BA – Untersuchungen Dreilevel-Umrichter-Topologien

Untersuchungen zu Dreilevel-Umrichter-Topologien in aktiven Filtern im Niederspannungsnetz

Die Struktur des elektrischen Energieversorgungsnetzes wird durch den größer werdenden Anteil von Erneuerbaren Energien tiefgreifend verändert. Durch die zunehmende Einbindung leistungselektronischer Systeme ist eine detailliertere Betrachtung mit Blick auf die Einhaltung der Normvorgaben zur Spannungsqualität notwendig. Diese Vorgaben können unter anderem durch aktive Filter erreicht werden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen im Zuge einer umfangreichen Literaturrecherche zunächst die bestehenden Vorgaben zur Spannungsqualität im elektrischen Energieversorgungsnetz erarbeitet werden. Eine Übersicht der verfügbaren aktiven Filtersysteme am Markt ist zu erstellen, der Stand der Technik der eingesetzten Umrichter-Topologien zu formulieren, und Vor- und Nachteile sind herauszuarbeiten.

Auf Basis der Literaturrecherche soll ein bestehendes Simulationsmodell verschiedener Dreilevel-Umrichter-Topologien in der Simulationsumgebung PLECS für das beschriebene Themenfeld erweitert und mit der Topologie des Flying-Capacitors ergänzt werden. Im Fokus liegt dabei die Erstellung eines Programms zur Verlustberechnung der verwendeten Halbleitermodule.

Ziel ist es, mit den beschriebenen Arbeitsschritten eine genauere Kenntnis über den Einsatz von Dreilevel-Topologien in aktiven Filtern zu erarbeiten und deren Unterschiede in den Verlustleistungen zu betrachten. Abschließend sind die gewonnen Erkenntnisse zu formulieren und Grundaussagen bezüglich Gemeinsamkeiten, Unterschieden, Vor- und Nachteilen abzuleiten.

Bearbeiter: Kai Pfannschmidt

Betreuer: Andreas Lukaschik (Fraunhofer IISB) – Telefon: 0911-56854-9174; Email: Andreas.Lukaschik@iisb.fraunhofer.de

Für Studienfächer: EEI, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März