Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Analyse der Aufgabenstellung
neratoren ausgeführten Windenergieanlagen speisen ihre Leistung entweder ohne
oder komplett über Umrichter ins Netz ein. Wenn ein Synchrongenerator seine
Leistung komplett über Umrichter ins Netz einspeist, wird er Synchrongenerator
und Vollumrichter genannt.
Moderne Windenergieanlagen sind mit Doppelt-gespeisten Asynchrongeneratoren oder
Synchrongeneratoren und Vollumrichtern ausgeführt.
2.4.3 Umrichter
Die Aufgabe des Umrichters einer Windenergieanlage ist die Anpassung der Frequenz
des aus der Windenergieanlage gelieferten Stroms mit der Netzfrequenz. Ein Umrichter
(UR) besteht aus einem Gleichrichter (GR), einem Zwischenkreis (ZK) und einem
Wechselrichter (WR) (Bild 2.9) [25, 27, 28]:
AC
GR ZK
WR
DC
Bild 2.9: Aufbau eines Umrichters
DC
AC
• Ein Gleichrichter hat die Aufgabe, den Wechselstrom in Gleichstrom zu wandeln
und er wird mit schaltbaren Leistungsbauelementen (z.B. Thyristoren) aufgebaut.
Die gesteuerten Gleichrichter brauchen eine Steuerspannung, die festlegt,
welcher Schalter zu welchen Zeitpunkten geschlossen oder geöffnet sein muss.
Dadurch kann die gleichrichtende Wirkung erzielt werden. Die gesteuerten
Gleichrichter werden zur Steuerung der Läuferdrehzahl einer Windenergieanlage
mit Doppelt-gespeistem Asynchrongenerator und zur Regelung des Betriebs einer
Windenergieanlage mit Synchrongenerator und Vollumrichter eingesetzt.
• Ein Zwischenkreis: durch den Einsatz einer Querkapazität im Zwischenkreis wird
die Zwischenkreisspannung nur langsam geändert.
• Ein Wechselrichter hat die Aufgabe, den Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln.
Die Wechselrichter sind entweder netz- oder selbstgeführt.
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