Forschungsthema

Vorausschauende Schutzgeräte für Gleichspannungs-Netze

In den letzten Jahren gewinnen lokal begrenzte Gleichstromnetze im kW-Bereich immer mehr an

Bedeutung, insbesondere durch die wachsende Zahl an Photovoltaikanlagen, durch den Ausbau dezentraler Batteriespeicher und in Elektrofahrzeugen. Schaltgeräte in Gleichstromkreisen erfordern jedoch im Vergleich zum Schalten im Stromnulldurchgang des Wechselstromkreises technisch aufwendigere Lösungen.

 

Für den Einsatz von Schutzorganen in Gleichstromkreisen mit dynamischen Quell- und Lastprofilen sollen Schutzkonzepte mit folgenden Vorteilen gegenüber herkömmlichen Schutzgeräten entwickelt werden:

  • Weniger Fehlauslösungen bei gleicher Sicherheit,
  • Erhöhte Sicherheit durch frühzeitige Erkennung von lokalen Fehlern,
  • Erhöhte Sicherheit durch Erkennung von schleichenden Fehlern und Alterungsprozessen,
  • Erhöhte Sicherheit bei Systemen mit bidirektionalem Energiefluss, wie regenerative Energiesysteme und Elektromobilität.

Durch Modellierung der typischen Komponenten im Gleichstromkreis und durch modellbasierte Systemidentifikation soll eine kurzfristige Prognose des Stromverlaufes ermöglicht werden. Damit kann im Fehlerfall der Abschalt- oder Begrenzungsvorgang frühestmöglich bereits vor dem Erreichen kritischer und schwer zu beherrschender Kurzschlussströme initiiert werden.

Die Bayerische Forschungsstiftung fördert seit Januar 2015 eine Zusammenarbeit zwischen der  E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH in Altdorf bei Nürnberg und dem Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung.