Flexible AC- und DC-Energieübertragungssysteme

11M1100

Master

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Dieses Modul beschäftigt sich mit flexiblen AC- und DC-Energieübertragungssystemen im Hochspannungsbereich. Die betrachteten Systeme setzten sich aus leistungselektronischen Komponenten und Elementen der klassischen Energieversorgung zusammen und ermöglichen gezielte Lastflusssteuerungen, Energieübertragungen über lange Distanzen, Anbindung von Offshore-Windparks, Kupplung asynchroner Netze und Stromversorgung von Inseln vom Festland aus.

1. Einführung in das Fachgebiet
2. Grundlagen zu Lastflüssen in Stromübertragungsnetzen
3. Energiemanagement von Energieversorgern
4. Leistungselektronische Grundlagen
5. Statischer Blindleistungskompensator SVC
6. Thyristorgesteuerter Reihenkondensator TCSC
7. Phasenschiebertransformator PST
8. Statischer synchroner Kompensator
9. Universaler Leistungsflussregler UPFC
10. Hochspannungsgleichstromübertragungen (HGÜ)

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

• mündliche Prüfung oder
• Hausarbeit

Die Prüfungsform wird zu Semesterbeginn abgestimmt (im Standardfall: Mündliche Prüfung)

Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Hausarbeit: 10-20 Seiten, ggf. dazugehörige Erläuterung: ca. 20 Minuten

- Grundlagen der Elektrotechnik für Gleich- und Wechselspannung (ein- und mehrphasige Systeme)

- Aufbau und Funktion der Komponenten elektrischer Energieversorgungsnetze (insb. Generatoren, Transformatoren, Freileitungen, Kabel und Kompensationseinrichtungen)

- Aufbau und Funktion von Komponenten der Leistungselektronik für die elektrische Energieversorgung (Gleichrichter, Wechselrichter, Umrichter)

- Systemfunktion elektrischer AC-Netze (insb. Übertragung von Wirkleistung, Bedeutung der Blindleistung für die Spannungshaltung, Grundlagen der Leistungs-/Frequenzregelung im Verbundsystem und Regelzonenverantwortung)

- Übersynchrone und subsynchrone Spannungsqualität in AC-Netzen (Oberschwingungen, Flicker)

- Aufbau und Funktion von HVDC-Verbindungen

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die Funktionsweise und die Terminologien von FACTS- und HGÜ-Anlagen. Sie beschreiben die Möglichkeiten und die Grenzen von FACTS- und HGÜ-Anlagen in elektrischen Energieübertragungssystemen.

Die Studierenden wenden Berechnungsmethoden und Simulationssoftware (insb. Lastflussberechnungsverfahren der elektrischen Energieversorgung ) an, um Standardaufgaben und fortgeschrittene Aufgaben zu bearbeiten. Sie berechnen die Wirkung von FACTs-Anlagen in elektrischen Energiesystemen und erklären die Zusammenhänge im Gesamtsystem.

Die Studierenden können die in FACTs-Anlagen eingesetzten Komponenten bezeichnen, beschreiben und detailliert erklären. Sie bringen die Komponenten in einem gesamten System zusammen.

Die Studierenden können die Wirkung von FACTs-Anlagen im jeweiligen Gesamtsystem der elektrischen Energieversorgung bewerten und präsentieren.

Die Studierenden unterziehen Konzeptionen von FACTS- und HGÜ-Systemen einer kritischen Analyse und Bewertung hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. 

Sie können die Vor- und Nachteile von FACTs- und HGÜ-Anlagen herausstellen und erklären. Sie präsentieren den Aufbau einer FACTs- bzw. HGÜ-Anlage und können diese modifizieren.

Sie beurteilen die technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Zusammenhänge beim Einsatz von FACTs- und HGÜ-Anlagen.

• Vossiek, Peter

• Vossiek, Peter