Dezentrale Energieversorgung

11M0493

Master

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Dieses Modul beschäftigt sich mit den automatisierungstechnischen Herausforderungen in Energieversorgungssystemen mit einem hohem Anteil an dezentralen Erzeugungsanlagen (insb. Windkraft- und Photovoltaikanlagen sowie Blockheizkraftwerke und Brennstoffzellen) und einem zunehmenden Anteil intelligent steuerbarer Verbraucher und Speicher. Diese Systeme mit räumlich weit verteilter, oft kleinteiliger Erzeugung und weiteren flexibel steuerbaren Netznutzern in der Verteilnetzebene werden detailliert analysiert. Die im Netzverbund auftretenden Automatisierungsprobleme - insbesondere im Hinblick auf den permanenten Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch bei Einhaltung der technischen Netzrestriktionen - werden ebenso diskutiert wie ihre technischen und organisatorischen Lösungsmöglichkeiten.

1. Leistung-/Frequenzregelung im elektrischen Netz
2. Festlegung der Einsatzreihenfolge bei grenzkostenarmen Erzeugungsanlagen
3. Berücksichtigung der Ungleichzeitigkeit im Strombezug auf der Verbraucherseite
4. Flexibilität bei Verbrauch und Speicherung elektrischer Energie
5. Netzqualitätsparameter und deren Messung
6. Netzstützung im Fehlerfall
7. Systemdienlicher Einsatz verteilter Flexibilität bei Erzeugung, Verbrauch und Speicherung

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Hausarbeit oder
• Klausur

• Präsentation

Die Prüfungsform wird zu Semesterbeginn abgestimmt (im Standardfall: Hausarbeit)

Benotete Prüfungsleistung:

• Hausarbeit: 10-20 Seiten, ggf. dazugehörige Erläuterung: ca. 20 Minuten
• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Präsentation: ca. 15 Minuten

• Grundlagen der Elektrotechnik für Gleich- und Wechselspannung (ein- und mehrphasige Systeme)
• Eigenschaften von Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie aus regenerativen Quellen (insb. Photovoltaik, Wind, Wasser und Biomasse)
• Aufbau und Funktion der Komponenten elektrischer Energieversorgungsnetze (insb. Generatoren, Transformatoren, Freileitungen, Kabel und Kompensationseinrichtungen)
• Systemfunktion elektrischer AC-Netze (insb. Bedeutung der Blindleistung für die Spannungshaltung, Grundlagen der Leistungs-/Frequenzregelung im Verbundnetz)

Die Studierenden kennen aktuell Problem aus der Integration regenerativer Erzeuger in das Stromnetz

Die Studierenden haben sich in gruppenindividueller Schwerpunktsetzung in mindestens zwei unterschiedliche Themen vertieft eingearbeitet: Ein Thema wird im Rahmen eines kursinternen Referats bearbeitet und das zweite Thema im Regelfall im Rahmen einer Hausarbeit.

Die Studierenden können sich selbständig in ein vorgegebenes aktuelles Themengebiet einarbeiten und die notwendigen Quellen zusammentragen und inhaltlich zusammenfassen.

Die Studierenden können sich selbständig in ein vorgegebenes aktuelles Themengebiet einarbeiten und die notwendigen Quellen zusammentragen und inhaltlich zusammenfassen.

Mindestens eines der vertiefenden Themengebiete sollte auf eine Fragestellung ausgerichtet sein, die in der Integration regenerativer Erzeuger in das Stromnetz noch nicht abschließend gelöst ist bzw. sich in der Entwicklung befindet (Beispiele mit Stand 01/2024: Funktion Intelligenter Messsysteme, Steuerung von Flexibilitäten über Tarife, Ausgleich zwischen Last und Erzeugung in Netzen mit geringer rotierender Last)

Die Studierenden können ihr Verständnis einer aktuellen Fragestellung und die in der Praxis diskutieren Lösungsansätze einem Fachpublikum vortragen.

Die Studierenden verstehen die besonderen auch nicht-technischen Herausforderungen verteilter Energiesysteme insbesondere im Hinblick auf die Aspekte "Kosten für Steuerung und Überwachung", "Sicherheit in der Kommunikation und Schutz vor Manipulation" sowie "Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch" u.a. in Bezug auf die Akzeptanz in der Gesellschaft.

• Vossiek, Peter

• Vossiek, Peter