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Analyse und Erstellung von dynamischen Simulationsmodellen zur Ermittlung zukünftig notwendiger Systemdienstleistungen

Eckdaten

Name des Projekts
Analyse und Erstellung von dynamischen Simulationsmodellen zur Ermittlung zukünftig notwendiger Systemdienstleistungen
Projektkategorie
Erzeugung und Systemdienstleistung
Beteiligte Partner
Förderzeitraum
01.12.2016 – 20.11.2020
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIIC4)

Kontaktdaten

Tobias Busboom
Tel.: +49 04821 / 40 636 0
tobias.busboom@moe-service.com

M.O.E. GmbH
Fraunhoferstraße 3
25524 Itzehoe

Ziel ist die Erstellung von Windenergieanlagen- und vor allem Windpark-Modellen für die dynamischen Simulationen in Netzstudien. Es sollen möglichst vereinfachte Modelle erstellt werden, welche die elektrischen Eigenschaften des Windparks am Netzverknüpfungspunkt abbilden. Diese Modelle sollen in großen Netzstudien einsetzbar sein und nach Möglichkeit Ergebnisse aus der Anlagenzertifizierung berücksichtigen.

Im Fokus

  • Windpark-Modelle
  • generische Modelle
  • IEC 61400-27
  • Netzreduktion
  • Low-Voltage-Ride-Through
  • Blindleistungsvermögen
Problemanalyse

Das Verhalten von Windparks bei Spannungseinbrüchen wird heute bereits mit einem hohen Detailierungsgrad simuliert. Jedoch werden bei den Simulationen keine überregionalen Effekte betrachtet, noch werden den deutschen Netzbetreibern die notwendigen Simulationsmodelle bereitgestellt.

Ziel(e) des Teilprojekts

Einfache Windpark-Modelle, die die elektrischen Eigenschaften des Windparks am Netzverknüpfungspunkt abbilden und die Ergebnisse aus der Anlagenzertifizierung mitberücksichtigen, sind für die dynamischen Simulationen in Netzstudien erstellt.

Motivation und angestrebter Nutzen

Der Netzbetreiber darf vom Anlagenbetreiber aggregierte Modelle fordern, die das elektrische Verhalten des Windparks am NVP nachbilden. Das entwickelte Modell dient diesem Zweck und trägt damit zur besseren Netzplanung bei.

Ressourcen

Ausführender Partner ist M.O.E. GmbH - Moeller Operating Engineering GmbH. Beteiligter Partner ist Nordex SE.

Erkenntnisse

Kernererkenntnisse

Aus den detaillierten Modellen in der Anlagenzertifizierung lassen sich vereinfachte Windparkmodelle erzeugen. Der Genauigkeitsverlust ist sehr niedrig, die benötigte Rechenzeit verringert sich, sodass diese Windparkmodelle auch umfangreicheren Systemstudien eingesetzt werden können.

Ergebnisse zum Anfassen

Es wurden Methoden zur Vereinfachung von Windparkmodelle bei Simulationen von Spannungseinbrüchen untersucht. Dabei wurde das komplexe Windparkmodell, das aus mehreren einzelnen Windenergieanlagenmodellen und der zugehörigen elektrischen Peripherie (Kabel, Transformatoren, etc.) besteht, durch ein Ersatzmodell abgebildet. Die Anwendbarkeit der vereinfachten Modelle wurde an einem Beispielnetzmodell getestet.

Herausforderungen oder Hindernisse

Es trat die Herausforderung auf, den Park möglichst auf ein Minimum zu reduzieren, dabei aber nicht Genauigkeit und die Spezifität der Einheiten außer Acht zu lassen. Die Richtlinien waren an dieser Stelle nicht detailliert genug, weshalb ein eigener Leitfaden entwickelt wurde.

Verwertung

Die Erfahrungen und Erkenntnisse werden in der Anlagenzertifizierung verwendet werden. Im Weiteren sollen die Modelle erweitert bzw. die Erkenntnisse aus der Modellentwicklung auch auf PV- und VKM-Modelle übertragen werden. Zusätzlich fließen die Erkenntnisse in die Gestaltung der Richtlinien mit ein.

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