Statt 12 Monaten Feldtest nur 3 Monate intensive Prüfung „im Labor“: Der von Fraunhofer Iwes und Anlagenhersteller Nordex SE entwickelte so genannte „Hardware-in-the-Loop“-Prüfstand verkürzt den Messaufwand für die Zertifizierung von netzstützenden Systemeigenschaften einer Windenergieanlage deutlich. Auf dem in drei Jahren gemeinsamer Arbeit entwickelten Prüfstand wird der elektrische Triebstrang der Windkraftanlage isoliert an einem Netzsimulator getestet, heißt es in einer Nordex-Presseinformation. Der große Vorteil liege darin, dass alle anderen Komponenten der Windkraftanlage in Echtzeit simuliert werden und der Prüfstand wetterunabhängig betrieben werden kann. Eine erste Generator- und Umrichterkonfiguration seien bereits erfolgreich „im Labor” getestet und zertifiziert worden.
„Feldvalidierungen der Systemeigenschaften von Turbinen sind notwendig, aber zeitaufwändig“, sagt Michael Franke, Vice President Global Engineering der Nordex Group. „Hinzu kommt die Schwierigkeit, einen geeigneten Teststandort für die Versuchsreihen zu finden.“ Mit dem Versuchsstand und der Verkürzung des Validierung auf 3 statt 12 Monate sei beiden Partnern ein großer Schritt gelungen.
Die aufwändigen Tests sind nötig, weil die zunehmende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien einen erheblichen Einfluss auf das elektrische Netz hat. Windenergieanlagen speisen den Strom über leistungselektronische Umrichter ein. Deshalb ist die Validierung der Systemeigenschaften und die das Netz stützenden Eigenschaften von Windkraftanlagen von zunehmend großer Bedeutung für die Netzstabilität. So müssen die Anlagen zum Beispiel über die sogenannte Fault-ride-through-Fähigkeit verfügen und dürfen sich nicht während sprunghafter Spannungseinbrüche und -überhöhungen im Stromnetz vom Netz zu trennen (FRT). Außerdem müssen sie Blindleistung bereitstellen oder die Frequenzabweichungen ausgleichen können. Nachweise dieser Eigenschaften müssen Hersteller während des Entwicklungsprozesses und der Markteinführung erbringen. Bisher wurden sie mit einem umfangreichen Messaufbau an Prototyp-Anlagen im Feld nachgewiesen. (kw)
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