CWD
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01.04.2017 12:16
Kategorie: Allgemeine News

CWD-Infrastruktur erlaubt Spannungseinbruchstests auf dem Prüfstand


Im Rahmen des Forschungsprojekts an der Forschungs-Windenergieanlage (WEA) "FVA-Gondel" wurden auf dem Systemprüfstand des CWD auch Spannungseinbruchstests ("Fault Ride Trough"-/FRT-Tests) erfolgreich durchgeführt. Erstmals konnten dazu Prüfstandsfähigkeiten, die eigens für die elektrische Netznachbildung entwickelt wurden, genutzt werden.

Dynamik und Umfang der am Netzanschlusspunkt emulierten Spannungseinbrüche können im Prüfprozess anhand länderspezifischer Vorgaben eingestellt werden. An der FVA-Gondel erfolgten die Untersuchungen entsprechend der für Deutschland maßgeblichen technischen Richtlinie FGW-TR3 und deren Anhang für Windenergie-Systemprüfstände. Die FRT-Tests am CWD gehören zu den ersten ihrer Art auf einem Systemprüfstand. Bisher wurden entsprechende Untersuchungen mit hohem Zeit- und Kostenaufwand "vor Ort" und damit abhängig von den jeweiligen Witterungsbedingungen durchgeführt.

Die erzielten Testergebnisse sind kontinuierlich in die laufenden Untersuchungen zu Zertifizierungsansätzen für Windenergieanlagen auf Systemprüfständen eingeflossen. Vorläufige Auswertungen zeigen, dass die gesetzten Rahmenbedingungen für Prüfstands-Tests und die daraus resultierenden Anforderungen an den Prüfstand selbst eingehalten werden.

Am Systemprüfstand des CWD werden mechanische und elektrische Lasten auf WEA-Gondeln aufgeprägt: Mechanische Lasten wirken an der Rotornabe, elektrische Lasten an den Generatoranschlussklemmen oder am Gondel-Umrichter. Beide Systemschnittstellen können durch echtzeitfähige Simulationen angesteuert werden. Auf diese Weise wird in enger Kooperation von Maschinenbauern und Elektrotechnikern ein multi-physikalischer Power-Hardware-in-the-Loop-Prüfstand realisiert.

Das elektrische Netzverhalten inklusive der beschriebenen Spannungseinbrüche wird prüfstandsseitig durch mehrere parallele Mittelspannungs-Umrichter in Kombination mit einem Mehrwicklungs-Transformator emuliert. Diese Anordnung erlaubt eine ebenso dynamische wie exakte Auslegung der aufgeprägten Spannung.

Während der FRT-Tests wurden Spannungseinbrüche verschiedener Einbruchstiefe und -dauer bei unterschiedlichen Lastzuständen (Leerlauf bis Volllast) und Phasen (symmetrisch und unsymmetrisch) emuliert. Die vom Umrichtersystem des Prüfstands erzeugte Spannung entsprach dabei hinsichtlich Qualität und Dynamik in allen Testszenarien den Zielen, die sich die beteiligten Ingenieure zuvor bei der Konzeption der Testläufe gesetzt hatten.