Modulhandbuch Master Electrical ower and Control Engineering tudienordnungsversion: 2013 Erstellt am: Mittwoch 25 November 2015 aus der O Datenbank der TU Ilmenau
Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Grundlagen der Energiesysteme und -geräte F 10 Grundlagen der Energiesysteme und -geräte (EE1 / ETG1) - ECE 4 3 1 L 10 100915 Regelungs- und ystemtechnik 2- rofil EIT F 5 Regelungs- und ystemtechnik 2 - rofil EIT 2 1 1 L 5 100273 Modellbildung und imulation L 5 Modellbildung 1 1 0 L 3 6316 imulation 1 1 0 L 2 1400 Leistungselektronik 2 - Theorie F 5 Leistungselektronik 2 - Theorie 2 2 1 L 30min 5 101345 Elektrische Maschinen 1 F 5 Elektrische Maschinen 1 2 1 0 L 45min 5 100265 Module aus Wahlkatalog Grundlagen des Betriebs und die Analyse elektrischer Energiesysteme (EE2) Grundlagen des Betriebs und der Analyse elektrischer Energiesysteme Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme (EE3) F 5 100920 2 2 0 L 30min 5 100269 F 5 100921 Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme 2 2 0 L 30min 5 100730 Elektroenergie- und Netzqualität (EEQ) F 5 100922 Elektroenergie- und Netzqualität 3 1 0 L 30min 5 100270 Berechnung elektrischer Netze und Anlagen (BENA) F 5 100923 Berechnung elektrischer Netze und Anlagen 3 1 0 L 30min 5 100731 Netzdynamik, HGÜ und FACT (EE4) F 5 100924 Netzdynamik, HGÜ und FACT 2 2 0 L 30min 5 100758 chutz elektrischer Netze und Anlagen (ENA) F 5 100925 chutz elektrischer Netze und Anlagen Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung (EE) Dezentrale und zentrale Elektroenergieversorgung 3 1 0 L 30min 5 100732 F 5 100926 3 1 0 L 30min 5 100733 Elektrische Maschinen 2 F 5 100927 Elektrische Maschinen 2 2 1 0 L 45min 5 100736 Magnetische Kreise in Energiewandlern F 5 100928 Magnetische Kreise in Energiewandlern 2 1 0 L 30min 5 100737
Auslegung elektrischer Maschinen F 5 100929 Auslegung elektrischer Maschinen 2 2 0 L 45min 5 100738 Nichtlineare Regelungssysteme 1 F 5 100934 Nichtlineare Regelungssysteme 1 2 1 1 L 5 100498 ystemidentifikation F 5 100936 ystemidentifikation 2 1 1 L 5 100427 Digitale Regelungssysteme F 5 100380 Digitale Regelungssysteme 2 1 1 L 5 100415 Nichtlineare Regelungssysteme 2 F 5 100938 Nichtlineare Regelungssysteme 2 2 1 1 L 5 100762 Fuzzy und Neuro Control F 5 100939 Fuzzy- and Neuro Control 2 1 1 L 5 100726 Dynamische rozessoptimierung F 5 100940 Dynamische rozessoptimierung 2 1 1 L 5 8195 Adaptive und strukturvariable Regelungssysteme F 5 100908 Adaptive und strukturvariable Regelungssysteme 2 1 1 L 5 100755 Elektroprozesstechnik F 5 100930 Elektroprozesstechnik 2 2 0 L 30min 5 100495 Wärme- und toffübertragung F 5 100931 Wärme- und toffübertragung 2 2 0 L 30min 5 5461 Elektrische Energiewandlung F 5 100932 Elektrische Energiewandlung 2 2 0 L 30min 5 1349 Numerische imulation in der Elektroprozesstechnik F 5 100933 Numerische imulation in der Elektroprozesstechnik 2 2 0 L 30min 5 100740 Lichtbogen und Kontaktphysik F 5 100942 Lichtbogen und Kontaktphysik 2 1 0 L 45min 5 100745 Blitz- und Überspannungsschutz (BUE) F 5 100943 Blitz- und Überspannungsschutz 2 2 0 L 30min 5 100746 Elektrotechnische Geräte und Anlagen F 5 100946 Elektrotechnische Geräte und Anlagen 2 1 0 L 60min 5 100757 Technologie der chaltgeräte F 5 100947 Technologie der chaltgeräte 2 1 1 L 60min 5 100754 Transiente orgänge in elektrischen Anlagen (TA) F 5 100948 Transiente orgänge in elektrischen Anlagen 2 2 0 L 30min 5 100749 Transientenmesstechnik (TMT) F 5 100949
Transientenmesstechnik 2 2 0 L 30min 5 100750 Auslegung leistungselektronischer chalter F 5 100950 Auslegung leistungselektronischer chalter 2 1 0 L 30min 5 100751 Technologische tromversorgung F 5 100951 Technologische tromversorgung 2 1 0 L 30min 5 100752 Aktive Filter und Leistungsflussregelung F 5 100952 Aktive Filter und Leistungsflussregelung in elektrischen Netzen Modellbildung und imulation in leistungselektronischen Netzen Modellbildung und imulation in leistungselektronischen Netzen 2 2 0 L 45min 5 5502 F 5 100953 2 2 0 L 30min 5 100753 Ansteuerautomaten F 5 100954 Ansteuerautomaten 2 2 0 L 30min 5 5503 Technisch-wissensschaftliches pezialseminar F 5 Technisch-wissensschaftliches pezialseminar 0 3 0 L 5 100727 Interdisziplinäres eminar F 5 Interdisziplinäres eminar 0 3 0 L 5 100728 Innovationsarbeit F 15 Abschlusskolloquium zur Innovationsarbeit L 30min 0 101125 Innovationsarbeit L 450min 15 100729 Master-Arbeit mit Kolloquium F 30 Kolloquium zur Master-Arbeit L 45min 5 8130 Masterarbeit MA 6 25 5865
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Grundlagen der Energiesysteme und -geräte Modulnummer: 100859 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - Typische Netzformen und -ebenen - erschiedenen Betriebsfälle - Elektrischer Geräte - 1ph. Berechnung von Drehstromsystemen mit p.u.-größen - ymmetrischen Komponenten - Aufbau und Modellierung von Netzelementen für quasi stationäre Berechnungen - Grundlagen Netzschutz Erwerb von Kompetenzen - Anwendung von Zeigerdiagrammen - Leistungsflussberechnung nicht vermaschter Netze - Funktionsweise von elektrischen Energiesystemen - Berechnung von unsymmetrischen Belastungen - Durchführung einfacher Fehlerrechnungen - elbständiges Bearbeiten technisch, wissenschaftlicher Fragestellungen orraussetzungen für die Teilnahme Erfüllung der Zulassungsbedingungen zum tudium eite 5 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Grundlagen der Energiesysteme und -geräte Grundlagen der Energiesysteme und -geräte (EE1 / ETG1) - ECE Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 100915 rüfungsnummer:2100515 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester 4 3 1 Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - Typische Netzformen und -ebenen - erschiedenen Betriebsfälle - Elektrischer Geräte - 1ph. Berechnung von Drehstromsystemen mit p.u.-größen - ymmetrischen Komponenten - Aufbau und Modellierung von Netzelementen für quasi stationäre Berechnungen - Grundlagen Netzschutz Erwerb von Kompetenzen - Anwendung von Zeigerdiagrammen - Leistungsflussberechnung nicht vermaschter Netze - Funktionsweise von elektrischen Energiesystemen - Berechnung von unsymmetrischen Belastungen - Durchführung einfacher Fehlerrechnungen - elbständiges Bearbeiten technisch, wissenschaftlicher Fragestellungen orkenntnisse - ingenieurwissenschaftliches Grundstudium - Grundlagen der Elektrotechnik, Mathematik Inhalt - Mathematische Grundlagen - Betriebsmittelmodelle - Grundlegende Betriebssituationen Medienformen kript, Folien, Tafelbilder, Arbeitsblätter Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 10 Workload (h): 300 Anteil elbststudium (h): 188 W: 8.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] Heuck; K.; Dettmann K.-D. : Elektrische Energieversorgung: ieweg-erlag Wiesbaden, 2004 [2] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer 2004 [3] Crastan,.: Elektrische Energieversorgung 1, pringer, 2000 [4] Handschin, E.: Elektrische Energieübertragungssysteme, Dr. Alfred Hüthig erlag GmbH, Heidelberg, 1987, IBN 3-7785- 2164 eite 6 von 129
1401-6 [5] Kundur: "ower ystem Control and tability", Macgraw Hill, 1994 Die alternative rüfungsleistung besteht aus zwei 30-minütigen Gesprächen sowie einer praktischen Arbeit. Die Gespräche gehen jeweils mit 40 unkten, die praktische Arbeit mit 20 unkten in die Gesamtbewertung ein. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2013 eite 7 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Regelungs- und ystemtechnik 2- rofil EIT Modulnummer: 100860 Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden können für ein nichtlineares Zustandsraummodell eine an einer Trajektorie gültige lineare Approximation bestimmen. Die tudierenden kennen die Lösungen und grundlegenden Eigenschaften von zeitvarianten und zeitinvarianten linearen ystemen im Zeitkontinuierlichen und Zeitdiskreten. Die tudierenden sind in der Lage, lineare Abtastmodelle zu bestimmen. Die tudierenden sind befähigt, die wichtigsten tabilitätskonzepte und -kriterien bei linearen ystemen anzuwenden. Die tudierenden können die Konzepte teuerbarkeit und Beobachtbarkeit auf Anwendungen übertragen und diese anhand von Kriterien problemangepaßt analysieren. Die tudierenden beherrschen den Entwurf von Zustandsreglern und Zustandsbeobachtern mit Hilfe der Formel von Ackermann. Die tudierenden können Folgeregelungen für lineare Eingrößensysteme auslegen. Die tudierenden können Entkopplungsregler für lineare Mehrgrößensysteme entwerfen. orraussetzungen für die Teilnahme Regelungs- und ystemtechnik 1 schriftliche rüfung (120 Minuten) eite 8 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Regelungs- und ystemtechnik 2- rofil EIT Regelungs- und ystemtechnik 2 - rofil EIT Fachabschluss: mehrere Teilleistungen prache: Deutsch Fachnummer: 100273 rüfungsnummer:220333 Fachverantwortlich: rof. Dr. Johann Reger W nach Fachsemester 2 1 1 Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2213 Die tudierenden können für ein nichtlineares Zustandsraummodell eine an einer Trajektorie gültige lineare Approximation bestimmen. Die tudierenden kennen die Lösungen und grundlegenden Eigenschaften von zeitvarianten und zeitinvarianten linearen ystemen im Zeitkontinuierlichen und Zeitdiskreten. Die tudierenden sind in der Lage, lineare Abtastmodelle zu bestimmen. Die tudierenden sind befähigt, die wichtigsten tabilitätskonzepte und -kriterien bei linearen ystemen anzuwenden. Die tudierenden können die Konzepte teuerbarkeit und Beobachtbarkeit auf Anwendungen übertragen und diese anhand von Kriterien problemangepaßt analysieren. Die tudierenden beherrschen den Entwurf von Zustandsreglern und Zustandsbeobachtern mit Hilfe der Formel von Ackermann. Die tudierenden können Folgeregelungen für lineare Eingrößensysteme auslegen. Die tudierenden können Entkopplungsregler für lineare Mehrgrößensysteme entwerfen. orkenntnisse Abgeschlossenes gemeinsames ingenieurwissenschaftliches Grundstudium (GIG) Inhalt http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/regelungs-und-systemtechnik-2 Medienformen Entwicklung an der Tafel, Beiblätter, Übungsblätter und imulationsbeispiele unter: http://www.tu-ilmenau.de/regelungstechnik/lehre/regelungs-und-systemtechnik-2 Literatur Ludyk, G., Theoretische Regelungstechnik 1 & 2, pringer, 1995 Olsder, G., van der Woude, J., Mathematical ystems Theory, D, 3. Auflage, 2004 Rugh, W., Linear ystem Theory, rentice Hall, 2. Auflage, 1996 Zusätzlich zur rüfungsleistumng muss das raktikum positiv abgeschlossen werden. eite 9 von 129
verwendet in folgenden tudiengängen Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung AT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung AT Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung AT eite 10 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Modellbildung und imulation Modulnummer: 100861 Modulverantwortlich: rof. Dr. Christoph Ament Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden können für wesentliche technische ysteme ein mathematisches Modell aufbauen, das für Analyse, imulation und Reglerentwurf geeignet ist. ie kennen wesentliche Modellbildungsprinzipien der theoretischen Modellbildung und können im Rahmen einer experimentellen Modellbildung eine arameteridentifikation und eine Modellvalidierung durchführen. 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. orraussetzungen für die Teilnahme orausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer: Mathematik 1 und 2 hysik 1 und 2 Elektrotechnik 1 eite 11 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Modellbildung und imulation Modellbildung Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 6316 rüfungsnummer:2200386 Fachverantwortlich: rof. Dr. Christoph Ament W nach Fachsemester 1 1 0 Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2211 Die tudierenden können für wesentliche technische ysteme ein mathematisches Modell aufbauen, das für Analyse, imulation und Reglerentwurf geeignet ist. ie kennen wesentliche Modellbildungsprinzipien der theoretischen Modellbildung und können im Rahmen einer experimentellen Modellbildung eine arameteridentifikation und eine Modellvalidierung durchführen. orkenntnisse orausgesetzt wird der erfolgreiche Abschluss folgender Fächer: Mathematik 1 und 2 hysik 1 und 2 Elektrotechnik 1 Inhalt Möchte man das erhalten eines technischen ystems vor seiner Realisierung simulativ untersuchen oder eine Regelung für das ystem entwerfen, benötigt man ein Modell (also eine mathematische Beschreibung) des ystems. Die Entwicklung eines geeigneten Modells kann sich in der raxis als aufwändig erweisen. In der orlesung werden systematische orgehensweisen und Methoden für eine effiziente Modellbildung entwickelt. Dabei wird in die Wege der theoretischen und experimentellen Modellbildung unterschieden. Nach einer Einführung (Kapitel 1) werden zunächst Methoden der theoretischen Modellbildung (Kapitel 2) vorgestellt. Ausgangspunkt sind Modellansätze und Modellbildungsprinzipien in verschiedenen physikalischen Domänen wie z.b. der Mechanik. Diese werden durch Analogiebetrachtungen und die Darstellung im Blockschaltbild miteinander verknüpft, und Methoden zur Modellvereinfachung werden diskutiert. Für die experimentelle Modellbildung (Kapitel 3-5) werden allgemeine Modellansätze eingeführt und anschließend Methoden Identifikation von Modellparametern aus Messdaten entwickelt. Zur effizienten experimentellen Analyse von ystemen wird die Möglichkeit der Modellvalidierung durch statistische Tests vorgestellt. Die Kapitel der orlesung gliedern sich wie folgt: 1. Einführung 2. hysikalische ( Whitebox ) Modelle 3. Allgemeine ( Blackbox ) Modelle 4. arameteridentifikation 5. Modellvalidierung durch statistische Tests eite 12 von 129
Medienformen Die Konzepte werden während der orlesung an der Tafel entwickelt. Über Beamer steht ergänzend das kript mit Beispielen und Zusammenfassungen zur erfügung. Zur eranschaulichung werden numerische imulationen gezeigt. Das kript kann im Copyshop erworben oder im DF-Format frei herunter geladen werden. Auf der orlesungs-webseite finden sich weiterhin aktuelle Informationen, Übungsaufgaben und Unterlagen zur rüfungsvorbereitung. Literatur R. Isermann, M. Münchhof: Identification of Dynamic ystems An Introduction with Applications, pringer erlag, 2011 J. Wernstedt: Experimentelle rozessanalyse, EB erlag Technik, 1989 K. Janschek: ystementwurf mechatronischer ysteme, Methoden Modelle Konzepte, pringer, 2010 W. Kleppmann: Taschenbuch ersuchsplanung, rodukte und rozesse optimieren, 7. Auflage, Hanser, 2011 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung AT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung AT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT eite 13 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: imulation Modellbildung und imulation Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1400 Fachverantwortlich: rof. Dr. u Li W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen rüfungsnummer:2200387 1 1 0 Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 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 Inhalt 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); Einführung in die objektorientierte Modellierungssprache Modelica und das imulationssystem OpenModelica (Merkmale, Modellierungsumgebung, Bibliotheken, Beispiele, Optimierung); HAER (Grundaufbau, vorgefertigte und eigene roblemstellungen, Zeitverhalten, hasendiagramm, Beispiele) Medienformen räsentation, orlesungsskript, Tafelanschrieb, Übungen im C-ool, Hausbeleg am C Literatur flichtkennz.: flichtfach Biran, A., Breiner, M.: MATLAB 5 für Ingenieure, Addison-Wesley, 1999. Bossel, H.: imulation dynamischer ysteme, ieweg, 1987. Art der Notengebung: unbenotet Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 2212 eite 14 von 129
Bossel, H.: Modellbildung und imulation, ieweg, 1992. 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,. 19-43, 1992. Cellier, F. E.: Coninuous ystem Modeling, pringer, 1991. 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. 1-29. Fritzson,.: rinciples of object-oriented modeling and simulation with Modelica 2.1, IEEE ress, 2004. Fritzson,.: Introduction to Medeling and imulation of Technical and hysical ystems with Modelica. Wiley-IEEE ress. 2011 Gomez, C.: Engineering and scientific computing with cilab, Birkhäuser, 1999. Hoffmann, J.: MATLAB und IMULINK, Addison-Wesley, 1998. Hoffmann, J., Brunner, U.: MATLAB und Tools: Für die imulation dynamischer ysteme, Addison-Wesley, 2002. Kocak, H.: Differential and difference equations through computer experiments, (... HAER...), pringer, 1989. 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, 2003. Mündliche rüfung, 30 min. (für Bachelor-tudiengänge bis rüfungsordnungsversion 2012) bzw. Max. 40 unkte für schriftlichen Beleg im Fach imulation als Bestandteil des Moduls "Modellbildung und imulation" verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ABT Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Informatik 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ABT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung AT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung AT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ABT Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Informatik 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 eite 15 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Leistungselektronik 2 - Theorie Modulnummer: 101489 Modulverantwortlich: rof. Dr. Jürgen etzoldt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden kennen grundlegende systematische Zusammenhänge zwischen chalternetzwerk, Kommutierungsprinzip, teuerverfahren und Eigenschaften leistungselektronischer chaltungen. ie sind in der Lage, leistungselektronische ysteme im elektrischen Energiesystem zu entwerfen und zu dimensionieren. ie können leistungselektronische chalternetzwerke in Einheit mit deren Regelstrategie auf unterschiedlichen Abstraktionen beschreiben und die ystemstabilität bewerten. ie haben einen vollständigen Überblick über alle schaltungstechnischen Möglichkeiten der Leistungselektronik. orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen des ingenieurwissenschaftlichen tudiums eite 16 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Leistungselektronik 2 - Theorie Leistungselektronik 2 - Theorie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 101345 rüfungsnummer:2100542 Fachverantwortlich: rof. Dr. Jürgen etzoldt W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 2 2 1 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 5.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2161 Die tudierenden kennen grundlegende systematische Zusammenhänge zwischen chalternetzwerk, Kommutierungsprinzip, teuerverfahren und Eigenschaften leistungselektronischer chaltungen. ie sind in der Lage, leistungselektronische ysteme im elektrischen Energiesystem zu entwerfen und zu dimensionieren. ie können leistungselektronische chalternetzwerke in Einheit mit deren Regelstrategie auf unterschiedlichen Abstraktionen beschreiben und die ystemstabilität bewerten. ie haben einen vollständigen Überblick über alle schaltungstechnischen Möglichkeiten der Leistungselektronik. orkenntnisse - Grundlagen des ingenieurwissenschaftlichen tudiums Inhalt chalternetzwerke und teuerfreiheitsgrade chaltfunktion s und teuerfunktion d Ansteuerprinzipien verallgemeinerte WM-erfahren Energieübertragung über chalternetzwerke von Netz 1 zu Netz 2 (1 bis 3 hasen, 2 bis 5 Leitersysteme) Kaskadierung (Reihen- und arallel) Klassifizierung von tromrichterschaltungen ymmetrische Komponenten und Nullsysteme Hochfrequenzverhalten von R-ystemen (einschließlich EM-Wirkungen) Thermische Dimensionierung und Modelle Theoretische Beschreibung von R-ystemen auf unterschiedlichen Modellebenen teuer- und Regelstrategien tabilität, systemtheoretische Beschreibung Medienformen kript, Arbeitsblätter, imulationstools, Anschauungsmaterial, Laborversuche Literatur wird in der eranstaltung bekannt gegeben eite 17 von 129
verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Electrical ower and Control Engineering 2013 eite 18 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Elektrische Maschinen 1 Modulnummer: 100647 Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden kennen grundlegende physikalische rinzipien der mechanischen Energiewandlung. ie verstehen den grundsätzlichen Wicklungsaufbau, die Feldverteilung und die Drehmomentbildung von tator und Rotor rotierender elektrischer Maschinen. ie sind in der Lage, das Grundprinzip, den Aufbau und das Betriebsverhalten von Gleichstrom-,Drehstromasynchron- und Drehstromsynchronmaschinen zu verstehen und anzuwenden. orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen des ingenieurwissenschaftlichen tudiums eite 19 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Elektrische Maschinen 1 Elektrische Maschinen 1 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 45 min prache: Deutsch Fachnummer: 100265 Fachverantwortlich: Dr. Andreas Möckel W nach Fachsemester 2 1 0 Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt flichtkennz.: flichtfach rüfungsnummer:2100413 Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der Lehrveranstaltung Elektrische Maschinen 1 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 und die im Einsatzfall gegebenen Anforderungen durch die Wahl des Energiewandlers zu entsprechen. Dabei bewerten sie Formen und Zyklen des Antriebs und wählen die Komponenten des Antriebs aus. ie besitzen die Fähigkeiten, das Bewegungsverhalten des Antriebs zu bewerten und sowohl die elektronischen Ansteuerungen auszuwählen als auch die Eigenschaften der Energiewandler vorteilhaft zu nutzen. Damit besitzen sie die Kenntnisse, Wissensgebiete zu kombinieren und kreativ Antriebsaufgaben zu lösen. orausgesetzt 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. 2165 1. Wirkungsweise rotierender elektrischer Maschinen 2. Das magnetische Feld in rotierenden elektrischen Maschinen 3. Aufbau, modellbasierte Beschreibung, Ableitung des Betriebsverhalten, Hinweise zum vorteilhaften Einsatz des jeweiligen Maschinentyps, Möglichkeiten zur teuerung und Regelung für die Grundformen von: dreiphasige symmetrische ynchronmaschine dreiphasige symmetrische Asynchronmaschine elektrisch und permanentmagneterregte Gleichstrommaschine Medienformen orlesungsskript, Foliensatz, interaktive Maschinenmodelle, Anschauungsobjekte, isualisierungstools Literatur Fischer, R.: Elektrische Maschinen Carl Hanser erlag München/Wien Müller, G.: Grundlagen elektrischer Maschinen CH erlagsgesellschaft mbh Bödefeld/equenz: Elektrische Maschinen pringer-erlag Wien eite 20 von 129
oigt, K.: Berechnung elektrischer Maschinen CH erlagsgesellschaft mbh tölting, Kallenbach: Handbuch Elektrische Kleinantriebe Hanser erlag Nürnberg,W.: Die Asynchronmaschine - pringer erlag Berlin/Göttingen/Heidelberg Nürnberg,W.: Die rüfung elektrischer Maschinen - pringer erlag Berlin/Göttingen/Heidelberg» Richter,R.: Elektrische Maschinen Band I- - erlag Birkhäuser Basel/tuttgart» equenz,h.: Wicklungen elektrischer Maschinen - pringer-erlag Wien verwendet in folgenden tudiengängen Master Regenerative Energietechnik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2013 eite 21 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Grundlagen des Betriebs und die Analyse elektrischer Energiesysteme (EE2) Modulnummer: 100920 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - ystemmodell in ierpolform - Leistungsflussberechnung - Leistungs-Frequenz-Regelung und erbundbetrieb - Grundlagen Winkel-, Frequenz- und pannungsstabilität - Grundbegriffe der Energiewirtschaft Erwerb von Kompetenzen - Aufbau eines stationäres linearen Netzmodells und die stationäre Netzberechnung durchzuführen - Beschreibung Aufgaben der Netzbetriebsführung - Einordnung dynamische orgänge in elektrischen Energiesystemen - Bewertung des Leistungs-Frequenzverhalten eines elektrischen Energiesystems und Berechnung wesentlicher arameter - erständnis Instabilitätsmechanismen - Netzstrukturen analysieren und grundlegende Maßnahmen zur Blackoutverhinderung formulieren - Durchführung einfacher tabilitätsuntersuchungen an vorgegebenen Netzstrukturen durchzuführen unter Anwendung von Winkelkriterium, Flächenkriterium oder pannungsindikatoren - Kenntnis und Berechnung energiewirtschaftlicher Kennzahlen - Durchführung ariantenvergleich Netzausbau unter Anwendung Barwertmethode und Annutitätenmethode orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Energiesysteme und -geräte - (EE1 / ETG1) eite 22 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Grundlagen des Betriebs und die Analyse elektrischer Energiesysteme (EE2) Grundlagen des Betriebs und der Analyse elektrischer Energiesysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 100269 rüfungsnummer:2100418 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 2 2 0 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - Kenntnis über Kraftwerks- und Lasttypen und deren Beitrag zur Netzregelung - Aufbau von Leitsystemen - Aufbau des Europäischen erbundnetzes inkl. der maßgeblichen Akteure - orgänge die zu Blackouts führen - maßgeblichen Technologien für Netzregler hinsichtlich Leistungsflussregelung und pannungsregelung - erfahren der tabilitätsanalyse (Winkel-, Frequenz- und pannungsstabilität) - Grundbegriffe der Energiewirtschaft 2164 Erwerb von Kompetenzen - Aufbau eines stationären linearen Netzmodells und Durchführen stationärer Netzberechnungen - Beschreibung der Aufgaben der Netzbetriebsführung - Einordnung und Analyse dynamischer orgänge im elektrischen Energiesystem - Bewertung des Leistungs-Frequenzverhaltens in elektr. Energiesystemen und Berechnung wesentlicher arameter der Netzregelung - Analyse von Netzstrukturen und Formulierung grundlegender Maßnahmen zur Blackout-erhinderung - Durchführung einfacher tabilitätsuntersuchungen an vorgegebenen Netzstrukturen (unter Anwendung von Winkelkriterium, Flächenkriterium oder pannungsindikatoren) - Kenntnis energiewirtschaftlicher Kennzahlen und Durchführung von einfachen Wirtschaftlichkeitsberechnungen für Netzausbaumaßnahmen (Barwert-, Annuitätenmethode, Return on Investment, Interner Zinsfluss, Kapitalwert) orkenntnisse Grundlagen der Elektrotechnik Grundlagen der Energietechnik Grundlagen Energiesysteme- und Geräte oder Elektrische Energiesysteme 1 Inhalt - tationäre Netzberechnung Leistungsflussberechnung - Netzregelung Leistungs-Frequenz-Regelung - tabilitätsbetrachtungen - Blackouts in elektrischen Energiesystemen - Grundbegriffe der Energiewirtschaft eite 23 von 129
Medienformen Folien, Tafelbilder, Arbeitsblätter Literatur [1] Heuck; K.; Dettmann K.-D. : Elektrische Energieversorgung: ieweg-erlag Wiesbaden, 2004 [2] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer 2004 [3] Crastan,.: Elektrische Energieversorgung 1, pringer, 2000 [4] Crastan,.: Elektrische Energieversorgung 2, pringer, 2004 [5] Kundur: "ower ystem Control and tability", Macgraw Hill, 1994 rüfungsvoraussetzung: Bestandene rüfungsleistung Grundlagen der Energiesysteme und geräte (Teil Elektrische Energiesysteme 1) bzw. Elektrische Energiesysteme 1 verwendet in folgenden tudiengängen Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung ET Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET eite 24 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme (EE3) Modulnummer: 100921 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - Architektur und Funktionsweisen von Netzleittechniken - Leistungsflussanalyse (Newton Raphson, Gauss eidel, schnell entkoppelte, Gleichstromleistungsfluss Berechnung) - ensitivitätsanalyse - Fehleranalyse - Netzreduktion - Optimale Leistungsflussberechnung - Kommunikationsprotokolle - rognose und orhersage Erwerb von Kompetenzen - Leistungsflussberechnungen vermaschter Energiesysteme - Leistungsflussregelung in großen ystemen - Durchführung Fehleranalysen orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der Energiesysteme und -geräte (EE1 und ETG1) Grundlagen Betrieb elektrische Energiesysteme (EE2) eite 25 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme (EE3) Netzleittechnik und Energiemanagementsysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 100730 rüfungsnummer:2100473 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 2 2 0 Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - Architektur und Funktionsweisen von Netzleittechniken - Leistungsflussanalyse (Newton Raphson, Gauss eidel, schnell entkoppelte, Gleichstromleistungsfluss Berechnung) - ensitivitätsanalyse - Fehleranalyse - Netzreduktion - Optimale Leistungsflussberechnung - Kommunikationsprotokolle - rognose und orhersage Erwerb von Kompetenzen - Leistungsflussberechnungen vermaschter Energiesysteme - Leistungsflussregelung in großen ystemen - Durchführung Fehleranalysen orkenntnisse Grundlagen der Energiesysteme und -geräte (EE1 und ETG1) Grundlagen Betrieb elektrische Energiesysteme (EE2) Inhalt - Grundlagen Netzleittechniken - tationäre ystemanalyse - Optimierung - rognose und orhersage Medienformen Folien Tafelbilder Aufgabenblätter Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] Crastan,. Elektrische Energieversorgung 2. pringer erlag Berlin, Heidelberg, New York, 2004 [2] chwab, A.J.: Elektroenergiesysteme. pringer erlag (springer.de), 2. Auflage 2009. XXX, IBN 978-3-540-92226-1 [3) Kundur, rabha: ower ystem tability and Control, McGraw-Hill, New York, Toronto, IBN 0-07-045958-X, 1993 2164 eite 26 von 129
[4] Heuck; K.; Dettmann K.-D. : Elektrische Energieversorgung: ieweg-erlag Wiesbaden, 2004 [5] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer 2004 verwendet in folgenden tudiengängen Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung ET Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET eite 27 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Elektroenergie- und Netzqualität (EEQ) Modulnummer: 100922 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - wichtiger Merkmale der Elektroenergiequalität (EEQ) und der Arten der Qualitätsminderungen (Oberschwingungen, Zwischenharmonische, pannungsänderungen und pannungsschwankungen, Flicker, pannungseinbrüche, Unsymmetrien) - der Entstehung und wichtigsten erursacher von Qualitätsminderungen - der arameter und erträglichkeitspegel der pannungsqualität - der Berechnung und Messung von wichtigen Kenngrößen - der praktischen Maßnahmen zur Reduzierung von Qualitätsminderungen Erwerb von Kompetenzen - zur Analyse der ersorgungs- und pannungsqualität (erfahren) - zur Bestimmung und Bewertung der Kenngrößen der pannungsqualität und Zuverlässigkeit - zur Wahl von Massnahmen zur icherung der ersorgungsqualität in elektrischen Netzen orraussetzungen für die Teilnahme Energiesysteme 1 eite 28 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Elektroenergie- und Netzqualität (EEQ) Elektroenergie- und Netzqualität Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 100270 rüfungsnummer:2100419 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Energiesysteme 1 Inhalt Medienformen ower-oint-räsentation 3 1 0 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - wichtiger Merkmale der Elektroenergiequalität (EEQ) und der Arten der Qualitätsminderungen (Oberschwingungen, Zwischenharmonische, pannungsänderungen und pannungsschwankungen, Flicker, pannungseinbrüche, Unsymmetrien) - der Entstehung und wichtigsten erursacher von Qualitätsminderungen - der arameter und erträglichkeitspegel der pannungsqualität - der Berechnung und Messung von wichtigen Kenngrößen - der praktischen Maßnahmen zur Reduzierung von Qualitätsminderungen Erwerb von Kompetenzen - zur Analyse der ersorgungs- und pannungsqualität (erfahren) - zur Bestimmung und Bewertung der Kenngrößen der pannungsqualität und Zuverlässigkeit - zur Wahl von Massnahmen zur icherung der ersorgungsqualität in elektrischen Netzen - Netzqualität, Elektroenergiequalität und pannungsqualität - Ursachen, Entstehung, Auswirkungen und Merkmale von Netzrückwirkungen (NRW) - erzerrung der Kurvenform von trömen und pannungen, Oberschwingungen, Zwischen-harmonische, Kommutierungseinbrüche - Einflüsse auf den Effektivwert der pannung, pannungsänderungen, Ficker, Einbrüche, Unsymmetrie - NRW von Eigenerzeugungsanlagen - Normen, erträglichkeitspegel und Grenzwerte der Elektroenergiequalität - Berechnung und Messung der Kenngrößen der Elektroenergiequalität - Maßnahmen zur Beherrschung der NRW - Unterbrechungsfreie tromversorgung - Zuverlässigkeit elektrischer Netze und Anlagen - deterministische und probabilistische Zuverlässigkeitsanalysen 2164 eite 29 von 129
Literatur [1] DEW e.. Grundsätze für die Beurteilung von Netzrückwirkungen. 3. überarbeitete Auflage. Frankfurt/M. : DEW-erlag, 1992. IBN 3-8022-0311-9.[2] Kloss, A. tromrichter-netzrückwirkungen in Theorie und raxis. chweiz : Aarau, AT-erlag, 1981.[3] Dugan, C. R., Mc Granaghan, M. F. und Beaty, H. W. Electrical ower ystems Quality. New York McGraw-Hill Comp. Inc., 1996. IBN 0-07-018031-8. [4] Büchner,. tromrichter-netzrückwirkungen und ihre Beherrschung. 1. Auflage. Leipzig: Deutscher erlag für Grundstoffindustrie, 1982. LN 152-915/56/82. [5] Blume, D., chlabbach, J. und tephanblome, Th. pannungsqualität in elektrischen Netzen. Berlin : DE-erlag, 1999. IBN 3-8007-2265-8. [6] Arrillaga, J., Watson, N. R. und Coehen,. ower ystem Quality Assessment. New York u.a: John Wiley &. ons New York u. a, 2000. IBN 0-471-98865-0. [7] Hormann, W., Just, W. und chlabbach, J. Netzrückwirkungen. Berlin: DE-erlag, 2000. IBN 3-8022-2231-3. [8] Grapentin, M. EM in der Gebäudeinstallation. 1. Auflage. Berlin: erlag Technik, 2000. IBN 3-341-01235-4. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Electrical ower and Control Engineering 2013 eite 30 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Berechnung elektrischer Netze und Anlagen (BENA) Modulnummer: 100923 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - wichtiger Berechnungsverfahren zur lanung und Gestaltung elektrischer Anlagen und Netze - der trom- und pannungsverhältnisse bei Ausgleichs-, chalt-, Resonanz- und Fehlervorgängen - der Kurzschlussstromkenngrößen und deren Bestimmung - der tandardverfahren der Kurzschlussstromberechnung - der Massnahmen zur Beherrschung der Kurzschlussströme in elektrischen Netzen Erwerb von Kompetenzen - zur Ermittlung der trom- und pannungsbeanspruchungen für die lanung und Gestaltung elektrischer Netze und Anlagen - zur praktischen Durchführung von Kurzschlussstromberechnungen orraussetzungen für die Teilnahme Energiesysteme 1 eite 31 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Berechnung elektrischer Netze und Anlagen (BENA) Berechnung elektrischer Netze und Anlagen Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: 100731 rüfungsnummer:2100474 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 3 1 0 Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - wichtiger Berechnungsverfahren zur lanung und Gestaltung elektrischer Anlagen und Netze - der trom- und pannungsverhältnisse bei Ausgleichs-, chalt-, Resonanz- und Fehlervorgängen - der Kurzschlussstromkenngrößen und deren Bestimmung - der tandardverfahren der Kurzschlussstromberechnung - der Massnahmen zur Beherrschung der Kurzschlussströme in elektrischen Netzen Erwerb von Kompetenzen - zur Ermittlung der trom- und pannungsbeanspruchungen für die lanung und Gestaltung elektrischer Netze und Anlagen - zur praktischen Durchführung von Kurzschlussstromberechnungen orkenntnisse Energiesysteme 1 Inhalt - Berechnung von Ausgleichs- und chaltvorgängen in DC- und AC-Kreisen - Resonanzen in linearen und nichtlinearen Kreisen - Fehlervorgänge in elektrischen Netzen, Kurzschlüsse, Kurzschlussstromwirkungen - Berechnung des zeitlichen erlaufs und der charakteristischen Kenngrößen des Kurzschlussstroms - Berechnung unsymmetrischer Zustände in elektrischen Netzen - Kurzschlussstromberechnung nach standardisierten erfahren - pezielle robleme der Kurzschlussstromberechnung und des Kurzschlussschutzes - Einsatz von chmelzsicherungen zum Kurzschlussschutz - Methoden und Maßnahmen der Kurzschlussstrombegrenzung Medienformen ower-oint-räsentation Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] Boehle, B.; Guthmann, O. u.a.: ABB - Taschen buch chaltanlagen. Cornelsen/Giradet - er lag, 9. Auflage, 1992 [2] Knies, W.; chierack, K.: Elektrische Anla gen technik. Kraftwerke-Netze-chaltanlagen-chutzeinrichtungen. Hauser - erlag 1991 [3] Happoldt, H.; Oeding, D.: Elektrische Kraft wer ke und Netze. pringer - erlag 1987 [4] Hosemann; Boeck: Grundlagen der elektrischen Energietechnik. pringer - erlag 1983 2164 eite 32 von 129
[5] Hütte - Taschenbücher der Technik. Elek trische Energietechnik. Band 2: Geräte, Band 3: Netze. pringer - erlag 1988 [6] Flosdorff; Hilgarth: Elektrische Energiever teilung. Teubner - erlag 1986 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Master Electrical ower and Control Engineering 2013 eite 33 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Netzdynamik, HGÜ und FACT (EE4) Modulnummer: 100924 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - Methoden der dynamischen Netzberechnung - erfahren zur erbesserung der ystemdämpfung - Methoden zur ystemanalyse - Technologische Grundlagen, Anlagenaufbau und Regelung von Thyristor- und C-basierten FACT-Elementen und HGÜ- ystemen Erwerb von Kompetenzen - Einsatz der kennengelernten Methoden und erfahren - elbstständiges Durchführen dynamischer ystemanalyse - Aufbau eines Netzmodells zur RM-imulation im Mittel- und Kurzzeitbereich mittels gängiger imulationsmethoden orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen des Betriebs und Analyse elektrischer Energiesysteme eite 34 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: Netzdynamik, HGÜ und FACT (EE4) Netzdynamik, HGÜ und FACT Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 100758 rüfungsnummer:2100496 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 2 2 0 Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - Methoden der dynamischen Netzberechnung - erfahren zur erbesserung der ystemdämpfung - Methoden zur ystemanalyse - Technologische Grundlagen, Anlagenaufbau und Regelung von Thyristor- und C-basierten FACT-Elementen und HGÜ- ystemen Erwerb von Kompetenzen - Einsatz der kennengelernten Methoden und erfahren - elbstständiges Durchführen dynamischer ystemanalyse - Aufbau eines Netzmodells zur RM-imulation im Mittel- und Kurzzeitbereich mittels gängiger imulationsmethoden orkenntnisse Grundlagen des Betriebs und Analyse elektrischer Energiesysteme Inhalt - Regelungssysteme für Kurzzeitdynamiken - Dämpfung von Leistungspendelungen - dynamische ystemanalyse (Eigenwertanalyse, Modalkomposition) - Reglerentwurf für die Erregungsregelung - ystementwurf, Betrieb und Regelung von FACT Betriebsmitteln (C, TCC, TATCOM, AC, UFC) - ystementwurf und Betrieb von C und Thyristor basierten HDC - Anwendung von FACT und HDC für die Regelung von Energiesystemen Medienformen Folien, Tafelbilder, Rechnerübung Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] Heuck; K.; Dettmann K.-D. : Elektrische Energieversorgung: ieweg-erlag Wiesbaden, 2004 [2] Oswald, B.; Oeding, D.: Elektrische Kraftwerke und Netze, pringer 2004 [3] Crastan,.: Elektrische Energieversorgung 1, pringer, 2000 [4] Crastan,.: Elektrische Energieversorgung 2, pringer, 2004 [5] Kundur: "ower ystem Control and tability", Macgraw Hill, 1994 2164 eite 35 von 129
verwendet in folgenden tudiengängen Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung ET Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung EET Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET eite 36 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: chutz elektrischer Netze und Anlagen (ENA) Modulnummer: 100925 Modulverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Kennenlernen - des Aufbaus, der rinzipien und erfahren der Anlagengestaltun - der Aufgaben, Funktionen, Grundschaltungen, Bauformen und Bauweisen von Umspannwerken, tationen und chaltanlagen in der H-, M- und N-Ebene - der Grundzüge der lanung, des Betriebs, des chutzes und der Instandhaltung von EEA - der chutzkriterien und der chutztechnik - der erfahren und Anwendung des Überlast- und Kurzschlussschutzes für Betriebsmittel und Anlagen - der rinzipien und Besonderheiten des Lichtbogenschutzes - Instandhaltungsmaßnahmen und -strategien Erwerb von Kompetenzen - zur Wahl der Maßnahmen und Einrichtungen des chutzes wichtiger Betriebsmittel, Anlagen sowie von ersonen - zur Realisierung des törlichtbogenschutzes - zur Durchführung von Risikoanalysen und Gefährdungsbeurteilungen orraussetzungen für die Teilnahme Berechnung elektrischer Netze und Anlagen eite 37 von 129
Master Electrical ower and Control Engineering 2013 Modul: chutz elektrischer Netze und Anlagen (ENA) chutz elektrischer Netze und Anlagen Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch/Englisch Fachnummer: 100732 rüfungsnummer:2100475 Fachverantwortlich: rof. Dr. Dirk Westermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 3 1 0 Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennenlernen - des Aufbaus, der rinzipien und erfahren der Anlagengestaltung - der Aufgaben, Funktionen, Grundschaltungen, Bauformen und Bauweisen von Umspannwerken, tationen und chaltanlagen in der H-, M- und N-Ebene - der Grundzüge der lanung, des Betriebs, des chutzes und der Instandhaltung von EEA - der chutzkriterien und der chutztechnik - der erfahren und Anwendung des Überlast- und Kurzschlussschutzes für Betriebsmittel und Anlagen - der rinzipien und Besonderheiten des Lichtbogenschutzes - Instandhaltungsmaßnahmen und -strategien Erwerb von Kompetenzen - zur Wahl der Maßnahmen und Einrichtungen des chutzes wichtiger Betriebsmittel, Anlagen sowie von ersonen - zur Realisierung des törlichtbogenschutzes - zur Durchführung von Risikoanalysen und Gefährdungsbeurteilungen orkenntnisse Berechnung elektrischer Netze und Anlagen Inhalt - Anforderungen an Elektroenergieanlagen (EEA), Kriterien der Auswahl - Umspannwerke, tationen und chaltanlagen - chutz elektrischer Anlagen, chutztechnik - chutz von Leitungen, Transformatoren, Generatoren, Motoren und anderer elektrischer Betriebsmittel - Lichtbogenschutz in EEA - Anlagen- und ersonenschutz - icherer Betrieb von EEA - chutz von ersonen durch persönliche chutzausrüstungen, Risikoanalyse und Gefährdungsbeurteilung - Instandhaltung von EEA Medienformen ower-oint-räsentation Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: [1] chau, H.; Halinka, A.; Winkler, W.: Elektrische chutzeinrichtungen in Industrienetzen und anlagen. Grundlagen und 2164 eite 38 von 129