ENERCON WINDENERGIEANLAGEN NETZINTEGRATION UND WINDPARKMANAGEMENT
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ENERCON WINDENERGIEANLAGEN NETZINTEGRATION UND WINDPARKMANAGEMENT

2 vorwort Windenergie hat bereits heute einen nicht zu vernachlässigenden Anteil in den internationalen Energieversorgungskonzepten. Mehr denn je stehen wir somit in der Pflicht, uns den Herausforderungen einer stabilen Energieversorgung auf der Basis eines hohen Windenergieanteils zu stellen. In den kommenden Jahren wird die Windenergie einen weiter zunehmenden Anteil des weltweiten Energiebedarfs decken. Die Voraussetzungen dafür hängen unter anderem entscheidend von den Fähigkeiten der Windenergietechnologie ab, in die bestehenden Netzstrukturen integriert werden zu können. Dafür ist...

3 netzintegration und windparkmanagement enercon ringgenerator und netzeinspeisesystem In der getriebelosen Anlagenkonzeption der ENERCON Windenergieanlagen ist der Ringgenerator von zentraler Bedeutung. Der ENERCON Ringgenerator ist ein hochpoliger Synchrongenerator, der direkt mit dem Anlagenrotor verbunden ist. Ausgangsspannung und -frequenz des Ringgenerators variieren mit der Drehzahl und werden über das ENERCON Netzeinspeisesystem für die Abgabe an das Netz umgerichtet. Dadurch wird eine hohe Drehzahlvariabilität erreicht und der Ringgenerator vom Netz perfekt entkoppelt. Über die...

4 elektrische netzverträglichkeit Die Windenergieanlagen bieten aufgrund ihrer Steuerung und Betriebsweise eine optimale Netzverträglichkeit (Power Quality). Zertifikate unabhängiger Institute belegen dies gemäß den entsprechenden IECStandards und FGW-Richtlinien. Das Steuerungs- und Regelungskonzept des ENERCON Netzeinspeisesystems erzielt eine Einspeisung ohne Leistungsspitzen. Im Normalbetrieb besteht praktisch kein Blindleistungsbedarf durch die Windenergieanlage. Flicker und Oberschwingungen sind vernachlässigbar. Durch die Leistungselektronik des Netzeinspeisesystems entstehen...

5 leistungs-frequenz-regelung Die Regelung der Netzfrequenz ist entscheidend für den zuverlässigen und stabilen Betrieb des Netzes und um die notwendige Versorgungsqualität zu erzielen. ENERCON Windenergieanlagen können einen Beitrag zur Netzstabilisierung leisten und ihre Leistungseinspeisung der Netzfrequenz anpassen. Führt eine Netzstörung zu einer temporären Überfrequenz im Netz, können ENERCON Windenergieanlagen ihre Einspeisung gemäß den Vorgaben des Netzbetreibers reduzieren. Sobald die Netzfrequenz wieder stabilisiert und auf Nennfrequenz geregelt ist, setzen ENERCON...

6 bei netzfehlern am netz bleiben In den meisten Übertragungsnetzen und auch in immer mehr Verteilnetzen müssen Windenergieanlagen heute über die Fähigkeit verfügen, bei Kurzschlüssen mit dem Netz verbunden zu bleiben. Wie auch andere Kraftwerke dürfen sie sich bei netzfehlerbedingten Spannungseinbrüchen und Überspannungen nicht schnellstmöglich vom Netz trennen. ENERCON Windenergieanlagen mit der Zusatzoption ENERCON UVRT verfügen über diese Fähigkeit. Unabhängig von der Kurzschlussart können diese ENERCON Windenergieanlagen Fehler im Netz selbst bei Nennleistung für mehrere Sekunden...

7 netzintegration und windparkmanagement erzeugungsmanagement – leistungsregelung für optimalen ertrag Ist die kumulierte (Nenn-) Anlagenleistung der Windenergieanlagen eines ENERCON Windparks größer als die Netzanschlusskapazität am Anschlusspunkt, sorgt eine spezielle Leistungsregelung dafür, dass die zur Verfügung stehende Netzanschlusskapazität jederzeit optimal genutzt wird. Erzeugt eine Anlage im Windpark weniger Leistung, werden die anderen Anlagen mit entsprechend höherer Leistung betrieben. Dies geschieht vollautomatisch über das optionale Erzeugungsmanagement im ENERCON SCADA...

8 enercon pdi: kommunikation und schnittstellen Die Einbindung von Windparks in die Netzleittechnik und die Verbindung zu Netzleitwarten ist heute in vielen Ländern eine Standardanforderung an Windparks. Für ENERCON SCADA sind verschiedene optionale PDI-Module verfügbar die als Schnittstelle zwischen den unterschiedlichen Systemen agieren. Mittels ENERCON PDI kann das ENERCON SCADA System je nach Bedarf über verschiedenste analoge oder digitale Schnittstellen kommunizieren. So können dem Windpark bestimmte Sollwerte vorgegeben werden sowie Statussignale oder Messwerte aus dem Windpark an...

9 netzintegration und windparkmanagement festen Vorgabe oder auch über zusätzliche Schnittstellen vom Netzbetreiber aus variierend erfolgen. Die Anforderungen an eine Spannungsregelung für Windparks sind sehr vielfältig. Ist ein Windpark z. B. an ein Umspannwerk angeschlossen, können bei Bedarf vorhandene Stufensteller in das Regelungskonzept mit eingebunden werden. Bei großen Windparks mit entsprechenden Leitungslängen kann der Blindleistungsbedarf für den vertraglichen Netzverknüpfungspunkt mit zentralen Kompensationseinrichtungen und den dezentralen Windenergieanlagen durch eine...

10 enercon mcu main control unit für windkraftwerke Einzelne ENERCON Windparks, die der Leistungsklasse konventioneller Kraftwerksblöcke entsprechen, sind seit vielen Jahren erfolgreich in Betrieb und hervorragend in bestehende Netzstrukturen integriert. Zunehmend werden mehrere Windparks an einem zentralen Netzanschlusspunkt zu einem Windkraftwerk zusammengefasst. Aufgrund der hohen installierten Leistung erfolgt die Einspeisung überwiegend direkt in leistungsstarke Übertragungsnetze. Die ENERCON MAIN CONTROL UNIT (MCU) übernimmt die zentrale Steuerung und Regelung eines Windkraftwerks....

11 netzintegration und windparkmanagement ANFORDERUNGEN AN WINDKRAFTWERKE IN ÜBERTRAGUNGSNETZEN ~ Windenergieanlagen müssen auch bei erheblichen Spannungs- und Frequenzabweichungen ohne Leistungsreduktion und ohne zeitliche Limitierung in Betrieb bleiben. ~ Bei netzfehlerbedingten Spannungseinbrüchen müssen Windenergieanlagen für eine definierte Zeit mit dem Netz verbunden bleiben. ~ Während eines Netzfehlers kann die Einspeisung von Kurzschlussstrom gefordert werden. Netzabhängig muss die Windenergieanlage in der Lage sein, entweder überwiegend Wirkleistung oder Blindleistung in das Netz...