WindUC: Entwicklung dynamischer Modelle und fortgeschrittener Algorithmen der Regelungstechnik zur Beherrschung größerer Windenergieanlagen

Hauptziel des Projektes „WindUC“ ist die Entwicklung von mathematischen Modellen von Windenergieanlagen (WEA) der nächsten Generation, die für die Durchführung des Reglerentwurfs geeignet sind. Im zweiten Schritt werden anhand dieser Modelle fortgeschrittene Regelalgorithmen modifiziert bzw. neu entwickelt und getestet. Die neuartigen Verfahren werden anschließend durch Echtzeitsimulationen auf ihre Tauglichkeit geprüft. Die Projektergebnisse sollen dazu beitragen, die  WEA in den jeweiligen Betriebspunkten optimal zu betreiben und dadurch letztlich den Ertrag zu steigern und Lasten zu minimieren.

Windenergieanlagen haben sich in den letzten Jahren rasant entwickelt. Um das Systemverhalten heutiger WEA hinreichend genau abzubilden, wurden moderne Modellierungsansätze weiterentwickelt, z.B. Modelle auf Basis der Finite-Elemente-Methode, Mehrkörpermodelle und modale Modelle. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Modelle einerseits nicht dafür geeignet, einen regelungstechnischen Entwurf damit durchzuführen. Andererseits hat die Anlageregelung dieses Fortkommen der WEA-Technologie bisher nicht richtig begleitet, da der Regelungstechnik von WEA in den letzten Jahren deutlich weniger Aufmerksamkeit als dem Bereich Simulation oder Design gewidmet wurde. Das Projekt WindUC soll einen Beitrag dazu liefern, neue und für heutige WEA entsprechende Modellierungsformalismen für den Reglerentwurf zu verwenden und dadurch bestehende Anlagenregler zu optimieren und neue Regelungsalgorithmen zu entwickeln.