Zugl.: Ulm, Univ., Diss., 2007

Techn. Universiẗat, Diss., 2006--Ilmenau.

Techn. Universiẗat, Diss., 2006--Ilmenau.

Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2008

Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2009

An der Schnittstelle zwischen Elektrofahrzeug und dem Niederspannungsnetz nimmt die Ladesäule eine Schlüsselposition beim Ausbau von intelligenten Stromnetzen in Synergie mit der Elektromobilität ein. Durch die Entwicklung einer frequenzselektiven Stromregelung des Wechselrichters der Ladesäule wurde die Reduktion der Netzrückwirkung bei hoher Ladeleistung ermöglicht und zusätzliche Netzdienstleistungen wie Netzstützung, Phasenschieberbetrieb, Netzsymmetrierung und Oberschwingungskompensation für eine aktive Verbesserung der Netzspannungsqualität realisiert. Ein neues Verfahren zur Optimierung der Phasenregelung erzielte eine höhere Effizienz der Kompensation der Oberschwingungen der Netzspannung. Diese Funktionen wurden an einem Prototyp der intelligenten Ladesäule in einem Inselnetz praktisch erforscht.

Diese Dissertation stellt eine neu entwickelte Methodik zur Beurteilung der Oberschwingungs-Wechselwirkung zwischen dem Netz und dem Anschlussnehmer am Netzanschlusspunkt vor. Es werden konkrete Kenngrößen zur Beurteilung der Oberschwingungs-Wechselwirkung definiert und daraufhin anhand typischer Ersatzschaltbilder für Netz- und Anschlussnehmerseite klassifiziert. Dabei werden sechs Kenngrößen für das Thévenin-Ersatzschaltbild und analog sechs Kenngrößen für das Norton-Ersatzschaltbild beschrieben. Für die Ermittlung dieser Kenngrößen aus Eingangsgrößen wird ein neuer Ansatz vorgestellt, welcher als Zusatzimpedanz-Ansatz bezeichnet wird. Der Zusatzimpedanz-Ansatz basiert auf der Variation der Spannung-Strom-Verhältnisse oder Strom-Spannung-Verhältnisse infolge des Anschlusses einer Längsimpedanz oder Queradmittanz zwischen dem Netz und dem Anschlussnehmer. Der größte Vorteil dieses Ansatzes im Vergleich zu bisher verwendeten Ansätzen ist seine Unabhängigkeit vom genauen Wert der Oberschwingungs-Äquivalenzimpedanzen. Die Methodik, die Anwendung und die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Ansatzes werden vorgestellt.:1 Einleitung 2 Stand des Wissens: Beurteilung der OS-Wechselwirkung 3 Systematische Definition von Kenngrößen zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 4 Vorstellung des Zusatzimpedanz-Ansatzes zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 5 Umsetzung des Zusatzimpedanz-Ansatzes zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 6 Leistungsfähigkeit des Zusatzimpedanz-Ansatzes im Vergleich zu bisher verwendeten Ansätzen 7 Fazit / This thesis presents a methodology for the evaluation of harmonic interaction between utility and customer at the point of common coupling (PCC). Concrete factors for the evaluation of the harmonic interaction are defined in this work. These factors are classified based on the equivalent circuits of utility and customer side for harmonic studies. In this regard, six well-defined factors for the Thevenin equivalent circuit and six analogue factors for the Norton equivalent circuit are formulated. For determining the value of these factors from input data, a new method is presented in this thesis. This method is based on the variation of the voltage-current ratios or current-voltage ratios due to the connection of a known serial impedance or parallel admittance between the utility and customer. In contrast to most previous methods, the proposed concept does not require the equivalent harmonic impedance or admittance of the utility and customer sides as input data. The methodology, application, and practical implementation issues of this method are presented in this work.:1 Einleitung 2 Stand des Wissens: Beurteilung der OS-Wechselwirkung 3 Systematische Definition von Kenngrößen zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 4 Vorstellung des Zusatzimpedanz-Ansatzes zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 5 Umsetzung des Zusatzimpedanz-Ansatzes zur Beurteilung der OS-Wechselwirkung 6 Leistungsfähigkeit des Zusatzimpedanz-Ansatzes im Vergleich zu bisher verwendeten Ansätzen 7 Fazit