Öffentliche Verteidigung

Datum:16.08.18
Zeit:14:30 bis 18:00
Ort:Nidau
Lokalität: Aarbergstrasse 5 | Switzerland Innovation Park Biel/Bienne 

Die Präsentationen erfolgen in hochdeutscher, französischer oder englischer Sprache. Im Anschluss an die Referate* kann das Labor des BFH-Zentrums Energiespeicherung besichtigt werden. Besonders willkommen sind interessierte Studierende aller Fachbereiche.

*Die Zusammenfassungen der Thesen befindet sich weiter unten im Text.

Programm
14:30 – 14:35

Prof. Michael Höckel

Kurze Begrüssung
14:35 – 15:05 Marcell Fieni
«Analyse und Optimierung der Spannungshaltung der KWO»
15:05 - 15:35Patrick Noth
«Effizientes Spannungsqualitäts-Messmanagement»
15:35 – 16:05Thomas Baumgartner
«Entwicklung eines Datenerfassungssystems zur Leistungsflussanalyse in Elektrofahrzeugen »
16:05 – 16:20 Pause
16:20 – 16:50 Jérémie Früh
«Réglage d’un convertisseur ac/dc SiC triphasé pour applications hautes fréquences»
16:50 – 17:20Joel Wenger
«Improved Linear Drive – Development of a Highly Compact and Dynamic Linear Drive to Improve Process Efficiency»
17:20 - 17:50Nicole Leuenberger
«Entwicklung und Regelung einer 5-phasigen permanenterregten Synchronmaschine»
17:50 - 17:55

Prof. Dr. Andrea Vezzini

Zusammenfassung und Schlusswort
18.00 – 19:00Apéro

Anmeldung bis einschliesslich 14. August '18

Zusammenfassung der Arbeiten

Marcell Fieni | Masterarbeit: «Analyse und Optimierung der Spannungshaltung der KWO»

Für die Berechnung der Energie mit Herkunftsnachweis wird heute ein relativ hoher Wirkungsgrad von 83 % der Pumpspeicherkraftwerke angenommen. Dieser Wirkungsgrad wird für die Quantifizierung der Energie aus Herkunftsnachweisen verwendet. Je höher der Wirkungsgrad ist, umso geringer sind die Produktion aus natürlichen Zuflüssen und die nach Wasserkraft zertifizierbare Energiemenge. Mit dem Nachweis der realen Verluste soll der beim Betrieb der Anlage Grimsel 2 tatsächlich vorhandene Wirkungsgrad ermittelt werden. Um die Netzspannung im sicheren und stabilen Bereich und den Blindleistungseinsatz effizient und kostengünstig zu halten, organisiert Swissgrid die Spannungshaltung in der Schweiz. Die Spannungshaltung der KWO hat grosses Optimierungspotenzial. Nach Modellierung der Regelung mit der Software Power Factory werden Schwingungsphänomene untersucht und Optimierungsvorschläge gemacht.

Betreuer: Prof. Michael Höckel
Experte: Dr. Oliver Krone, BKW Energie AG, Leiter Grid- & Hydro-Engineering

Patrick Noth | Masterarbeit: «Effizientes Spannungsqualitäts-Messmanagement»

Verteilnetzbetreiber sind verpflichtet, eine genügende Spannungsqualität (PQ) an der Grenzstelle ihrer Netze zu den angeschlossenen Endverbrauchern zur «Verfügung» zu stellen und anhand Messungen nachzuweisen. Um den Aufwand und die Kosten von Messungen möglichst gering zu halten, stehen Netzbetreiber vor der Herausforderung, die Spannungsqualität in ihrem Netz möglichst effizient und zuverlässig zu erfassen sowie zu beurteilen. Im Rahmen der Masterthesis wurde untersucht wie PQ-Hotspots ermittelt werden können, und unter welchen Bedingungen sich Messungen in Transformatorstationen zur Beurteilung der Spannungsqualität im Netz eignen.

Betreuer: Prof. Michael Höckel
Experte: Dr. Oliver Krone, BKW Energie AG, Leiter Grid- Hydro-Engineering

Thomas Baumgartner | Masterarbeit: «Entwicklung eines Datenerfassungssystems zur Leistungsflussanalyse in Elektrofahrzeugen»

Der Wirkungsgrad von Antriebsstrangkomponenten wie beispielsweise Batterie, Wechselrichter, Motor und Getriebe hat einen entscheidenden Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad und somit auf die Effizienz des Fahrzeuges. In dieser Arbeit wurde ein Datenerfassungssystem entwickelt, welches den Leistungsfluss in den Antriebsstrangkomponenten im Betrieb erfassen kann. Kombiniert mit einem mathematischen Modell des Fahrzeuges können die Wirkungsgrade der Antriebsstrangkomponenten als auch der Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeuges in allen Betriebspunkten bestimmt werden. Mithilfe dieser Resultate lassen sich Schwachstellen im Antriebsstrang lokalisieren und das Potential, welches durch ein Beheben der Schwachstelle gegeben ist, aufzeigen.

Betreuer:
Prof. Peter Affolter
Experte: Kurt Hug, emeritierter Prof. der BFH

Jérémie Früh | Masterarbeit «Réglage d’un convertisseur ac/dc SiC triphasé pour applications hautes fréquences»

Le but de ce projet était d’utiliser des techniques de commande optimale afin d’optimiser le réglage de deux convertisseur ac/dc. Un convertisseur était utilisé comme émulateur de tension et le second comme émulateur de charge. Le couplage de ces deux convertisseurs a permis de tester le montage sous charge. Afin de limiter les harmoniques injectées par les convertisseurs, différents filtres ont été utilisés. Des microcontrôleurs ont été utilisés comme support pour la régulation des deux convertisseurs.

Betreuer:
Prof. Dr. Sébastien Mariéthoz
Expert: Dr. Toufann Chaudhuri

Joel Wenger | Masterarbeit: «Improved Linear Drive – Development of a Highly Compact and Dynamic Linear Drive to Improve Process Efficiency»

In collaboration with an industrial partner, the Bern University of Applied Sciences is developing an ultra-compact and highly dynamic linear drive system to replace an already existing and applied solution. The goal of this project is to improve the dynamic capabilities of the system and therefore drastically reduced overall procedure times whilst minimizing losses during operation. Apart from a compact form factor, maximum thrust force density and high efficiency, the final design must also allow an outstanding positioning accuracy. After an initial project phase, this thesis is established to further optimise the electromagnetic design as well as to provide a more profound theoretical background and streamlined development process for future projects with similar constraints. Also, an extensive literature study is compiled to provide a better understanding of commonly referenced direct linear drive topologies and to facilitate the decision-making process.

Betreuer:
Prof. Dr. Andrea Vezzini
Experte: Christian Badertscher, drivetek ag

Nicole Leuenberger | Masterarbeit: «Entwicklung und Regelung einer 5-phasigen permanenterregten Synchronmaschine»

Das Interesse an mehrphasigen elektrischen Maschinen hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen, was sich vor allem auf das Volumen der zu diesem Thema publizierten Arbeiten auswirkt. Die Firma drivetek ag, ein führender Engineering-Dienstleister für applikationsspezifische Antriebstechnik, hat das Potenzial der mehrphasigen permanenterregten Synchronmaschinen erkannt und möchte ihr Wissen in diesem Bereich weiter vertiefen. Als mehrphasig werden grundsätzlich Maschinen bezeichnet, die über mehr als drei Phasen verfügen. Die Funktionsweise der mehrphasigen Maschinen soll am Beispiel einer 5-phasigen permanenterregten Synchronmaschine in der Praxis untersucht werden. Die Arbeit umfasst die Realisierung der Maschine, die Entwicklung einer Regelung sowie die Inbetriebnahme.

Betreuer: Prof. Dr. Andrea Vezzini
Experte: Prof. Dr. Adrian Omlin