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Regelung von regenerativen Energiesystemen - EAL Lehrstuhl für ...

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Technische Universität München<br />

<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong><br />

Christoph Hackl<br />

Technische Universität München<br />

Munich School of Engineering / <strong>Lehrstuhl</strong> <strong>für</strong> Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik<br />

10.01.2014 – 3. Vorlesung<br />

10.01.2014 Christoph Hackl: “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>” Seite 1/9


Terminübersicht (tentativ)<br />

Datum Zeit Veranstaltung & Themenschwerpunkte<br />

Technische Universität München<br />

06.12.2013 09:45–12:15 VO: Einführung und Motivation<br />

13:45–14:45 ÜB: Menschlicher Grundumsatz, elekt. Energie & Leistung<br />

13.12.2013 09:45–12:15 CDC 2013 (entfällt)<br />

13:45–14:45 CDC 2013 (entfällt)<br />

20.12.2013 09:45–12:15 VO: Grundlagen der Windkraft (Betzfaktor)<br />

13:45–14:45 ÜB: Leistungsfaktor & Kenndaten <strong>von</strong> Windkraftanlagen<br />

27.12.2013 09:45–12:15 Weihnachtsferien (entfällt)<br />

13:45–14:45 Weihnachtsferien (entfällt)<br />

03.01.2014 09:45–12:15 Weihnachtsferien (entfällt)<br />

13:45–14:45 Weihnachtsferien (entfällt)<br />

10.01.2014 09:45–12:15 VO: Modellierung: Permanentmagnet-Synchrongenerator<br />

13:45–14:45 ÜB: Parameter- & Anfangswinkelbestimmung<br />

17.01.2014 09:45–12:15 VO: Modellierung: Back-to-Back Umrichter, Netzfilter & Netz<br />

13:45–14:45 ÜB: tba.<br />

24.01.2014 09:45–12:15 VO: Maschinen- & netzseitige <strong>Regelung</strong> der Windkraftanlage<br />

13:45–14:45 ÜB: tba.<br />

31.01.2014 09:45–12:15 VO: <strong>Regelung</strong> der Zwischenkreisspannung<br />

13:45–14:45 ÜB: tba.<br />

07.02.2014 09:45–12:15 VO: Zusammenfassung & Wiederholung<br />

13:45–14:45 ÜB: Prüfungsvorbereitung<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 2/9


Technische Universität München<br />

Gliederung der 3. Lehrveranstaltung (10.01.2014)<br />

1 Motivation<br />

2 Wiederholung: Drehfeldmaschinen & Zeigertheorie<br />

3 Modellierung: Permanentmagnet-Synchrongenerator<br />

Dynamik der Mechanik (Getriebe und Drehzahl)<br />

Generator-Dynamik: Strom- und Momentenerzeugung<br />

Elektrische Leistung in pα, βq und pd, qq Koordinaten<br />

4 3. Übung (C. Dirscherl & K. Schechner)<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 3/9


Technische Universität München<br />

Motivation: Kernkomponenten Windkraftanlage<br />

Rotor<br />

Stator<br />

Getriebe<br />

Generator<br />

Back-to-Back Converter Filter Trafo Netz<br />

Turbine<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 4/9


Motivation: Windkraftanlage mit Direktantrieb<br />

Technische Universität München<br />

Windkraftanlage SWT-2.3-113<br />

Direktantrieb<br />

(Permanentmagnet-Synchrongenerator)<br />

http://www.siemens.com/press/de/pressebilder/<br />

http://www.siemens.com/press/de/pressebilder/<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 5/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Drehfeldmaschinen<br />

Asynchronmaschine (ASM)<br />

Synchronmaschine (SM)<br />

http://www.automation.siemens.com/bilddb/<br />

http://www.automation.siemens.com/bilddb/<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 6/9


Motivation: Schnittbild Asynchronmaschine<br />

Technische Universität München<br />

www.siemens.com<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 7/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Wiederholung: Zeigertheorie <strong>für</strong> Drehfeldmaschinen<br />

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10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 8/9


Technische Universität München<br />

Modellierung: Permanentmagnet-Synchrongenerator<br />

‚ Dynamik der Mechanik (Getriebe und Drehzahl)<br />

‚ Generator-Dynamik:<br />

˝ Leerlauf<br />

˝ Strom- und Momentenerzeugung<br />

‚ Elektrische Leistung in pα, βq und pd, qq Koordinaten<br />

10.01.2014 “<strong>Regelung</strong> <strong>von</strong> <strong>regenerativen</strong> <strong>Energiesystemen</strong>”, C. Hackl 9/9

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