@phdthesis{Samborsky2017, author = {Samborsky, Michael}, title = {Conceptual aspects of future High Voltage Direct Current (HVDC) electrical power transmission networks}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43658}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2017}, abstract = {A continually growing demand for reliable energy supply makes existing power systems more heavily loaded and evokes engineers and experts to look for feasible immediate solutions in power energy transmission. One of these solutions might be a bulk power transmission network at extra high voltages based on direct current. Currently, high voltage direct current (HV DC) transmission has been only realized in point-to-point systems and back-to-back arrangements. Thus, the next logical step in this development would be an HV DC network. In principle, it might have certain advantages over a conventional high voltage AC system, as it could be less closely meshed covering larger areas and transmit higher electric power with lower losses. However, no well-grounded investigations concerning possible layout and operation of an HV DC network are publicly available. Experience from the HV DC lines does not allow to make substantial conclusions regarding the requirements for an HV DC network. Therefore, some basic questions on the operation of an HV DC network need to be answered mainly from systems simulations.}, subject = {HVDC; Power transmission; Transient process; Energy system; High voltage; HG{\"U}; Energie{\"u}bertragung; {\"U}bergangsprozess; Energiesystem; Hochspannung; Elektrisches Energiesystem; Hochspannungsgleichstrom{\"u}bertragung}, language = {en} } @phdthesis{Kuprat2022, author = {Kuprat, Mark Sebastian}, title = {The potential of renewable energy sources and integrated energy in the ENTSO-E : a techno-economic potential analysis within an energy balance assessment}, doi = {10.26127/BTUOpen-6139}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61397}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2022}, abstract = {This analysis aims at the investigation of the techno-economic RES potentials and to minimize GHG emissions in the ENTSO-E. The ENTSO-E represents one of the world's largest economic regions with a GDP of 19,835 billion US dollar (23\%) and a primary energy consumption of 29,705 TWh (18\%). ENTSO-E is coined with high degrees of fossil energy dependencies (49.9\%) from third-party countries and contributes 3,517 Mt CO2eq (9\%) to global GHG emissions. The Primary Sources onshore wind, offshore wind, utility-scale PV, and CSP techno-economic potentials are assessed via GIS-based georeferenced spatial analysis. Solar rooftop potentials are calculated based on a per capita approach. The Secondary Sources bioenergy, hydropower, geothermal, and hydrokinetic energy potentials are approximated based on meta-analysis. Primary and Secondary Sources potentials are input into the IES linear optimization model to simulate an energy system with high shares of RES and PTX. It is found that RES-based primary energy production potentials account for 13,492 TWh and energy dependency could be reduced by 6,482 TWh to 20.5\%. Compared to the base year 1990, the direct GHG emission reduction amounts to 3,246 Mt CO2eq (70.7\%). This reduction does not correspond with the EU reduction target of 80-95\%. Hence, RES-based fuel imports, such as synthetic fuels and hydrogen, from third-party countries become necessary, to substitute fossil fuels and reduce domestic emissions. Additional GHG reduction potentials are suspected in the indirect emission sectors agriculture and waste management. In reference to the Sankey methodology, the analysis entails comprehensive energy flow balances for the ENTSO-E 2016 and 2050 energy systems. The ENTSO-E member countries exhibit heterogeneous properties regarding RES potentials, GHG emissions, and energy dependencies, and, hence, must be assessed individually. Integrated energy systems with high shares of RES and PTX represent a promising means to decrease direct energy use and non-energy use emissions as well as energy dependencies significantly.}, subject = {ENTSO-E; RES; PTX; GIS; GAMS; EE-Potentiale; Sektorenkopplung; Europa; Energiebilanzen; Sankey; Europa; Energiebilanz; Erneuerbare Energien; {\"U}bertragungsnetz}, language = {en} } @phdthesis{Bendig2022, author = {Bendig, Martin}, title = {Ein modellbasierter Beitrag zur r{\"a}umlichen und zeitlichen Analyse von Sektorenkopplungspotenzialen im transformierten Energieversorgungssystem}, doi = {10.26127/BTUOpen-5974}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59749}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2022}, abstract = {Das deutsche Energieversorgungssystem soll bis zum Jahr 2050 umfassend transformiert werden. Auch wenn es auf dem Pfad zur vollst{\"a}ndigen Dekarbonisierung der Energieversorgung noch eine Vielzahl technischer Herausforderungen gibt, ist davon auszugehen, dass an der politischen Ambition einer treibhausgasneutralen Energieversorgung bis sp{\"a}testens zum Jahr 2045 festgehalten wird. Klimaschutz ist jedoch nur eine Dimension im Spannungsfeld Energiewende. Es gilt, {\"O}kologie, Wirtschaftlichkeit, technische Realisierbarkeit und Versorgungssicherheit sowie gesellschaftliche Aspekte in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen wissenschaftlichen Beitrag zur Untersuchung eines durch erneuerbare Energieanlagen dominierten Energieversorgungssystems im Jahr 2050 zu leisten. Die Einspeisung elektrischer Energie aus Wind- und Photovoltaikanlagen unterliegt jedoch hohen Fluktuationen. Aus diesem Grund sind im zuk{\"u}nftigen Energieversorgungssystem hohe tempor{\"a}re Energie{\"u}bersch{\"u}sse und -defizite zu erwarten. Eine m{\"o}gliche L{\"o}sung k{\"o}nnte hierf{\"u}r die Sektorenkopplung darstellen. Die vollst{\"a}ndige Kopplung dieser Sektoren w{\"u}rde es erm{\"o}glichen, hohe Energie{\"u}bersch{\"u}sse sinnvoll zu verwenden oder auftretende Energiedefizite auszugleichen. Bedingt durch die fluktuierende EE-Einspeisung sind die Potenziale zur Nutzung von {\"u}bersch{\"u}ssiger elektrischer Energie in anderen Energie- und Wirtschaftssektoren im Zeitverlauf jedoch nicht konstant. Aus diesem Grund erscheint es sinnvoll, die Diskussion {\"u}ber Sektorenkopplungspotenziale auf zeitlich und r{\"a}umlich aufgel{\"o}ste Untersuchungen zu st{\"u}tzen. Ohne die Prognose und Modellierung von zeitlich und r{\"a}umlich hoch aufgel{\"o}sten Einspeise- und Lastzeitreihen ist es nicht m{\"o}glich, zielf{\"u}hrende Aussagen {\"u}ber Sektorenkopplungspotenziale und eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung im zuk{\"u}nftigen Energieversorgungssystem zu treffen. Zur Quantifizierung und Prognose zuk{\"u}nftiger Sektorenkopplungspotenziale wurde im Rahmen dieser Dissertation ein vielseitig einsetzbares Energiemodell entwickelt und detailliert vorgestellt. Hierbei handelt es sich um eine modular aufgebaute, Microsoft Excel-basierte L{\"o}sung in Verbindung mit Visual Basic for Applications. So ist es m{\"o}glich, das Modell auf jedem modernen Windowssystem ohne weitere Software zu verwenden. Das Energiemodell wurde anschließend auf eine geeignete Modellregion f{\"u}r das Jahr 2050 angewendet. Im Energiemodell werden elektrische Erzeugungs- und Lastzeitreihen in st{\"u}ndlicher Aufl{\"o}sung f{\"u}r bis zu 200 Modellknoten (r{\"a}umliche Aufl{\"o}sung) ermittelt, miteinander verrechnet und auf mehreren Modellebenen aggregiert. Am Beispiel der gew{\"a}hlten Modellregion konnten so die Sektorenkopplungspotenziale im Rahmen einer Sensitivit{\"a}tsanalyse umfangreich diskutiert werden. Damit war es m{\"o}glich, die Forschungsfragen dieser Dissertation detailliert zu beantworten.}, subject = {Sektorenkopplung; Energieversorgungssystem; Energiesystemmodellierung; Sector coupling; Energy supply system; Energy system modelling; Energieversorgung; Sektorkopplung}, language = {de} } @phdthesis{Schmoger2019, author = {Schmoger, Christin}, title = {Sicherheitsbetrachtungen im Fall von stromstarken Erdfehlern in NOSPE-Netzen und bei Netzkopplung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51131}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2019}, abstract = {Der von der Energiewende-bedingte Verteilnetzausbau mit Kabelstrecken beeinflusst den Umgang mit der Sternpunktbehandlung. Neben klassischen Umstellungsmaßnahmen sind neue L{\"o}sungen zur Kopplung von Netzen mit unterschiedlicher Sternpunktpunkterdung zu diskutieren. Schwerpunkt stellt jeweils die Auslegung von Erdungsanlagen in Kombination mit einem geeigneten Schutzkonzept zur Einhaltung der Personensicherheit dar. Auf Basis der DIN EN 50522 ist ein m{\"o}gliches personengef{\"a}hrdendes Potential zu bewerten, welches aus der Stromverteilung an der Fehlerstelle resultiert. In der Praxis wird dabei rechnerisch die zul{\"a}ssige Erdungsimpedanz {\"u}ber den relevanten Teilstrom (dargestellt {\"u}ber den Reduktionsfaktor) und dem, aus dem Schutzkonzept resultierenden, Grenzwert f{\"u}r die Ber{\"u}hrungsspannung vorgegeben und messtechnisch gepr{\"u}ft. Vorrangig in Mittelspannungsnetzen mit niederohmiger Sternpunkterdung bestehen Unsicherheiten in der korrekten Interpretation der Norm respektive der Wahl und Beurteilung geeigneter Parameter. Die Dissertation konzentriert sich auf die Schwerpunkte Bestimmung des Reduktionsfaktors in einer inhomogenen, offen betriebenen Ringstruktur von Mittelspannungsnetzen, sowie Diskussion m{\"o}glicher Modelle und der Wirkungsweise heutiger Messverfahren von Erdungsimpedanzen. Aufbauend auf theoretischen Modell-Analysen wurde eine Methodik zur Auswertung beider Parameter u. a. durch Aufnahme einer Stromverteilung in einem Erdkurzschlussversuch entwickelt und erstmals in einer Netzgruppe durchgef{\"u}hrt. Die Herausforderung bestand darin, L{\"o}sungen zum eindeutigen messtechnischen Nachweis beider Parameter infolge von {\"U}berlagerungseffekten zu entwickeln. Mithilfe der Versuchsergebnisse konnten bestehende Berechnungs- und Messverfahren sowie unterschiedlichen Modelle zur Interpretation der Erdungsimpedanz bewertet und Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Reduktionsfaktor und Erdungsimpedanz erfahren verschiedene Interpretationen in der Praxis. Daher widmete sich die Dissertation der Analyse des Modells der DIN EN 50522 und schl{\"a}gt aufgrund der Herausforderungen in der Praxis eine Erweiterung zur eindeutigen Definition vor. Erstmalig konnten anhand des Versuchs die Modellans{\"a}tze von Berechnungsverfahren f{\"u}r den Reduktionsfaktor gepr{\"u}ft und best{\"a}tigt werden. Am Beispiel des VPE-Kabels konnte mit einem Sicherheitsaufschlag ein Planungswert vorgeschlagen werden. Auf Basis des Versuchs und der heutigen Messverfahren wurde diskutiert, dass die Erdungsimpedanz infolge der unterschiedlichen Einbeziehung von Kettenleitern verschiedene Werte annehmen kann. Aufgrund des Zusammenhangs mit dem Reduktionsfaktor resultieren f{\"u}r die Bewertung der Ber{\"u}hrungsspannung Kombinationspaare, die nach dem Modell der DIN EN 50522 oder Modifizierungen in der Berechnung ausgelegt und mittels klassischer Messung bewertet werden k{\"o}nnen. Die Dissertation liefert damit einen Diskussionsbeitrag, wie sich die Auslegung von Erdungsanlagen durch geeignete Verfahren weiterentwickeln kann.}, subject = {Erdungsanlagen; Reduktionsfaktor; Erdungsimpedanz; Sternpunkterdung; DIN EN 50522; Grounding system; Reduction factor; Earthing impedance; Neutral point treatment; EN 50522; Mittelspannungsnetz; Erdschluss; Sternpunkterdung; Wechselstromwiderstand; Impedanzmessung}, language = {de} } @phdthesis{Blasius2016, author = {Blasius, Erik}, title = {Ein Beitrag zur Netzintegration von Elektrofahrzeugen als steuerbare Lasten und mobile Speicher durch einen Aggregator}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38594}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2016}, abstract = {Der stete Zuwachs des Erzeugungsleistungs- und Energieaufkommens aus erneuerbaren Energien (EE) wirkt sich immer deutlicher auf die elektrischen Energieversorgungsnetze aus. Die Folge: Hohe Leistungsgradienten der Erzeugung und kritische Auslastungsgrade der {\"U}bertragungs- und Verteilnetze. R{\"a}umlich verteilte Energiespeicher k{\"o}nnen helfen, die EE besser zu integrieren und resultierende negative Effekte zu egalisieren. Der durch die Bundesregierung proklamierte Entwicklungsplan der sog. Energiewende fordert eine deutliche Zunahme des Anteils der EE und der Elektromobilit{\"a}t. Diese auch zuk{\"u}nftig gew{\"u}nschte Entwicklung k{\"o}nnte die gegenw{\"a}rtig betriebenen Energieversorgungsnetze weiter st{\"a}rker belasten. Die vorliegende Arbeit bietet einen m{\"o}glichen L{\"o}sungsbeitrag der Elektrofahrzeuge als Speichertechnologie f{\"u}r die Bew{\"a}ltigung der Herausforderung der netzvertr{\"a}glichen Integration von EE und Elektromobilit{\"a}t. Hierzu wird ein Konzept zur Einbindung mobiler Speicher (Elektrofahrzeuge mit V2G-F{\"a}higkeit) vorgestellt. Dieses Konzept wird in einem Reallabor an der Brandenburgischen Technischen Universit{\"a}t Cottbus-Senftenberg evaluiert. Insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnologie zwischen Elektrofahrzeug, Lades{\"a}ule und einem Aggregator wird eingehend betrachtet, denn sie bildet einen Grundpfeiler der Nutzbarmachung mobiler Speicher. Hinsichtlich der eingesetzten prozessualen Intelligenz zur Bew{\"a}ltigung n{\"o}tiger Verfahren und Methoden werden ein Lademanagementsystem f{\"u}r die Lades{\"a}ulen und ein Energiemanagementsystem f{\"u}r den Aggregator eingef{\"u}hrt. Beide lassen die externe Verwaltung der Prozesse durch einen Betreiber zu. Es folgt eine Untersuchung der empirischen Verf{\"u}gbarkeit der Elektrofahrzeugflotte w{\"a}hrend eines mehrmonatigen Betrachtungszeitraumes. Die Auswertung und Analyse dieser Verf{\"u}gbarkeit liefert konkrete Ergebnisse hinsichtlich einer Absch{\"a}tzung zuk{\"u}nftiger Nutzungspotentiale eines mobilen Speichers. Abschließend werden zu erwartende Auswirkungen der Nutzung der mobilen Speicher auf die kalendarische sowie zyklische Alterung der Traktionsbatterie diskutiert.}, subject = {Elektrofahrzeug; Aggregator; Netzintegration; Mobiler Speicher; Steuerbare Last; Electric vehicle; Aggregator; Grid integration; V2G; Flexible load; Elektrofahrzeug; Netzr{\"u}ckwirkung; Dezentrale Energiespeicherung}, language = {de} } @phdthesis{Venna2015, author = {Venna, Karthik Reddy}, title = {A Simulation analysis to improve the dielectric strength inside High Voltage Vacuum Interrupters}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-33551}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2015}, abstract = {Vacuum circuit breakers are expected to be one of the possible alternatives for SF6 circuit breakers in transmission voltages up to 230kV because of the excellent insulation as well as environmental friendly characteristics of vacuum. But for higher voltages, maintaining the electrical insulation inside and outside the interrupter tube is very important and becoming a challenge for the design engineers. Normally a vacuum interrupter consists of metal shields sandwiched between the ceramic insulator blocks inside the tube. The primary purpose of these metal shields is to protect the insulator walls by avoiding metal vapor deposition during the arcing process. On the other hand, these metal shields also influence the electric field distribution inside the interrupter tube. The presence of the metal shields may reduce the dielectric strength of the interrupter tube if proper measures are not taken. This research is devoted to provide the information about the possible areas inside and outside the interrupter tube that are considered as critical in terms of dielectric strength because of the presence of metal shields. Possible solutions are also given in this thesis to overcome the high field stress in these critical areas with the help of 2D simulations that are simulated in ANSYS Maxwell. The critical areas and their respective solutions presented in this work are (1) unidentified edges outside the interrupter tube which are formed by the metal shields that are inserted between the ceramic blocks. These edges, at high field stress, may act as a source of discharges between the interrupter tube and the outer insulator. This problem can be reduced by the combination of using a pressurized insulating gas (which is in this case N2) between interrupter tube and outer insulator and by extending the unidentified edges and covering them with field grading rings which are conductive in nature. (2) Triple junctions (Vacuum-Ceramic-Metal shield) are the sources of high field stress inside the interrupter tube and are considered as a primary source of Secondary Electron Emission Avalanche that takes place on the (3) ceramic surface. The triple junction emissions can be avoided by properly designing the insulator geometry at point of contact with the metal shield. In addition, inserting metal parts of certain depth at the both ends of the ceramic insulators can also reduce the field stress at the triple junctions and avoid surface flashovers on the ceramic surface. (4) The gap between the metal shield and the contact rod is also considered to be a critical area which can be highly stressed (field) if the geometry of metal shield curvature is not properly designed. Various metal shield curvatures are proposed and simulated and an optimum geometry is suggested that reduces the electric field stress between the metal shield and contact rod. Using this optimized metal shield curvature, the diameter of the interrupter tube can be reduced considerably which in turn reduces the size of the interrupter tube.}, subject = {High voltage vacuum interrupter; Triple junctions; Field grading rings; Metal shields; ANSYS maxwell; Triple-Punkte; Feldsteuerringe; Elektrische Feldst{\"a}rke; Hochspannungs-Vakuumschaltr{\"o}hre; Metallabdeckungen; Vakuumschalter; Hochspannungsschalter; Durchschlagsfestigkeit}, language = {en} } @phdthesis{Napierala2010, author = {Napierala, Artur}, title = {Kontaktieren von stromtragf{\"a}higen Silikon-Bauelementen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-19174}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2010}, abstract = {Die Vielfalt der Materialien, die in der Lage sind Strom zu f{\"u}hren, hat sich um elektrisch leitf{\"a}hige Kunststoffe erweitert. Diese Materialien haben vergleichsweise g{\"u}nstige Eigenschaften, wie z.B. eine geringe Dichte und hohe Wetterbest{\"a}ndigkeit. Trotzdem beschr{\"a}nkt sich zurzeit der Einsatz dieser Materialien wegen Strom{\"u}bergangsproblemen auf geringe elektrische Leistungen. Um solche Materialien auch f{\"u}r hohe Betriebsstr{\"o}me einsetzen zu k{\"o}nnen, ist eine zuverl{\"a}ssige Kontaktierung erforderlich. Dieser Beitrag behandelt die Kontaktierung zwischen stromtragf{\"a}higem Kunststoff und Metall. Ein wesentlicher Teil der Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit potenziellen Ursachen von Kontaktierungsproblemen, die weiterhin am Beispiel von elektrisch leitf{\"a}higem Silikonkautschuk analysiert werden. Bei der Suche nach Ursachen f{\"u}r diese Probleme werden mechanische, thermische und elektrische Aspekte sowie deren Zusammenh{\"a}nge in Betracht gezogen. Da die Technologie in wesentlichem Maß die physikalischen Eigenschaften bestimmt, wird deren Einfluss ebenfalls analysiert. Neben der theoretischen Betrachtung wurden vielf{\"a}ltige Untersuchungen zu diesen Aspekten durchgef{\"u}hrt, und deren Relevanz f{\"u}r die Strom{\"u}bergangsprobleme ermittelt. Daraus ließ sich am Ende die Ursache der Strom{\"u}bergangsprobleme ableiten. Ausgehend von den gewonnen Ergebnissen und unter Ber{\"u}cksichtigung der spezifischen Eigenschaften von leitf{\"a}higem Silikonkautschuk wird eine Verbesserungsm{\"o}glichkeit zur Kontaktierung vorgestellt. Sie basiert auf einer Modifikation der Oberfl{\"a}chen, speziell deren Metallisierung. Hierbei hat sich das Magnetronsputtern, Metallisierung von Werkstoffen im elektromagnetischen Feld unter Vakuum, als am besten geeignetes Verfahren erwiesen. Nach der Beschichtung der Oberfl{\"a}che des leitf{\"a}higen Silikonkautschuks mit Aluminium bzw. Titan hat sich der Strom{\"u}bergang und damit auch die Stromtragf{\"a}higkeit wesentlich verbessert. Anschließend werden die Ursachen f{\"u}r diese Verbesserung erkl{\"a}rt und die elektrische Belastbarkeit vor und nach der Oberfl{\"a}chenmodifikation ausgewertet. Die Arbeit gibt Hinweise auf weitere M{\"o}glichkeiten zur Verbesserung der Stromtragf{\"a}higkeit, zeigt somit weiteren Untersuchungsbedarf auf.}, subject = {Silicone; Elektrisches Bauelement; Elektrischer Kontakt; Kontaktieren; Leitf{\"a}higer Silikonkautschuk; Magnetronsputtern; Contacting; Electrically conductive silicon rubber; Magnetron sputtering}, language = {de} } @phdthesis{Shalaginov2014, author = {Shalaginov, Ievgen}, title = {Eine praktische Anwendung von netzautarken Erzeugungsanlagen auf Basis Erneuerbarer Energien und Strom- und W{\"a}rmespeicher f{\"u}r kleine Siedlungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-32468}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2014}, abstract = {In dieser Arbeit wurde demonstriert, dass der Umstieg von konventionellen Methoden der Energieerzeugung auf modernere Konzepte m{\"o}glich ist, die eine hohe Versorgungssicherheit und Zuverl{\"a}ssigkeit aufweisen, wirtschaftlich zu betreiben und dabei wesentlich umwelt- und klimafreundlicher sind. In diesem Konzept wurden verschiedene erneuerbare Technologien der Energieerzeugung einbezogen, um eine sichere und zuverl{\"a}ssige Energieeinspeisung zu gew{\"a}hrleisten, ohne dass die Notwendigkeit der Anbindung an ein {\"U}bertragungsnetz besteht. Zentraler Bestandteil des Konzepts ist es, elektrische Energie in chemisch gebundener Form (Wasserstoff) zu speichern und bei Bedarf jederzeit in elektrische und thermische Energie umzuwandeln. Dadurch kann in dieser Anlage eine effiziente Energieerzeugung erfolgen. Die Anwendung von Wasserstoff als Sekund{\"a}renergietr{\"a}ger ist vielversprechend und erlaubt ein „Energie nach dem Bedarf"-Konzept anzuwenden, um die Energie effizient und wirtschaftlich zum Verbraucher liefern. Der Wirkungsgrad des Gesamtsystems kann mit ca. 60\% elektrisch und 85\% thermisch angesetzt werden (wobei der Wirkungsgrad bei Anlagen mit gr{\"o}ßeren installierten elektrischen Leistungen ab 10 MW weiter ansteigt). Damit ist es eine gute Alternative zu konventionellen Arten der Energieerzeugung. Der modulare Aufbau und der geringe Platzbedarf erlauben es, die autarke EE-Anlage in der N{\"a}he der Verbraucher (Stadt, Siedlung) einzurichten. Selbstverst{\"a}ndlich sind noch umfangreiche Forschungen notwendig, um das gesamte Energieversorgungssystem mit der Transport- und Verteilungstechnologie zu erfassen.}, subject = {Regenerative Energie; Kleinstadt; Energieversorgung; Erneuerbare Energien; Netzautark; Kraftwerke; Renewable energies; Grid-independent; Power plants}, language = {de} } @phdthesis{Xu2015, author = {Xu, Ruoyu}, title = {Comparison of switching behaviours between vacuum and SF6 technologies at 145kV network}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36693}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2015}, abstract = {This PhD project started from one basic question: whether vacuum technology can be applied to 145kV electrical power system networks as a potential substitution to SF6 technology which has been utilised for decades of practice, due to environment and economic concerns. Possible threats and challenges, which might cause problems for the proposed replacement, are identified mainly in three areas: (1) small inductive current switching, (2) capacitive load current switching and (3) short-line fault switching. Three circuit-breaker programming models, therefore, have been developed based on statistic data provided by breaker manufactures: (1) a maximum di/dt fixed model which has been utilised for small inductive current switching tests and capacitive load current de-energising tests; (2) a dynamic di/dt model adopting from Mayr's classic arc model for SF6 circuit-breakers which has been utilised for short-line fault tests; and (3) a current making model for capacitive load current energising tests. In a general conclusion, vacuum technology shows its superiority in most of the switching duties although in some rare cases, SF6 technology still stands a chance to break it even. But if we take the environment and economic factors into consideration, vacuum is definitely worth investigating in the future market.}, subject = {Vacuum; SF6; Simulation; Aufschl{\"u}sselung; Vakuum; TRV; Breakdown; High-frequency current quenching; Hochspannungsleistungsschalter; Vakuumschalter; Ausschaltverhalten}, language = {en} } @phdthesis{Bonkarev2015, author = {Bonkarev, Maxim}, title = {Concept analysis for High-Voltage Direct-Current circuit breakers for application in a network of HVDC transmission}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35459}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2015}, abstract = {For several decades HVDC technology was used primarily for point-to-point bulk power transmission. Although multiterminal HVDC systems are very few in number, it is expected that multiple HVDC links may be interconnected into HVDC transmission grid. Since every meshed grid requires reliable protection solution, an HVDC circuit breaker must be developed and introduced. This thesis focuses on the performance evaluation of different HVDC circuit breaker concepts. The performance evaluation study is carried out by means of numerical simulations. The obtained quantitative results describe capabilities and limitations of different HVDC circuit breaker concepts as well as the reaction of HVDC network on switching operations. Different converter protection measures and in particular application of fault current limiter were considered, too. Based on the research findings, a number of recommendations for HVDC circuit breaker development are given and suggestions for further research activities are presented.}, subject = {Multi-terminal HVDC; HVDC circuit breaker; Fault protection methods; Network response; Simulation-based performance evaluation; Multiterminale HG{\"U}; HG{\"U}-Leistungsschalter; Fehlerschutzmethoden; Netzwerkreaktion; Simulationsbasierte Leistungsbewertung; Hochspannungsgleichstrom{\"u}bertragung; Vermaschtes Netz; Netzschutz; Leistungsschalter; Fehlererkennung}, language = {en} }