Masterarbeit „Entwicklung und Bewertung von Regelungsstrategien für die Sekundärregelung in DC-Netzen“

Masterarbeit „Entwicklung und Bewertung von Regelungsstrategien für die Sekundärregelung in DC-Netzen“

Unsere Forschungsgruppe am Institut für Energieeffizienz in der Produktion beschäftigt sich mit den Herausforderungen der zukünftigen Energieversorgung in Deutschland. Um die negativen Effekte des Klimawandels zu begrenzen, ist es notwendig, die Emissionen im Industriesektor durch eine Reduktion der CO₂-Ausstöße sowie durch die Integration erneuerbarer Energien zu minimieren. Auch im industriellen Sektor spielt die effiziente Energieversorgung eine zentrale Rolle. Die Elektrifizierung von Produktionsanlagen und die zunehmende Integration erneuerbarer Energien erfordern moderne Netzstrukturen, die sowohl flexibel als auch effizient sind. Insbesondere Gleichstromnetze (DC-Netze) bieten erhebliche Vorteile, da sie Übertragungsverluste reduzieren, eine direkte Nutzung erneuerbarer Energiequellen ermöglichen und durch bidirektionale Ladefähigkeit zusätzliche Flexibilität bieten. Ein weiterer entscheidender Vorteil von DC-Netzen liegt in den vielfältigen Regelungsmöglichkeiten, die auf verschiedenen hierarchischen Ebenen beruhen. Die Primärregelung sorgt für eine schnelle Reaktion auf kurzfristige Störungen. Die Sekundärregelung übernimmt die Feinabstimmung der Spannungshaltung und Energieflüsse, indem sie die Einspeisung und Leistungsverteilung dynamisch anpasst. Die Tertiärregelung ist schließlich für langfristige Optimierungen zuständig.
 

Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, Regelungsstrategien für die Sekundärregelung in DC-Netzen zu entwickeln und zu bewerten. Die entwickelten Regelungsverfahren sollen simulativ geprüft, miteinander verglichen und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit systematisch bewertet werden. Hierfür stehen vorhandene Simulationsmodelle für DC-Netze und Netzgeräte zur Verfügung, auf deren Basis die Regler entworfen und implementiert werden sollen. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen einen wesentlichen Beitrag zur Forschung im Bereich der Regelungskonzepte für DC-Netze leisten und zur Optimierung der Netzbetrieb und Energieeffizienz beitragen.

Folgende Aufgaben sind für die Abschlussarbeit geplant:

• Durchführung einer Recherche zu den vorhandenen Sekundärregelungen für DC-Netze.
• Selbstständige Erarbeitung von Regelungskonzepten für ein DC-Netz.
• Simulatives Testen und Bewerten verschiedener Regelungsansätze für die Sekundärregelung eines DC-Netzes, mit dem Ziel den Netzbetrieb zu optimieren.
• Unterstützung der Gruppe „Industrielle Mikronetze und Energiespeicher“ bei der Arbeit sowie Teilnahme an Meetings und Projektbesprechungen zum Thema.