TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Modellschalterbasierte Untersuchungen und Simulationen zum hybriden Gleichstromschalten


Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Elektrotechnik und Informationstechnik
Förderkategorie
Bund
Zeitraum
2019 - 2022
Drittmittelgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Bewilligungssumme, Auftragssumme
578.275,00 €

Abstract:

Der sich gegenwärtig vollziehende Umbau der Elektroenergieversorgung Deutschlands ist gekennzeichnet durch die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie der Steigerung der Effizienz der Erzeugung, des Transports und der Verteilung der elektrischen Energie. Vor allem für die Industrienetze steht dabei eine sehr hohe Versorgungssicherheit im Vordergrund. Dies ist nur durch die Integration von elektrischen und elektrochemischen Speicherelementen zu erreichen. Dieser Umbau führt derzeit zu einem zunehmenden Einsatz kombinierter AC/DC- Netzstrukturen in denen multidirektionale Leistungsflüsse effizient verteilt werden müssen. Hier kommt den eingesetzten Schaltgeräten als Knotenpunkt der Leistungsflüsse eine zentrale Rolle zu. Nur durch sehr schnelle und selektiv gestaffelte Schutzelemente können größere Ausfälle und Störungen verhindert werden. Diese Forderungen an Schaltgeräte können nur durch die Kombination von Elektronik und Mechanik im Hybridschaltgerät erreicht werden. Ziel dieses Verbundprojektes ist die Ermittlung des frühestmöglichen Ausschaltzeitpunktes des Leistungshalbleiters des Hybridschaltgerätes, um die notwendigen Ausschaltzeiten von weniger als einer Millisekunde zu erreichen. Schwerpunkt des Fachgebietes Elektrische Geräte und Anlagen (EGA) an der Technischen Universität Ilmenau (TUI) im Rahmen dieses Verbundprojektes ist die modellschalterbasierte Untersuchung und die zugehörige Simulation des elektrischen Verhaltens eines hybriden Gleichstromschutzschaltgerätes. Durch eine optimierte Abstimmung des Zeitverhaltens der zu entwickelnden Hybridelektronik auf das elektrische Verhalten der mechanischen Schaltstrecke wird die Ausschaltzeit minimiert. Die optimierte Hybridelektronik geht dann zusammen mit den im Rahmen der Versuchsreihen und durch die parallel durchgeführten Simulationen gewonnenen Erkenntnisse in die Entwicklung eines Demonstratorschaltgerätes ein.
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