M.Sc. Niklas Katzenburg
M.Sc. Marcus Becker

Motivation

Durch die steigende Anzahl an Erzeugungsanlagen im Niederspannungsnetz wie beispielsweise Photovoltaikanlagen oder Batteriespeicher nimmt auch die Systemrelevanz dieser Anlagen in der untersten Spannungsebene zu. Es ist daher notwendig, dass diese Anlagen das Netz bei Störungen stützen und nicht zusätzlich belasten.

Ein am ETI bereits vorhandener Wechselrichter soll zukünftig für eine solche Photovoltaik Erzeugungsanlage verwendet werden.

Damit dieser Wechselrichter mit dem Niederspannungsnetz verbunden werden darf, muss die aktuelle Regelung um eine Steuerung erweitert und angepasst werden, sodass sich der Wechselrichter bei Netzfehlern, beispielsweise einer Abweichung der Netz- von der Nennfrequenz,  netzdienlich verhält. Dafür sollte er den Vorgaben aus der in Deutschland gültigen Anwendungsrichtlinie „VDE-AR-N 4105“ für Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz folgen. Da diese Anwendungsrichtlinie auch für andere, am ETI entwickelte Prototypen gilt, ist es wünschenswert, dass sich die Steuerung leicht auf andere Systeme adaptieren lässt. Bei schnellem Fortschritt wäre zudem eine Automatisierung der bereits implementierten Testfälle wünschenswert.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Arbeit soll aufbauend auf einer existierenden Regelung für einen Wechselrichter eine netzdienliche Steuerung überlagert werden. Dazu sind folgende Schritte notwendig:

• - Recherche des gewünschten Verhaltens des Wechselrichters im Fehlerfall anhand der zugrunde liegenden Anwendungsrichtlinie
• - Definition der Schnittstellen zwischen vorhandener Wechselrichterregelung und neu zu entwickelnder Steuerung
• - Implementierung und Simulation des Wechselrichterverhaltens mithilfe des existierenden Simulink Modells
• - Programmierung der Signalverarbeitung mithilfe der am ETI etablierten C-Codegenerierung aus Simulink
• - Validierung der implementierten Regelung durch Messungen an einem Prototypen-Wechselrichter