Labor für Elektrische Energieversorgung

Elektrische Energieversorgung

Der Umbau unseres Energiesystems hin zu erneuerbaren Energien ist in vollem Gange. Wie wir es heute ausgestalten, wird für die nächsten Jahrzehnte bestimmen, ob und wie gut dieser Umbau funktioniert und wie effizient und sicher unsere Energieversorgung sein wird.

Wir vom Fachgebiet Elektrische Energieversorgung an der Fachhochschule Südwestfalen in Soest tragen dazu bei, die richtigen Weichen zu stellen, indem wir technische Lösungen aufzeigen und entwickeln; indem wir am Design des zukünftigen Energiesystems im Kleinen und im Großen mit technischem Sachverstand und wissenschaftlichem Weitblick mitwirken; und nicht zuletzt, indem wir einen Ort aktiven Lernens für all diejenigen bieten, die es mit aufbauen und weiterentwickeln möchten.

Unser aktueller Schwerpunkt ist, wie wir die Strom-Verteilnetze fit machen für die neue Energieerzeugung (erneuerbar, dezentral, fluktuierend) und wie sich Flexibilität in Erzeugung und Verbrauch nutzen lässt, damit rechtzeitig und effizient zukunftssichere Verteilnetze entstehen.

• wie sich der Netzzustand in der Niederspannungsebene effizient ermitteln lässt, um mehr erneuerbare Energien zu integrieren, den Lastfluss zu optimieren, das Netz gezielter ausbauen zu können und steuerbare Verbraucher und Erzeuger bestmöglich zu nutzen
• der Einfluss von dezentraler Erzeugung, Batteriespeichern und dynamischen Strom- und Netzentgelttarifen auf die Netzauslastung

Sie sind neugierig auf diese Themen? Interessieren sich für eine Abschlussarbeit? Haben Fragen zu diesen Themen oder möchten einfach darüber diskutieren? Bitte sprechen Sie uns an!

Thomas Papenkort
Carsten Mauer
Steffen Brieke
Laura Weghake
Tim Tegtmeier

Ausstattung des Labors für Elektrische Energieversorgung

• leistungselektronische Netzsimulatoren (Drehstrom-Quellen und -Senken, 2 mal 45 kVA)
• Gleichstrom-Quellen, um Wechselrichter wie mit einer PV-Anlage oder einem Batteriespeicher zu betreiben (4 mal 32 kW, kombinierbar)
• einen leistungsfähigen Netzanschluss über einen 250-kVA-Transformator
• digital angesteuerte ohmsche, induktive sowie kapazitive Lasten
• Netzanalysatoren, Transientenrekorder, Leistungsmessgeräte und weitere Messtechnik
• Netzberechnungs-Software DIgSILENT PowerFactory
• eine elektrische Nachbildung eines Mittel- und Hochspannungsnetzes in Niederspannung, die wir im Praktikum einsetzen

Der vorherige Leiter des Fachgebiets, Prof. Dr.-Ing. Egon Ortjohann

Von April 2000 bis zu seiner Pensionierung im August 2023 wurde das Fachgebiet Energieversorgung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Egon Ortjohann geleitet. Die neueren Ergebnisse in Form von Forschungsprojekten und Veröffentlichungen sind im Folgenden aufgeführt.

Projekte von Herrn Prof. Dr.-Ing. Egon Ortjohann

• Resiliente Verteilnetze mit integraler Technik zur Notstromversorgung (rNET-Notstrom), Februar 2019 bis März 2023, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Projektträger VDI
• Digitale Ortsnetzstation mit Multifunktionalem Energie- und Leistungs-Server (DigOS-MELS), Januar 2019 bis Dezember 2022, gefördert vom Land Nordrhein-Westfalen, Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes NRW, Bezirksregierung Detmold
• Digitale Verteilnetze mit strukturierter Betriebsführung (diNET-SB), August 2018 bis Dezember 2021, gefördert vom Europäischen Fond für Regionale Entwicklung (EFRE) / LeitmarktAgentur.NRW / Leitmarktwettbewerb Energie- & Umweltwirtschaft.NRW
• Intelligente Stromnetze mit fraktaler Resilienz (iNET-Resilienz), Juli 2017 bis Juni 2020, gefördert vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes NRW / FH Zeit für FORSCHUNG

Veröffentlichungen von Herrn Prof. Dr.-Ing. Egon Ortjohann

• E. Ortjohann, A. Speith, “Digitale Ortsnetzstation mit Multifunktionalem Energie- und Leistungsserver”, EW Magazin für die Energiewirtschaft, Sonderteil Netzautomatisierung, vol. 4 2023.
• E. Ortjohann, D. Holtschulte, J. Kortenbruck, A. Schmelter, A.Speith, T.Busse, “Ortsnetzstationen – intelligent und Digital”, e|m|w Das ener|gate-Magazin, Sonderausgabe Smart vernetzt, S1/23 Mai 2023.
• D. Holtschulte, E. Ortjohann, A. Schmelter, J. Kortenbruck, T. Premgamone, S. Loanka, J. Andreas, „Grid node-orientated State Estimation for Dynamic Power System Operation at Distribution Networks with Clustering Power Systems Approach“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• J. Kortenbruck, T. Premgamone, E. Ortjohann, D. Holtschulte, A. Schmelter, S. Loanka and J. Andreas, „Harmonic current control in symmetrical components for electronic grid regulator“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• J. Kortenbruck, E. Ortjohann, T. Premgamone, D. Holtschulte, A. Schmelter, S. Loanka and J. Andreas, „ Multifunctional Energy and Power Server“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• A. Schmelter, E. Ortjohann, D. Holtschulte, J. Andreas, T. Premgamone, S. Loanka, J. Kortenbruck, D. Morton, „Cluster Data Organization for Decentralized Grid Operation based on Clustering Power System Approach“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• A. Schmelter, E. Ortjohann, D. Holtschulte, T. Premgamone, J. Andreas, S. Loanka, J. Kortenbruck, D. Morton, „Cluster Data Communication for Decentralized Grid Operation based on Clustering Power System Approach“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• T. Premgamone, E. Ortjohann, J. Kortenbruck, A. Schmelter, D. Holtschulte, S. Loanka, J. Andreas, „Grid Impedance Measurement for Distribution Networks With Three-phase Untransposed Model Parameters“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• T. Premgamone, E. Ortjohann, A. Schmelter, J. Kortenbruck, D. Holtschulte, S. Loanka, J. Andreas, „Simplified FPGA Implementation of Synchrophasor Measurement for PMUs in Distribution Networks“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.
• E. Ortjohann, D. Holtschulte, T. Premgamone, A. Schmelter, J. Kortenbruck, S. Loanka, J. Andreas, „Digital Low-Voltage Distribution Platform for Dynamic System Operation based on the Clustering Power Systems Approach“, IEEE ICCEP 2023, Terrasini, Sicily, Italy, June 2023.

• D. Holtschulte, A. Schmelter, T. Premgamone, E. Ortjohann, J. Kortenbruck, S.Leksawat, S. Varada, “Cluster Automation System for Dynamic Grid Control at Distribution Level”, IEEE GreenTech, Houston, TX, USA, April 2022.
• T. Premgamone, E. Ortjohann, J. Kortenbruck, D. Holtschulte, A. Schmelter, S. Varada, „Thévenin Equivalent Impedance Estimation for Power Electronic Devices in Smart Grids“, IEEE SPEEDAM 2022, Sorrento, Italy, June 2022.
• J. Kortenbruck, T. Premgamone, E. Ortjohann, D. Holtschulte, A. Schmelter, S. Varada, „Harmonic voltage compensation with power electronic grid regulator based on symmetrical components“, IEEE SPEEDAM 2022, Sorrento, Italy, June 2022.

• T. Premgamone, J. Kortenbruck, E. Ortjohann, A. Schmelter, D. Holtschulte, S. D. Varada, “Real-Time Harmonic Component Decomposition for LV Grids Using Heterodyne Method With Adaptive Moving Average Filters”, IEEE AMPS 2021, Cagliari, Italy, Sept. 2021.

• J. Kortenbruck, T. Premgamone, E. Ortjohann, D. Holtschulte, S.Leksawat, A. Schmelter, S. Varada, D. Morton, „ Asymmetrical grid control with power electronic regulator in distribution level“, IET Renewable Power Generation Journal, 2020.