Proceedings EMV Kongress 2022 : Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit

Proceedings der EMV 202

Untersuchung der Flusswasserinfiltration in voralpinen Schottern mittels Zeitreihenanalyse

Kurzfassung: Grundwasserfassungen in der Nähe von Flüssen können durch die Infiltration von Flusswasser beeinflusst werden. Aus Sicht des Trinkwasserschutzes interessiert vor allem, welcher Anteil des geförderten Wassers aus dem Fluss stammt und wie lange das Flussinfiltrat im Grundwasserleiter verbleibt, bevor es gefördert wird. Hierzu können Markierversuche durchgeführt werden, die jedoch bei größeren Flüssen mit einem erheblichen Stoffeintrag verbunden sind. Als Alternative zu Markierversuchen stellen wir Methoden vor, um aus Zeitreihen der elektrischen Leitfähigkeit und der Temperatur quantitative Aussagen zu Mischungsverhältnissen und Aufenthaltszeiten abzuleiten. Wir empfehlen ein mehrstufiges Vorgehen bestehend aus: (1) einer qualitativen Analyse, (2) der spektralen Ermittlung des saisonalen Temperatur- und Leitfähigkeitsverlaufs, (3) einer Kreuzkorrelationsanalyse und (4) der nicht-parametrischen Dekonvolution der Zeitreihen. Wir wenden diese Methoden an drei Standorten im Grundwasserstrom des Thurtales im schweizerischen Mittelland an. An Standorten ohne gute Flussanbindung oder mit exfiltrierenden Verhältnissen können die aufwändigen Zeitreihenanalysen nicht angewendet werden, die Messreihen zeigen jedoch die entsprechenden Verhältnisse an. An Standorten mit dauerhafter Flussinfiltration kann aus den Zeitreihen die Durchbruchskurve eines Markierversuches rekonstruiert werden, ohne einen künstlichen Markierstoff in den Fluss geben zu müsse

Die Kenngröße Kurzschlussleistung in hybriden AC/DC-Energieversorgungssystemen

Diese Arbeit liefert einen umfassenden Überblick über die Anwendungen der Kenngröße Kurzschlussleistung zur Nachbildung und Bewertung von elektrischen Energieversorgungssystemen und untersucht deren Anwendbarkeit für hybride AC/DC-Systeme. Dies kann von Verwendern der Kurzschlussleistung in Forschung und Entwicklung sowie bei der Weiterentwicklung von Netzanschlussbedingungen genutzt werden, um die Verwendung zu prüfen und ggf. zu anderen Untersuchungsmethoden überzugehen. Die wesentlichen identifizierten Anwendungsgebiete für Kurzschlussleistung sind die Nachbildung des Strom-Spannungs-Verhaltens von Energieversorgungssystemen für Netzstudien, die Bewertung von Spannungstrichtern bei Kurzschlüssen, der transienten Stabilität beim Anschluss von Synchronmaschinen an das Übertragungsnetz und des Kleinsignal-Spannungsverhaltens im Betriebspunkt. Die Eignung für diese Anwendungen in hybriden AC/DC-Energieversorgungsnetzen wird diskutiert und nachfolgend mit dynamischen Simulationen eines aggregierten Netzmodells überprüft. Das Netzmodell stellt den Anschluss eines konventionellen Kraftwerks an ein Energieversorgungssystem dar. Das System wird mit unterschiedlichen Anteilen konventioneller und umrichterbasierter Erzeugungsanlagen modelliert. Deren Bemessungsleistungen werden in einem breiten Bereich variiert, um niedrige, realistische und hohe Kurzschlussleistungen zu erzielen. Mit der dynamischen Simulation des Systems wird ermittelt, welche Aussagekraft die Kurzschlussleistung über das Systemverhalten bei Kurzschlüssen und Blindlastsprüngen aufweist. Kernergebnis der Arbeit ist ein Überblick über die Anwendungsgebiete, für welche die Kurzschlussleistung auch in hybriden AC/DC-Energieversorgungsnetzen Anwendung findet. Dies umfasst die Modellierung des Kurzschlussstroms sowie eine grobe Abschätzung der transienten Stabilität. Diese ist positiv mit der Kurzschlussleistung korreliert, ein direkter Rückschluss auf die Systemstabilität ist jedoch nicht möglich. Für die Modellierung des Trägheits- bzw. Winkelverhaltens hybrider AC/DC-Energie-versorgungssysteme, die Ausprägung von Spannungstrichtern sowie die Bewertung des Kleinsignal-Spannungsverhaltens ist die Kurzschlussleistung jedoch nicht geeignet. Die Problematik der Nachbildung der Trägheit von Umrichtern wird erläutert. Für die Nachbildung des Kleinsignal-Spannungsverhaltens sowie die Berechnung von Spannungstrichtern werden Berechnungsvorschriften entwickelt

Entwurf eines fehlertoleranten Lenkventils für Steer-by-Wire Anwendungen bei Traktoren

In der Arbeit wird ein hydrostatisches Steer-by-Wire Ventil mit unabhängigen Steuerkanten untersucht und bezüglich der Eignung für sicherheitskritische Anwendungen bewertet. Durch experimentelle Untersuchungen wird nachgewiesen, dass Ventilfehler inhärent kompensiert werden können und die Lenkbarkeit auch im Fehlerfall gewährleistet ist. Der Verzicht auf eine strikt zweikanalige Struktur mit unabhängigen Abschaltpfaden sorgt für eine niedrige Systemkomplexität