Entwicklung eines parametrisierbarenRegelverfahrens und Identifikation vonOptimierungsparametern für dieLastreduktion bei Windenergieanlagen - Markus Merten (2019)
Diese Arbeit stellt eine Regelarchitektur für Windenergieanlagen vor, legt sie anhand der fiktiven Windenergieanlage IWES 2,5MW Onshore aus und untersucht die Einflüsse einzelner Parameter. Die Bestimmung von Rotorkennfeldern und Linearisierung des Modells unterschiedlicher Betriebspunkte wird angestellt. Es werden Regelungen der Drehgeschwindigkeit mittels des Generatormoments und eines kollektiven Pitchwinkels, sowie der Blattbiegemomente mittels individueller Pitchwinkel eingeführt. Die Regelung der Blattbiegemomente erfolgt mittels transformierter Blattwurzelbiegemomente. Mögliche Kopplungen zwischen den Regelungen werden untersucht und fallen gering aus, was die Wahl dezentraler I-Regler für die Regelung der Blattbiegemomente berechtigt. Parameter der Regelarchitektur werden Komponentenweise auf ihre Einflüsse untersucht. Die Untersuchung erfolgt anhand von Simulationsdaten. Ergebnis der Untersuchung ist, dass mit der Drehzahlregelung sehr gering auf Lasten eingewirkt werden kann. Der IPC bietet die Möglichkeit die Blattlasten deutlich zu reduzieren, andere jedoch nicht nennenswert und dies zu Kosten einer sehr großen zusätzlichen Pitchaktivität. Eine Verschiebung der Betriebspunkte erbringt mittlere Reduktionen der schädigungsäquivalenten Lasten aller Bauteile. Der zusätzliche Pitchaufwand ist im Vergleich zum IPC gering.