Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Der Ausgang der Stromregler bestimmt die einzustellenden Spannungskomponenten unter
Verwendung von Vorsteuerwerten, die mithilfe eines einfachen Generatormodells berechnet
werden. Die Spannungskomponenten werden mithilfe der Pulsweitenmodulierten (PWM) in
die erforderlichen Steuersignale des sechspulsigen Gleichrichters gewandelt.
Auch beim netzseitigen Wechselrichter können die Sollwerte von
P
und
Q
mithilfe der Strom-
sollwerte
i
§
wd
und
i
§
wq
, der Stromregler und der PWM des sechspulsigen Wechselrichters
hochdynamisch eingeprägt werden. Hier werden die Vorsteuerwerte durch das Netzmodell
bestimmt.
Gleich- und Wechselrichter sind durch den Gleichspannungszwischenkreis verbunden. Die
Spannung an
C
d
wird bei verlustlos angenommenem Gleich- und Wechselrichter durch die
Integration über die Differenz der Augenblicksleistungen
p
g
°
p
w
mit
p
w
=
p
n
bestimmt:
s
u
d
(
t
=
0)
2
+
2
C
d
Z
=
p
g
u
d
t
°
¢
·
d
u
d
d
t
°
p
w
u
d
p
g
(
t
§
)
°
p
w
(
t
§
)
d
t
§
C
d
mit
u
d
(
t
)
=
·
(9.15)
0
Sind im stationären Fall Generatorwirk- und Netzwirkleistung gleich, so ändert sich die Zwi-
schenkreisspannung nicht.
9.1.6 Idealisierte Betriebskennlinien von WEA
Aufgrund der Systemeigenschaften bei der Energiewandlung des Rotors lassen sich vier unter-
schiedliche Betriebsbereiche einer WEA unterscheiden. Diese werden anhand der in Bild
9.11
dargestellten idealisierten Verläufe der kennzeichnenden Größen beschrieben.
1
n
R
/
n
RN
0,8
P
n
/
P
N
0,6
n
R
/
n
RN
0,4
/
MAX
P
n
/
P
N
0,2
/
MAX
0
0
v
cin
/
v
N
v
cout
/
v
N
1
v
W
/
v
N
Bild 9.11
Idealisierte Betriebskennlinien von WEA
Die Betriebsbereiche weisen folgende Eigenschaften auf:
Unterlast (I):
Unterhalb der Einschaltwindgeschwindigkeit (Cut-in-Windgeschwindigkeit
v
cin
) wird der Blatteinstellwinkel mit zunehmender Windgeschwindigkeit so reduziert,
dass die WEA anläuft. Die WEA speist noch nicht ins Netz und die Rotordrehzahl steigt an.
Teillast (II):
Im Bereich von
v
cin
bis
v
wN
wird die WEA mit optimaler Schnelllaufzahl betrie-
ben, indem die Rotordrehzahl bei konstantem Blatteinstellwinkel linear ansteigt. Die ins
Netz gespeiste Leistung steigt damit kubisch an.
