Das Electric-Power-Systems-Lab greift zum einen mit seinen Arbeiten netzbetriebliche Fragestellungen im Zusammenhang mit der Dezentralisierung und dem Umbau im Erzeugungssektor auf. Der Fokus in der Übertragungs- und Verteilnetzebene liegt auf der simulatorgestützten Untersuchung von netzbetrieblichen Themenstellungen der Systemführung und des Netzwiederaufbaus. Hierfür wird ein betriebsrealistischer Netztrainingssimulator (PowerSystemSimulator PSS) weiterentwickelt und für die Untersuchungen eingesetzt. Für Forschungsarbeiten in der Niederspannungsebene wird ein vorhandenes MicroGrid der Leistungsklasse von 50…200 kW ertüchtigt und zum SmartGrid-Reallabor weiterentwickelt. Innerhalb dieses Forschungslabors steht dann eine reale Anlageninfrastruktur zur Verfügung, die eine Kopplung zwischen den Sektoren Strom, Wärme, Kälte und Mobilität ermöglicht, um Technologien und deren sektorenübergreifenden Verbund im Realbetrieb zu untersuchen.
Das Electric-Power-Systems-widmet sich zum anderen ebenfalls Themenstellungen zur Bemessung und Isolation von Hochspannungs-Schaltgeräten, da sich aufgrund zunehmender wechselrichtergespeister Erzeugung veränderte Isolationsbeanspruchungen für die Netzbetriebsmittel ergeben. Im Bereich der anlagen-orientierten Labore, wie der Hochspannungshalle und der Klimakammer, werden Erweiterungen bzw. Ersatzneubauten geplant, um das Verhalten von künftigen Hochspannungsbetriebsmitteln mit neuartigen umweltfreundlichen Isolierstoffen (anstelle von SF6 und Mineralölen) unter Klima- und Verschmutzungsbedingungen wissenschaftlich zu untersuchen. Hier besteht ein breites Feld für entsprechende Grundlagenforschung.
FACHLICHE SCHWERPUNKTE
NETZBETRIEBSFÜHRUNG
- Simulatorgestützte Untersuchung von netzbetrieblichen Themenstellungen in der Übertragungsnetzebene
- Systemführung und Netzwiederaufbau unter den Bedingungen des Kohle- und Atomausstiegs
SEKTORKOPPLUNG IM MICROGRID
- Betriebsführungsstrategien im dezentralen Umfeld
- Verbundbetrieb von Strom, Wärme, Kälte und Mobilität
ISOLATION VON HOCHSPANNUNGS-SCHALTGERÄTEN
- Stehvermögen der Isolation von Netzbetriebsmitteln bei Dauereinwirkung mit Netzverunreinigungen
- Ersatz von umweltschädlichen Isolierstoffen (Schwefelhexafluorid SF6, Mineralöle)
- Anpassung der Prüfparameter für Isolierstofftests an die Praxisbedingungen
- Beratung für Entwicklungs- und Konstruktionsvorgaben
LABORINFRASTRUKTUR
NETZTRAININGSSIMULATOR
- Retrofit des bestehenden Systems (Upgrade Modelle für Prozesssimulation, neue kommerzielle Leittechnik)
- Kopplung zu Drittsystemen (LEAG-Kraftwerkssimulator und Netzleittechnik des SmartGrid-Reallabors)
- Konzeption und Erprobung von Netzwiederaufbaukonzepten für Übertragungs- und Verteilnetze
- betriebsrealistisches Verbundtraining mit Netz- und Kraftwerkssimulator an gleichen Betriebsszenarien
SMARTGRID-REALLABOR
- Retrofit des EVH-MicroGrids zum SmartGrid-Reallabor
- Schaffung interdisziplinärer Testumgebung durch Retrofit der Anlagen- und Netzleittechnik
- Bemusterung des Anlagenverhaltens der SmartGridKomponenten
- Energiemanagement für den optimierten Sektorenverbund bei Vorgabe netzdienlicher Betriebsführungsstrategien
- Einbindung inselbetriebsfähiger SmartGrids in bottom-up Netzwiederaufbaustrategien
KLIMAKAMMER MIT POWER-QUALITY-MESSTECHNIK
- Ersatzneubau Klimakammer im Hochspannungs-Prüffeld mit Upgrade der Power-Quality-Messtechnik
- Grundlagenforschung für Betriebsmittel- und Isolierstofferprobung im anlagen-orientierten Prüflabor
- Erprobung neuartiger Ersatzisolierstoffe unter extremen Klima-, Verschmutzungs- und EMV-Bedingungen
- Messkampagnen zur Ermittlung leistungselektronischer Netzspannungsverzerrungen
Beteiligte Fachgebiete der BTU
Fachgebiet Energieverteilung und HochspannungstechnikLehrstuhlinhaber
Prof. Dr.-Ing. Harald Schwarz
Akademische Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Dirk Lehmann
M.Sc. Thomas Meißner
M.Sc. Alexander von Auw
M. Sc. Robert Ebel
M.Sc. Julian Metag
Dr. Klaus Pfeiffer
Studentische/Wissenschaftliche Hilfskräfte
n.a.