CertBench: Systematische Validierung von Systemprüfständen anhand der Typprüfung von Windenergieanlagen

Um die Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften von Windenergieanlagen zu erreichen, werden bisher Messdaten aus Feldversuchen herangezogen. Im Projekt „CertBench“ wollen die Verbundpartner nachweisen, dass typische Netzfehler wie Spannungseinbrüche und Spannungsüberhöhungen ebenso realistisch auf einem Systemprüfstand nachgebildet werden können. Im künstlichen Netz ist es möglich, bestimmte Netzfehler beliebig oft und „auf Knopfdruck“ herbeizuführen und damit die Zertifizierungsanforderungen zeitsparend und gut planbar zu überprüfen.

Um die Voraussetzungen für die Zertifizierung der elektrischen Eigenschaften auf dem Prüfstand zu schaffen, wird die Gondel einer 3 MW-Anlage des Projektpartners ENERCON realistischen Lasten und Wechselwirkungen zwischen Gondel und Rotor ausgesetzt. Diese werden mithilfe von Echtzeitmodellen und prüfstandsseitigen Regelalgorithmen für Hardware-in-the-Loop (HiL)-Betrieb nachgebildet. Der Abgleich der Testergebnisse mit Felddaten des Herstellers erlaubt eine Validierung der Testmethoden. Dabei gilt es zu beweisen, dass die netzseitigen Lasten durch das virtuelle 36.000 Volt-Mittelspannungsnetz im DyNaLab (Dynamic Nacelle Testing Laboratory) realistisch abgebildet werden können. Den Einfluss der Prüfeinrichtung auf Prüfling und Messgrößen wollen die Projektpartner quantifizieren.

Darüber hinaus soll ein „virtueller Prüfstand“ entwickelt werden, der es ermöglicht, die Entwicklung von HiL-Testverfahren unabhängig von der aktuellen Prüfstandsbelegung vorzunehmen. Bestandteil der Simulationsumgebung werden mehrere Steuerungseinheiten sein, die der Hauptsteuerung des Prüfstandes, der Antriebseinheit beziehungsweise der Steuerung zur Emulation der Prüfstands- und Prüflingsdynamik entsprechen. Bereits während der Projektlaufzeit bringen die Partner Ergebnisse in die relevanten Gremien für Normen und Richtlinien ein.