Verbundvorhaben: VirTuOS - Virtualisierung der Testverfahren von Windenergieanlagen durch Online-Services - VirTuOS; Teilvorhaben: Entwicklung und Validierung vernetzter Komponententests basierend auf Hardware-in-the-Loop Systemen
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
2.078.431,58 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3079A
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 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 zugrunde liegende 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 wird das Verhalten der Windenergieanlage aus der Symbiose aus Echtzeitsimulationen der multiphysikalischen Antriebsstrangdynamik und dem physischen, am Prüfstand aufgebauten, Prüfling (Hauptumrichter der Windenergieanlage) erzeugt. Im Forschungsprojekt VirTuOS und speziell im Teilvorhaben des Center for Wind Power Drives der RWTH Aachen University werden zwei Kernziele fokussiert. Zum einen soll ein neuartiger Komponentenprüfstand mit Power-Hardware-in-the-Loop Funktionalität für Umrichtertests entwickelt und hinsichtlich seiner Eignung zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften gemäß FGW TR3 validiert werden. Darüber hinaus wird ein Verfahren entwickelt, um Echtzeitsimulationen einer Windenergieanlage und des elektrischen Netzes internetbasiert an den Prüfstand zu koppeln.