Beitrag von Windenergieanlagen zu den Systemdienstleistungen in ...

Unterstützung der Frequenzhaltung
Da der Primärregler ein Proportional-Regler ist, ergibt sich eine stationäre Frequenzabweichung
nach der Aktivierung der Primärregelung. Die stationäre Frequenzabweichung
kann mit der Gleichung (3.17) berechnet werden.
Δf
∞ =−
ΔP
L
k + k + k
WA K L
(3.17)
Beispiel
Um das entwickelte Modell einer WA (DAG) zu testen, wird eine 2 MW-WA (DAG) mit
den Daten in der Tabelle 3.2 untersucht. Daten des Testsystems sind in der Tabelle
3.3 zu sehen.
v W = v W,n r T λ = λ n J k WA
10,6 m/sec 45 m 7,7 U/min 9·10 6 kg·m 2 2 MW/Hz
Tabelle 3.2: Daten einer 2 MW-WA (DAG)
P L ∆P L T R ρ k L = k K
1,9 MW 0,05 MW 10 sec 1,26 kg/m 3 0 MW/Hz
Tabelle 3.3: Daten des Testsystems
Die WA wird bei Nennwindgeschwindigkeit bis auf 1,9 MW gedrosselt PWA = 1,9 MW.
Somit hat die Anlage 0,1 MW positive Regelleistung und die WA wird mit βRL = 0,6 o
betrieben. Da ∆PL = 0,05 MW > 0 ist, ist ∆f < 0. Die WA muss mehr Leistung
(0,05 MW) durch die Umstellung vom Pitchwinkel ins Netz einspeisen. Der Motor, der
β umstellt, braucht TM = 0,2 sec bis er sein Moment aufbaut [25]. Dann fängt dieser
Motor an, β umzustellen. Aus der Gleichung (3.11) kann TT berechnet werden, somit
ergibt sich TT = 2,9 sec. Nur durch die β-Umstellung konnte die WA den gewünschten
Wert (0,05 MW) nicht liefern. Daher wird der Generatorschlupf geändert. Änderung
des Generatorschlupfs dauert Tn = 0,2 sec [54]. Durch die β-Umstellung (Bild 3.8a)
G
und die Änderung des Generatorschlupfs (Bild 3.8b), kann die Änderung der abgege-
PR
benen Leistung der WA (∆PWA) den gewünschten Wert (0,05 MW) erreichen (Bild 3.8c)
und die Primärregelleistung dieser WA wird in fast 15 sec aktiviert. Somit hat diese
WA die technischen Bedingungen zur Teilnahme an der Primärregelung erfüllt und das
Präqualifikationsverfahren bestanden. Daher kann diese Windenergieanlage an der
Primärregelung teilnehmen. Die stationäre Frequenzabweichung (Δf∞) nach der
Aktivierung der Primärregelung ist im Bild 3.8d zu sehen.
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