Weiterentwicklung eines alternativen Fehlerklärungskonzeptes in Multiterminal HVDC-Systemen mittels dynamischer Regelung von Vollbrücken Multilevel Konvertern (FB-MMC)

Schwerpunkte: HVDC, Fehlerklärung, Regelungstechnik

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Die weltweit zunehmende Integration regenerativer Quellen in bestehende Energieversorgungssysteme führt vermehrt zu einer lastfernen Stromerzeugung. Gerade in Deutschland kommt es durch die Energiewende zu immer größeren Energieübertragungs-stecken. Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme (HGÜ-Systeme) mit spannungsgeführten Umrichtern (VSC) ermöglichen eine effiziente und flexible Übertragung großer Energiemengen über weite Distanzen. In Zukunft sollen deshalb europäische Energieübertragungssysteme durch Onshore und Offshore DC Netze (Multi-Terminal DC) verstärkt werden.

Besonders wichtig beim Betrieb von Multi-Terminal DC Systemen ist die DC-seitige Fehlerbehandlung. Um Ausfallzeiten in solchen Systemen, welche mehrere Gigawatt elektrischer Leistung übertragen, so gering wie möglich zu halten und gleichzeitig die teuren Konverterstationen zu schützen müssen Fehlerströme in DC Systemen schnell und sicher unterbrochen werden. Desweitern gilt es eine fehlerhafte Leitung so schnell wie möglich vom Netz zu isolieren, sodass das restliche Netz weiterbetrieben werden kann. Aktuell stehen DC-Leistungsschalter basierte Fehlerklärungsstategien im Vordergrund der Forschung. Da DC-Leistungsschalter einerseits einen hohen Platzbedarf haben (welcher gerade für Offshore-Systeme nicht zulässig ist) und sehr teuer sind, gilt es alterative Ansätze zur schnellen Freischaltung einer fehlerhaften Leitung zu entwickeln und deren Konkurrenzfähigkeit zu analysieren.

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Im Rahmen der Arbeit soll ein alternatives Konzept des IFHTs zur Klärung von DC-Fehlern und Freischaltung von fehlerhaften Leitungen in multiterminal HVDC Systemen weiterentwickelt werden. Das Konzept basiert auf dem Einsatz von flexibel regelbaren „Modular Multilevel Converter“ (MMC) mit Vollbrücken-Submodulen. Das entwickelte System soll anschließend mit Fehlerklärungsstrategien basierend auf DC-Leistungsschaltern verglichen werden.

 

Dein Profil:

  • Studium der Elektrotechnik oder Wirtschaftsingenieurwesen Elektrotechnik
  • Interesse an komponentenbezogenen und/oder systemischen Fragestellungen im Bereich der Energieübertragung durch HGÜ-Systeme
  • Grundlagenkenntnisse in Matlab/SimulinkTM und PSCAD|EMTDCTM von Vorteil aber nicht notwendig

Wir bieten Dir:

  • Praxisnahes Arbeiten im HGÜ-Bereich
  • Einbindung in Forschungs- und Industrieprojekte
  • Individuelle Betreuung und flexible Arbeitszeiteinteilung

Philipp Ruffing, M.Sc.
Telefon: +49 241 80 92948
ruffing@ifht.rwth-aachen.de

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Allgemeine Informationen

Die von uns angebotenen Arbeiten haben alle einen engen Bezug zu aktuell laufenden Forschungsprojekten die in Kooperation mit der Industrie und/oder der öffentlichen Hand (z.B. EU, Bund, Land) durchgeführt werden. Daher sind die hier veröffentlichten Themenbeschreibungen als Beispiele zu verstehen, die eine mögliche, grobe Richtung vorgeben. Es gilt grundsätzlich:

  • wenn Euch ein Themengebiet allgemein anspricht, Ihr aber keine Arbeit aufgelistet findet die euch gefällt,
  • wenn Ihr eigene Ideen und Vorschläge für ein entsprechendes Thema habt oder
  • wenn Ihr zusätzlich gerne eure speziellen Fähigkeiten gezielt in eure Abschlussarbeit einbringen möchtet

versuchen wir gerne, genau dies nach Euren Vorstellungen zu realisieren. Sprecht hierzu bitte einfach den zum Themengebiet oder zur Aufgabenbeschreibung passenden Assistenten an.

Gerne zeigen wir Euch bei Gelegenheit auch Labore, Versuchsaufbauten oder das Testzentrum direkt vor Ort.