Langname	Leistungselektronische Stellglieder für PV- und Windkraftanlagen
Anerkennende LModule	LSPW_MaET
Verantwortlich	Prof. Dr. Andreas Lohner Professor Fakultät IME
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

Überblick über die verschiedenen erneuerbaren Energieträger und deren Potentiale Photovoltaik; Windkraft etc.

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Prinzipien von netzgeführten wie von Inselwechselrichtern für Photovoltaikanlagen
Physik der Solarzelle
Stromrichtertopologien
Systemarchitekturen: Zentral-, String- und Modulwechselrichter
Steuerungsverfahren: PWM, MPP-Tracking etc.

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Prinzipien von Windkraftanlagen
doppeltgespeiste Asynchronmaschine
Anlage mit Synchronmaschine
windkraftspezifische Regelungsverfahren

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.

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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.)
Vorlesung	2
Übungen (ganzer Kurs)	0
Übungen (geteilter Kurs)	1
Tutorium (freiwillig)	0

keine

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.

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In einem zweiten Versuch wird eine doppeltgespeiste Asynchonmaschine samt Konvertern als Stellglied für Windkraftanlagen untersucht.

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.)
Praktikum	1
Tutorium (freiwillig)	0

keine