Modellierung von Windenergieanlagen für die Netzberechnung

Mit zunehmendem Anteil an der elektrischen Energieerzeugung wächst der Einfluss von Windenergieanlagen auf das Verhalten des Elektroenergiesystems. Die Untersuchung dieser Einflussnahme und die dafür notwendig; ModelIierung von Windenergieanlagen sind Gegenstand dieser Arbeit.

Im effizienten Rahmen des Three-Time-Scale-Character des Elektroenergiesystems werden alle für die Netzberechnung notwendigen Komponenten von WEA allgemeingültig modelliert. Ausgehend von transienten Modellen, mit denen Kurzschlussvorgänge untersucht werden können, werden mögliche Modellreduktionen durch Berücksichtigung notwendiger Dctaillierungsgrade und regelungstechnischer Zeitkonstantenkompensationen beschrieben und diskutiert. Die zur Anlagenregelung eingesetzten Frequenzumrichter und die damit verbundenen Schutzschaltungen nehmen insbesondere im Kurzschlussfall Einfluss auf transiente Ausgleichsvorgänge. Die in der Arbeit hergeleiteten ordnungsreduzierten quasistationären Modelle können zur Simulation von Vorgängen bei Windböen. wie z. B. der Pitch-Regelung und damit auch der Primärregelung. verwendet werden. Die beschriebenen stationären Modelle von Windenergieanlagen finden in der Leistungsflussberechnung Anwendung. Mit Hilfe der entwickelten modularen Komponentenmodelle ist es möglich, alle gebräuchlichen Generatorsysteme zu simulieren und zu analysieren. was an den Beispielen des Asynchrongcnerators mit Kurzschlussläufer, des doppelt gespeisten Asynchrongenerators und des permanentmagneterregten Synchrongenerators durchgeführt wird.