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Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme
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Betriebsmittel und Komponenten elektrischer Energiesysteme [BKE] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung StudOn, Passwort zum Beitritt in erster Vorlesung
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, EE 0.135
Ab 22.11.2021 wechseln wir von unseren Präsenz-Lehrveranstaltungen in die Online-Lehre. Den Zugang zur Online-Veranstaltung finden Sie auf StudOn (Link siehe unten).
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
WPF ET-BA ab 5
PF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
PF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
PF ET-MA-EET ab 1
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-BA-ET-EN 3-6
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung 'Grundlagen der elektrischen Energieversorgung'
- Inhalt:
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit den Betriebsmitteln und Komponenten elektrischer Energiesysteme.
Als Einleitung bekommen die Studierenden einen Überblick über die Struktur und den Aufbau der elektrischen Energieversorgung. Anschließend werden die notwendigen Berechnungsgrundlagen für die Modellierung der Komponenten erläutert.
Im Hauptteil werden die einzelnen Betriebsmittel der elektrischen Energieversorgung vorgestellt und auf die mathematische Modellierung ihres Verhaltens eingegangen.
Des Weiteren wird auf die Kriterien zur Dimensionierung von kompletten Anlagen, Komponenten und einzelnen Betriebsmitteln eingegangen.
Abschließend werden die aktuellen Entwicklungen in der Leistungselektronik und Speichertechnik vorgestellt und erläutert.
- Empfohlene Literatur:
- Herold: Elektrische Energieversorgung II. Parameter elektrischer Stromkreise - Freileitungen und Kabel – Transformatoren, J. Schlembach Fachverlag, 2. Auflage, 2008 und 2010.
Oeding, Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze Springer-Verlag, 8. Auflage, 2016. Schwab, A.: Elektroenergiesysteme, Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie Springer-Verlag, 2.Auflage 2009.
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Elektrische Energieversorgung mit erneuerbaren Energiequellen [EEE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Johann Jäger, Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung in StudOn
- Termine:
- Do, 8:15 - 11:45, EE 0.135
Reine Online-Vorlesung, Terminplan (auch zu Semesterbeginn): https://www.ees.tf.fau.de/files/2021/10/vorlesungsplan_eee_ws2021-22.pdf
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF ET-MA-EET 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- GEEV, BKE, BVE, PEEV, SLT, RES
- Inhalt:
- Diese Vorlesung behandelt die gesamte Energiekette von Energieumwandlung bis Energienutzung. Dazu wird Grundlagenwissen wiederholt und das physikalisches Verständnis vertieft. Das Wissen wird auf die Randbedingungen der Regenerativen Energieanlagen (REA) angewandt und Kompetenzen auf dem Gebiet der „Nutzbarmachung von REA" sowie der wichtigsten Themen einer zukünftigen elektrischen Energieversorgung vermittelt. Die Vorlesung ist als Ringvorlesung mit Dozenten aus Wissenschaft und Industrie aufgebaut und soll auf die Umsetzung des Wissens in der Berufspraxis vorbereiten.
Es werden folgende Themenblöcke behandelt:
1.Erneuerbare Energiequellen
2.Netzplanung
3.Netzanschluss
4.Smart Transmission System
5.Smart Distribution System
6.Energiespeicher
7.Netzsicherheit
- Empfohlene Literatur:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Grundlagen der Elektrotechnik [GET] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, für Anfänger geeignet, Anmeldung StudOn, Passwort zum Beitritt in erster Vorlesung oder per E-Mail vom Übungsleiter
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, EE 0.135
Ab 22.11.2021 wechseln wir von unseren Präsenz-Lehrveranstaltungen in die Online-Lehre. Den Zugang zur Online-Veranstaltung finden Sie auf StudOn (Link siehe unten).
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF CBI-MA 1-3
WPF IPM-MA ab 1
PF MB-BA 3
WPF CBI-BA ab 5
WPF CEN-BA ab 5
- Inhalt:
- Das elektrostatische Feld
Das stationäre elektrische Strömungsfeld Gleichstromnetzwerke Das stationäre Magnetfeld Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld Zeitlich periodische Vorgänge Ausgleichsvorgänge Halbleiterbauelemente und ausgewählte Grundschaltungen
- Empfohlene Literatur:
- Manuskript zur Vorlesung
Albach, M.: Elektrotechnik, 2. Auflage, Pearson-Studium, München, 2020. Albach, M.: Elektrotechnik Aufgabensammlung, 2. Auflage, Pearson-Studium, München, 2020. Harriehausen T., Schwarzenau D.: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik, 24. Auflage, Springer Verlag, Heidelberg, 2020. Specovius, J.: Grundkurs Leistungselektronik: Bauelemente, Schaltungen und Systeme, 10. Auflage, Springer Verlag, Heidelberg, 2020.
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Hochleistungsstromrichter für die EEV [HSTR] -
- Dozent/in:
- Gert Mehlmann
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung findet online statt. Videoaufzeichnungen und E-Learning wird zusätzlich bereitgestellt.
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, EE 0.135
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- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF ME-BA-MG3 3-6
WPF EEI-BA-EuA 5-6
PF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-MA-EuA 1-4
PF EEI-MA-LE 1-4
WPF ET-MA-EET 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Grundlagen der elektrischen Energieversorgung
Material zur Vorlesung:
Zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte wird ein umfangreiches E-Learning Angebot zur Verfügung gestellt.
- Inhalt:
- Hochleistungsstromrichter sind wichtige Betriebsmittel zur Integration Erneuerbarer Energien in unsere Stromnetze. Beispielsweise erfolgt der Netzanschluss großer Offshore Windparks durch Hochleistungsstromrichter. Darüber hinaus können Sie zur Bereitstellung von Blindleistung eingesetzt werden, Netze verschiedener Frequenz koppeln (z.B. Japan), Lastflüsse steuern und mittels Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) Leistungen über weite Entfernungen transportieren.
Schwerpunkt der Vorlesung ist die Behandlung wesentlicher netz- und selbstgeführter Topologien und die Auswertung des stationären Betriebsverhaltens. Es werden detailliert Aspekte der Modellierung und mathematischen Beschreibung von Hochleistungsstromrichtern behandelt.
Schwerpunkte der Vorlesung:
Grundschwingungsmodell des Stromrichters
Netzgeführte Stromrichter (LCC)
Netzgeführte HGÜ
Stromrichter mit Strom- und Spannungszwischenkreis
Mehrstufige Stromrichter (Multilevel-Umrichter)
Selbstgeführte HGÜ
- Empfohlene Literatur:
- HEROLD, Gerhard: „Elektrische Energieversorgung V. Stromrichter in Drehstromnetzen", Wilburgstetten: J. Schlembach Fachverlag, 2009
JENNI Felix; WÜRST Dieter: „Steuerverfahren für Selbstgeführte Stromrichter”, Zürich: vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich und B.G. Teubner Stuttgart, 1995
KHOMFOI, S.; TOLBERT, L.: „Multilevel Power Converters”. In: Power Electronics Handbook from RASHID, H.. Amsterdam: Elsevier, 2007, S. 451-482
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Hochspannungstechnik [HT] -
- Dozent/in:
- Dieter Braisch
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung StudOn, Passwort zum Beitritt in erster Vorlesung oder beim Dozenten erfragen
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, EE 0.135
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- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF ET-MA-EET 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Inhalt:
- Die Vorlesung vermittelt einen Einblick in die physikalischen und technischen Grundlagen der Hochspannungstechnik. Darüber hinaus soll die Fähigkeit vermittelt werden, die sich aus der Spannungsbelastung der Betriebsmittel ergebende elektrische Beanspruchung der Isolierstoffe, qualitativ zu bewerten und quantitativ zu ermitteln. Hierzu werden die physikalischen Vorgänge beim Durchschlag in gasförmigen, flüssigen und festen Isolierstoffen näher betrachtet und es werden analytische und numerische Berechnungsverfahren vermittelt, mit deren Hilfe Grundlagen zur Konstruktion und Wahl der Isolierstoffe abgeleitet werden können. Abschließend werden Verfahren zur Hochspannungserzeugung und die Hochspannungsmess- und Prüftechnik vorgestellt.
- Empfohlene Literatur:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Power Electronics in Three-Phase AC Networks: HVDC Transmission and FACTS [PEL] -
- Dozent/in:
- Christoph Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesungstitel bisher: Leistungselektronik in Drehstromnetzen: HGÜ und FACTS
- Termine:
- Webinar online Blockveranstaltung 11.11. - 17.11.2021 (ohne Samstag und Sonntag)
vom 11.11.2021 bis zum 17.11.2021
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA ab 1
WPF ET-MA-EET ab 1
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung 'Grundlagen der elektrischen Energieversorgung'
- Inhalt:
- Einführung: Sicherheit und Nachhaltigkeit der Energieversorgung
Trends in der Gleich- und Wechselstromübertragung, EHV & UHV Übertragungslösungen mit HGÜ und FACTS Grundlagen der FACTS – Flexible AC Transmission Systems Grundlagen der HGÜ – Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung VSCs zur Übertragung und Special Grids – Grundlagen & Anwendungen Leistungselektronik zur Verteilung und in industriellen Systemen Effizienz der elektrischen Energieversorgung Projekte, Studien und Anwendungen Neue Trends bei VSCs, Antrieben, GIS/HIS, GIL, Speicherung, H2 & HTSC
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Praktikum Elektrische Energieversorgung [PR-EEV] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Gert Mehlmann, Assistenten
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- siehe Rubrik
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-2
WPF ET-MA-EET ab 1
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA ab 1
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-MA-LE ab 1
WPF BPT-BA-E 5-6
WPF ME-MA-P-EEI 1-3
WPF WING-BA-ET-EN 3-6
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Anmeldung erfolgt zentral mit allen anderen Prakitka über Studon
Praktikumsdurchführung ist immer in den Semesterferien zwischen den beiden Prüfungszeiträumen.
Arbeitsaufwand inklusive Versuchsdurchführung, Vor- und Nachbereitung: 40 - 50 Stunden
Versuchsdurchführung in Gruppen; drei bis fünf Studenten pro Gruppe
Voraussetzung: Vorlesung GEEV
Empfohlene Lehrveranstaltungen: Betriebsmittel und Komponenten elektrischer Energiesysteme, Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme, Planung elektrischer Energieversorgungssysteme, Schutz- und Leittechnik
- Inhalt:
- Es werden folgende Versuche durchgeführt:
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ), am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik Regelung in der elektrischen Energieversorgung, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik Wirkungsweise des Distanzschutzes, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik Digitaler Motorschutz, am Demonstrationsmodell für Kraftwerks- und Netztechnik Freileitung/ Kabel Digitale Lastfluß- und Kurzschlußstromberechnung
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Regenerative Energiesysteme [RES] -
- Dozent/in:
- Johann Jäger
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Frühstudium, Anmeldung in StudOn
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, 0.151-115
Reine Online-Vorlesung, Terminplan (auch zu Semesterbeginn): https://www.ees.tf.fau.de/files/2021/10/vorlesungsplan_res_ws2021-22.pdf
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-BA-ET-EN 3-6
WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
PF ET-BA 5
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF WING-MA-ET-EN 1-3
- Inhalt:
- Diese Vorlesung beschäftigt sich mit der Nutzung regenerativer Primärenergiequellen zur Umwandlung in mechanische und elektrische Energie.
Das physikalische Verständnis für die Primärenergieträger Wasser, Wind, Biomasse, direkte Sonnenenergie und Erdwärme und deren Umwandlungsprozesse in elektrische Energie stehen dabei im Vordergrund. Dazu werden auch die Möglichkeiten und Wege zur Erhöhung der Prozesswirkungsgrade so wie deren technischen Potentiale in der elektrischen Energieversorgung aufgezeigt. Weiterhin werden die Randbedingungen beim Betrieb von regenerativen Energiesystemen im elektrischen Energieversorgungsnetz besprochen.
- Empfohlene Literatur:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Seminar Hochspannungs- und Diagnosetechnik [SE-HD] -
- Dozent/in:
- Dieter Braisch
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 16:15 - 17:45, EE 0.135
Siehe Internetseite und Aushang des Lehrstuhls EES
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ET-MA-EET ab 1
WPF EEI-MA-EuA ab 1
WPF EEI-MA-LE ab 1
WPF BPT-BA-E 5-6
WPF ME-MA-SEM-EEI 3
- Inhalt:
- Im Seminar werden Themenstellungen aus den folgenden Gebieten im Rahmen von Vorträgen und mittels einer entsprechenden Ausarbeitung dargestellt:
Grundlagen der Hochspannungstechnik Belastung elektrischer Isolierungen, Isolationskoordination Elektrische Felder, Durchschlagsprozesse in Isolierstoffen Stationäre Hochspannungsprüfanlagen, mobile Prüfsysteme, synthetische Prüfschaltungen Hochspannungsmess- und Diagnosetechnik Erfassung & Diagnose von Teilentladungen Messverfahren und Interpretation dielektrischer Kenngrößen Alterungsmechanismen und Lebensdauerprognose von Isoliersystemen Diagnose und Zustandsanalyse elektrischer Versorgungssysteme
Die Seminarthemen werden nach Kursbeitritt vergeben.
Das jeweilige Thema wird unter Anleitung eines Betreuers oder einer Betreuerin eigenständig bearbeitet. Es beinhaltet eine Literaturrecherche zum gewählten Thema und die strukturierte Aufarbeitung des Sachverhalts. Das Thema ist in einer kurzen schriftlichen Ausarbeitung darzustellen und in Form eines 20-minütigen Fachvortrags zu präsentieren.
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Seminar Nachhaltige Energiesysteme [SE-NE] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Matthias Luther, Assistenten
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 14:15 - 15:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF EEI-BA-EuA 5-6
WPF EEI-MA-EuA ab 1
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-MA-LE ab 1
WPF ET-BA ab 5
WPF ET-MA-EET ab 1
WPF BPT-BA-E 5-6
WPF ME-MA-SEM-EEI 3
- Inhalt:
- Ausgewählte Themen aus den Bereichen:
Großräumige Übertragungsnetze Integration der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Stabilität im nationalen und internationalen Verbundbetrieb Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung im Kontext zukünftiger Netzstrukturen Smart Energy Systems Marktmechanismen in der Stromerzeugung Microgrids Stabilitätsphänomene Dezentrale Energiestrukturen Optimierung in der Energietechnik Nachhaltigkeit im Rahmen der Energiewende
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