Bücher der Reihe Schriftenreihe des Instituts für Energieübertragung und Hochspannungstechnik

Diese Arbeit entwickelt ein praktikables und übertragbares Konzept einer Verteilnetz- Zustandsschätzung für den Einsatz in Mittel- und Niederspannungsnetzen. Die Erweiterung ausgewählter Zustandsschätzalgorithmen erfolgt dabei mit dem Fokus der Anwendung unter realen Rahmenbedingungen, als auch in Bezug auf eine spannungsebenenübergreifende Berechnung des Systemzustandes. Das entwickelte Verfahren zur Generierung anpassbarer Pseudomesswerte eignet sich sowohl für die Nachbildung einzelner als auch aggregierter Verbraucher und Erzeuger. Der Konzeptnachweis der vorgestellten Methode in Bezug auf die Bewertung der Schätzgüte, findet in zwei realen Mittelspannungsnetzen statt.

Gegenstand dieser Arbeit ist ein Verfahren zur aktiven Kompensation von Gleichtaktstörungen in leistungselektronischen Baugruppen im Anwendungsbereich der Kraftfahrzeuge. Dieses Verfahren eignet sich sowohl für stationär getaktete System, als auch für sinusmodulierte Wechselrichter. Der Fokus der Arbeit liegt dabei auf der analytischen Beschreibung des Kompensationsverfahren sowie der Übertragung auf zwei unterschiedliche leistungselektronische Systeme im CISPR 25 Komponententest.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Unterschiede in der dielektrischen Festigkeit von Mineralöl und natürlichen Estern bei verschiedenen Spannungsbeanspruchungen und Feldhomogenitätsgraden. Sie arbeitet die chemischen und physikalischen Grundlagen, auf welchen diese Unterschiede beruhen, theoretisch heraus und stellt verschiedene Modelle zur Erklärung vor. Im Anschluss daran wird durch experimentelle Untersuchungen eine Datengrundlage zur Beurteilung geschaffen, ab welcher Feldinhomogenität Unterschiede in der dielektrischen Festigkeit der verschiedenen Isolierflüssigkeiten auftreten.

This thesis introduces a fully data driven approach for the prediction and optimization of critical electrical grid states due to poor power quality. Therefore, a nonvolatile memory model for time series forecasting, designed to profit especially from big data bases and complex pattern use cases as well as an Artificial Intelligence based Smart Demand Side Management framework to enable system inherent resources / components for minimization of harmonic disturbances is applied to measured power grid scenarios.

In dieser Arbeit wird ein praxistaugliches Konzept für einen aktiven Verteilnetzbetrieb vorgestellt sowie dessen Implementierung in einem realen deutschen Niederspannungsnetz beschrieben. Gegenstand der Untersuchungen ist dabei die komplette Prozesskette eines automatisierten Niederspannungsnetzbetriebs, angefangen bei der Kommunikationsanbindung, über die Bestimmung des aktuellen Netzzustands in Echtzeit, als Basis für einen sicheren Betrieb, bis hin zur letztlichen Flexibilitätsnutzung. Durch eine abschließende Demonstration der entwickelten Konzepte und Methoden im Rahmen von Feldversuchen während des regulären Niederspannungsnetzbetriebs, werden diese unter Realbedingungen validiert. Es kann gezeigt werden, dass eine großflächige Umsetzung des beschriebenen Konzepts praktikabel ist, wodurch perspektivisch eine Spannungsebenen übergreifende Bereitstellung von Flexibilität aus den Verteilnetzen ermöglicht werden kann, wenngleich der Investitionsbedarf dem gegenübersteht.

Diese Arbeit adressiert die Unterstützung der Netzführung nach Störungen und während des Netzwiederaufbaus durch aktive Verteilnetze. Die herkömmlichen Strategien des Netzwiederaufbaus nutzen bisher das steigende Potential der auf Verteilerebene installierten Erzeuger nicht aus. Dies wird jedoch mit einer fortschreitenden Dezentralisierung der Erzeugung notwendig werden.