Dieses Übungsbuch befasst sich mit dem Gebiet Signale und Systeme und beinhaltet insbesondere die Themen reelle und komplexe Fourier-Reihen, Differentialgleichungen, Faltung, Fourier- und Laplacetransformation. Das Buch ersetzt kein Lehrbuch oder den Besuch einer Vorlesung. Doch für Studierende des Faches Elektrotechnik ist dieses Buch hervorragend zur Prüfungsvorbereitung geeignet. Die Autoren fassen vor jedem Kapitel die notwendigen Grundlagen und Formeln kurz zusammen und ergänzen diese durch eine Vielzahl von Aufgaben und Musterlösungen zum Üben. Das Buch ist durch eine Vorlesungstätigkeit an der Hochschule Düsseldorf entstanden. Dort und an vielen anderen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen wird dieses Fach im dritten oder vierten Semester im Studiengang Elektrotechnik gelehrt.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Dieses Übungsbuch befasst sich mit dem Gebiet Signale und Systeme und beinhaltet insbesondere die Themen reelle und komplexe Fourier-Reihen, Differentialgleichungen, Faltung, Fourier- und Laplacetransformation. Das Buch ersetzt kein Lehrbuch oder den Besuch einer Vorlesung. Doch für Studierende des Faches Elektrotechnik ist dieses Buch hervorragend zur Prüfungsvorbereitung geeignet. Die Autoren fassen vor jedem Kapitel die notwendigen Grundlagen und Formeln kurz zusammen und ergänzen diese durch eine Vielzahl von Aufgaben und Musterlösungen zum Üben. Das Buch ist durch eine Vorlesungstätigkeit an der Hochschule Düsseldorf entstanden. Dort und an vielen anderen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen wird dieses Fach im dritten oder vierten Semester im Studiengang Elektrotechnik gelehrt.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Dieses Übungsbuch befasst sich mit dem Gebiet Signale und Systeme und beinhaltet insbesondere die Themen reelle und komplexe Fourier-Reihen, Differentialgleichungen, Faltung, Fourier- und Laplacetransformation. Das Buch ersetzt kein Lehrbuch oder den Besuch einer Vorlesung. Doch für Studierende des Faches Elektrotechnik ist dieses Buch hervorragend zur Prüfungsvorbereitung geeignet. Die Autoren fassen vor jedem Kapitel die notwendigen Grundlagen und Formeln kurz zusammen und ergänzen diese durch eine Vielzahl von Aufgaben und Musterlösungen zum Üben. Das Buch ist durch eine Vorlesungstätigkeit an der Hochschule Düsseldorf entstanden. Dort und an vielen anderen Universitäten, Hochschulen und Fachhochschulen wird dieses Fach im dritten oder vierten Semester im Studiengang Elektrotechnik gelehrt.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Dieses kleine Buch stellt Hintergründe zum Abgasskandal dar, z. B. welche Schadstoffe kritisch sind, wie Motorsteuergeräte, Abgasrückführung und Abgasnachbehandlung funktionieren, wie Manipulationen auf dem Prüfstand möglich sind, mit welchen Fahrzyklen getestet wird und in welchem rechtlichen und politischen Umfeld dies lange Zeit unbemerkt mit unterschiedlichen Konsequenzen in der EU und den USA geschehen konnte. Es werden Maßnahmen vorgestellt, mit denen Fahrzeuge auch real gesetzliche Grenzwerte einhalten können und wie Manipulationen zukünftig rechtlich und politisch verhindert werden können. Dem Leser werden durch Literaturhinweise zusätzliche Details erschlossen.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Dieses kleine Buch stellt Hintergründe zum Abgasskandal dar, z. B. welche Schadstoffe kritisch sind, wie Motorsteuergeräte, Abgasrückführung und Abgasnachbehandlung funktionieren, wie Manipulationen auf dem Prüfstand möglich sind, mit welchen Fahrzyklen getestet wird und in welchem rechtlichen und politischen Umfeld dies lange Zeit unbemerkt mit unterschiedlichen Konsequenzen in der EU und den USA geschehen konnte. Es werden Maßnahmen vorgestellt, mit denen Fahrzeuge auch real gesetzliche Grenzwerte einhalten können und wie Manipulationen zukünftig rechtlich und politisch verhindert werden können. Dem Leser werden durch Literaturhinweise zusätzliche Details erschlossen.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Dieses kleine Buch stellt Hintergründe zum Abgasskandal dar, z. B. welche Schadstoffe kritisch sind, wie Motorsteuergeräte, Abgasrückführung und Abgasnachbehandlung funktionieren, wie Manipulationen auf dem Prüfstand möglich sind, mit welchen Fahrzyklen getestet wird und in welchem rechtlichen und politischen Umfeld dies lange Zeit unbemerkt mit unterschiedlichen Konsequenzen in der EU und den USA geschehen konnte. Es werden Maßnahmen vorgestellt, mit denen Fahrzeuge auch real gesetzliche Grenzwerte einhalten können und wie Manipulationen zukünftig rechtlich und politisch verhindert werden können. Dem Leser werden durch Literaturhinweise zusätzliche Details erschlossen.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Der im Zuge der fortschreitenden Energiewende vorliegende Trend zu einer kleinteiligen Energieversorgung führt dazu, dass Energie immer weniger durch konventionelle Großkraftwerke, sondern vermehrt durch eine Vielzahl verteilter Energiewandlungseinheiten bereitgestellt wird. Ein zunehmender Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung und elektrischen Wärmeerzeugern führt in Kombination mit einem temporären Überangebot von Elektrizität aus Erneuerbaren Energien
auf zentraler und dezentraler Ebene außerdem zu einer stärkeren Kopplung der Energieträger Strom und Wärme. Thermische und elektrische Speicher können in Kombination mit diesen Strom- und Wärmeerzeugern dazu genutzt werden, dem Strommarkt Flexibilität bereitzustellen. Während auf der Erzeugungsseite der Trend zur Kleinteiligkeit dominiert, schreitet auf europäischer Ebene die Ausweitung des internationalen Stromhandels kontinuierlich voran. Diese beiden gegensätzlich erscheinenden Trends bilden das zentrale Spannungsfeld dieser Arbeit. Es wird ein fundamentales Strommarktmodell entwickelt, welches die Simulation eines dezentral geprägten, jedoch europaweit verbundenen Strommarktes ermöglicht. Das entwickelte Modell ermöglicht die detaillierte Abbildung einer Vielzahl von zentralen und dezentralen Erzeugungsanlagen unter Berücksichtigung deren individueller mikroökonomischer Zielfunktionen im internationalen Strommarkt. Den methodischen Kern bildet ein neuartiges Dekompositionsverfahren in enger
Anlehnung an die Lagrange Relaxation. Neben der Koordination der lokalen Lastdeckungsaufgabe innerhalb eines Marktgebietes wird erstmals auch die internationale Marktkopplung und mithin die Bestimmung der Austauschleistungen
im internationalen Stromhandel in den iterativen Lagrange Koordinationsprozess integriert. Dies ermöglicht die individuelle Abbildung einer sehr großen Anzahl verschiedenster Energiewandlungseinheiten. Das entwickelte Modell wird anhand realer Daten validiert. Dabei liegt der Fokus der Bewertung auf den simulierten Strompreisen, dem Einspeiseverhalten der
Kraftwerke und den Ergebnissen des internationalen Stromhandels. Die Korrelation zwischen realen Day-Ahead Spotpreisen und simulierten Strompreisen beträgt ca. 90%. Die Fähigkeit des Modells zur gleichzeitigen Abbildung einer großen Anzahl Prosumer und des zentralen Kraftwerksparks wird anhand von Szenariorechnungen für das Jahr 2025 demonstriert. Diese belegen, dass zentrale Power-to-Heat Lösungen zur Flexibilisierung des zentralen Kraftwerksparks (Reduzierung des sogenannten „Must-Run Sockels“) CO2-Einsparungen zu wesentlich geringeren volkswirtschaftlichen Kosten ermöglichen als die dezentrale Bereitstellung von Flexibilitäten im Haushaltssektor.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Der im Zuge der fortschreitenden Energiewende vorliegende Trend zu einer kleinteiligen Energieversorgung führt dazu, dass Energie immer weniger durch konventionelle Großkraftwerke, sondern vermehrt durch eine Vielzahl verteilter Energiewandlungseinheiten bereitgestellt wird. Ein zunehmender Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung und elektrischen Wärmeerzeugern führt in Kombination mit einem temporären Überangebot von Elektrizität aus Erneuerbaren Energien
auf zentraler und dezentraler Ebene außerdem zu einer stärkeren Kopplung der Energieträger Strom und Wärme. Thermische und elektrische Speicher können in Kombination mit diesen Strom- und Wärmeerzeugern dazu genutzt werden, dem Strommarkt Flexibilität bereitzustellen. Während auf der Erzeugungsseite der Trend zur Kleinteiligkeit dominiert, schreitet auf europäischer Ebene die Ausweitung des internationalen Stromhandels kontinuierlich voran. Diese beiden gegensätzlich erscheinenden Trends bilden das zentrale Spannungsfeld dieser Arbeit. Es wird ein fundamentales Strommarktmodell entwickelt, welches die Simulation eines dezentral geprägten, jedoch europaweit verbundenen Strommarktes ermöglicht. Das entwickelte Modell ermöglicht die detaillierte Abbildung einer Vielzahl von zentralen und dezentralen Erzeugungsanlagen unter Berücksichtigung deren individueller mikroökonomischer Zielfunktionen im internationalen Strommarkt. Den methodischen Kern bildet ein neuartiges Dekompositionsverfahren in enger
Anlehnung an die Lagrange Relaxation. Neben der Koordination der lokalen Lastdeckungsaufgabe innerhalb eines Marktgebietes wird erstmals auch die internationale Marktkopplung und mithin die Bestimmung der Austauschleistungen
im internationalen Stromhandel in den iterativen Lagrange Koordinationsprozess integriert. Dies ermöglicht die individuelle Abbildung einer sehr großen Anzahl verschiedenster Energiewandlungseinheiten. Das entwickelte Modell wird anhand realer Daten validiert. Dabei liegt der Fokus der Bewertung auf den simulierten Strompreisen, dem Einspeiseverhalten der
Kraftwerke und den Ergebnissen des internationalen Stromhandels. Die Korrelation zwischen realen Day-Ahead Spotpreisen und simulierten Strompreisen beträgt ca. 90%. Die Fähigkeit des Modells zur gleichzeitigen Abbildung einer großen Anzahl Prosumer und des zentralen Kraftwerksparks wird anhand von Szenariorechnungen für das Jahr 2025 demonstriert. Diese belegen, dass zentrale Power-to-Heat Lösungen zur Flexibilisierung des zentralen Kraftwerksparks (Reduzierung des sogenannten „Must-Run Sockels“) CO2-Einsparungen zu wesentlich geringeren volkswirtschaftlichen Kosten ermöglichen als die dezentrale Bereitstellung von Flexibilitäten im Haushaltssektor.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Der im Zuge der fortschreitenden Energiewende vorliegende Trend zu einer kleinteiligen Energieversorgung führt dazu, dass Energie immer weniger durch konventionelle Großkraftwerke, sondern vermehrt durch eine Vielzahl verteilter Energiewandlungseinheiten bereitgestellt wird. Ein zunehmender Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung und elektrischen Wärmeerzeugern führt in Kombination mit einem temporären Überangebot von Elektrizität aus Erneuerbaren Energien
auf zentraler und dezentraler Ebene außerdem zu einer stärkeren Kopplung der Energieträger Strom und Wärme. Thermische und elektrische Speicher können in Kombination mit diesen Strom- und Wärmeerzeugern dazu genutzt werden, dem Strommarkt Flexibilität bereitzustellen. Während auf der Erzeugungsseite der Trend zur Kleinteiligkeit dominiert, schreitet auf europäischer Ebene die Ausweitung des internationalen Stromhandels kontinuierlich voran. Diese beiden gegensätzlich erscheinenden Trends bilden das zentrale Spannungsfeld dieser Arbeit. Es wird ein fundamentales Strommarktmodell entwickelt, welches die Simulation eines dezentral geprägten, jedoch europaweit verbundenen Strommarktes ermöglicht. Das entwickelte Modell ermöglicht die detaillierte Abbildung einer Vielzahl von zentralen und dezentralen Erzeugungsanlagen unter Berücksichtigung deren individueller mikroökonomischer Zielfunktionen im internationalen Strommarkt. Den methodischen Kern bildet ein neuartiges Dekompositionsverfahren in enger
Anlehnung an die Lagrange Relaxation. Neben der Koordination der lokalen Lastdeckungsaufgabe innerhalb eines Marktgebietes wird erstmals auch die internationale Marktkopplung und mithin die Bestimmung der Austauschleistungen
im internationalen Stromhandel in den iterativen Lagrange Koordinationsprozess integriert. Dies ermöglicht die individuelle Abbildung einer sehr großen Anzahl verschiedenster Energiewandlungseinheiten. Das entwickelte Modell wird anhand realer Daten validiert. Dabei liegt der Fokus der Bewertung auf den simulierten Strompreisen, dem Einspeiseverhalten der
Kraftwerke und den Ergebnissen des internationalen Stromhandels. Die Korrelation zwischen realen Day-Ahead Spotpreisen und simulierten Strompreisen beträgt ca. 90%. Die Fähigkeit des Modells zur gleichzeitigen Abbildung einer großen Anzahl Prosumer und des zentralen Kraftwerksparks wird anhand von Szenariorechnungen für das Jahr 2025 demonstriert. Diese belegen, dass zentrale Power-to-Heat Lösungen zur Flexibilisierung des zentralen Kraftwerksparks (Reduzierung des sogenannten „Must-Run Sockels“) CO2-Einsparungen zu wesentlich geringeren volkswirtschaftlichen Kosten ermöglichen als die dezentrale Bereitstellung von Flexibilitäten im Haushaltssektor.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Dezentralisierung des Energiesystems erfordert die Entwicklung neuer Koordinationskonzepte zur effizienten Integration dezentraler Energiewandlungsanlagen. Lokale Energiemärkte (LEM) stellen eine Option zur Koordination dar, das einen Mehrwert auf drei Ebenen verspricht. Erstens soll durch den lokalen Handel eine höhere Unterstützung der Endverbraucher und Prosumer an der Energiewende erreicht werden (lokale Wertschöpfung). Zweitens sollen zusätzliche wirtschaftliche Anreize für die Teilnehmer generiert werden (energiewirtschaftliche Wertschöpfung). Drittens soll die überlagerte Netzebene entlastet werden, indem weniger Netzengpässe aus den unterlagerten Ebenen verursacht werden (energiesystemische Wertschöpfung). Derzeit mangelt es an Verfahren, die den potenziellen Mehrwert in Abhängigkeit der Ausgestaltungsoptionen für lokale Energiemärkte bewerten können.
Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Einsatzplanungsverfahrens unter Berücksichtigung unterschiedlicher Ausgestaltungsoptionen, das eine vergleichende Bewertung des potenziellen Mehrwerts lokaler Energiemärkte unter verschiedenen Ausgestaltungsoptionen und Teilnehmerkonstellationen ermöglicht. Die Ausgestaltungsoptionen unterscheiden sich hinsichtlich des gewählten Gebotsverfahrens sowie der Ausprägung der Förder- und Umlagensystematik. Die Teilnehmer der lokalen Märkte unterscheiden sich wiederum hinsichtlich ihrer technologischen Ausstattung sowie ihrer Preis- und multimodalen Energiebedarfscharakteristika. Das entwickelte Verfahren gliedert sich in zwei Schritte. Zunächst werden die Gebote der Teilnehmer mit Hilfe eines linearen Optimierungsmodells abgebildet. Anschließend wird das Matching am lokalen Markt ermittelt. Das Verfahren optimiert die soziale Wohlfahrt des lokalen Marktes und liefert die dazugehörigen Einsatzfahrpläne, Vermarktungsentscheidungen und individuellen Deckungsbeiträge der Marktteilnehmer.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Dezentralisierung des Energiesystems erfordert die Entwicklung neuer Koordinationskonzepte zur effizienten Integration dezentraler Energiewandlungsanlagen. Lokale Energiemärkte (LEM) stellen eine Option zur Koordination dar, das einen Mehrwert auf drei Ebenen verspricht. Erstens soll durch den lokalen Handel eine höhere Unterstützung der Endverbraucher und Prosumer an der Energiewende erreicht werden (lokale Wertschöpfung). Zweitens sollen zusätzliche wirtschaftliche Anreize für die Teilnehmer generiert werden (energiewirtschaftliche Wertschöpfung). Drittens soll die überlagerte Netzebene entlastet werden, indem weniger Netzengpässe aus den unterlagerten Ebenen verursacht werden (energiesystemische Wertschöpfung). Derzeit mangelt es an Verfahren, die den potenziellen Mehrwert in Abhängigkeit der Ausgestaltungsoptionen für lokale Energiemärkte bewerten können.
Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Einsatzplanungsverfahrens unter Berücksichtigung unterschiedlicher Ausgestaltungsoptionen, das eine vergleichende Bewertung des potenziellen Mehrwerts lokaler Energiemärkte unter verschiedenen Ausgestaltungsoptionen und Teilnehmerkonstellationen ermöglicht. Die Ausgestaltungsoptionen unterscheiden sich hinsichtlich des gewählten Gebotsverfahrens sowie der Ausprägung der Förder- und Umlagensystematik. Die Teilnehmer der lokalen Märkte unterscheiden sich wiederum hinsichtlich ihrer technologischen Ausstattung sowie ihrer Preis- und multimodalen Energiebedarfscharakteristika. Das entwickelte Verfahren gliedert sich in zwei Schritte. Zunächst werden die Gebote der Teilnehmer mit Hilfe eines linearen Optimierungsmodells abgebildet. Anschließend wird das Matching am lokalen Markt ermittelt. Das Verfahren optimiert die soziale Wohlfahrt des lokalen Marktes und liefert die dazugehörigen Einsatzfahrpläne, Vermarktungsentscheidungen und individuellen Deckungsbeiträge der Marktteilnehmer.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Dezentralisierung des Energiesystems erfordert die Entwicklung neuer Koordinationskonzepte zur effizienten Integration dezentraler Energiewandlungsanlagen. Lokale Energiemärkte (LEM) stellen eine Option zur Koordination dar, das einen Mehrwert auf drei Ebenen verspricht. Erstens soll durch den lokalen Handel eine höhere Unterstützung der Endverbraucher und Prosumer an der Energiewende erreicht werden (lokale Wertschöpfung). Zweitens sollen zusätzliche wirtschaftliche Anreize für die Teilnehmer generiert werden (energiewirtschaftliche Wertschöpfung). Drittens soll die überlagerte Netzebene entlastet werden, indem weniger Netzengpässe aus den unterlagerten Ebenen verursacht werden (energiesystemische Wertschöpfung). Derzeit mangelt es an Verfahren, die den potenziellen Mehrwert in Abhängigkeit der Ausgestaltungsoptionen für lokale Energiemärkte bewerten können.
Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Einsatzplanungsverfahrens unter Berücksichtigung unterschiedlicher Ausgestaltungsoptionen, das eine vergleichende Bewertung des potenziellen Mehrwerts lokaler Energiemärkte unter verschiedenen Ausgestaltungsoptionen und Teilnehmerkonstellationen ermöglicht. Die Ausgestaltungsoptionen unterscheiden sich hinsichtlich des gewählten Gebotsverfahrens sowie der Ausprägung der Förder- und Umlagensystematik. Die Teilnehmer der lokalen Märkte unterscheiden sich wiederum hinsichtlich ihrer technologischen Ausstattung sowie ihrer Preis- und multimodalen Energiebedarfscharakteristika. Das entwickelte Verfahren gliedert sich in zwei Schritte. Zunächst werden die Gebote der Teilnehmer mit Hilfe eines linearen Optimierungsmodells abgebildet. Anschließend wird das Matching am lokalen Markt ermittelt. Das Verfahren optimiert die soziale Wohlfahrt des lokalen Marktes und liefert die dazugehörigen Einsatzfahrpläne, Vermarktungsentscheidungen und individuellen Deckungsbeiträge der Marktteilnehmer.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Stabilität der Stromnetze ist eine grundlegende Voraussetzung für eine produktive Volkswirtschaft. Seit Beginn der Strommarktliberalisierung und Inkraft-treten des EEG in Deutschland führen die Entwicklungen von einer verbrauchsnahen Stromerzeugungsstruktur gezielt zu einer lastfernen, verteilten Erzeugungsstruktur auf der Basis umrichterbasierter Stromerzeuger. Hierdurch verlagern sich die stabi-litätsspezifischen Fragestellungen zunehmend von der Frequenzregelung hin zur transienten Stabilität. Ein wichtiger Indikator zu deren Bewertung stellt die kritische Fehlerklärungszeit verbleibender Synchronmaschinen dar, deren Berechnung üb-licherweise mit Hilfe rechenintensiver Zeitbereichssimulationen erfolgt. Die Bewer-tung einer Vielzahl an Fehlerszenarien erfordert somit schnellere Verfahrensansätze.
Die direkten Verfahren nach Lyapunov bilden einen möglichen Ansatz zur Abschätzung der kritischen Fehlerklärungszeit bei reduziertem Rechenaufwand. Die bedeutendsten Ansätze, das Potential Energy Boundary Surface (PEBS)- und das Boundary Controlling Unstable Equilibrium Point (BCU)-Verfahren, sind jedoch vornehmlich für konventionell geprägte Stromversorgungssysteme erprobt. In dieser Arbeit werden erweiterte Verfahrensansätze auf der Grundlage des PEBS- und BCU-Verfahrens vorgestellt, welche leistungselektronische Umrichter berück-sichtigen und die Robustheit der Stabilitätsbewertung erhöhen. Hierfür werden zunächst relevante Problemstellungen oben genannter Verfahren konstatiert, für deren Analyse und Lösung anschließend gezielte Verfahrenserweiterungen identifiziert und entwickelt werden. Die Analysen erfolgen auf unterschiedlichen Testsystemen und Szenarien. Dabei wird eine Entwicklungsumgebung für dynamische Simulationen eingesetzt, welche im Rahmen der vorliegenden Arbeit maßgeblich mit entwickelt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass für ausreichend gedämpfte Systeme das PEBS- sowie das BCU-Verfahren einen geeigneten Ansatz zur Abschätzung kritischer Fehlerklärungszeiten darstellen. Dabei ist im Fall des PEBS-Verfahrens eine Berücksichtigung der entwickelten Erweiterungen empfehlenswert, welche die Ro-bustheit der Schätzung erhöhen. Es zeigt sich, dass das erweiterte Verfahren in den meisten Fällen die beste Abschätzung aller Ansätze liefert und eine robuste Güte der kritischen Fehlerklärungszeit bei unterschiedlichen Anteilen leistungselektronischer Umrichter aufweist. Demgegenüber sind im Fall des BCU-Verfahrens die Schätzungen mitunter stark konservativ. Alle implementierten Verfahrensvarianten dieses Ansatzes zeigen jedoch tendenziell keine negative Beeinflussung der Güte durch einen steigenden Umrichteranteil. Damit scheint die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahrensansätze grundsätzlich gegeben.
Aktualisiert: 2023-06-30
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Die Stabilität der Stromnetze ist eine grundlegende Voraussetzung für eine produktive Volkswirtschaft. Seit Beginn der Strommarktliberalisierung und Inkraft-treten des EEG in Deutschland führen die Entwicklungen von einer verbrauchsnahen Stromerzeugungsstruktur gezielt zu einer lastfernen, verteilten Erzeugungsstruktur auf der Basis umrichterbasierter Stromerzeuger. Hierdurch verlagern sich die stabi-litätsspezifischen Fragestellungen zunehmend von der Frequenzregelung hin zur transienten Stabilität. Ein wichtiger Indikator zu deren Bewertung stellt die kritische Fehlerklärungszeit verbleibender Synchronmaschinen dar, deren Berechnung üb-licherweise mit Hilfe rechenintensiver Zeitbereichssimulationen erfolgt. Die Bewer-tung einer Vielzahl an Fehlerszenarien erfordert somit schnellere Verfahrensansätze.
Die direkten Verfahren nach Lyapunov bilden einen möglichen Ansatz zur Abschätzung der kritischen Fehlerklärungszeit bei reduziertem Rechenaufwand. Die bedeutendsten Ansätze, das Potential Energy Boundary Surface (PEBS)- und das Boundary Controlling Unstable Equilibrium Point (BCU)-Verfahren, sind jedoch vornehmlich für konventionell geprägte Stromversorgungssysteme erprobt. In dieser Arbeit werden erweiterte Verfahrensansätze auf der Grundlage des PEBS- und BCU-Verfahrens vorgestellt, welche leistungselektronische Umrichter berück-sichtigen und die Robustheit der Stabilitätsbewertung erhöhen. Hierfür werden zunächst relevante Problemstellungen oben genannter Verfahren konstatiert, für deren Analyse und Lösung anschließend gezielte Verfahrenserweiterungen identifiziert und entwickelt werden. Die Analysen erfolgen auf unterschiedlichen Testsystemen und Szenarien. Dabei wird eine Entwicklungsumgebung für dynamische Simulationen eingesetzt, welche im Rahmen der vorliegenden Arbeit maßgeblich mit entwickelt wurde.
Die Ergebnisse zeigen, dass für ausreichend gedämpfte Systeme das PEBS- sowie das BCU-Verfahren einen geeigneten Ansatz zur Abschätzung kritischer Fehlerklärungszeiten darstellen. Dabei ist im Fall des PEBS-Verfahrens eine Berücksichtigung der entwickelten Erweiterungen empfehlenswert, welche die Ro-bustheit der Schätzung erhöhen. Es zeigt sich, dass das erweiterte Verfahren in den meisten Fällen die beste Abschätzung aller Ansätze liefert und eine robuste Güte der kritischen Fehlerklärungszeit bei unterschiedlichen Anteilen leistungselektronischer Umrichter aufweist. Demgegenüber sind im Fall des BCU-Verfahrens die Schätzungen mitunter stark konservativ. Alle implementierten Verfahrensvarianten dieses Ansatzes zeigen jedoch tendenziell keine negative Beeinflussung der Güte durch einen steigenden Umrichteranteil. Damit scheint die Anwendbarkeit der entwickelten Verfahrensansätze grundsätzlich gegeben.
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Das Lehrbuch vermittelt dem Leser grundlegende Kenntnisse über das, was zwischen Sende- und Empfangsantenne geschieht, da sie für eine plangemäße Funktion entscheidend sind. Die Wellenausbreitung bestimmt maßgebend die Übertragungsverfahren in der Funkkommunikation und beeinflusst in vielen HF-Anwendungen die Systemauslegung. Ziel des Buches ist, dem Leser diese Kenntnisse zu vermitteln sowie ihn in die Lage zu versetzen, Probleme und Möglichkeiten in Zusammenhang mit der Wellenausbreitung zu verstehen und beurteilen zu können.
Aktualisiert: 2023-06-30
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