Stabilitäts- und Regelverhalten, Fehlerszenarien
Die Entwicklung moderner DC-Netze ist mit einer Reihe von Herausforderungen verbunden, da es an Erfahrung, Normen und Auslegungskriterien fehlt. Ein wesentlicher Baustein im Auslegungsprozess ist daher das simulationsbasierte Systemdesign, das eine kostengünstige und effiziente Optimierung ermöglicht. Unsere Forschung dient nicht nur als Grundlage für die Neuauslegung von Netzen, sondern auch den Retrofit bestehender AC-Infrastrukturen und die Entwicklung neuer Komponenten für DC-Systeme.
Um die Stabilität und Zuverlässigkeit dieser komplexen Netze zu gewährleisten, konzentrieren wir uns auf die Modellentwicklung und -erstellung und die simulationsbasierte Systemanalyse:
- Modellierung und Simulation leistungselektronischer Komponenten: Entwicklung hochgenauer Modelle zur Abbildung des dynamischen Verhaltens von Leistungselektronik in DC-Netzen.
- Systemsimulation von DC-Netzen: Untersuchung des Systemverhaltens von DC-Netzen durch umfassende Simulationen, um Interaktionen zwischen Komponenten und Netzstabilität zu analysieren.
- Transiente und dynamische Netzverhaltensanalyse: Analyse des dynamischen Verhaltens von DC-Netzen unter verschiedenen Betriebszuständen, um Stabilität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
- Impedanzbasierte Stabilitätsanalyse: Anwendung und Weiterentwicklung von impedanzbasierten Methoden zur Analyse der Stabilität von DC-Netzen, insbesondere unter Berücksichtigung von Interaktionen zwischen Komponenten.
Forschungsthemen, die im Projekt DC|hyPAMod als Verbundprojekt von DC|hyPASim bearbeitet wurden:
- Entwicklung von DC|simLEE: Ein neuartiges Simulationswerkzeug für DC-Netze, das eine detaillierte Analyse des Systemverhaltens ermöglicht.
- Modellbibliothek „dcgrid-lib“ für DC-Netze: Bereitstellung einer umfassenden Sammlung von Modellen für leistungselektronische Komponenten und DC-Netzelemente.
- Open-Source-Initiative: Bereitstellung von Forschungsergebnissen und Software über unser GitRepo
Publikationen
2025
- Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Model of Bidirectional Half-Bridge Converter with Automatic Mode-Change
2025 Energy Conversion Congress & Expo Europe (ECCE Europe) (, 1. September 2025 - 5. September 2025)
In: 2025 Energy Conversion Congress & Expo Europe (ECCE Europe), New York City: 2025
DOI: 10.1109/ECCE-Europe62795.2025.11238897
BibTeX: Download - Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Use-Case-Dependent Modeling Approach for Analysis of Distributed DC Grids
In: IEEE Open Journal of Power Electronics (2025)
ISSN: 2644-1314
DOI: 10.1109/OJPEL.2025.3529256
BibTeX: Download - Schwanninger R., Friedrich J., Drexler K., Lavery M., März M.:
Introduction of a Self-Stabilizing Decentralized Energy Management System for Undersupplied EV Charging Parks
In: IEEE Open Journal of Power Electronics (2025), S. 1-21
ISSN: 2644-1314
DOI: 10.1109/OJPEL.2025.3558505
BibTeX: Download
2024
- Barth M., Gutwald B., Russwurm E., Lavery M., Schwanninger R., März M., Franke J.:
Holistic Concept for Simulation-based Planning and Design of Hybrid AC/DC Energy Grids for Production Systems
In: Simulation Notes Europe 34 (2024), S. 61-70
ISSN: 2305-9974
DOI: 10.11128/sne.34.tn.10682
BibTeX: Download - Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Exploration of Use-Case-Dependent Modeling Approach for Distributed DC-Grids
IEEE International Conference on DC Microgrids (ICDCM 2024) (Columbia, SC, 5. August 2024 - 8. August 2024)
In: 2024 IEEE Sixth International Conference on DC Microgrids (ICDCM), New York City: 2024
DOI: 10.1109/ICDCM60322.2024.10665177
BibTeX: Download - Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Investigation of Use-Case-Dependent Modeling Approach for Switched-Mode Power Converters for LVDC Grid Evaluation
2024 International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, PCIM Europe 2024 (Nuremberg, DEU, 11. Juni 2024 - 13. Juni 2024)
In: PCIM Europe Conference Proceedings 2024
DOI: 10.30420/566262200
BibTeX: Download - Schwanninger R., Friedrich J., Lavery M., März M.:
Investigation of a Decentralized Energy Management System for Undersupplied EV Charging Parks
IEEE International Conference on DC Microgrids (ICDCM 2024) (Columbia, SC, 5. August 2024 - 8. August 2024)
In: 2024 IEEE Sixth International Conference on DC Microgrids (ICDCM), New York City: 2024
DOI: 10.1109/ICDCM60322.2024.10665110
BibTeX: Download - Schwanninger R., Schmitt D., Lavery M., Wunder B., März M.:
Output Impedance Measurement of Digitally Controlled Power Converters in LVDC-Grids
IEEE International Conference on DC Microgrids (ICDCM 2024) (Columbia, SC, 5. August 2024 - 8. August 2024)
In: 2024 IEEE Sixth International Conference on DC Microgrids (ICDCM), New York City: 2024
DOI: 10.1109/ICDCM60322.2024.10664837
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2023
- Barth M., Gutwald B., Russwurm E., Franke J., Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Simulation-based planning and design of hybrid AC/DC energy grids for production systems: a holistic approach
20. ASIM Fachtagung Simulation in Produktion und Logistik 2023 (Ilmenau, 13. September 2023 - 15. September 2023)
In: Sören Bergmann, Niclas Feldkamp, Rainer Souren, Steffen Straßburger (Hrsg.): 20. ASIM Fachtagung Simulation in Produktion und Logistik 2023, Ilmenau: 2023
DOI: 10.22032/dbt.57898
BibTeX: Download - Lavery M., Schwanninger R., März M.:
Use-Case- Dependent Modeling Approach for Computer Simulation of Hybrid AC-DC Grids
2023 IEEE Fifth International Conference on DC Microgrids (Auckland, 15. November 2023 - 17. November 2023)
In: 2023 IEEE Fifth International Conference on DC Microgrids 2023
DOI: 10.1109/ICDCM54452.2023.10433620
BibTeX: Download - Schwanninger R., Roeder G., Wienzek P., Lavery M., Wunder B., Schellenberger M., Lorentz V., März M.:
Experimental Assessment of LVDC-Grid Stability Optimization using Circuit Simulation and Machine Learning
2023 IEEE Fifth International Conference on DC Microgrids (Auckland, 15. November 2023 - 17. November 2023)
In: 2023 IEEE Fifth International Conference on DC Microgrids 2023
DOI: 10.1109/ICDCM54452.2023.10433633
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