Vierleiter-Umrichter mit aktiv moduliertem Neutralleiter zur Netzsymmetrierung

Die elektrische Energieversorgung in Deutschland hat sich seit Ende der 1990er Jahre deutlich verändert. Der Ausbau erneuerbarer Energien und die Ausweitung der Elektromobilität stellen das Versorgungssystem vor neue Herausforderungen. Mit der zunehmenden Integration dezentraler Erzeuger in die Netze steigt auch der Bedarf zur dezentralen Erbringung von Systemdienstleistungen. Die gezielte Be- oder Entlastung einzelner Phasen des Netzes erlaubt den Ausgleich eventuell vorliegender Unsymmetrien. Eine symmetrische Auslastung des Netzes entlastet die Transformatoren, verringert die Verluste und erhöht die Ausnutzung innerhalb der zulässigen Spannungsbänder. Diese Dissertation stellt ein Umrichtersystem vor, das für den Einsatz in der Ladetechnik von Elektrofahrzeugen oder zur Netzanbindung stationärer Batteriesysteme konzipiert wurde und für die Netzsymmetrierung eingesetzt werden kann. Der rückspeisefähige Vierleiter-Umrichter mit aktiv moduliertem Neutralleiter bietet die schaltungstechnische Voraussetzung, sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Ströme in ein dreiphasiges Vierleiter-Netz einzuprägen. Zur Steuerung des Umrichters wird das neu entwickelte Hyperraumzeigermodulations-Verfahren mit überlagertem Proportional-Resonanz-Regler angewandt.