Leistungssollwert-Regelung von Windparks unter Zuhilfenahme sensorbasierter Abschätzungsmethoden; Teilvorhaben: Entwicklung und Validierung von Strategien zur Windparkregelung mit sensorbasierten Abschätzmethoden (PowerTracker)

Abstract

Das Projekt PowerTracker entwickelt neue Regelungsverfahren für Windparks (deutsch: WP, englisch: WPP), um den vorgegebenen Leistungssollwerten des Netzbetreibers zu folgen. Eine Kombination aus Sensoren (die in modernen Windenergieanlagen oft bereits zur Einhaltung von Belastungsgrenzen installiert sind) und virtuellen Sensoren (Beobachtern) schätzt die Anströmungsbedingungen und den Betriebszustand jeder Windenergieanlage (deutsch: WEA, englisch: WEC) eines Windparks in Echtzeit. Diese Signale enthalten zusätzliche Information, auf deren Grundlage der Windparkregler optimale Strategien zum Einhalten und Verteilen der Leistungssollwerte über die verschiedenen Windenergieanlagen im Windpark bestimmen kann. Dieser Ansatz erlaubt dem Windparkbetreiber nicht nur, die gewünschte Leistung ins Netz zu speisen, sondern auch die Gesamtbetriebsführung des Windparks zu verbessern. Beispielsweise können Materialermüdungs-phänomene gleichmäßiger zwischen den Windenergieanlagen verteilt oder Wartungsarbeiten besser geplant werden. Der Entwurf der Regler für die einzelnen Windenergieanlagen und den gesamten Windpark muss aufeinander abgestimmt werden, um eine reibungslose Zusammenarbeit zu gewährleisten. Hierzu bedarf es eines skalierbaren Kommunikationssystems, das den beteiligten Reglerkomponenten bei minimalen Kosten die benötigte Information zur Verfügung stellt. Im Rahmen des Projekts werden Sensortechnologie und moderne Methoden der Datenanalyse eingesetzt, um anspruchsvolle Regelungsfunktionen für Windparks und Windenergieanlagen zu realisieren und Windparks hierdurch intelligenter und effizienter zu machen.