2021-02-01  –  2024-07-31

708.372,00 EUR

Technische Universität Dresden - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Elektrotechnisches Institut - Professur für Leistungselektronik, Dresden, Sachsen

03EE2029C

Windenergieanlagen - Generator, elektrische Komponenten [EB1214]

01222501/1  –  NextWIND - Nächste Generation von Windumrichtern für einen effizienteren Betrieb und die Bereitstellung von erweiterten Netzdienstleistungen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Um die Ziele des Klimaschutzplans 2050 zu erreichen, muss der Ausbau erneuerbarer Energieanlagen massiv gesteigert werden. Gleichzeitig müssen diese Anlagen zukünftig systemstabilisierende Eigenschaften aufweisen, wenn die bisherigen konventionellen Erzeugungsanlagen schrittweise wegfallen. Das Ziel von NextWIND ist die Integration von erweiterten Systemdienstleistungen in eine effizientere Generation von Windstromrichtern, um Lebensdauerkosten zu reduzieren und eine progressive Integration in das Energiesystem zu realisieren. Dies betrifft die Bereitstellung eines erhöhten Kurzschlussstroms im Fehlerfall, die Integration frequenzstützender Maßnahmen sowie die Möglichkeit des Netzwiederaufbaus bzw. Inselnetzbetriebs ohne zusätzliche Komponenten im Netz. Für die Professur Leistungselektronik der TU Dresden stehen dabei im Verbund mit den Projektpartnern die Untersuchung verschiedener Stromrichtertopologien für den genannten Einsatzzweck im Vordergrund. Dafür müssen neuartige Regelungsalgorithmen entworfen und implementiert werden, die sowohl dem effizienten Betrieb der Windenergieanlage als auch den zukünftigen Anforderungen des Elektroenergienetzes gerecht werden. Eine besondere Herausforderung ist dabei die regelungstechnische Integration von Speicherelementen in die Windenergieanlage. Anhand praktischer Messungen in einem skalierten (wind-) umrichterdominierten Netz sollen die entworfenen Methoden und Algorithmen praktisch untersucht und für den Einsatz in einer realen Windenergieanlage qualifiziert werden. Ein technischer und wirtschaftlicher Vergleich verschiedener Stromrichtertopologien dient zum Nachweis des tatsächlich erreichten Einsparpotenzials der neuartigen Lösung gegenüber konkurrierenden Systemen.