2015-05-01  –  2018-07-31

246.400,37 EUR

Hochschule Esslingen - Institut für angewandte Forschung (IAF) - Schwerpunkt Mechatronik, Göppingen, Baden-Württemberg

03ET7538D

Sicherer Systembetrieb [EB1811]

01157520/1  –  KOSYNET

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)

Energie

Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung eines schnellen Kompensationsmoduls zur Blindleistungs- und Oberwellenkompensation bis zur 60sten Oberwelle. Das Kompensationsmodul soll alle drei Phasen auf Ortsnetzebene (Niederspannung) unabhängig voneinander kompensieren, d.h. es ist für jede Phase ein eigenes Monitoring von Teilspannung und -strom notwendig. Bei der Entwicklung des Moduls ist eine robuste und langlebige Auslegung der Schaltung zwingend notwendig, da dieses z.T. selbstregelnd, z.T. von der Netzebene gesteuert werden soll. Daher ist bei der Auslegung der Topologie auf eine hohe Effizienz der Schaltung Wert zu legen. Die Bauteilbelastungen (thermisch, Flankensteilheiten, Spannungs- und Stromspitzen) der Leistungsschalter (IGBT, MOS) und Speicherelemente sollten möglichst niedrig gehalten werden, um eine langlebige und sichere Funktion des Kompensationsmoduls zu gewährleisten: 1. Lebensdaueranalysen sowohl der Halbleiter als auch der passiven Bauelemente (Induktivitäten, Kapazitäten). Es müssen theoretische Betrachtungen mit Erfahrungsdaten und eigenen durchzuführenden Langzeit-Testreihen verglichen und danach die optimalen Bauteile ausgewählt werden. 2. Entwicklung Kompensationsmodul: • Die Leistungselektronik mit dem dazugehörigen Ansteuermodul, • ein internes, autonomes Regelungsmodul für die Blindleistungs- und Oberwellen-Kompensation und • ein Kommunikationsmodul für Makro-Befehle, die über eine (externe) zentrale Regeleinheit generiert werden. 3. Simulation und Aufbau von Testboards zur Evaluation 4. Defintion der 'Regelgüte' des Moduls. Dabei sollen auch 'Übersteuerungsgrenzen' des Moduls insgesamt (Einfluss von außen) und insbesondere auch Regelungskonflikte (gegensätzliche Parameter von innen und außen) erforscht werden. 5. Fehlerklassifizierung und Strategien für einen Notlaufbetrieb.