Promotionskolleg Windy Cities
Das Promotionsprogramm Windy Cities wurde 2016 als Kooperation zwischen der Universit?t Stuttgart, der Hochschule für Technik Stuttgart und der Hochschule Esslingen ins Leben gerufen. Es wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gef?rdert und umfasste 12 internationale Doktoranden aus verschiedenen Fachbereichen - Chemie, Aerodynamik, Stadtplanung und Visualisierung, Datenwissenschaft, Elektronik usw. Hauptverantwortlicher für das Promotionsprogramm war zu Beginn Prof. Dr. Bernd Plietker von der Universit?t Stuttgart, der 2020 durch Prof. Dr.-Ing. Elias Klemm von der Universit?t Stuttgart ersetzt wurde. Der betreuende Professor an der Hochschule Esslingen ist Prof. Dr.-Ing. Martin Neuburger von der Fakult?t Mechatronik und Elektrotechnik des Campus G?ppingen. Derzeit l?uft die Laufzeit des Programms aus und die meisten Doktoranden stehen kurz vor dem Abschluss oder haben ihre Arbeit bereits beendet - das planm??ige Ende des Programms ist für Ende 2021 geplant.
Ansprechpersonen:
Prof. Dr.-Ing. Martin Neuburger
Weitere Informationen zum Projekt
Forschungsgebiet
Die Doktorandengruppe untersucht den Einsatz von Kleinwindkraftanlagen in st?dtischen Gebieten zur dezentralen Energieerzeugung und -versorgung sowie die damit verbundenen m?glichen wirtschaftlichen und technischen Vorteile. Zu den Forschungsthemen geh?ren auch die Entwicklung chemischer Energiespeicher für den Betrieb als Teil von Windgeneratorsystemen in st?dtischen Stromnetzen sowie die Untersuchung der Intensit?t und der Profile von Winden unter st?dtischen Bedingungen mit m?glicher Landschaftsplanung zur Verbesserung der Effizienz der Systeme.
Der Doktorand und Vertreter der Hochschule Esslingen - Stanislav Piriienko - ist seit November 2018 in der Forschungsgruppe t?tig. Seine Aufgabe und das Thema seiner Doktorarbeit besteht in der Optimierung der Leistungselektronik, die in den Kleinwindenergieanlagen (KWEA) und Zusatzger?ten wie Batteriespeichern und Netzwechselrichtern eingesetzt wird. Herr Piriienko entwarf ein strukturelles Simulationsmodell des netzgekoppelten SSWT-Systems. Der Einfluss der verwendeten Komponenten, Regelungsstrategien, Generatortypen und leistungselektronischen Topologien kann mit Hilfe dieses Modells für bestimmte Windgeschwindigkeitsprofile bewertet werden. Die Ergebnisse der Modellierung werden durch Messungen an real gebauten Prototypen verifiziert (elektrische Maschinen, die auf entsprechenden Prüfst?nden installiert sind; Prototypen von Wechselrichtern mit verschiedenen Halbleitertypen, neuen Gate-Treibern; Regelstrategien).
Seine Arbeit umfasst auch die Entwicklung, Anwendung und Validierung neuer, potenziell effektiver Leistungselektronikl?sungen (neue Topologien oder schematische L?sungen) für kleine Windkraftanlagen. Im Rahmen einer Kooperation zwischen der Fachhochschule Esslingen und der University of Auckland (Neuseeland) wurde ein potenziell neues Schema für die drahtlose Energieübertragung von der Gondel zum Turm entwickelt. Au?erdem wurden neue Gate-Treiberschaltungen und ihr Einfluss auf die Effizienz des Gesamtsystems getestet.
Bibliographische Angaben
Die Forschungsergebnisse werden derzeit für die Erstellung einer Dissertation aufbereitet, deren Abschluss für Anfang 2022 geplant ist. Zwischenergebnisse wurden in Jahresberichten ver?ffentlicht. Die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit wurden in Artikeln und Konferenzpr?sentationen ver?ffentlicht:
- C. Cheshire, U. Ammann, F. Gliese, S. Piriienko, G. Schmidt, "Wireless Rotor Temperature Measurement System Based on Bluetooth
- Low Energy and Electric Field Power Harvesting", EPE'21 ECCE Europe, 23rd European Conference on Power Electronics and Applications, Online, 2021 (Konferenzpapier)
- S. Piriienko, W. V. Wang, M. Neuburger, D. J. Thrimawithana and A. Balakhontsev, "Nacelle-to-Tower Multilevel IPT System for Small-Scale Wind Turbines," in IEEE Transactions on Power Electronics (Early Access), 2020, doi: 10.1109/TPEL.2020.3032183. (Journalpapier)
- F. Bertele, U. Ammann, C. Cheshire, M. Neuburger, S. Piriienko and T. Roeser, "Interpretation of Measured IPMSM Flux Tables for Parameter Identification," 2019 21st European Conference on Power Electronics and Applications (EPE '19 ECCE Europe), Genova, Italy, 2019, Publisher: IEEE, pp. P.1-P.10, doi: 10.23919/EPE.2019.8915024. (Konferenzpapier)
- S. Piriienko et al., "Influence of the Control Strategy on the Efficiency of SynRM Based Small-Scale Wind Generators," 2019 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Melbourne, Australia, 2019, Publisher: IEEE, pp. 280-285, doi: 10.1109/ICIT.2019.8755122. (Konferenzpapier)
- S. Piriienko, M. Neuburger, U. Ammann, A. Balakhontsev, D. J. Thrimawithana and P. Cheng, "Evaluation of the Small-Scale Wind Turbine Converter’s Efficiency Built with Various Types of Semiconducting Devices," 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), Kharkiv, 2018, Publisher: IEEE, pp. 166-171, doi: 10.1109/IEPS.2018.8559517 (Konferenzpapier)
- S. Piriienko, "Abschlussbericht (02.2020 - 04.2020, Neuseeland). Aufstockung auf die Landesgraduiertenf?rderung, Kurzstipendien 2020, Referat ST43," ST43 - 57531640 - PKZ: 91783612 - Bericht - 16.01.2020, DAAD. (Projektbericht nicht durch Dritte ver?ffentlicht)
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