Es wird ein breiter Einblick in die Herausforderungen beim Netzanschluss von Offshore-Windparks an das deutsche Übertragungsnetz und einige Vorschläge zu deren Bewältigung gegeben. Bei den Technologien liegen die Schwerpunkte auf Seekabeln und Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Konvertern. Nach einer Vorstellung der Regelwerke für Netzanschlüsse wird auf die Modellierung der notwendigen Komponenten eingegangen. Ein Modell der doppelt gespeisten Asynchrongenerator-Windenergieanlage wird nach den Vorgaben der Netzanschlussregeln erweitert. Für Windenergieanlagen mit einem Synchrongenerator hinter einem Vollumrichter wird ein Modell neu erstellt. Es wird ein aerodynamisches Teilmodell implementiert, um direkt Windgeschwindigkeitszeitreihen verarbeiten zu können. Das auf Grundlage öffentlich verfügbarer Daten erstellte Modell des norddeutschen Übertragungsnetzes wird verifiziert und zeigt eine plausible Reaktion auf Netzfehler. Mit den genannten Modellen wird die Einspeiseleistung eines Offshore-Windparks bei einem volatilen Winddargebot untersucht. Ferner wird das stationäre und dynamische Verhalten von typischen Offshore-Windparks dargestellt. Um zu ermitteln, für welchen Einsatz welche Übertragungstechnologie für den Netzanschluss von Offshore-Windparks finanziell am günstigsten ist, wird ein wirtschaftlicher Vergleich von drei Technologievarianten durchgeführt und eine Fallstudie für typische Kabellängen und Leistungsgrößen eines Windparks am frequenzstarren Netzmodell berechnet. Der Abschnitt Interaktionen des Offshore-Clusters beschäftigt sich schließlich mit dem dynamischen Verhalten der Offshore-Windpark-Cluster in der Nordsee. Mit einem Ausblick über neuere Anwendungen der HGÜ-Offshore-Anbindungen schließt die Arbeit.
Netzanschluss von Offshore-Windparks an das deutsche Übertragungsnetz
Energietechnik ; 1-188
2013
188 Seiten, Bilder, Tabellen, 97 Quellen
Theses
German
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