Zum Hauptinhalt springen

DFG Projektnummer 360497354

Neuartige Methoden und Modelle zur Analyse von harmonischen Instabilitäten in Verteilernetzen mit einer hohen Durchdringung von leistungselektronischen Komponenten

Kooperationspartner: Prof.Dr.-Ing. Peter Schegner, Dr. Ing. habil. Jan Meyer, Technische Universität Dresden, Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik (IEEH)

Das übergeordnete Ziel der Studie ist die Analyse von harmonischen Instabilitäten im öffentlichen Niederspannungsnetz, welche durch eine hohe Durchdringung von leistungselektronischen Komponenten verursacht werden. Im Gegensatz zu klassischen stationären Oberschwingungsbetrachtungen steht das harmonische Verhalten bezüglich Immunität und Emission der Umrichtersysteme insbesondere ihrer Regelungssysteme im Fokus der Untersuchung. Um dieses spezifische Verhalten zu untersuchen, sind detaillierte White-Box-Modelle erforderlich. Diese Modelle werden im Rahmen dieses Projektes entwickelt. Zur Untersuchung der harmonischen Instabilitäten, des reduzierten Dämpfungseffekts und der Resonanzphänomene bei einer Massenimplementierung von leistungselektronischen Komponenten im Niederspannungsnetz werden vereinfachte harmonische Modelle entwickelt. Dazu werden detaillierten White-Box-Modelle in generische Black-Box-Modelle überführt. Zur Bewertung der entwickelten harmonischen Modelle im Labor werden Methoden zur Validierung und Parametrisierung dieser Modelle erarbeitet und geeignete Testsignale erstellt und angewendet. Eine vereinfachte Netzsimulation wird mit mehreren parallel implementierten Modellen durchgeführt, um die Funktionalität und die Eignung der harmonischen Black-Box-Modelle für die harmonische Lastflussberechnung zu überprüfen. Die Black-Box-Modelle sowie die Simulationsergebnisse der Netzsimulation werden im Anschluss im Labor validiert.