
Preis (Druckausgabe): 26,80 €

Inhalt

Im Rahmen der Energiewende verfolgt die Bundesregierung die Steigerung der Energieeffizienz, die Senkung der CO2-Emissionen sowie die Erhöhung des Anteiles der regenerativen Energieerzeugung am Bruttostrombedarf. Damit geht u.a. ein erhöhter Bedarf an Netzkapazitätsmanagement einher. Variable Netzentgelte stellen eine Möglichkeit dar, diese knappen Netzkapazitäten zu bewirtschaften.
In dieser Arbeit werden zwei neue Berechnungsansätze für Netznutzungsentgelte betrachtet. Zum einen multivariable Netznutzungsentgelte, welche zeitlich abhängige Leistungs- und Arbeitspreise aufweisen. Zum anderen die Netzentgelt-Flatrate, welche ein reines Leistungspreismodell darstellt und die Netznutzung über einen monatlichen Festpreis abrechnet. Neben der Methodik beider Ansätze werden sowohl die Auswirkungen der neuen Netzentgeltsystematiken auf den Lastfluss im Niederspannungsnetz erläutert als auch die Problematik der Umsetzung von Netzentgelten im Spannungsfeld von Politik, Rechtsprechung und Netzbetriebsführung diskutiert.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015100034

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Diversitäre Redundanz gemischter AC-HGÜ-Netze durch schnelle korrektive Maßnahmen / Florian Sass

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2015. - xvii, 68 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem‐, Geräte und Anlagentechnik ; 14)
ISBN 978-3-86360-113-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015100049
Preis (Druckausgabe): 15,20 €

Zugl.: Masterarbeit, Technische Universität Ilmenau, 2015

Inhalt

Vermaschte HGÜ-Netze können zum Aufbau eines dem AC-Netz überlagerten Overlay-Netzes eingesetzt werden. Der Betrieb eines solchen Netzes erfordert eine schnelle Reaktion auf Störungen im AC- und im HGÜ-Netz. Um diese seitens der HGÜ-Umrichter zu ermöglichen, ist ein schnelles Anpassen der Umrichter-Arbeitspunkte erforderlich.
Um dem teilweise sehr zeit-kritischen Verlauf solcher Störszenarien zu begegnen, wird ein Verfahren vorgestellt, das eine schnelle Korrektur der Umrichter-Arbeitspunkte ermöglicht. Entsprechend einer Liste möglicher kritischer Betriebsmittelausfälle werden auf zentraler Ebene mittels einer Optimal Power Flow-Berechnung korrektive Umrichter-Arbeitspunkte erstellt und auf lokaler Ebene innerhalb der Umrichter-Steuerung abgelegt. Lokale Messungen ermöglichen die Identifikation von eintretenden kritischen Ausfallszenarien und eine Aktivierung der entsprechend vorberechneten Korrekturmaßnahmen. Auf diese Weise kann der AC-HGÜ-Netzverbund bei Ausfall eines Betriebsmittels durch korrektive Maßnahmen in den (n-1)-sicheren Zustand überführt werden. Der Begriff der Diversitären Redundanz wird an dieser Stelle eingeführt.

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Operation of meshed high voltage direct current (HVDC) overlay grids : from operational planning to real time operation / Anne-Katrin Marten

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2015. - xxxvii, 146 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem‐, Geräte und Anlagentechnik ; 12)
ISBN 978-3-86360-112-6
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000216
Preis (Druckausgabe): 30,70 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2015

Inhalt

Energy turnaround from conventional to renewable energy generation needs bulk power long distance transmission. This new transmission objective can be meet with an HVDC overlay grid spanning the existing AC transmission system. This thesis proposes an operation management strategy for future HVDC overlay grids subdivided in tertiary, secondary and primary control instances. The tertiary control ensures coordination among HVDC converters and with the AC system. It determines converter reference values on a regular basis. It is proposed for the case of having multiple as well as a single system operator responsible for the overlay HVDC grid. The secondary control instance locally adapts tertiary control’s converter references to the actual grid requirements (e.g. after disturbances). The primary control ensures DC energy balance. Therefore, a continuous p v characteristic is proposed as well as two appropriate parameterization methods. One emulates piecewise linear p v characteristics and the other performs an automatic parameterization according to available balancing power provision capabilities on related AC point of common coupling. All control methods are validated by numerical case studies.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000216

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Ifland, Mike:
Lastmanagement privater Letztverbraucher zwischen Energiemarkt und Smart Grid

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - XII, 140 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 11)
ISBN 978-3-86360-095-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000660

Kornhaas, Alexander:
Experimentelle Untersuchungen zur Druckentwicklung in einem SF 6 -Selbstblasschalter beim Schalten großer Ströme

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - X, 133 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 10)
ISBN 978-3-86360-092-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000649

Troitzsch, Constanze:
Netzfehler in vermaschten HGÜ-Netzen : ein Verfahren zur Berechnung, Detektion, Fehlerklärung

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - IX, 121 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 9)
ISBN 978-3-86360-076-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014100040

Exner, Nadine:
Entwicklung und Überprüfung eines Modells zur langfristigen Nutzung von Smart Metern : eine Panelstudie mit drei Wellen

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - 262 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 8)
ISBN 978-3-86360-088-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000617

Fuchs, Karsten; Novitskiy, Alexander; Berger, Frank; Westermann, Dirk:
Hochspannungsgleichstromübertragung - Eigenschaften des Übertragungsmediums Freileitung

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - VI, 56, [148] Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 7)
ISBN 978-3-86360-075-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014100019

Zink, Markus:
Zustandsbewertung betriebsgealterter Hochspannungstransformatordurchführungen mit Öl-Papier-Dielektrikum mittels dielektrischer Diagnose

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - XVI, 157 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 6)
ISBN 978-3-86360-067-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000320

Westermann, Dirk; Döring, Nicola; Bretschneider, Peter (Hrsg.):
Smart Metering : zwischen technischer Herausforderung und gesellschaftlicher Akzeptanz - interdisziplinärer Status Quo

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - 237 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 5)
ISBN 978-3-86360-050-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100042

Schwerdfeger, Robert:
Entwurf eines Betriebsführungsverfahrens für Mittel- und Niederspannungsnetze unter Berücksichtigung von bidirektionalem vertikalem Leistungsfluss

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - VIII, 90, IX-XLIII Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 4)
ISBN 978-3-86360-046-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013100058

Marten, Anne-Katrin:
Integration der Betriebsführung eines HGÜ-Overlay-Netzes in die Leitungs-Frequenz-Regelung eines Drehstrom-Verbundnetzes

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2012. - VIII, 82, IX-XXXIII Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 3)
ISBN 978-3-86360-038-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2012100102

Alexander Novitskiy; Dorothee Arlt; Jens Wolling; Dirk Westermann:
Freileitungen oder Erdkabelleitungen? Eine Metastudie über die Kriterien und Ergebnisse von Untersuchungen zum Netzausbau

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2012. - 150 Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 2)
ISBN 978-3-86360-029-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2012100129

Agsten, Michael:
Einfluss gesteuerten Ladens von Elektrofahrzeugen auf die Netzbetriebsführung bei volatiler Windeinspeisung

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2012. - 142, VII Seiten.
(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik ; 1)
ISBN 978-3-86360-023-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2012100060