Mit dem neuen FRT-Prüfsystem von R&D Test Systems können die Windkraftanlagen nun direkt bei einer Betriebsspannung von 66 kV geprüft werden, ohne dass ein Abspanntransformator erforderlich ist, der den Prüfaufbau auf 33 kV umstellt. Bild: Vestas

Vestas: Installiert das weltweit erste 66 kV Fault-Ride-Through-Testsystem im Testzentrum in Østerild

(PM) Vestas hat das weltweit erste Fault-Ride-Through-Testsystem (FRT) mit einer Nennspannung von 66 kV hat R&D Test Systems im Testzentrum für Windkraftanlagen in Østerild in Dänemark installiert. Das Testsystem wurde für Vestas entwickelt, um Extremspannungsprüfungen durchzuführen. Damit will der Windkraftanlagenhersteller sicherstellen, dass seine Anlagen den internationalen Prüfnormen entsprechen, die für den Anschluss an die Stromnetze erforderlich sind.


R&D Test Systems hat das neue Prüfsystem entwickelt, um die spezifischen Testanforderungen von Vestas zu erfüllen, nachdem eine grosse Prototyp-Anlage auf dem Østerild-Testgelände installiert hatte. In Østerild betreibt die Danish Technical University (DTU) ein nationales Testzentrum für grosse Windkraftanlagen.

Kein Abspanntransformator erforderlich
Da die nächste Generation von Offshore-Windenergieanlagen noch grösser und damit leistungsfähiger wird, werden in den Windparks immer höhere Spannungen verwendet, um eine effiziente Stromübertragung über die langen Kabel zu erreichen, die erforderlich sind, um den erzeugten Strom an Land zu bringen. Mit dem neuen FRT-Prüfsystem von R&D Test Systems können die Windkraftanlagen nun direkt bei einer Betriebsspannung von 66 kV geprüft werden, ohne dass ein Abspanntransformator erforderlich ist, der den Prüfaufbau auf 33 kV umstellt.

„Die benötigte Prüfausrüstung mit 66 kV Ausgangsspannung war bislang auf dem Markt nicht verfügbar. Wir haben unserer Kompetenz und unser Know-how im Bereich der Grosstests von Windenergieanlagen für die Onshore- und Offshore-Antriebsstränge und die Anforderungen an die Netzkonformität in diesen neuen FRT-Prüfstand eingebracht“, sagt Sascha Heinecke, Vertriebsleiter bei R&D Test Systems.

Netzkonformität ist von zentraler Bedeutung
Vestas ist überzeugt, dass die FRT-Testausrüstung für diese hohen Spannungen in Zukunft zum Standard werden wird. Da Offshore-Windkraftanlagen eine wichtige Rolle bei der Stromversorgung spielen werden, wird die Prüfung bei extremen Spannungen entscheidend für den Nachweis, dass ein Windenergieanlagen-Typ problemlos an das Stromnetz angeschlossen werden kann. Der Nachweis der Netzkonformität ist von zentraler Bedeutung.

Belastbarkeit der Stromnetze
Mit der FRT-Prüfung soll nachgewiesen werden, dass die Windkraftanlagen widerstandsfähig sind gegenüber Problemen mit der Netzstromqualität, etwa wenn die Stromübertragungskabel bei einem Sturm beschädigt werden. Der Test soll sicherstellen, dass Windkraftanlagen, die sich zunehmend auf dem Meer befinden, nicht aufgrund von Spannungsschwankungen im Stromübertragungsnetz ausfallen: Ein Szenario, das zu kostspieligen Ausfallzeiten, Wartungsarbeiten und in extremen Situationen zu Stromausfällen führen könnte.

Von Null auf Überspannung in einige hundert Millisekunden
„Das Testsystem kann Stromunterbrechungen sowie Über- und Unterspannungen im Übertragungsnetz simulieren, um zu beobachten, wie die Windkraftanlage reagiert“, so Heinecke. „Dies kann von Nullspannung für einige hundert Millisekunden bis zu stundenlanger Überspannung von 120 Prozent reichen und schliesst asymmetrische Ungleichgewichte zwischen den elektrischen Phasen ein, die als ‚Bollen C‘ und ‚Bollen D‘ klassifiziert werden. Die durchgeführten Prüfungen sind so ausgelegt, dass sie die strengsten Netzvorschriften übertreffen: Die Windkraftanlage muss ihre Verbindung zum Stromübertragungsnetz aufrechterhalten, um den Test zu bestehen und die Typzulassung für den Anschluss an das Stromnetz zu erhalten“, erklärt Heinecke.

Anforderungen der verschiedenen Länder getestet
R&D Test Systems hat das 66-kV-FRT-System so konzipiert, dass es die unterschiedlichen Netzstandards in Deutschland, Spanien, den Vereinigten Staaten und Kanada erfüllt, um die Einhaltung verschiedener internationaler Stromnetzstandards zu gewährleisten.

Multidisziplinäres Team
Die Entwicklung des 66-kV-FRT-Testsystems dauerte über 12 Monate und beschäftigte ein multidisziplinäres Team von Elektro-, Software- und Maschinenbauingenieuren mit Spezialkenntnissen in der Prüfung von Windkraftanlagen. R&D Test Systems verfügt über 15 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und dem Bau von Prüfanlagen für diesen Sektor.

Diese Kompetenz auf einem noch relativ neuen Gebiet ist ein Vorteil für die Windkraft-Hersteller, die mit dem dänischen Unternehmen zusammenarbeiten. Für Windkraftanlagen ist eine Typzulassung vorgeschrieben. Der besondere Wert dieser Testanlage liegt darin, dass sie Netzanschlüsse in unterschiedlichen Ländern mit deren Stromnetzbetreiberanforderungen testen kann.

Text: Vestas

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