TY - JOUR
T1 - Verhalten von Windkraftanlagen mit doppelt speisenden Asynchrongeneratoren (DFIG) bei Kurzschlüssen und anderen Netzfehlern
T2 - Behavior of wind turbines with doubly-fed induction generators (DFIG) in the event of short circuits and other grid faults
AU - Schürhuber, Robert
AU - Oswald, Bernd R.
AU - Fickert, Lothar
AU - Fortmann, Jens
PY - 2020/12/12
Y1 - 2020/12/12
N2 - 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.
AB - 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.
KW - Kurzschlussstrom
KW - Windkraftanlagen
KW - doubly-fed generator
KW - doubly-fed induction generator
KW - DFG
KW - short-circuit calculation
KW - undervoltage-controlled seal-in circuit with overcurrent starter
KW - wind turbine
KW - doubly-fed induction machine
KW - DIN EN 60909-0
KW - undervoltage-controlled overcurrent release
KW - IEC 60909-0
KW - 51V
KW - DFIG
KW - overcurrent protection with undervoltage release
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85092464526&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1007/s00502-020-00829-2
DO - 10.1007/s00502-020-00829-2
M3 - Artikel
SN - 0932-383X
VL - 137
SP - 415
EP - 424
JO - Elektrotechnik und Informationstechnik
JF - Elektrotechnik und Informationstechnik
IS - 8
ER -