Daniel von den Hoff nimmt an der Konferenz IEEE Energy Conversion Congress and Expo in Baltimore, USA teil.

29.09.2019

Daniel von den Hoff präsentiert auf der Konferenz IEEE Energy Conversion Congress and Expo in Baltomore, USA seine Veröffentlichungen mit den Titeln „Simple Empiric Root-Mean-Square Electric-Drivetrain Model for Wind Turbines with Full-Size Converter“ und „Instantaneous Start-Up and Shutdown Method for Three-Phase Dual-Active Bridge DC-DC Converters“. Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der beiden Veröffentlichungen. 

 

Einfaches empirisches Root-Mean-Square-Antriebsmodell für Windkraftanlagen mit Full-Size-Wandler

Aufgrund des wachsenden Anteils der Windenergie sind die Anforderungen an die Netzverträglichkeit von Windenergieanlagen (WEA) deutlich gestiegen. Simulationsmodelle sind daher wichtig, um eine große Anzahl von teuren und zeitaufwendigen Feldtests zu vermeiden. In diesem Beitrag stellen wir ein empirisches quadratisches Modell eines elektrischen Antriebsstrangs einer 2,75 MW Typ-4-Windturbine (WT) vor. Im Gegensatz zu den standardisierten generischen WT-Modellen ist es insbesondere für die Simulation von Langzeit-Testszenarien mit reduzierten Anforderungen an die Modelldynamik vorgesehen, z.B. zur Bestimmung der Spannungsflimmerfestigkeit einer WT. Das vorgeschlagene Modell wird von einem bestehenden detaillierten elektromagnetischen Transientenmodell des betrachteten WT abgeleitet. Wie im Beitrag gezeigt, passen beide Modelle zu einem exemplarisch simulierten Testszenario. Um das Modell zu validieren, werden die in Simulationen des abgeleiteten Modells erhaltenen Spannungsflickerkoeffizienten mit Messungen verglichen.

 

Sofortiges An- und Abschaltverfahren für dreiphasige Dual-Active-Bridge DC-DC-Wandler

Der dreiphasige Dual-Active Bridge (DAB3) DC-DC-Wandler profitiert vom inhärenten Soft-Switching-Betrieb über einen weiten Leistungs- und Spannungsbereich mit der herkömmlichen Single Phase-Shift-Modulation (SPS). Bei geringer Last und stark abweichenden Ein- und Ausgangsspannungen ist er jedoch im hart schaltenden Betrieb. Um diesen Nachteil zu überwinden und den Soft-Switching-Bereich des Umrichters zu erweitern, wurden mehrere Modulationsverfahren vorgeschlagen. Mit einem sofortigen An- und Abschaltverfahren für den DAB3 im SPS-Betrieb kann zwischen verschiedenen Modulationsverfahren gewechselt werden. Diese Methoden müssen vollständig soft-switched sein, um die Vorteile der genannten Modulationsstrategien zu erhalten. In diesem Paper schlagen wir ein weichgeschaltetes Steuerschema vor, um die dreiphasige Dual-Active-Bridge von oder auf Null Transformatorströme mit erregten Ein- und Ausgangskondensatoren zu starten und abzuschalten. Sowohl das An- als auch das Abschalten erfolgen in weniger als einer Schaltperiode, ohne Ungleichgewichte oder Schwankungen der Transformatorphase und der Magnetisierungsströme zu verursachen. Das Soft-Switching-Verhalten der vorgeschlagenen Methoden wird im Detail analysiert. Ihre Wirksamkeit wird mathematisch nachgewiesen und mit Hilfe von Simulationsergebnissen nachgewiesen.