M.Sc. Sophie Knierim

Noch offen

Motivation

Im Stromnetz nehmen Modulare Multilevelumrichter (MMCs) eine immer wichtigere Rolle ein, insbesondere für die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HVDC) sind MMC von eminenter Bedeutung. Der Vorteil der MMC gegenüber anderen Topologien ist ihr modulares Konzept, bestehend aus einer Vielzahl von Modulen/Zellen die in Serie geschaltet werden. Dadurch wird eine hohe Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit des Umrichters erreicht. Um auch eine hohe Zuverlässigkeit der einzelnen Zellen zu erreichen, ist es notwendig diese über den gesamten Arbeitsbereich zu testen. Hierzu soll am ETI ein Prüfsystem basierend auf einem Power-Hardware-in-the Loop (PHIL) System aufgebaut werden. Die Besonderheit dieses PHIL-Systems ist, dass es in der Lage ist, das Verhalten des MMC nachzubilden und somit eine akkurate Nachbildung der realen Belastung zu emulieren.

Aufgabenstellung

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines echtzeitfähigen Simulink Modells, mit dessen Hilfe das Verhalten eines MMCs auf einem am ETI entwickelten Signalverarbeitungssystem nachgebildet werden kann, um die entsprechenden Sollwerte für die PHIL-System zu generieren.

Hierzu erfolgt zunächst die Einarbeitung in die Themen MMC-Modellierung, PHIL-Systeme sowie Codegenerierung. Daran anschließend soll die Echtzeitfähigkeit mit am ETI vorhandenen MMC-Simulink-Modellen evaluiert werden. Auf Basis dieser Modelle erfolgt die Entwicklung eines echtzeitfähigen Modells für das ETI-SoC-System. Die Besonderheit des PHIL-Systems bzw. des Modells ist dabei, dass ein Teil des MMC in Hardware vorliegt und der restliche Teil softwareseitig im Modell berücksichtigt werden muss. Nach Entwicklung des Modells soll die Funktionsfähigkeit mit Hilfe der vorliegenden Leistungselektronik an einer Zelle getestet werden.