Steuerung und Regelung von Windenergiesystemen - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 362

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i g *

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Spannungs-
hysterese

Zwischenkreis-
spannungsregler

Generator-
spannungsregler

u d

u g

i gqref = 0

Bild 9.17 Regelung der generatorseitigen Ströme

In Abschnitt 9.1.4 wird dargestellt, dass die Rotordrehzahl aufgrund der elastischen Antriebs-
welle um einen Mittelwert herum schwanken kann. In [16] wird vorgeschlagen, die Schwin-
gungen der Rotordrehzahl dadurch zu dämpfen, dass der Sollwert der Zwischenkreisspannung
in Abhängigkeit von der Rotordrehzahlabweichung vorgegeben wird, um so einenmomentbil-
denden Strom einzuprägen, der die Schwingungen aktiv bedämpft. Die Spannungshysterese
muss dann entfallen.

9.2.4 Blindleistungsregelung

Die Netzeinspeisung der WEA wird herkömmlich so betrieben, dass die Blindleistung am An-
schlussknoten null ist. Damit wird die Wirkleistung beim minimal erforderlichen Netzstrom
ins Netz eingespeist. Zum effizienten und sicheren Netzbetrieb müssen WEA sowohl im qua-
sistationären Betrieb als auch dynamisch zur Spannungsregelung beitragen, indem sie eine
induktive oder kapazitive Blindleistung ins Netz speisen. Zur Spannungsanhebung im An-
schlussknoten wird in der Regel ein kapazitiver Blindstrom eingeprägt, die entsprechenden
Netzanschlussrichtlinien sprechen vom übererregten Betrieb. Zur Spannungsabsenkung wird
im sogenannten untererregten Betrieb ein induktiver Blindstrom eingeprägt.
In Bild 9.18 ist ein Blockschaltbild gezeigt, das die Blindleistungsregelung durch das Einprägen
der blindleistungsbildenden Stromkomponente i §
wd

= i §

nd ermöglicht. Ummögliche Vorgaben
des Netzbetreibers zu berücksichtigen, zeigt das Blockschaltbild eine quasistationäre und ei-
ne dynamische Blindleistungseinspeisung entsprechend den Regelungen in [ 2] und [ 21] . Die
Vorgabe für die quasistationäre Blindleistungseinspeisung kann auf unterschiedliche Weise
erfolgen: Der Netzbetreiber kann über ein Steuersignal direkt die einzuspeisende Blindleis-
tung oder den Leistungsfaktor cos ' vorgeben. Alternativ kann die Blindleistungseinspeisung
kontinuierlich in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen Spannungsistwert und -sollwert
erfolgen. Zur Begrenzung der erforderlichen Überdimensionierung des netzseitigen Wechsel-
richters gibt der Netzbetreiber erforderliche Grenzkurven für die Blindleistung vor.
Bei Auftreten von dynamischen signifikanten Spannungsabweichungen insbesondere bei
Spannungsabsenkungen aufgrund von Netzfehlern müssen WEA selbsttätig einen Blindstrom
zur Spannungsstützung einprägen. Dafür wird die Spannung vor dem Fehlerfall als Referenz-
wert genommen und mit der momentanen Netzspannung verglichen. In Abhängigkeit von
der Abweichung und einem variablen Verstärkungsfaktor wird der Blindstrom entsprechend
korrigiert.