Verbundvorhaben: VirTuOS - Virtualisierung der Testverfahren von Windenergieanlagen durch Online-Services - VirTuOS; Teilvorhaben: Implementierung und Integration eines Power-HiL Prüfstandes
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
320.025,82 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3079B
Leistungsplansystematik
Windenergieanlagenentwicklung, F&E [EB1210]
Verbundvorhaben
01253866/1 – VirTuOS - Virtualisierung der Testverfahren von Windenergieanlagen durch Online-Services
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Die Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften einer Windenergieanlage im Feld ist heute eine sehr zeitaufwendige und kostenintensive Prozedur. Auf Basis der Idee, Versuche zur Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften einer energieerzeugungseinheit im Prüflabor durchzuführen, wurden in der jüngsten Vergangenheit große Bemühungen unternommen derartige Tests für Windenergieanlagen auf Gondelprüfständen durchzuführen. Die zugrundeliegende Idee ist, Teile des Gesamtsystems der realen Windenergieanlage durch Echtzeitsimulationen der fehlenden Komponenten zu ersetzen. Dies verspricht eine Reduzierung des zeitlichen Testaufwands, eine größere Flexibilität und die Möglichkeit reproduzierbarer Versuchsdurchführungen. Dies gilt ebenfalls für Prüfverfahren auf Minimalsystemebene und Komponentenebene. Die Etablierung neuartiger Testprozesse auf Komponentenebene für den Entwicklungs- und Zertifizierungsprozess erfordert, dass die durchgeführten Experimente valide und zuverlässige Aussagen über die Eigenschaften der getesteten Komponenten zulassen. Insbesondere bei Komponentenprüfständen zum Testen des Hauptumrichters der Windanlage wird das Verhalten der Windenergieanlage aus der Symbiose aus Echtzeitsimulationen der multiphysikalischen Antriebsstrangdynamik und dem physischen, am Prüfstand aufgebauten, Prüfling (Hauptumrichter der WEA) erzeugt. Im Teilvorhaben der dSPACE GmbH liegt der inhaltliche Schwerpunkt auf dem Aufbau eines umrichterbasierten Komponentenprüfstands im Megawattbereich. Neben der Bereitstellung der hohen Leistung, bzw. der geforderten Ströme in Echtzeit müssen auch die Schnittstellen hin zu den Bussystemen der WEA implementiert werden, um den Prüfling in die virtuelle Umgebung integrieren zu können. Auf der Modellseite müssen die mechanischen Echtzeitmodelle der WEA mit der elektrischen, modellbasierten Nachbildung des Generators interagieren.