Leistungselektronische Stellglieder für PV- und Windkraftanlagen
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Version: 3 | Letzte Änderung: 24.10.2019 13:00 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
Langname | Leistungselektronische Stellglieder für PV- und Windkraftanlagen |
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Anerkennende LModule | LSPW_MaET |
Verantwortlich |
Prof. Dr. Christian Dick
Professor Fakultät IME |
Gültig ab | Wintersemester 2020/21 |
Niveau | Master |
Semester im Jahr | Wintersemester |
Dauer | Semester |
Stunden im Selbststudium | 78 |
ECTS | 5 |
Dozenten |
Prof. Dr. Christian Dick
Professor Fakultät IME |
Voraussetzungen | Grundlagen der Elektrotechnik Leistungselektronik Grundlagen elektrischer Antriebe Analoge Signale und Systeme |
Unterrichtssprache | deutsch |
separate Abschlussprüfung | Ja |
Hau E.: Windkraftanlagen - Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit, Springer Verlag |
Mertens, K.: Photovoltaik - Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis, Hanser Verlag |
Sahan, B.: Wechselrichtersysteme mit Stromzwischenkreis zur Netzanbindung von Photovoltaik-Generatoren, KDEE Kassel |
Details | Mittels mündlicher Prüfung werden die erlernten Inhalte und Kompetenzen abgefragt |
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Mindeststandard | Rein inhaltliches Wissen definiert die Bestehensgrenze |
Prüfungstyp | mündliche Prüfung, strukturierte Befragung |
Zieltyp | Beschreibung |
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Kenntnisse | Überblick über die verschiedenen erneuerbaren Energieträger und deren Potentiale Photovoltaik; Windkraft etc. |
Kenntnisse | Prinzipien von netzgeführten wie von Inselwechselrichtern für Photovoltaikanlagen Physik der Solarzelle Stromrichtertopologien Systemarchitekturen: Zentral-, String- und Modulwechselrichter Steuerungsverfahren: PWM, MPP-Tracking etc. |
Kenntnisse | Prinzipien von Windkraftanlagen doppeltgespeiste Asynchronmaschine Anlage mit Synchronmaschine windkraftspezifische Regelungsverfahren |
Fertigkeiten | Die Studierenden können elektronische und elektromagnetische Strukturen, Topologien und Regelungsverfahren verschiedener erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen (Photovoltaik, Wind etc.), mit dem Fokus auf deren Stellglieder, erläutern. Die Studierenden besitzen Sie die Fähigkeit, die gesamte anlagenspezifische Systemtechnik in Wesentliche Teilabschnitte zu zergliedern, einzelne Aspekte zu entwickeln oder zu projektieren und damit einzelne Schritte einer Synthese durchzuführen. Der Realitätsbezug, insbesondere im Hinblick auf neue regulatorische, normative Rahmenbedingungen, welche mit der Energiewende einhergehen, wird hergestellt. Damit ist der Studierende in der Lage, die Stellglieder auch im übergeordneten Kontext als Teil eines intelligenten Netzes zu beschreiben, um später die richtigen Stellglieder auszuwählen bzw. zu entwickeln. |
Fertigkeiten | Die Studierenden lernen Methoden zur dynamischen Beschreibung und Regelung erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen kennen und erhalten dadurch Entscheidungskompetenz. Die Studierenden besitzen Erfahrungen im Umgang mit Leistungselektronik, Antrieben, klassischen Messgeräten und sind in der Lage, Stellglieder mit einem Simulationstool zu modellieren. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit elektrische Stellglieder für erneuerbare Energieerzeugungsanlagen zu verstehen, zu dimensionieren und zu regeln. |
Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
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Vorlesung | 2 |
Übungen (ganzer Kurs) | 0 |
Übungen (geteilter Kurs) | 1 |
Tutorium (freiwillig) | 0 |
keine |
Begleitmaterial |
Vorlesungsfolien als pdf-Dokument Übungsaufgaben Simulationsmodelle Literatur zum Thema |
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Separate Prüfung | Nein |
Zieltyp | Beschreibung |
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Kenntnisse | In einem ersten Versuch wird ein Wechselrichter für eine Photovoltaikanlage beispielhaft modelliert und mit einem Simulationstool simuliert. Hierbei wird ein besonderes Augenmerk auf die anlagenspezifischen Regelungsverfahren (MPP-Tracking etc.) gerichtet. Danach wird ein kommerzieller Wechselrichter vermessen und analysiert. |
Kenntnisse | In einem zweiten Versuch wird eine doppeltgespeiste Asynchonmaschine samt Konvertern als Stellglied für Windkraftanlagen untersucht. |
Fertigkeiten | Die Studierenden können mit einem üblichen kommerziellen Werkzeug zur Modellierung und Simulation umgehen. Die Studierenden verstehen das Arbeitsverhalten leistungselektronischer Stellglieder. Die Studierenden können Aufgaben in einem kleinen Team lösen. Sie können Messergebnisse analysieren und daraus Erkenntnisse über das Messobjekt gewinnen. Sie können ein reales System modellieren und simulieren. |
Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
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Praktikum | 1 |
Tutorium (freiwillig) | 0 |
keine |
Begleitmaterial | Praktikumsanleitung |
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Separate Prüfung | Nein |
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