Am Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) ist ein Forschungsprojekt zur Steigerung der Netzverträglichkeit von Offshore-Windenergieanlagen gestartet. Das Forschungsprojekt „Mobil-Grid-CoP“ (Mobile Testeinrichtung für Grid-Compliance Prüfungen) hat das Ziel, einen mobilen Netzsimulator aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Der Netzsimulator soll als mobile Testeinrichtung aktuelle sowie zukünftige Netzsystemdienstleistungen und elektrische Eigenschaften von Windenergieanlagen im Netzparallelbetrieb nachweisen. Damit könne die Netzverträglichkeit von sehr großen Windenergieanlagen mit einer Leistung von bis zu 20 MW geprüft und optimiert werden, so das IWES.

Für eine beschleunigte Prüfung der elektrischen Eigenschaften von Windenergieanlagen stünden derzeit Prüfstände zur Verfügung, die eine realitätsnahe Prüfung unter reproduzierbaren Bedingungen in einem zeitlich definierten Rahmen ermöglichen. Die zukünftigen Anlagengrößen, insbesondere Offshore, erforderten aber eine Leistung größer 15 MW, die durch heutige Prüfstände nicht realisiert werden könne. Der neue mobile Netzsimulator könne aber zukünftig für diese Prüfung unterschiedliche Netzverknüpfungspunkte und dynamische Netzevents direkt im Feld an Prototypen nachbilden, heißt es von Seiten des Fraunhofer-Instituts.

„Mit Mobil-Grid-CoP entwickelt das Fraunhofer IWES den weltweit größten Netzsimulator“

Neben Netzfehlern könnten mit der zu entwickelnden mobilen Testeinheit dynamische Frequenzänderungen zum Test der Wirkleistungseinspeisung der Anlage oder zur Untersuchung deren Auswirkung auf das Gesamtsystem getestet werden. Ebenso bestehe die Möglichkeit, zukünftige Anforderungen wie beispielsweise Blackouts zum Test der Wiederherstellungsfähigkeit von Stromnetzen zu simulieren. „Mit Mobil-Grid-CoP entwickelt das Fraunhofer IWES den weltweit größten Netzsimulator mit einer Leistung von 80 MVA. Dieser lässt sich einerseits nahtlos in unsere bestehende Testinfrastruktur des DyNaLab (Dynamic Nacelle Testing Laboratory) integrieren und kann andererseits auch im Freifeld eingesetzt werden. Zudem ist auch die Anbindung an das geplante Wasserstofftestfeld möglich“, fasst Prof. Jan Wenske, Stellvertretender Institutsleiter und Technischer Direktor Fraunhofer IWES, zusammen.

© Fraunhofer IWES Aufbau des Mobil-Grid-CoP. Die einzelnen Komponenten des Mobil-Grid-CoPs werden in Überseecontainern untergebracht, welche im Übersichtsplan grün dargestellt sind.

Zum Start des Projekts habe das Fraunhofer IWES das Projekt „Mobil-Grid-CoP“ einem internationalen Industriekreis vorgestellt mit positiver Resonanz. Konkrete technische Anforderungen der Industrie könnten nun in die Spezifikation der Prüfeinrichtung einfließen. „Der Mobile-Grid-CoP wird an einem Teststandort direkt an den Netzverknüpfungspunkt angeschlossen. Der 80 MVA Netzsimulator ermöglicht den Test von Prüflingen bis zu einer Leistung von 20 MW, sodass sogar die Vermessung eines gesamten Windparks oder eines Strings möglich ist. Zudem ist eine aktive Störaufklärung im Netzbetrieb möglich“, ergänzt Gesa Quistorf, Projektleiterin am Fraunhofer IWES.

Das Projekt läuft über drei Jahre. Die Inbetriebnahme ist für Herbst 2022 geplant. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Forschungsvorhaben mit 12,7 Mio. €.     

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