Abschlussarbeiten/MAPR

Im Rahmen des Projektes Q-Integral wird eine externe Masterarbeit in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE angeboten. Schwerpunkt der Arbeit ist die Stabilitätsbetrachtung von Verteilungsnetzen bei dynamischen Blindleistungsänderungen.

Aufgabenstellung:

• Einarbeitung in die Thematik Blindleistungsbereitstellung durch Erneuerbare Energien
• Einarbeitung in das Thema Stabilitätsbewertung von elektrischen Netzen und Entwicklung geeigneter Stabilitätskriterien
• Definition von dynamischen Betriebsszenarien (Blind- und Wirkleistungssprünge) zur Untersuchung der Netzstabilität
• Durchführung von Simulationen zur Stabilitätsbetrachtung
• Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse

Ausschreibung:

Weitere Informationen können Sie der Ausschreibung des Fraunhofer ISE entnehmen. Beginn der Arbeit ist September 2021 oder nach Vereinbarung.

Ansprechpartner:

Johannes Rauch, OTH Regensburg
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9528
E-Mail: johannes.rauch@oth-regensburg.de

Robin Grab, Fraunhofer ISE
E-Mail: robin.grab@ise.fraunhofer.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes Q-Integral erfolgt eine spannungsebenenübergreifende Betrachtung des Themenfeldes „Blindleistung“. Dazu soll am Beispiel des gesamten ostdeutschen Stromnetzgebietes analysiert werden, welche Blindleistungsbereitstellungsoptionen zu welchem Maße an der Deckung der auftretenden Blindleistungsbedarfe beteiligt werden können. Hierfür werden im Rahmen des Projektes Netzplanungsprozessansätze entwickelt, die anhand zukünftiger Netzausbauzielnetze erprobt werden sollen.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit gilt es durch geeignete Methodiken und anhand realer Netzmodelle einer ostdeutschen Netzregion zu prognostizieren, welche Wirk- und Blindleistungslastgänge in Zukunft in den verschiedenen Spannungsebenen auftreten.

Aufgabenstellung:

• Prognose zukünftiger Wirk- und Blindleistungslastgänge in einer realen ostdeutschen Netzregion für die Szenarien/ Zieljahre des Netzentwicklungsplanes
• Knoten-/Leitungsscharfe Modellierung des Netzausbaus in der Höchst- und Hochspannungsnetzebene
• Abstrahierte Modellierung des Netzausbaus in der Mittel- und Niederspannungsebene
• Erarbeitung neuer und Vergleich bestehender Ansätze unter Einbezug des Elektromobilitätsintegration, EE-Zubaus und Netzausbaus

Ansprechpartner:

Johannes Rauch
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9528
E-Mail: johannes.rauch@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes neos – AP „zukünftige Netzbelastung“ werden Untersuchungen zur Entwicklung des Stromverbrauchs durchgeführt und die sich daraus ergebenden Belastungen für das Stromnetz betrachtet. Die Netzbetreiber müssen in Zukunft neben den erneuerbaren Energien auch die Elektromobilität effizient, für den Kunden höchst komfortabel, aber dennoch für die Volkswirtschaft möglichst kostengünstig integrieren. Zusätzlich wird in neuen städtischen Wohnquartieren immer stärker eine Kopplung von elektrischer Energie und Wärmeerzeugung angewendet. Dieser Einsatz von BHKWs ergibt eine zusätzliche Belastung der Verteilnetze, durch die Zusätzliche Rückspeisung von elektrischer Energie in den unterlagerten Netzebenen. Zur Beurteilung dieses Effektes soll ein Modell zur Nachbildung der sektor-übergreifenden Verwendung von BHKWs entworfen werden.

Aufgabenstellung:

• Recherche / Analyse / Bewertung bisheriger Modelle zu BHKWs.
• Entwicklung eines Modells zur Nachbildung von BHKWs.
• Anwendung des Nutzungsmodells auf einem Verteilnetzmodell.

Ansprechpartner:

Johannes Eller
Raum: U617
Tel.: +49 941 943-9499
E-Mail: johannes.eller@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Die genaue Kentniss des Belastungszustands der Stromnetze nimmt einen immer bedeutenderen Stellenwert ein. Seit etlichen Jahren entwickelt sich die Messtechnik in großen Schritten weiter, gleichzeitig wird es immer einfacher große Datenmengen schnell, zielführend und kostengünstig zu verarbeiten. Dies nutzen wir auch in besonderem Maße and der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher. In den letzten Jahren wurden immer mehr Messgeräte verschiedenster Hersteller angeschafft und intensiv von verschiedenen Studenten und Mitarbeitern eingesetzt. Anders als man zunächst vieleicht erwarten würde, messen und verrechnen die Geräte von verschiedenen Herstellern die Größen auf unterschiedliche Weise, oft basierend auf unterschieldichen nationalen Normen. Teilweise wurde auch der Funktionsumfang in den letzten Jahren durch Upates deutlich erweitert oder Berechnungsvorschriften angepasst. Wie die Messwerte zu verarbeiten sind, hat bisher jeder Mitarbeiter und Student selbst erarbeitet und in seinen wissenschaftlichen Arbeiten zusammengefasst. Im Rahmen einer Projektarbeit soll nun ein Leitfaden entstehen, der die Erfahrungen mit den vorhandenen Messgeräte zusammenführt und allgemeine Hinweise zur Messwertverarbeitung sowie gerätespezifische Unterschiede aufzeigt.

Aufgabenstellung:

• Recherche der Messwertverarbeitung der im Labor vorhandenen Natzanalysatoren.
• Recherche von bereits beschriebenen Vorgehensweisen in internen Arbeiten der Forschungsstelle.
• Durchführen von Probemessungen mit den Messgeräten und Anwendung der beschriebenen Berechnungsvorschriften.
• Zusammenfassung der Ergebnisse in einem internen Leitfaden.

Ansprechpartner:

Johannes Eller
Raum: U617
Tel.: +49 941 943-9499
E-Mail: johannes.eller@oth-regensburg.de

Hintergrund:
Die Landschaft ist neben der Natur ein schützenswerter Aspekt. Für einige Landschaften mit einem hohen Schutzstatus sind entsprechende Landschaftsschutzgebiete eingerichtet worden. Dies geht einher mit sehr restriktiven Regeln für die Errichtung von Wind- oder PV-Freiflächenanlagen. Selbstverständlich können und dürfen aus verschiedenen Gründen Erzeugungsanlagen nicht überall errichtet werden. Mit Blick auf den deutlich notwendigen Ausbaubedarf der PV stellt sich jedoch die Frage, ob und unter welchen Voraussetzungen dennoch Erzeugungsanalgen in Landschaftsschutzgebieten errichtet werden können. Dem Interesse der Energiewende stehen jedoch andere Interessen entgegen.

Zielsetzung:
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die verschiedenen Interessen für und gegen PV-Freiflächenanlagen in Landschaftsschutzgebieten identifiziert und bewertet werden. Die Bewertung soll sich dabei nach ökonomischen, ökologischen sowie gesellschaftsrelevanten Aspekte richten. Dafür sind Kriterien abzuleiten, mit denen objektiv und nachvollziehbar die Flächen bestimmt werden können, die für die Errichtung von PV-Freiflächenanalgen geeignet erscheinen. Nachvollziehbar heißt in diesem Kontext, dass diese Kriterien logisch und sauber begründbar sind und juristischen Grundsätzen (z. B. Diskriminierung) nicht entgegenstehen. Objektiv bedeutet dabei, dass die Kriterien nur auf verfügbaren und zweifelsfreien bzw. anerkannten Daten beruhen dürfen. Mit praktikabel sind Kriterien gemeint, die in einfacher, am besten automatisierbarer Weise ermittelt bzw. herangezogen werden können. Vor Erarbeitung von solchen Kriterien ist zu recherchieren, wie der Ausbau von PV-Freiflächenanlagen in den verschiedenen Landschaftsschutzgebieten Deutschlands derzeit gehandhabt wird und welche Kriterien die Rechtsprechung bislang verworfen oder anerkannt hat.

Ansprechpartner:

Prof. Brückl
Raum: S027
Tel.: +49 941 943-9881
E-Mail: oliver.brueckl@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Für die Verwendung in Netzmodellen müssen die Lastgänge nicht gemessene Einspeiser wie PV- und Windenergieanlagen durch geeignete Verfahren nachgebildet werden. Derzeit werden diese durch eine geographische Mittelung gemessener benachbarten Anlagen ermittelt. Dabei kommt es jedoch zu einer unerwünschten Glättung der Kurven. Daher soll das Verfahren mit anderen Verfahren verglichen und weiterentwickelt werden.

Aufgabenstellung:

• Auswertung bestehender Literatur zu geographischen Modellierverfahren von PV- und Windeinspeiseprofilen auf Basis z.B. gemessener Anlagen
• Auswahl und Bewertung ausgewählter Verfahren
• Entwicklung eines Modellierverfahrens für PV- und Windeinspeisung und Anwendung auf ein Netzmodell

Ansprechpartner:

Matthias Wildfeuer
Raum: U617
Tel.: +49 941 943-9804
E-Mail: matthias2.wildfeuer@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts KoKWK wurde ein Modell erstellt, mit dem die Blindleistung des deutschen Verteilnetzes nachgebildet werden soll. Mithilfe dieses Modells sollen verschiedene Netzgebiete und Zeitpunkte detaillierter betrachtet werden, um Effekte hinsichtlich der Änderung der Blindleistung auf den verschiedenen Netz- bzw. Spannungsebenen zu untersuchen. Ziel der Arbeit ist es das Blindleistungsverhalten zu beschreiben und die physikalischen, sowie modelltechnischen Ursachen dafür zu ergründen.

Aufgabenstellung:

• Einarbeitung in das aus mehreren Komponenten bestehende Modell
• Durchführung und Auswertung von Lastflusssimulationen
• Bewertung von Blindleistungsverhalten in verschiedenen Netz- bzw. Spannungsebenen
• Verifizierung der Ergebnisse

Ansprechpartner:

David Gschoßmann
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9524
E-Mail: david1.gschossmann@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes C/sells wurde untersucht, ob die Pumpen des Trinkwasserversorgungssystems der Kreiswerke Cham für zukünftige Flexibilitätseinsätze (zeitliche Verlagerung der Pumpenleistung) geeignet sind. In diesem Zusammenhang wurde zunächst ein Matlab-Modell entwickelt und anschließend eine praktische Erprobung anhand eines Feldversuchs durchgeführt. Auf Basis des vorhandenen Modells soll in einer Projekt-/Abschlussarbeit ermittelt werden, inwiefern die aktuelle Betriebsweise (füllstandgesteuert; abhängig von Leistungspreis und NT/HT-Stromtarifen) einer Kostenoptimierung unterzogen werden kann.

Aufgabenstellung:

• Einarbeitung in Matlab (speziell in das bestehende Modell des Trinkwasserversorgungssystems)
• Erweiterung des Modells hinsichtlich einer kostenoptimierten Betriebsweise
• Simulation geeigneter Untersuchungsszenarien und Auswertung der Kosten

Ansprechpartner:

Thomas Sippenauer
Raum: U617
Tel.: +49 941 943-9269
E-Mail: thomas.sippenauer@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM sollen gegenwärtig verbreitete Netzberechnungs- und Netzplanungssoftwares analysiert und ihre Vor- und Nachteile sowie Schnittstellen mit externen Programmierumgebungen für vor- oder nachgelagerte Aufbereitungsarbeiten gegenübergestellt werden.

Aufgabenstellung:

• Einarbeitung in die Netzberechnungs- und Netzplanungssoftwares PowerFactory, Integral, Sincal und Necal
• Analyse der Methoden und Funktionalitäten der Softwares sowie Detektion von Schnittstellen und Interaktionen mit externen Programmierungsumgebungen (Python, Matlab, etc.)
• Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile unter Berücksichtgung der untersuchten Gesichtspunkte

Ansprechpartner:

Hermann Kraus
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9525
E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll ein Algortihmus zur automatisierten Plausibilisierung von Messzeitreihen und entsprechender Ersatzwertbildung angeschlossener Sondervertragskunden in der Verteilnetzebene angepasst bzw. erstellt werden.

Aufgabenstellung:

• Recherche und Analyse von Ansätzen zur Plausiblisierung von Messzeitreihen und Ersatzwertbildung aus internen Arbeiten sowie aus der Fachliteratur
• Umsetzung bzw. Anpassung eines Algorithmus in einer geeigneten Programmierumgebung (Python, Matlab, etc.)
• Erprobung und Verifizierung des Algorithmus anhand von realen Messzeitreihen eines Stadtwerks

Ansprechpartner:

Hermann Kraus
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9525
E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll eine bestehende Methodik zur Nachbildung von nicht gemessenen EZA über eine geographisch basierte Interpolation aus Zeitreihen von in der Nähe liegeneden gemessenen EZA angepasst bzw. optimiert werden.

Aufgabenstellung:

• Sichtung der Stand der Technik in der Fachliteratur und Vergleich mit der intern entwickelten Methodik sowie Identifikation von Verbesserungspotentialen
• Anpassung bzw. Optimierung der Methodik in der umgesetzten Entwicklungsumgebung
• Anwendung und Verifizierung der Methodik an einem realen Verteilnetzmodell mit gemessenen EZA-Zeitreihen

Ansprechpartner:

Hermann Kraus
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9525
E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll eine Methodik zur Ermittlung und Aufteilung eines UW-Residuallastgangs auf nicht leistungsgemessene Kunden mit Hilfe von netzspezifischen Faktoren in einem Verteilnetz entwickelt bzw. angepasst werden.

Aufgabenstellung:

• Erhebung der Stand der Technik in der Fachliteratur sowie interner Arbeiten
• Entwicklung bzw. Anpassung einer Methodik in einer geeigneten Entwicklungsumgebung (PowerFactory, Python, etc.)
• Anwendung und Verifizierung der Methodik an einem realen Verteilnetzmodell mit vorhandenen UW-Messdaten

Ansprechpartner:

Hermann Kraus
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9525
E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projekts STROM soll die Integration eines Großspeichers als Netzbetriebsmittel in einem realen Verteilnetzmodell untersucht werden mit dem Ziel, die Lastspitzen und die Netzentgelte zum vorgelagerten Netzbetreiber zu senken.

Aufgabenstellung:

• Stand der Technik in der Fachliteratur zum Einsatz eines Großspeichers als Netzbetriebsmittel
• Untersuchung einer bestmöglichen Anbindung eines Großspeichers am Beispiel eines realen Verteilnetzmodells und Ableitung von netzzustandsabhängigen Indikatoren
• Untersuchung einer kostenoptimalen Betriebsweise des Großspeichers zur Lastspitzensenkung und zur Vermeidung von Netzentgelten gegenüber dem vorgelagerten Netzbetreiber anhand des realen Verteilnetzmodells und Ableitung von netzzustandsabhängigen Indikatoren

Ansprechpartner:

Hermann Kraus
Raum: S-194
Tel.: +49 941 943-9525
E-Mail: hermann.kraus@oth-regensburg.de

Weitere Bachelor-/Master- und Projektarbeiten sowie MAPR-Themen aus den Bereichen Netztechnik, Systemstabilität, Transformatorentechnik, Versorgungszuverlässigkeit oder Spannungsqualität können nach Vereinbarung gerne betreut werden.

Bitte bei Prof. Brückl oder im Büro S-194 anfragen!