MA – Modellierung eines bidirektionalen 3L-AC/DC-Konverters im Zustandsraum

Für die vollständige Modellierung eines DC-Netzes ist auch die getreue Abbildung der Schnittstellen zum versorgenden Wechselspannungsnetz notwendig. Eine Möglichkeit, das Netz und dessen dynamische Eigenschaften zu beschreiben, ist die über die Zustandsgrößen der einzelnen Komponenten.

Die grundlegende theoretische Beschreibung eines Drei-Level AC-DC-Konverters wurde bereits im Rahmen eines Forschungspraktikums erarbeitet. Aufbauend auf dieser Grundlage soll im Rahmen einer Masterarbeit diese analytische Beschreibung in ein Simulationsmodell überführt und so parametrisiert werden, dass das Verhalten eines existierenden Wandlers abgebildet wird.

Für die Abbildung des Verhaltens des Konverters ist ebenso die Umsetzung eines, wenn auch rudimentären Regelungskonzepts notwendig. Hierzu ist eine Recherche über mögliche Regelungsansätze für bidirektionale AC-DC-Konverter im Allgemeinen sowie im speziellen für die verwendete Drei-Level-Topologie notwendig.

Es ist zunächst nötig in Anbetracht der für die Modellierung durchgeführten Transformationen die Abhängigkeiten und Begrenzungen der verschiedenen Modelleingangs- und Ausgangsgrößen zueinander sowie der Modellparameter zu definieren.

Auf Basis dieser Erkenntnisse soll die analytische Beschreibung in einer passenden Simulationsumgebung in ein Simulationsmodell überführt werden. Es soll hierbei auf die Kompatibilität zu bereits vorhandenen und verwendeten Komponentenmodellen geachtet werden.

Abschließen sind die Modellierung und Parametrisierung anhand von Messdaten an einem realen Wandler zu vergleichen.

Bearbeiter: Nicolas Nüsslein

Betreuer: Melanie Lavery

Für Studienfächer: EEI

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März