FVA-Gondel

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Nurhan Rizqy  Averous

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Nurhan Rizqy Averous

Oberingenieur Leistungselektronik

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Belastungen an den Antriebstrangskomponenten der Windenergieanlagen

FVA-Gondel Urheberrecht: CWD, RWTH Aachen University FVA-Gondel auf dem WEA Systemprüfstand am CWD RWTH Aachen University

Das Projektziel ist die Analyse und Reduktion lokaler Beanspruchungen im elektromechanischen Antriebstrang von WEA. Ausreichend validierte und damit zuverlässige Simulationsmodelle werden von den Antragstellern als der wesentliche Schlüssel zur Vermeidung auslegungsbedingter Schadensfälle und zur Steigerung der Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von WEA angesehen. Die großen Herausforderungen der WEA-Konzepte, wie extreme Drehmomente, komplexe Lastwechsel in allen 6 Freiheitsgraden, dauerhaft instationärer Betrieb, ein unausgewogenes Verhältnis zwischen globalen Verformungen und erforderlichen lokalen Kontaktverhältnissen sowie starke Wechselwirkungen über Komponentenschnittstellen hinweg sind in heute bestehenden Simulationsmodellen oft nur unzureichend berücksichtigt. Die Zuverlässigkeit der eingesetzten Simulationsmodelle wird im Rahmen des Projektes durch die Validierung an einer Forschungs-WEA in realer Baugröße signifikant gesteigert. Ausschlaggebend ist dabei die systematische und reproduzierbare Einstellung vielfältiger Betriebs- und Belastungszustände bei gleichzeitig umfangreicher messtechnischer Instrumentierung der Windenergieanlage, wie sie nur unter Laborbedingungen ermöglicht wird.

In Kooperation mit den Partnern fokussiert sich das PGS auf den elektrischen Antriebstrang, nämlich die Interaktion mit den anderen Komponenten innerhalb der Windenergieanlagen sowie mit dem elektrischen Netz. Im Fall einer dynamischen Netzspannungsänderung wie Spannungseinbruch können die Komponenten des Umrichtersystems belastet werden. Im Vergleich zur gängigen Methode ermöglicht der im Projekt entwickelte leistungselektronische Netzemulator ein breites Spektrum von Testszenarien am Netzanschlusspunkt der WEA. Dabei ist eine umfangreiche Netzinteraktionsstudie im Rahmen dieses Projektes möglich. Kritische Betriebszustände wie Netzspannungseinbruch können in Kombination mit den starken Windbedingungen aufgeprägt werden und dem Verhalten der WEA detailliert untersucht werden.

Dieses Projekt wird von Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert. Die Durchführung des Projektes findet am Center for Wind Power Drives statt.

Projektlaufzeit: 01.01.2015 - 31.12.2017

Partner: FVA e.V., Siemens AG