VirTuOS

 

Virtualisierung der Testverfahren von Windenergieanlagen durch Online-Services

Schematische Darstellung der Testverfahren von Windenergieanlagen Urheberrecht: © PGS

Die Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften einer Windenergieanlage (WEA) im Feld ist noch immer eine sehr zeitaufwendige, da nicht vollständig planbar, und demzufolge kostenintensive Prozedur. So müssen zum Versuchszeitpunkt die richtigen Windbedingungen bei stabilen Netz vorliegen und das notwendige Personal und Versuchsequipment muss vor Ort zur Verfügung stehen. Die Idee der Virtualisierung der Testverfahren von Windenergieanlagen durch Online-Services (VirTuOS) ist es, Teile des Gesamtsystems der realen Windenergieanlage durch Echtzeitsimulationen der fehlenden Komponenten zu ersetzen. Dies verspricht eine Reduzierung des zeitlichen Testaufwands, eine größere Flexibilität die Möglichkeit reproduzierbarer Versuchsdurchführungen und damit deutliche Kosteneinsparungen.


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 WEA zulassen. Insbesondere bei Komponentenprüfständen wird das Verhalten der WEA aus dem Zusammenspiel aus Echtzeitsimulationen der multiphysikalischen Antriebsstrangdynamik und dem physischen, am Prüfstand aufgebauten, Prüfling (Hauptumrichter der WEA) erzeugt.


Im Forschungsprojekt VirTuOS und speziell im Teilvorhaben des Center for Wind Power Drives (CWD) der RWTH Aachen University soll ein neuartiges Testverfahren für Umrichter-Komponententests auf Basis von Power-Hardware-in-the-Loop Systemen entwickelt werden und hinsichtlich der Eignung zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften gemäß FWG TR3 validiert werden.


Zusammengefasst lauten die Ziele des Forschungsprojekts VirTuOS:
1. Aufbau und Vernetzung eines umrichterbasierten Komponentenprüfstands
2. Ableitung von Mindestanforderungen an Komponentenprüfstände zum Testen des Umrichtersystems von WEA
3. Entwicklung von Kommunikations- und Regelungsalgorithmen zur Emulation des WEA- und Netz-Verhaltens durch Hardware-in-the-Loop (HiL) Systeme

Forschungs- und Projektpartner neben dem Center for Wind Power Drives der RWTH Aachen sind:

  • dSpace GmbH
  • FGH e.V.
  • Enercon GmbH
  • R&D Test Systems
  • W2E Wind to Energy GmbH
  • conatys GmbH
  • FVA e.V.