Verhalten von Windkraftanlagen mit doppelt speisenden Asynchrongeneratoren (DFIG) bei Kurzschlüssen und anderen Netzfehlern: Behavior of wind turbines with doubly-fed induction generators (DFIG) in the event of short circuits and other grid faults

Motiviert durch die Energiewende steuert die elektrische Energieversorgung in vielen Ländern auf eine Erzeugungsstruktur zu, welche von leistungselektronisch gekoppelten Erzeugungseinheiten, allen voran Windkraftwerken (WKW) und Photovoltaikanlagen, dominiert wird. Dies hat zur Folge, dass sich die Auslegung der elektrischen Betriebsmittel sowie die Planung und der Betrieb der Netze zunehmend an den Eigenschaften solcher Anlagen ausrichtet. Wegen ihrer technischen Komplexität stellen dabei Windkraftwerke (WKW) mit doppelt speisenden Generatoren (double-feed induction generator bzw. doubly-fed induction generator, DFIG) eine besondere Herausforderung dar, da bei ihnen sowohl die durch die Physik bestimmten Eigenschaften der rotierenden elektrischen Maschine als auch das maßgeblich durch Steuerung und Regelung beeinflusste Verhalten des Umrichters zum Tragen kommt. In diesem Artikel wird das Verhalten der aktuellen Technologie von DFIG bei Kurzschlüssen und anderen Netzfehlern beschrieben, der Stand der Technik in der für Anlagenauslegung wichtigen Kurzschlussnorm erläutert sowie ein neuer Vorschlag für die Nachbildung der WKW mit DFIG in dieser Norm unterbreitet. Weiters wird auf spezielle Anforderungen an den Netzschutz eingegangen.