Modulhandbuch Master Electrical Power and Control Engineering

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1 Modulhandbuch Master Electrical ower and Control Engineering rüfungsordnungsversion: 2008 Erstellt am: Freitag 06 eptember 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 sverzeichnis Name des Moduls/Fachs Abschluss L Fachnr. Grundlagen F 0 Basics eminar L 30min Control ystems L 45min Electrical Machines L 60min Lab Training L 30min ower Conversion L 60min ower Electronics L 60min ower ystems L 60min ower Technologies L 60min Lab Training L 30min imulation L 45min pezialized eminar L 30min Interdisciplinary eminar L 30min ower ystems F 0 Analysis of Large cale ower ystems and ower Automation L 45min ower Quality L 45min ower upply ystems and ubstations L 45min Decentralized ower ystems L 45min Interconnected ower ystems and Energy Markets L 45min ower ystem Dynamics, HDC and FACT L 45min Electrical Machines F 0 Dimensioning of Electrical Machines L 45min Transformers and Inductors L 45min Controlled Electrical Drives L 45min Low ower Drives L 45min Realization of Machine Coils L 45min ower Conversion F 0 Analytical and Numerical olution of Electric and Magnetic Fields L 45min Electromagnetic Flow Control L 45min Industrial Electroheat L 45min

3 Dimensioning of Electro-Technological Components L 45min Industrial Electroheat L 45min lasma Technologies L 45min ower Electronics F 0 Design of ower Electronic witches L 45min Technological ower upply L 45min Active Filters and ower Flow Control L 45min Digital Machines for Driver ignal Generation L 45min Modelling and imulation in ower Electronic ystems L 45min witch Gear and High oltage Technologies F 0 Medium oltage and High-oltage witchgear L 45min Modelling and imulation of witching Devices L 45min witching Devices L 45min Diagnostics of Electric ower Devices L 45min Technology of Low-oltage witching Devices L 45min Transient rocess in witchgears L 45min ystems Analysis and Control F 0 Fuzzy- and Neuro Control L 30min Nichtlineare Regelungssysteme L 30min Optimal Control L 45min Diagnosis and rediction L 45min Digital rocess Automation L 45min Distributed Optimization L 45min roject Work Research & Innovation F 12 rojektseminar L 360min Wahlkatalog F 0 Elective Course L 45min Elective Course L 45min Elective Course L 45min Master-Arbeit mit Kolloquium F 30 Kolloquium zur Master-Arbeit L 45min Masterarbeit MA

4 Grundlagen Basics eminar Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5854 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudenten werden an die Themen der Energie- und Regelungstechnik herangeführt. ie vertiefen ihr Grundlagenwissen in orbereitung auf die folgenden Lehrveranstaltungen. The students are introduced to the topics of the energy and control engineering. They deepen their basic knowledge and are prepared for consecutiv master courses. orkenntnisse Erfüllung der Zulassungsbedingung Fullfillment of the general permission conditions of the study Die Themen des Basic eminar werden zu aktuellen roblemen der Energie- und Regelungstechnik gewählt. The topics of the seminar will be recruited from actual problems in the area of power and control engineering C, kript C, criptum iehe andere Kurse ee other courses flichtkennz.: flichtfach 2162 verwendet in folgenden tudiengängen eite 4 von 100

5 Grundlagen Control ystems Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch 5869 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. u Li W nach Die tudierenden können orkenntnisse Entwurf mehrschleifiger Regelkreise: törgrößenaufschaltung Kaskadenregelung Kopplung und Entkopplung Modellierung von Mehrgrößensystemen: Zustandsraummethoden Zustandsmodell Lösung der Zustandsgleichungen tabilitätsanalyse Mehrgrößensysteme Analyse und ynthese von Mehrgrößensystemen: teuerbarkeit und Beobachtbarkeit Zustandsrückführung Auslegung mittels olvorgabe[sh1] Riccati-Optimal-Regler: roblemformulierung Ableitung der Riccati-Gleichung Optimale Zustandsrückführung Modellprädiktive Regelung (MC): flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung fortgeschrittene roblemstellungen und Methoden (z. B. Kalman-Filter, Riccati-Optimal-Regler, modellprädiktive Regelung) der Regelungs- und ystemtechnik/technische Kybernetik klassifizieren, fortgeschrittene Regelungssysteme für industrielle rozesse analysieren, entwerfen und bewerten. Grundlagen der Mathematik, hysik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Regelungs- und ystemtechnik eite 5 von 100

6 Modellierung mittels prungantwort Modellierung mittels Impulsantwort Algorithmen der MC räsentation, orlesungsskript, Tafelanschrieb J. Lunze: Regelungstechnik 1, 2. pringer. 1996, H. Unbehauen: Regelungstechnik 1, 2. ieweg. 2005, 2000 O. Föllinger: Regelungstechnik, Hüthig E.F. Camacho, C. Bordons: Model redictive Control, pringer J. H. Lee: Model redictive Control. J. Qin, T. A. Badgwell: An Overview of Industrial redictive Control Technology verwendet in folgenden tudiengängen eite 6 von 100

7 Grundlagen Electrical Machines Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 60 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5868 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr.-Ing. habil. Andreas Möckel W nach Turnus:ommersemester In der Lehrveranstaltung Electrical Machines wenden die tudenten ihre Kenntnisse über die Elektrotechnik, der Experimentalphysik, des Maschinenbaus und der Werkstoffe an. ie sind in der Lage Energiewandlungsprozesse zu erkennen, zu systematisieren und zu beschreiben. ie sind befähigt, elektromagnetische orgänge zu analysieren. ie besitzen die Fähigkeiten, das Bewegungsverhalten des Antriebs zu bewerten, zu beeinflussen und die Eigenschaften der Energiewandler vorteilhaft zu nutzen. ie besitzen die Grundkenntnisse der elektromechanischen Energiewandlung. The students of the course electrical machines where focused on the electrical engineering, the experimental physics, the engine building and material theory. There will be able to understand and fully describe the energy conversion. They are also able to analyze electro magnetic action as well as the description of and to affect the running behavior. They will receive the basic knowledge s of the electromagnetic power conversion. orkenntnisse Erfüllung der Zulassungsbedingungen zum tudium Weiter vorausgesetzt werden die im Grundstudium erworbenen Kenntnisse der Mathematik, Experimentalphysik und Mechanik. Eine Übersicht der Maschinenelemente und darüber hinaus Fertigkeiten im technischen Zeichnen und Konstruieren von Maschinenbauteilen erleichtern das erständnis für die Ausführung realer Energiewandler und die zu erfüllenden die Anforderungen. Fullfillment of the general permission conditions of the study Additional previous nowledge s are fundamentals in mechanics, experimental physics and mathematics. Basic overview of machine elements and abilities for technical drawings and construction of machine parts would be helpful. Wirkungsweise rotierender elektrischer Maschinen Ausführungsformen rotierender elektrischer Maschinen Das magnetische Feld in rotierenden elektrischen Maschinen Aufbau und Betriebsverhalten Analytische Beschreibung Gleichspannungsmaschinen Wechselspannungsmaschinen (1 und 3-phasig) Mode of action of electrical machines Design layouts of rotating electrical machines The magnetic field of rotating electrical machines Composition and in service behavior Analytical description DC machines AC machines (1 and 3-phase types) cript, Übungen criptum, Training flichtkennz.: flichtfach Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik G. Müller: Grundlagen elektrischer Maschinen, Elektrische Maschinen. Wiley-CH 2005 Rolf Fischer: Elektrische Maschinen. Hanser Fachbuchverlag 2006 Th.Bödefeld und H.equenz: Elektrische Maschinen. pringer-erlag eite 7 von 100

8 verwendet in folgenden tudiengängen eite 8 von 100

9 Grundlagen Lab Training 1 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5872 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudenten erlangen Fähigkeiten in der Durchführung von Laborpraktika zu energie- systemtechnischen Fragstellungen. ie erhalten Fertigkeiten der selbständigen Ausführung von Laborpraktika. ie werden in die Lage versetzt kritisch Ergebnisse zu bewerten. The students attain abilities in execution from laboratory practical courses to power system oriented aspects. They receive talents of the independent execution of laboratory practical courses. They will be put into the position to critically review lab experiment results. orkenntnisse Erfüllung der Zulassungsbedingungen Fullfillment of the general permission conditions of the study Das Laborpraktikum vermittelt praktische grundlegende Fähigkeiten, ergänzend zu den Lehrinhalten. Es ist geplant, dass die tudenten des 1. emesters Laborpraktika in allen folgenden Disziplinen zu absolvieren haben: - Energietechnik - Energiesysteme - Leistungselektronik - Energiewandlung - Elektrische Maschinen - Regelungstechnik The laboratory practical courses have been design to teach fundamental abilities in addition to the lecture oriented master course contents. It is planned that the students of the 1st term have to complete laboratory practical courses in all following disciplines: - ower engineering - ower ystems - ower Electronics - ower Conversion - Electrical Machines - Automatic Control Engineering C, kript C, criptum Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungs-systeme, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN Khoramnia, G.: Einführung in die elektrische Energietechnik Arbeitsbuch, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1989, IBN Haubrich, H.-J.: Elektrische Energieversorgungssysteme, erlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1993 IBN Oeding, D.; Oswald, B. R.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer- erlag, Berlin Heidelberg, 2004, IBN Isidori; Nonlinear Control ystems, pringer, Berlin, 1995O. Föllinger; Nichtlineare Regelungen I und II, Oldenbourg, München, Wien, 1987 flichtkennz.: flichtfach 2162 verwendet in folgenden tudiengängen eite 9 von 100

10 eite 10 von 100

11 Grundlagen ower Conversion Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 60 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5867 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Ulrich Lüdtke W nach orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Mathematik und hysik für Ingenieure, Grundlagen der Elektrotechnik Maths and physics for engineers, basics in electrical engineering Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Die tudierenden kennen und verstehen die grundlegenden Formen der elektrischen Energiewandlung. ie sind in der Lage, für einfache elektromechanische Wandler die ystemgleichungen aufzustellen. ie verstehen die ystemgleichungen zu linearisieren und in die tandardform zu überführen. Numerische zeitdiskrete erfahren (Blockstrukturen) zur Lösung nichtlinearer ystemgleichungen können angewendet werden. The students should understand the basic forms of the direct electrical energy conversion. They should master the simplest techniques used to establish and to solve the differential equations of an electro-mechanical or a magneto-mechanical system (e.g. linearization, put equation systems into normalized form). They should be able to solve non-linear differential equation systems with help of a commercial package using time discretization. Erscheinungsformen der Energie reversible und irreversible Wandlungen Elektromechanische Wandlung im elektrischen Feld Energie und Koenergie; Energie von ystemen mit mehreren elektrischen Eingängen; Kraft aus virtueller errückung; pannungs-, trom- und Wegdynamik; statischer Arbeitspunkt; Linearisierung des Differentialgleichungssystems; lineare/nichtlineare Eigenschaften Elektromechanische Wandlung im magnetischen Feld Energie und Koenergie; Magnetsysteme mit rotatorischen/translatorischen Elementen; Kraft aus virtueller errückung; lineare/nichtlineare Zusammenhänge; Energie von ystemen mit mehreren Eingängen; pannungs-, trom- und Wegdynamik; Blockstruktur des zu lösenden Differentialgleichungs-ystems; numerische Lösung des Differential-Gleichungssystems (Euler) Irreversible elektrothermische Wandlung Wandlung bei induzierter und kontaktierter tromleitung in Festkörpern, leitfähigen Flüssigkeiten und Gasen; Wandlung durch olarisationswechsel im elektrischen und magnetischen Feld; chwingungsanregung von geladenen Teilchen, Wandlung durch Teilchenstrahlung Thermoelektrische Wandlung rinzipien; idealer und realer Wirkungsgrad; erlustursachen; U,I-Kennlinie Chemoelektrische Wandlung rimär-, ekundär- und Brennstoffzellen; Energiebilanz; toffumsatz; Reaktionsgleichung; Zellenspannung; idealer Wirkungsgrad; U,I-Kennlinie Fotoelektrische Wandlung rinzip; Grenzwirkungsgrad; erlustursachen; U,I-Kennlinie des Fotoelements; Anpassung und erschaltung von Zellen Wandlungen mit der kinetischen Energie elektrisch leitender Fluide rinzipien (magnetohydrodynamisch, elektro-hydrodynamisch); Generatoren; idealer Wirkungsgrad eminare Aufgaben zur Elektrodynamik; Linearisierung; statischer Arbeitspunkt; tabilitätsanalyse; numerische imulation mittels Blockstrukturen Conversion of energy into its different forms reversible and non-reversible conversion from and to electric energy Electromechanical conversion within an electrical field energy and co-energy; electric energy of electro-mechanical systems with several electric inputs; force calculated from virtual displacement; linear and non-linear systems; dynamics of voltage, current 2166 eite 11 von 100

12 and path; static operating point; linearization around an equilibrium state Electro-mechanical conversion within a magnetic field energy and co-energy; magneto-mechanical systems with rotation and translation; force calculated from virtual displacement; magnetic energy of magneto-mechanical systems with several electric inputs; linear and non-linear systems; dynamic of voltage, current and path; numerical solution of non-linear differential equation systems Non-reversible electrothermal conversion conversion with induced and implanted currents in electrical conducting solid objects, fluids and gases; conversion by polarisation shift in the electric and magnetic field; oscillation stimulation of electrically or magnetically charged particle Heat to electricity heat to electricity via free electrons, heat to electricity via bound electrons; elementary cell performance; efficiency Chemical energy to electricity galvanic efficiency in electrochemical reactions; cells; chemical reactions; elementary cell performance; fuel cells as energy converters; cell system performance hotoelectricity photoelectric effect and cells; review of radiation physics; spectral aspects of electric power from photocells (losses, equivalent circuit, cell performance, temperature effects) Conversion of kinetic energy via electrically conducting fluids and gases magnetohydrodynamics; current flow and electric field constraints; magnetohydrodynamic terms in the dynamical equations; Hall- and diagonal Faraday generator Exercises preparation of differential equations for several electromechanical systems; linearization of differential equations around an equilibrium state; numerical simulation of non-linear differential equations Es wird der Tafelvortrag, ergänzt durch Zusammenfassungen mittels vorgefertigter Darstellungen (Folienpräsentation), bevorzugt. Für ausgewählte dynamische orgänge und rozesse werden ideopräsentationen gezeigt. Alle wesentlichen Darstellungen (Bilder und Tafeln) sind aus dem Intranet durch die tudenten abrufbar. Main scientific results are derived on the blackboard. ummaries and repetitions are presented with a laptop (pictures and videos). Essential pictures, tables, diagrams etc. are made available on the intranet. [1] R. Decher: Direct Energy Conversion - Fundamentals of Electric ower roduction New York, Oxford, Oxfford University ress, [2] K.J. Binns,.J. Lawrenson, C.W. Trowbridge: The Analytical and Numerical olution of Electric and Magnetic Fields, John Wiley & ons Ltd, [3] H.-G. Wagemann, H. Eschrich: Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlug tuttgart, B.G. Teubner, [4] H. Wendt,. lazak: Brennstoffzellen Düsseldorf, DI-erlag, verwendet in folgenden tudiengängen eite 12 von 100

13 Grundlagen ower Electronics Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 60 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5866 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jürgen etzoldt Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudierenden kennen grundlegende physikalische rinzipien der Leistungshalbleiter und ihre Anwendung in leistungselektronischen chaltungen. ie verstehen den grundsätzlichen Aufbau von tromrichterschaltungen, die Beanspruchung leistungselektronischer Bauelemente während der Kommutierung und die wichtigsten teuerprinzipien leistungselektronischer chaltungen.ie sind in der Lage leistungselektronische chaltungen in ihrem statischen und dynamischen erhalten und in der Einbindung in einfache Regelkreise zu verstehen und zu dimensionieren. The students learn basic physical principles of semiconductors and its application in power electronic circuits. They study in detailed the fundamental principle of operation of different power converter topologies, the stress on switching elements with regard to commutation techniques and the important converter control concepts. Thereby the students are able to evaluate the static and dynamic characteristic of the power converter and to design and dimension simple control structures. orkenntnisse Ingenieurtechnisches Grundlagenstudium Electrical Engineering Basics Kommutierungs- und chaltvorgänge Klemmenverhalten leistungselektronischer Bauelemente ulsstellerschaltungen ulsbreitenmodulation pannungswechselrichter Netzgeführte tromrichter, hasenanschnittsteuerung teuer-und Regelprinzipien LL- chaltungen Commutation and on/off-sequence Terminal characteristics of basic power electronic elements ulsed switching converters ulse width modulation oltage source inverter Grid controlled inverter hase modulation control Regulator and control principles LL-configuration kript, Arbeitsblätter, imulationstools, Anschauungsmaterial, Laborversuche script/tutorials, work sheets, simulation tools, demonstration materials, laboratory test - Mohan,N.;Undeland,T.M.;Robbins,W.: ower Electronics-Converters, Application, Design ; JohnWiley & ons Inc. New York / Chichester / Brisbane / Toronto / ingapore chröder, D.; Elektrische Antriebe 4 Leistungselektronische chaltungen, pringer erlag, Berlin Heidelberg, 1998 flichtkennz.: flichtfach 2161 eite 13 von 100

14 verwendet in folgenden tudiengängen eite 14 von 100

15 Grundlagen ower ystems Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 60 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5853 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Berechnung und Dynamik von elektrischen Energiesystemen - Reglungs- und chutzeinrichtungen - ysteme im Ungleichgewicht - Calculation of power system dynamics - Basics of control and protection systems - ystem inbalance phenomena orkenntnisse Erfüllung der Zulassungsbedingungen zum tudium Fullfillment of the general permission conditions of the study cript, Rechnerübung criptum, C training Turnus:Wintersemester - Ersatzschaltbilder für 3-phasen-Drehstromsysteme und ihre Komponenten - Äquivalente Kurzschlussmodelle für die Analyse elektrischer Energiesysteme - Bezogene Größen und komplexe Zahlen in elektrischen Energiesystemen - orgänge in elektrischen Energiesystemen, Regelung von Netzwerken - Fehleranalyse - Netzwerkschutz - tabilitätsanalyse - Wirtschaftlichkeit von elektrischen Energiesystemen - 3 phase equivalents for power system components for steady state analysis and fault caclulation - per unit quanitities, complex numbers in electric power systems - phenomena in electric power systems, network control mechanisms - Fault analysis - ower system protection - ower system stability - ower system economics flichtkennz.: flichtfach Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2164 eite 15 von 100

16 [1] Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungssysteme, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN [2] Khoramnia, G.: Einführung in die elektrische Energietechnik Arbeitsbuch, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1989, IBN [3] Haubrich, H.-J.: Elektrische Energieversorgungssysteme, erlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1993 IBN [4] Oeding, D.; Oswald, B. R.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer-erlag, Berlin Heidelberg, 2004, IBN [5] Kundur: "ower ystem Control and tability", Macgraw Hill, 1994 verwendet in folgenden tudiengängen eite 16 von 100

17 Grundlagen ower Technologies Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 60 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5864 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudierenden kennen die physikalischen orgänge bei hohen Feldstärken und trömen und können sie bei der Auslegung der Betriebsmittel anwenden. ie kennen die grundlegenden Ausführungsformen und Funktionsweisen der Betriebsmittel. Das analytische und systemische Denken wird geschult. In den eminaren wird besonders die Eigeninitiative und Arbeitsorganisation herausgebildet. General survey and basic understanding of the physical phenomena in electrical equipments in the field of high electrical field strength and high currents. Knowledge of the dimension and functionality of the equipment and devices. Analytical thinking, self-organisation and own initiative will be trained. orkenntnisse Zulassung zum tudium Fullfillment of the general permission conditions of the study - Grundlagen, physikalische Zusammenhänge, Werkstoffe für die Konstruktion und Dimensionierung von Betriebsmitteln der Energietechnik (elektrische, thermische, mechanische Beanspruchungen, Magnetkräfte, kin und roximityeffekt, Überspannungen) - Grundlagen, physikalische Zusammenhänge, Durch- und Überschlagsverhalten von Isolierstoffen und - systemen - Aufbau und Funktionsweise von Leistungstransformatoren, Freileitungen, Kabeln,.. - chaltgeräte und Anlagentechnik - Design fundamentals of switchgears and distribution systems - Electrical insulation materials and insulation systems - Electromechanical witching Devices for L, M, H - Transformer for ower upply and Energy Distribution - Overhead Transmission - Overhead Cable kript, ideo, chnittmodelle, Exponate, orführungen, Rechnerübungen script, video, examples of the real construction, experiments, seminar (computer and experimental) R,E.Fehr: Industrial ower Distribution, rentice Hall 2002 A. Haddad, D. Warne: Advances in High oltage Engineering, IEE London, 2004 L.v. luis: Transients in ower ystems, Wiley, 2001 E. Kuffel, W..Zaengl, J. Kuffel: High oltage Engineering: Fundamentals, Newnes, 2000 flichtkennz.: flichtfach 2162 verwendet in folgenden tudiengängen eite 17 von 100

18 eite 18 von 100

19 Grundlagen Lab Training 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5860 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudenten vertiefen ihre Fähigkeiten in der Durchführung von Laborpraktika zu energie- systemtechnischen Fragstellungen. ie erhalten weitere Fertigkeiten der selbständigen Ausführung von Laborpraktika. The students will strengthen their laboratory skills. They will be enabled to selfreliant execute laboratory exercises. orkenntnisse Erfolgreicher Abschluss Lab Training I uccessful finalization of Lab Training I Die e des Laborpraktikums 2 werden aus aktuellen Forschungsgebieten einer pezialisierung ausgewählt. Ziel ist dabei die orbereitung der tudenten auf die Forschungs- und Innovationsarbeit des 3. emesters. The topics of the training will be taken from actual research projects. The target of this training is to prepare the students for the innovation work of the 3rd semester. C, kript C, criptum Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungs-systeme, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN Khoramnia, G.: Einführung in die elektrische Energietechnik Arbeitsbuch, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1989, IBN Haubrich, H.-J.: Elektrische Energieversorgungssysteme, erlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1993 IBN Oeding, D.; Oswald, B. R.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer- erlag, Berlin Heidelberg, 2004, IBN Isidori; Nonlinear Control ystems, pringer, Berlin, 1995O. Föllinger; Nichtlineare Regelungen I und II, Oldenbourg, München, Wien, 1987 flichtkennz.: flichtfach 2162 verwendet in folgenden tudiengängen eite 19 von 100

20 Grundlagen imulation Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch 1400 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. u Li W nach Turnus:ommersemester Die tudierenden können Grundbegriffe der Modellierung und imulation und die historische Einordnung der analogen imulation im ergleich zum chwerpunkt der eranstaltung, der digitalen imulation zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter ysteme, darlegen. ie sind in der Lage, imulationsaufgabenstellungen zu bewerten und eine systematische Herangehensweise an die roblemlösung anzuwenden. Die tudierenden testen und beurteilen sowohl die blockorientierte, die zustandsorientierte als auch die objektorientierte imulation einschließlich der pezifika, wie z.b. numerische Integrationsverfahren, physikalische Modellierung. Durch vorgestellte imulationssprachen, -systeme und software (MATLAB/IMULINK, cilab, OpenModelica, HAER) können die tudierenden typische imulationsaufgaben im regelungstechnischen Umfeld und darüber hinaus bewerten und entwickeln. In einem Hausbeleg weist jeder tudierende seine Fähigkeit nach, eine imulationsaufgabe zu lösen und auszuwerten. orkenntnisse Grundlagen der Mathematik, der hysik, der Modellbildung sowie der Regelungs- und ystemtechnik Einführung: Einsatzgebiete, Abgrenzung, Rechenmittel, Arbeitsdefinition, ystematik bei der Bearbeitung von imulationsund Entwurfsaufgaben; ystembegriff (zeitkontiniuerlich, zeitdiskret, qualitativ, ereignis-diskret, chaotisch) mit Aufgabenstellungen ; Analoge imulation: Wesentliche Baugruppen und rogrammierung von Analogrechnern, orzüge und Nachteile analoger Berechnung, heutige Bedeutung ; Digitale imulation: blockorientierte imulation, Integrationsverfahren, Einsatzempfehlungen, algebraische chleifen, chrittweitensteuerung, steife Differenzialgleichungen, Abbruchkriterien; zustandsorientierte imulation linearer teuerungssysteme; physikalische objektorientierte Modellierung und imulation; imulationssprachen und -systeme: MATLAB (Grundaufbau, prache, Matrizen und lineare Algebra, olynome, Interpolation, gewöhnliche Differenzialgleichungen, schwach besetzte Matrizen, M-File-rogrammierung, isualisierung, imulink, Toolboxen, Beispiele); cilab (Grundaufbau, Befehle, Unterschiede zu MATLAB/imulink, Beispiele); objektorientierte Modellierungssprache Modelica und imulationssystem OpenModelica (Merkmale, Modellierungsumgebung, Bibliotheken, Beispiele, Optimierung); HAER (Grundaufbau, vorgefertigte und eigene roblemstellungen, Zeitverhalten, hasendiagramm, Beispiele) räsentation, orlesungsskript, Tafelanschrieb, Übungen im C-ool, Hausbeleg am C flichtkennz.: flichtfach Biran, A., Breiner, M.: MATLAB 5 für Ingenieure, Addison-Wesley, Bossel, H.: imulation dynamischer ysteme, ieweg, Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung 2212 eite 20 von 100

21 Bossel, H.: Modellbildung und imulation, ieweg, Bub, W., Lugner,.: ystematik der Modellbildung, Teil 1: Konzeptionelle Modellbildung, Teil 2: erifikation und alidation, DI-Berichte 925, Modellbildung für Regelung und imulation, DI-erlag,. 1-18, , Cellier, F. E.: Coninuous ystem Modeling, pringer, Cellier, F. E.: Integrated Continuous-ystem Modeling and imulation Environments, In: Linkens, D.A. (Ed.): CAD for Control ystems, Marcel Dekker, New York, 1993, pp Fritzson,.: rinciples of object-oriented modeling and simulation with Modelica 2.1, IEEE ress, Fritzson,.: Introduction to Medeling and imulation of Technical and hysical ystems with Modelica. Wiley-IEEE ress Gomez, C.: Engineering and scientific computing with cilab, Birkhäuser, Hoffmann, J.: MATLAB und IMULINK, Addison-Wesley, Hoffmann, J., Brunner, U.: MATLAB und Tools: Für die imulation dynamischer ysteme, Addison-Wesley, Kocak, H.: Differential and difference equations through computer experiments, (... HAER...), pringer, Otter, M.: Objektorientierte Modellierung hysikalischer ysteme, Teil 1, at - Automatisierungstechnik, (47(1999)1,. A1-A4 (und weitere 15 Teile von OTTER, M. als Haupt-- bzw. Co-Autor und anderer Autoren in Nachfolgeheften). cherf, H.E.: Modellbildung und imulation dynamischer ysteme, Oldenbourg, verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Informatik 2010 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung AT eite 21 von 100

22 Grundlagen pezialized eminar Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5861 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudierenden lernen wissenschaftlich zu arbeiten. Die tudierenden werden in die Lage versetzt ein spezielles wissenschaftliches roblem ihrer Fachrichtung zu lösen. The students will learn how to work scientifically. After the seminar they will be able to solve specific scientific problems on their own. orkenntnisse Abschluss der vorhergehenden Lehrveranstaltungen. uccessful finalization of preceding courses. Die e des speziellen eminars werden aus aktuellen Forschungsgebieten einer pezialisierung ausgewählt. Ziel ist dabei die orbereitung der tudenten auf die Forschungs- und Innovationsarbeit des 3. emesters. The topics of the seminar will be recruited from actual problems in the area of power and control engineering. C, kript C. criptum iehe andere Kurse. ee other courses. flichtkennz.: flichtfach 216 verwendet in folgenden tudiengängen eite 22 von 100

23 Grundlagen Interdisciplinary eminar Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5863 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Frank Berger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 112 W: 6.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik W nach Die tudierenden lernen interdisziplinär wissenschaftlich zu arbeiten. Die tudierenden werden in die Lage versetzt ihrem Fachgebiet übergreifende Aufgaben zu lösen. tudents learn to work scientificly in an interdisciplinary team environment. They will be tought mehtods to achiev scientif results withing they specialization with respect to interfaces to other scientific disciplines. orkenntnisse Abschluss der vorhergehenden Lehrveranstaltungen. uccessful finalization of precedent courses. Alle tudenten eines eminars sollen eine eminararbeit auf dem Gebiet der elektrischen Energietechnik anfertigen. Der Fokus ist dabei auf die Lösung interdisziplinärer robleme gerichtet. Die zu diskutierenden robleme sind dem der einzelnen pezialrichtungen zu entnehmen. Eine eminargruppe enthält dabei einen tudenten einer pezialisierung. All students of a seminar are to make a seminar work in the area of electrical power and control engineering. The focus is arranged thereby on the solution of interdisciplinary problems. The problems which can be discussed are to be inferred from contents of the individual special directions. A group of seminar participants contains thereby one student of each specialization. kript, C criptum, C wird in der eranstaltung bekannt gegeben Actual literature list wil be provided during first seminar. flichtkennz.: flichtfach 2162 verwendet in folgenden tudiengängen eite 23 von 100

24 ower ystems Analysis of Large cale ower ystems and ower Automation Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch 5892 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach orkenntnisse Erfolgreicher Abschluss der vorlaufenden emester flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Kenntnis der oben genannten e hinsichtlich Methodenkompetetenz. Der tudent kann die Methoden eigenständig anwenden und weiterentwickeln. - grundlegende Architektur regelungstechnischer Einrichtungen in Energieübertragungssystemen - Lastflussanalyse (Newton Raphson, Gauss eidel, schnelle entkoppelter, DC Lastfluss) - ensitivitätsanalyse - Lastflusregelung in großen ystemen - Fehleranalyse - Zustandsschätzung - Ökonomische Lastflussverteilung - Optimaler Lastfluss - Lastvorhersage 2164 kript, C-Übung [1] toft,.: ower ystem Economics, A John Wiley & ons, Inc., ublication, New York, 2002 The Electricity Council: ower ystem rotection ol.1, 2, 3, [2] eter eregrinus Ltd., tevenage New Your, 1981 [3] Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungssysteme, Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN [4] Khoramnia, G.: Einführung in die elektrische Energietechnik Arbeitsbuch, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1989, IBN [5] Oeding, D.; Oswald, B. R.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer-erlag, Berlin Heidelberg, 2004, IBN [6] Kundur: "ower ystem Control and tability", Macgraw Hill, 1994 eite 24 von 100

25 verwendet in folgenden tudiengängen eite 25 von 100

26 ower ystems ower Quality Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5893 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Das Fach vermittelt Fachkompetenz auf dem Gebiet der Elektroenergiequalität. Die tudierenden sind in der Lage, die unterschiedlichen Arten der Netzrückwirkungen von Abnehmern wie Oberschwingungen, Zwischenharmonische, pannungsänderungen, pannungsschwankungen und Unsymmetrien zu klassifizieren, mathematisch zu beschreiben und ihren Ursachen zuordnen. ie kennen die Mechanismen der Ausbreitung und Überlagerung einzelner töraussendungen im Elektroenergiesystem. ie sind in der Lage, mathematische Beschreibungen und Berechnungen der töraussendungen vorzunehmen und Maßnahmen zur erbesserung der Elektroenergiequalität abzuleiten und zu überprüfen. ie erlangen einen Überblick über die wichtigsten tandards und den Aufbau des Normenwerkes zur Thematik. Darüber hinaus werden Fähigkeiten zu Durchführung von Messungen der arameter der Elektroenergiequalität erworben. Den tudierenden werden damit anwendungsbereite Kenntnisse und Fähigkeiten zur rationellen Anwendung und Einsparung von Elektroenergie durch icherung einer ausreichenden Elektroenergie vermittelt. The lecture provides competence in the field of power quality. tudents become able to classify the different types of power quality issues such as harmonics, interharmonics, voltage deviations, fluctuations and unbalances, to describe mathematically and to recognize the sources. They know the principles of transmission and interference of single issues in the power system. They are able to mathematically model and calculate power quality issues, and draw conclusions on how to improve power quality and check compensation measures. They obtain an overview on the most important standards and the standardization system of the field. Furthermore the ability is gained to do on-site and field measurements of power quality parameters. Knowledge and ability is provided to rationally use and save electrical energy by ensuring well power quality. Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der Elektrischen Energietechnik, Energiesysteme 1 fundamentals of electrical engineering, fundamentals of electric power engineering, power systems 1 - Elektroenergie als rodukt und Ware - Netzrückwirkungen von Abnehmern, Ursachen und Wirkprinzipien der Minderung der Elektroenergiequalität, grundlegende Zusammenhänge und Auswirkungen - Charakterisierung der Minderungen der EEQ, Qualitätsfaktoren der pannung (Definition, Wirkprinzipien, erträglichkeitspegel national/ international, zulässige Werte, Oberschwingungen, ub- und Zwischenharmonische, Modulation, Flicker, Unsymmetrie) - Energetische Bewertung (Leistungsanteile, Definitionen, Wirkleistung, cheinleistung, Rechtleistung, erschiebungsblindleistung, erzerrungs-, Modulations-, Unsymmetrieblindleistung) - Berechnung und Messung der Minderung der EEQ sowie Maßnahmen zur erbesserung der EEQ (netztechnische 2164 eite 26 von 100

27 Maßnahmen: Blindleistungskompensation, Kondensatoranlagen, augkreisanlagen, statische und dynamische Kompensation, Auswahlkriterien) - Berechnungsgrundlagen und Anwendungsbeispiele (Bemessungsgleichungen, Berechnungsverfahren und algorithmen, Beispiele) Contents/main points: - Electrical energy as a product for sale - ower quality issues of electric loads, sources and effects of power quality impacts, principles and consequences - Characterizing of power quality issues, indices of voltage quality (definition, principles, compatibility levels national/international, permissible limits, harmonics, subharmonics and interharmonics, fluctuation, flicker, unbalance) - Energetic assessment (electric power balance components, definitions, active power, apparent power, Rechtleistung, displacement reactive power, distortion reactive power, modulation reactive power, unbalance reactive power) - Calculation and measurement of power quality issues and power quality Improvement measures (network oriented measures: reactive power compensation, parallel capacitors, harmonic filters, static and dynamic var correction, application criteria) - Basics of calculation and application examples (dimensioning rules, calculation methods and algorithms, examples) Arbeitsblätter Woksheets [1] Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen. Hrsg. erband der Netzbetreiber DN e.. beim DEW, WEW Energieverlag GmbH Frankfurt/M., 2004 [2] Blume, D.; chlabbach, J.; tephanblome, Th.: pannungsqualität in elektrischen Netzen. DE-erlag,1999 Arrillaga, J.; Watson, N.R.; Chen,.: ower ystem Quality Assessment. John Wiley &. ons New York 2000 [3] Wakileh; G.J.: ower ystem Harmonics. pringer-erlag Berlin Heidelberg New York, 2001 verwendet in folgenden tudiengängen eite 27 von 100

28 ower ystems ower upply ystems and ubstations Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5894 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Die tudierenden kennen - Die Grundstrukturen elektrischer Netze, Netzarten und Netzformen - Die Besonderheiten des Netzaufbaus in den verschiedenen pannungsebenen - Die pezifika von Industrienetzen und tadtnetzen - Die Arten und Ausführung der ternpunkterdung - Aufbau und Gestaltung von tationen und chaltanlagen, Grundschaltungen - Den Aufbau von Umspannwerken (UW) und vereinfachten UW - Die trom- und pannungsverhältnisse bei unterschiedlichen Fehlern - Die Kurzschlussstrombeanspruchungen in elektrischen Anlagen - Möglichkeiten der Kurzschlussstrombegrenzung - lanungs- und Gestaltungsgesichtspunkte für elektrische Anlagen Die tudierenden lernen - Die Grundzüge der lanung, Bemessung und Auswahl elektrischer Anlagen und Betriebsmittel - Die Bemessung von ternpunktimpedanzen - Die Berechnung von Ausgleichsvorgängen in Drehstromsystemen - Die Berechnung der Kurzschlussströme - Auslegung von tationen The students know - The principle structures of electric power systems, types and forms of networks - The specific network structure in different voltage ranges - The characteristics of industrial and utility power supply - The types and methods of transformer neutral earthing - Construction and planning of substations and switchgear assemblies, basic electrical design forms - The construction of full-equipped substations and simplified substations - The voltage and current conditions of different fault types - The short-circuit current stresses of electric plant installations - The ways of short-circuit limitation. The students learn - The principles of planning, dimensioning and selecting electric plants and equipment - The dimensioning of neutral earthing impedances - The calculation of transient processes in three-phase systems - The short-circuit calculation - lanning of substations 2164 eite 28 von 100

29 orkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der elektrischen Energietechnik Fundamentals of electrical engineering, fundamentals of electrical power engineering - Aufbau und Gestaltung elektrischer Netze, Besonderheiten von Industrienetzen, Anschlussnetze elektrotechnologischer Anlagen - ternpunktbehandlung - Gestaltung von Freileitungs- und Kabelanlagen - Aufbau und Gestaltung von tationen und chaltanlagen, Gestaltungsprämissen, Grundschaltungen, Umspannwerke, Bauformen im H-, M- und N-Bereich) - Kurzschlussstrombeanspruchungen und begrenzung - Fehlervorgänge und Kurzschlussstromberechnung - Kurzschlussschutz, Erdschlussschutz - tructure and planning of electric power networks, specifics of industrial power supply networks, supply systems of electrotechnique plants - Transformer neutral earthing - lanning of overhead lines and cable systems - Construction and planning of sub-stations and switchgear assemblies, design premises, fundamental electrical lay-out, sub stations, design forms in the H, M and L range) - hort-circuit current stresses and limitation - Fault processes and short-circuit current calculation - hort-circuit current protection, earth fault protection Bildmaterial, Arbeitsblätter ictures, Worksheets [1] ABB Taschenbuch chaltanlagen. Cornelson- erlag Düsseldorf, Bielefeld, 9. Auflage, 1992 [2] Böhme, H.: Mittelspannungsschaltanlagen. erlag Technik Berlin und München, 1998 [3] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. pringer-erlag Berlin Heidelberg New York, 6. Auflage, 2004 [4] Heuck, K.; Dettmann, K.-D.: Elektrische Energieversorgung. ieweg -erlag Wiesbaden, 2002 [5] Balzer, G.; Nelles, D.; Tuttas;C.: Kurzschlußstromberechnung nach DE DE-erlag Berlin und Offenbach, 2001 [6] Oswald, B.: Netzberechnung. DE-erlag Berlin und Offenbach 1997 Herold, G.: [7] Grundlagen der elektrischen Energieversorgung, Teubner erlag tuttgart Teil 1-3 chlabbach, J.: Elekrische Energieversorgung. DE-erlag, 2003 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET eite 29 von 100

30 ower ystems Decentralized ower ystems Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch 5891 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Die tudierenden kennen - Den elektrischen Aufbau des Elektroenergiesystems und dezentraler Erzeugungsanlagen - Die Charakterisierung des Anschlusspunktes im Frequenzbereich durch Kurzschlussleistung und Impedanz-Frequenz- Charakteristik - Das erhalten von ynchron- und Asynchrongeneratoren, netzgeführten und gepulsten Wechselrichtern/Umrichtern im Netz - Die Wechselwirkungen der Erzeugeranlagen mit dem Elektroenergiesystem, robleme der Netzverträglichkeit und pannungsqualität Die tudierenden sind in der Lage - Grundsätzliche energiewirtschaftliche Überlegungen anzustellen - Elektrische Ersatzschaltungen zu entwickeln und Berechnungen der elektrischen Betriebskenngrößen und Netzparameter durchzuführen - Anschlusskonzepte für DEA zu entwickeln und Netzanschlusspunkte für DEA festzulegen (insbes. Windkraftanlagen und Fotovoltaikanlagen im Drehstrom-Nieder- und Mittelspannungsnetz) orkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik, Grundlagen der elektrischen Energietechnik - Aufbau und arameter von Elektroenergieversorgungssystemen - Erneuerbare Energiequellen und Aufbau dezentraler Erzeugungsanlagen - Dezentrale Erzeugung und ersorgung - Windkraftanlagen - Fotovoltaikanlagen - irtuelles Kraftwerk - Netzverträglichkeit und pannungsqualität, Beherrschung der Netzrückwirkungen - Grundsätze für den arallelbetrieb von DEA mit dem Netz - ystemstabilität und Erzeugungsmanagement Bildmaterial und Arbeitsblätter eite 30 von 100

31 [1] Knies, K. u.a.: Regenerative Energien. DE erlag Berlin, 2004 [2] Heier,.: Windkraftanlagen, Teubner-erlag tuttgart, 2005 [3] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze. pringer-erlag Berlin Heidelberg New York, 6. Auflage, 2004 [4] Heuck, K.; Dettmann, K.-D.: Elektrische Energieversorgung. ieweg -erlag Wiesbaden, 2002 [5] Herold, G.: Grundlagen der elektrischen Energieversorgung, Teubner erlag tuttgart Teil verwendet in folgenden tudiengängen eite 31 von 100

32 ower ystems Interconnected ower ystems and Energy Markets Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5889 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Turnus:Wintersemester Kenntnis der oben genannten e hinsichtlich Methodenkompetetenz. Der tudent kann die Methoden eigenständig anwenden und weiterentwickeln Knowledge of above mentioned topics. The sutdent is able to apply the methodologies and is able to further develop them. orkenntnisse Erfolgreicher Abschluss der vorlaufenden emester uccessful finalization of precendent courses. - Dynamisches erhalten von erbundsystemen - truktur und Regelung von erbundsystemen, weltweit - Basisstruktur vom Energiemärkten in Europa, Nordamerika, üdamerika und Asien - Einführung in die Markttheorie - Teilnehmer und Regeln des liberalisierten Energiemarktes - Engpassmanagement - ortfoliomanagement - Risikomanagement - Dynamics of interconnected power systems - Interconnected power system operation - Basic structure of energy markets in Europe - Introduction to market theory - layer in deregulated markets - Congestion Management - ortfolio Management - Risk Management cript, Rechnerübung, Exkursion, rojektarbeit criptum, C training, Excursion, roject Work flichtkennz.: flichtfach Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2164 eite 32 von 100

33 [1] toft,.: ower ystem Economics, A John Wiley & ons, Inc., ublication, New York, 2002, IBN [2] Gerke, W.; Hennis, M.; chäffner, D.: Der tromhandel, F.A.Z. Institut, Frankfurt am Main, 2000, IBN [3] Zander, W.; Riedel, M.; Held, Ch.; Ritzau, M.; Tomerius, C.: trombeschaffung im liberalisierten Energiemarkt, Fachverlag Deutscher Wetterdienst GmbH, Köln 2000, IBN X [4] Ridder, N.: Öffentliche Energieversorgung im Wandel, Tectum erlag, Marburg, 2003, IBN verwendet in folgenden tudiengängen eite 33 von 100

34 ower ystems ower ystem Dynamics, HDC and FACT Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 5890 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Dirk Westermann W nach Turnus:Wintersemester Kenntnis der oben genannten e hinsichtlich Methodenkompetetenz. Der tudent kann die Methoden eigenständig anwenden und weiterentwickeln Knowledge of above mentioned topics. The sutdent is able to apply the methodologies and is able to further develop them, orkenntnisse Erfolgreicher Abschluss der vorlaufenden emester uccessful finalization of predecent courses - Regelungssystem für Kurzzeitdynamik - Dämpfungsregelung - Modalanalyse, Eigenwertanalyse - Reglerwentwurf für Erregungsregelung - ystementwurf, Führung und Regelung von FACT Elementen (C, TCC, TATCOM, AC, UFC) - ystementwurf, Führung und Regelung von thristorbasierten pannungskonvertern und HGÜ - Anwendung von FACT und HGÜ für die Regelung von Energieübertragungssystemen - Control systems for short term dynamics - Damping control - Modal analysis, Eigenvalue analysis - Control system design excitation control - ystem design for FACT devices - HDC and FACT devices - structure and components - Application of FACT and HDC cript, Rechnerübung criptum, C training flichtkennz.: flichtfach Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik [1] toft,.: ower ystem Economics, A John Wiley & ons, Inc., ublication, New York, 2002 [2] The Electricity Council: ower ystem rotection ol.1, 2, 3, [3] eter eregrinus Ltd., tevenage New Your, 1981 [4] Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungssysteme, Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN eite 34 von 100