2017-01-01  –  2019-12-31

502.317,00 EUR

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für angewandte Wissenschaften - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) - Professur für Systemtheorie, Regelungstechnik und Optimierung, Freiburg im Breisgau, Baden-Württemberg

0324125B

Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]

01174056/1  –  Intelligente Echtzeitbetriebsführung für moderne Windenergieanlagen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Der grundlegenden Steuer- und Reglerarchitektur einer Windenergieanlage (WEA) liegt eine Trennung zwischen stationär-orientierter Betriebsführung und dynamisch-orientierter Basisregelung zugrunde. Das historisch gewachsene komplexe Geflecht aus verschachtelten Regelkreisen ist wartungsaufwendig und behindert die im Zuge der Energiewende dringend benötigten Erweiterungen um weitere Sensoren, Aktuatoren und Regelziele. eco4wind verfolgt deshalb eine fundamentale komplexitätsreduzierende Überarbeitung dieser Steuerungsarchitektur, um die Bestandsinfrastruktur durch eine intelligentere Informationsverarbeitung zwischen Sensorik und Aktorik besser, d.h. wirtschaftlicher als aktuell, zu nutzen. Kern der Entwicklung ist eine innovative Echtzeitbetriebsführungsfunktion (EBF) auf Basis von modellprädiktiver Regelung (MPC), die als neuartiges Bindeglied zwischen konventioneller Betriebsführung und Basisregelung eine zentrale Rolle einnimmt. Die Universität Freiburg (ALU) leistet einen maßgeblichen Projektbeitrag zur echtzeitfähigen Realisierung des optimierungsbasierten MPC-Konzepts der EBF auf WEA-Steuerungshardware. Insbesondere entwickelt die ALU maßgeschneiderte, echtzeitfähige Algorithmen zur numerischen Lösung der herausgearbeiteten EBF-Optimalsteuerungsprobleme und konzipiert im Rahmen der Engineering-Toolkette die automatische Umsetzung dieser Algorithmen in hocheffizientem Code für die ressourcenbeschränkte WT Hardware.