Preisträger2021
VDE-Preisträger
17.08.2020

ETG Preisträgerin und Preisträger 2021

Die beiden ETG Preise, ETG Literaturpreis und Herbert-Kind-Preis wurden in diesem Jahr vergeben an:

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ETG Geschäftsstelle

Herbert-Kind-Preis

etg-2021-Waffenschmidt-Armin

2021 Armin Waffenschmidt

Herr Armin Waffenschmidt, Jahrgang 1997, hat nach seinem Abitur mit der Abschlussnote 1,2 im Jahr 2015 und einem Freiwilligenjahr an der Musikschule „Arpegio“ in Trujillo/Peru ein Studium des Wirtschaftsingenieurwesens Fachrichtung Elektrische Energietechnik an der RWTH Aachen aufgenommen.

etg-2021-Waffenschmidt-Armin

Herr Armin Waffenschmidt, Jahrgang 1997, hat nach seinem Abitur mit der Abschlussnote 1,2 im Jahr 2015 und einem Freiwilligenjahr an der Musikschule „Arpegio“ in Trujillo/Peru ein Studium des Wirtschaftsingenieurwesens Fachrichtung Elektrische Energietechnik an der RWTH Aachen aufgenommen.

Den Abschluss des Bachelor of Science erreichte er als einer der besten Studierenden seines Jahrgangs. In seiner Bachelorarbeit beschäftigte sich Herr Waffenschmidt mit der Entwicklung einer Vorrichtung zur Kontaktierung von Lithium-Ionen-Batterien (ISEA).

Derzeit setzt er sein Studium im Masterstudiengang Elektrotechnik, Informationstechnik und Technische Informatik an der RWTH Aachen fort und plant für das kommende Wintersemester einen Auslandsaufenthalt am Institut National des Sciences Appliquées de Lyon in Frankreich.

Herr Waffenschmidt erhält den Herbert-Kind-Preis 2021 für seine herausragenden Studienleistungen und sein extracurriculares Engagement.

Literaturpreis

2021 Patrick Hofstetter

Parasitic Turn-On of SiC MOSFETs - Turning a Bug into a Feature

Parasitic Turn-On of SiC MOSFETs - Turning a Bug into a Feature

Herr Hofstetter behandelt in seiner Veröffentlichung das heute relevante Thema des parasitären Einschaltens von SiC-MOSFETs in einer Halbbrücke wie sie z.B. in der Traktion üblich ist. SiC-MOSFETs werden seit einigen Jahren in zunehmendem Maße eingesetzt und verdrängen in vielen Applikationen die bisherigen Si-IGBTs und deren antiparallele Si-Dioden. Gründe liegen in der Möglichkeit sehr schnell und verlustärmer zu schalten sowie in der Fähigkeit rückwärts zu leiten und damit die antiparallele Diode unnötig werden zu lassen. Das unerwünschte parasitäre Einschalten des ausgeschalteten SiC-MOSFETs einer Halbbrücke führt jedoch zu erheblichen Herausforderungen. Viele Veröffentlichungen beschäftigten sich daher mit der Analyse des parasitären Einschaltens bzw. der Vermeidung dieses parasitären Einschaltens. Er zeigt, dass das parasitäre Einschalten genutzt werden kann, um die Überspannung an der Freilaufdiode zu reduzieren. In der Folge können SiC-MOSFETs schneller geschaltet und die Verluste reduziert werden. 

Erschienen in:  PCIM Europe digital days 2020

etg-2021-Götz-Kirschner-Bild

2021 Thomas Götz - Hannah Kirchner

Partial Discharge Behaviour of a Protrusion in Gas-Insulated Systems under DC Voltage Stress

etg-2021-Götz-Kirschner-Bild

Partial Discharge Behaviour of a Protrusion in Gas-Insulated Systems under DC Voltage Stress

Im Beitrag werden Ergebnisse zum Teilentladungsverhalten einer festen Störstelle in gasisolierten Systemen unter Gleichspannungsbelastung dargestellt, wobei neben dem bekannten Isoliergas Schwefelhexafluorid (SF6) auch synthetische Luft als umweltfreundliche Alternative untersucht wird.

Mit diesem Beitrag gelang es Thomas Götz und Hannah Kirchner die elektrischen Parameter der Entladungsprozesse einer typischen Fehlstelle gasisolierter Systeme in Abhängigkeit des Isoliergasdrucks und der Belastung besser und umfangreicher zu charakterisieren. 

Mit innovativen Methoden konnte die bisher mit modernen, breitbandigen Messmethoden nicht spezifizierten und beschriebenen Entladungsphänomene in gasisolierten Systemen durch anschauliche Beschreibungen greifbar machen. Unter anderem nutzte er eine symmetrische Greinacher-Verdopplerschaltung, welche durch eine geringe Welligkeit der Spannung eine bessere Signalqualität der Messergebnisse ermöglicht. Durch diese hochgenauen Analysen konnte erstmalig eine Einteilung in impulsbehaftete und impulslose Teilentladungsströme vornehmen. Die Korrelation der Ergebnisse mit der Störstellenpolarität und dem Isoliergasdruck liefert dabei die Basis für die abgeleitete Klassifizierung der auftretenden Entladungsarten. Dabei konnten vier unterschiedliche Typen klar separiert werden, wobei deutlich wird, dass dem impulslosen Anteil des Entladungsstroms eine signifikante Bedeutung beim Ablauf der Entladung zukommt. Diese Klassifizierung liefert wichtige Informationen für Teilentladungsmessungen an realen Systemen und die Interpretation der erzielten Ergebnisse.

Darüber hinaus zeigt der Beitrag, dass die entwickelten Methoden auch für synthetische Luft als klimafreundliche Alternative zu SF6 nutzbar sind. Die grundlegenden, vergleichenden Untersuchungen können die Basis für die weitere, umfassende Beschreibung des Entladungsverhaltens von alternativen Isoliergasen bei Gleichspannungsbelastung sein, welcher bisher in der Forschung nur eine untergeordnete Rolle zukommt.

Erarbeitet wurde im vorliegenden Beitrag Basis eine umfassendere physikalische Beschreibung des Teilentladungsverhaltens von Defekten in gasisolierten Systemen unter Gleichspannungsbelastung. Die herausgearbeitete Klassifizierung der auftretenden Teilentladungsarten ist die Grundlage für eine sichere Interpretation von Teilentladungsmessungen mithilfe von leitungs- oder feldgebundenen Methoden. 


Erschienen in:  Energies 2020, 13(12), 3102

2021 Daniel Mayorga González

The smart power cell concept: mastering TSO-DSO interactions for the secure and efficient operation of future power systems

The smart power cell concept: mastering TSO-DSO interactions for the secure and efficient operation of future power systems

Daniel Mayorga González  beschreibt ein auf zellularen Strukturen basierendes Organisations- und Betriebskonzept – Smart Power Cells genannt – für Energieversorgungssysteme auf Mittel- und Niederspannungsebene. Die einzelnen „Smart Power Cells“ sind dabei als eigenständig, ausregelbare Einheiten definiert und konzipiert, die auf Anforderung Wirk- und Blindleistung an der Schnittstelle vom Verteil- zum Übertragungsnetz variieren, um so Vorteile auf beiden Netzebenen zu generieren und das Gesamtsystem zu stabilisieren. Das dynamische Verhalten der Smart Power Cells inklusive der implementierten Regelungsalgorithmen für Wirk- und Blindleistung wird anhand öffentlich verfügbarer Testnetze auf Übertragungs- und Verteilnetzebene umfassend untersucht und validiert.

Erschienen in: IET Generation, Transmission & Distribution (Volume: 14, Issue: 13, 7 3 2020)