Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Unterstützung der Frequenzhaltung
3.2 Realisierung der Primär- und Sekundärregelung mit
Windenergieanlagen
Im Kapital 3.1 konnte gezeigt werden, dass Windenergieanlagen prinzipiell Regelleistung
bereitstellen können. Wie bei konventionellen Kraftwerken müssen die Windenergieanlagen
zuerst das Präqualifikationsverfahren bestehen, damit sie an der Primär-,
und Sekundärregelung teilnehmen dürfen. Zur Teilnahme an der Primärregelung
müssen auch die Windenergieanlagen automatisch auf eine Frequenzabweichung
reagieren und die Primärregelleistung innerhalb von 5 sec und spätestens bis 30 sec
völlig aktivieren können. Zur Teilnahme an der Sekundärregelung müssen auch die
Windenergieanlagen ihre Sekundärregelleistung innerhalb von 5 Minuten (300 sec)
und spätestens bis 15 Minuten (900 sec) automatisch völlig aktivieren können. Um zu
untersuchen, ob die Windenergieanlagen diese technischen Bedingungen erfüllen
können, werden die zwei modernen Typen von Windenergieanlagen untersucht.
3.2.1 Eine Windenergieanlage mit Doppelt-gespeistem Asynchrongenerator
3.2.1.1 Primärregelung
Um zu untersuchen, ob dieser Typ von Windenergieanlagen an der Primärregelung
teilnehmen kann, wird das Modell einer WA (DAG) wie im Bild 2.11 eingesetzt. In
einer Regelstrecke bei konventionellen Kraftwerken wird als Regelgröße die Drehzahl
des Maschinensatzes benutzt. Die Stellgröße ist die Öffnung des Turbineneinlassventils
zur Änderung der Turbinenleistung. Die Windgeschwindigkeit ist nicht für die ganze
Ausschreibungsdauer der Primärregelleistung konstant. Die Schnelllaufzahl einer
Windenergieanlage bzw. die Drehzahl des Generators einer Windenergieanlage ist von
der Windgeschwindigkeit abhängig [Gleichungen (3.3) und (3.4)]. Daher kann die
Drehzahl des Maschinensatzes nicht mehr als Regelgröße angenommen werden. In
dieser Arbeit werden die Netzfrequenz am Anschlusspunkt der WA als Regelgröße und
der Pitchwinkel bzw. Umstellung des Pitchwinkels zur Änderung der Turbinenleistung
als Stellgröße benutzt (Bild 3.6).
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