Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft Masterarbeit Forschungsgebiet: Dezentrale und regenerative Energieversorgung Modellierung und Analyse der Regelflexibilität von Windenergieanlagen mit umrichtergekoppeltem Synchrongenerator In der Vergangenheit wurde die ins Netz eingespeiste elektrische Energie vorwiegend zentral durch konventionelle Kraftwerke erzeugt. Diese Kraftwerke besitzen die Fähigkeit, sich an der Bereitstellung von Systemdienstleistungen zu beteiligen und tragen mit Wirk- und Blindleistungsregelung zur Frequenz- und Spannungsstabilität des elektrischen Energieübertragungssystems bei. Zukünftig wird sich jedoch die Erzeugungsstruktur nachhaltig verändern. Insbesondere die steigende Durchdringung volatiler und dezentraler Kleinsterzeuger in Mittel- und Niederspannungsnetzen sowie die vermehrte Stilllegung konventioneller Kraftwerke werden dazu führen, dass das bestehende System zunehmend an der Stabilitätsgrenze betrieben wird. Allerdings ist der zuverlässige und sichere Netzbetrieb zu jedem Zeitpunkt zu gewährleisten. Demzufolge müssen sich in der Zukunft Energieerzeuger aller Spannungsebenen, wie Photovoltaik- oder Windenergieanlagen (WEA), an der Bereitstellung von Systemdienstleistungen – insbesondere an der Wirk- und Blindleistungsregelung – beteiligen. Im Rahmen dieser Masterarbeit ist zu untersuchen, inwiefern eine WEA mit umrichtergekoppeltem Synchrongenerator (SG) Systemdienstleistungen bereitstellen kann. Zu diesem Zweck soll ein dynamisches Modell einer WEA mit SG entwickelt und um aktuelle und innovative Regelkonzepte erweitert werden. Mithilfe des Modells soll zunächst das dynamische Verhalten der WEA im Normal- und Fehlerfall analysiert werden. In einem zweiten Schritt soll durch den Entwurf von einem Regelalgorithmus überprüft werden, inwiefern eine WEA mit SG an den Systemdienstleistungen beteiligt werden kann, um so zur Sicherung der Systemstabilität beizutragen. Die Simulation soll anhand eines Punktmodells in der Simulationsumgebung DIgSILENT PowerFactory erfolgen. Folgende Strukturierung der Arbeit wird vorgeschlagen:      Einarbeitung in die Grundlagen von Windkraftanlagen und die Simulationsumgebung PowerFactory Recherche über aktuelle und innovative Regelkonzepte für WEA Entwurf und Implementierung eines dynamischen Modells einer WEA mit SG unter Einbeziehung gängiger Regelungskonzepten (z.B. Maximum Power Point Tracking) Entwurf und Modellierung eines Regelalgorithmus zur Bereitstellung von Wirk- und Blindleistungsflexibilität Simulation, Analyse und Bewertung der Regelfähigkeit einer WEA mit SG Im Anschluss an diese Arbeit ist in einem Vortrag über die Ergebnisse zu berichten. Die Arbeit ist ab sofort an Studentinnen und Studenten der Elektro-/Informationstechnik und des Wirtschaftsingenieurwesens als Masterarbeit zu vergeben. Ansprechpartner: Daniel Mayorga Gonzalez - TU Dortmund, BCI-G3, Raum 1.22 [email protected], +49 231 / 755-4302 Lena Robitzky - TU Dortmund, f & e-Gebäude, Raum 2.22 [email protected], +49 231 / 9700-989