Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Unterstützung der Frequenzhaltung
Das Stellglied zur β-Umstellung ist ein Motor. Die Übertragungsfunktion des Stellgliedes
ist in Gleichung (3.10) gegeben:
1
G(s) M =
1+ s⋅TM 55
(3.10)
Das Eingangssignal für diese Übertragungsfunktion ist die Primärregelleistung. Das
Ausgangssignal ist die notwendige Abweichung bzw. Umstellung von β von seinem
aktuellen Wert. β ist nicht exakt bis zur letzten Nachkommastelle umstellbar. Der
Kasten 1 ist eine Tabelle, die die möglichen Werte von β-Umstellungen enthält.
Anhand der Tabelle wird ein passendes ∆βneu generiert. Damit die Anlage die notwendige
Primärregelleistung liefern kann, muss β auf β + ∆βsoll umgestellt werden.
Fall 1: ∆βsoll = ∆βneu Wenn ∆βsoll innerhalb der vorgegebenen Werte im Kasten 1 liegt, d.h. ∆βsoll = ∆βneu fängt das Stellglied (der Motor) an, β umzustellen. Die Anlaufzeitkonstante der
Windturbine (TT) lässt sich mit der Gleichung (3.11) berechnen [54]:
T
T
2
J ⋅ ωT
= (3.11)
P
WA,n
Die Übertragungsfunktion der Turbine ist in (3.12) zu sehen:
1
G(s) T =
1+ s⋅TT (3.12)
Das Eingangssignal ist die β-Umstellung. Das Ausgangssignal ist die Änderung der
mechanischen Turbinenleistung (∆PT) und die Anlage liefert die notwendige Primärregelleistung.
Fall 2: ∆βsoll ≠ ∆βneu Wenn ∆βsoll nicht innerhalb der vorgegebenen Werte im Kasten 1 liegt, wird β nicht auf
β + ∆βsoll umgestellt sondern auf β + ∆βneu, wobei ∆βneu am nahesten zu dem gesuchten
∆βsoll liegt. Die Übertragungsfunktion des Stellgliedes und der Turbine ist in
Gleichungen (3.10) und (3.12) gegeben. Die Abweichung ∆βsoll - ∆β neu wird durch die
Änderung des Schlupfs des DAG ausgeglichen. Dadurch wird die abgegebene Generatorleistung
geändert. Somit ist die gesamte Änderung der abgegebenen Leistung der
WA (DAG) mit der Gleichung (3.13) zu berechnen: