Zuverlässige Leistungselektronik für Windenergieanlagen

Modellentwicklung und -validierung

Die Auslegung von Umrichtersystemen für Windenergieanlagen basiert typischerweise lediglich auf Häufigkeitsverteilungen der während der Gebrauchsdauer erwarteten Betriebspunkte und den sich daraus ergebenden Verteilungen des Wirk- und Blindstromes. Das komplexe dynamische Verhalten einer Windenergieanlage, das sich im realen Betrieb aus den Wechselwirkungen der Aerodynamik, der mechanischen und elektrotechnischen Triebstrangkomponenten und der Anlagenregelung ergibt, wird bei diesem Ansatz jedoch nur unzureichend berücksichtigt.

Aus diesem Grund sollen Modelle entwickelt werden, welche die unzulässigen Vereinfachungen in der Modellierung des gesamten geregelten Antriebsstranges vom Rotor über den Antriebsstrang bis zum Netz ausräumen. Sie können zur Ermittlung von Einflussgrößen einer verringerten Lebensdauer der Umrichter-Hardware verwendet werden. Nach der messtechnischen Validierung der Modelle sollen diese dazu dienen, die zukünftige Entwicklung von Hauptumrichtern – insbesondere im Hinblick auf eine gesteigerte Zuverlässigkeit - zu verbessern.