Konzeptionierung eines galvanisch getrennten DC-DC Wandlers hoher Leistung

  • Motivation

    Durch das Fortschreiten der Energiewende in Deutschland und ganz Europa werden große Kraftwerke durch fluktuierende Energiequellen, wie z.B. Photovoltaik- und Windkraftanlagen ersetzt. Um die Energienetze der Zukunft sicher betreiben zu können werden nicht nur bei der Einspeisung der elektrischen Energie, sondern auch bei der Verteilung zwischen den Spannungsebenen leistungselektronische Systeme eingesetzt. Neben der Energieübertragung durch DC-Systeme im Hochspannungsnetz (HGÜ) ist die Energieübertragung bzw. Netzkopplung auf der Mittel- und Niederspannungsebene denkbar. Aus diesem Grund soll am ETI soll ein Demonstrator zur Kopplung von Netzen unterschiedlicher Spannungsklassen aufgebaut werden.

     

    Aufgabenstellung

    Im Rahmen dieser Arbeit sollen unterschiedliche Topologien von galvanisch trennenden DC/DC-Wandlern mit hoher Leistung und bidirektionalem Leistungsfluss recherchiert, bewertet und hinsichtlich ihrer Eignung zur Kopplung von DC-Energienetzen im Mittel- und Niederspannungsbereich geprüft werden. Dabei soll ein Hauptaugenmerkt auf die Reaktionen der Topologien in verschiedenen Fehlerfällen gelegt werden. Mithilfe von Simulationen in MATLAB/Simulink soll eine elektrische und thermische Auslegung des Leistungsteils und des Kopplungssystems (Mittelfrequenztransformator) durchgeführt werden.