Förderprojekt CertBench

  Urheberrecht: © CWD

Systematische Validierung von Systemprüfständen anhand der Typprüfung von Windenergieanlagen

 

Motivation

National und international sind in den vergangenen Jahren Systemprüfstände für Multimegawatt Windenergieanlagen – kurz WEA – entwickelt und teilweise bereits errichtet und in Betrieb genommen worden. Diese Prüfstände ermöglichen es, vollständige Antriebstränge von Windenergieanlagen am Boden unter reproduzierbaren Bedingungen zu testen. Prüfstandbetreiber, Anlagenhersteller, Messinstitute und Zertifizierungsstellen sehen das Potential, diese Systemprüfstände zur Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften von Windenergieanlagen einzusetzen und so zeit- und kostenintensive Messungen im Feld zu vermeiden. Voraussetzungen dafür sind ein branchenweites, gemeinsames Verständnis solcher Prüfstände sowie gemeinsame Richtlinien, welche die Anforderungen an die Hard- und Software der Testeinrichtung definieren.

 

Projektziele und Methoden

Urheberrecht: © BMWi

Das Ziel des Gesamtprojekts ist es nachzuweisen, dass an Systemprüfständen durchgeführte Test- und Messkampagnen ebenso aussagekräftige und valide Ergebnisse liefern wie im Feld durchgeführte Test- und Messkampagnen. Dazu sollen die folgenden zwei Grundsatzfragen für alle Beteiligten zufriedenstellend beantwortet werden:

1. Wie exakt müssen am Prüfstand fehlende Komponenten einer WEA emuliert werden?
2. Stimmen am Systemprüfstand erzielte Ergebnisse mit im Feld gemessenen überein?

Zur Fokussierung der Arbeiten dieses Vorhabens wird dieser Nachweis exemplarisch anhand der in der „Technischen Richtlinie für Erzeugungseinheiten und -anlagen Teil 3“ – kurz TR3 – definierten Messkampagnen zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften geführt - auch Typprüfung genannt. Diese Messungen stellen die Grundlage der Zertifizierung einer Windenergieanlage dar, sodass ihnen eine hohe Relevanz im Hinblick auf die weitere Verwertung zukommt.

Damit Messungen auf Systemprüfständen zu vergleichbaren Ergebnissen wie Feldtests führen, werden in diesem Vorhaben Hardware-in-the-Loop Verfahren entwickelt, die eine realitätsnahe Abbildung des tatsächlichen dynamischen Verhaltens einer Windenergieanlage am Prüfstand ermöglichen. Zur Validierung der mit diesen Verfahren am Systemprüfstand erzielten Ergebnissen wird unter anderem eine WEA der Firma ENERCON auf den Systemprüfstanden am IWES und am CWD vermessen und die Ergebnisse hinsichtlich der TR3 gelisteten Punkten „Wirkleistungsabgabe“, „Blindleistungsbereitstellung“, „Netzrückwirkungen“, „Trennung der EZE vom Netz“, „Nachweis der Zuschaltbedingungen“ und „Verhalten bei Störungen im Netz“ mit Feldmessungen dieser Anlage verglichen.

 

Projektpartner	Assoziierte Partner
RWTH Aachen, CWD - Center for Wind Power Drives ENERCON - WRD Wobben Research & Development GmbH UL International FGH - Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V.H Fraunhofer, IWES - Institut für Windenergysysteme	Siemens AG TenneT TSO GmbH FVA - Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. Flender GmbH