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First comparison of the electrical properties of two grid emulators for UVRT test against field measurement

Erstmalige Gegenüberstellung der elektrischen Eigenschaften zweier Netzemulatoren und deren Vergleich mit einer Feldmessung bei der Durchführung von UVRT Tests
 
: Frehn, A.; Azarian, S.; Quistorf, G.; Adloff, S.; Santjer, F.; Monti, A.

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Volltext ()

Forschung im Ingenieurwesen 85 (2021), Nr.2, S.373-384
ISSN: 0015-7899
ISSN: 1434-0860
Englisch
Zeitschriftenaufsatz, Elektronische Publikation
Fraunhofer IWES ()

Abstract
The technical rules for connecting turbines to the medium, high or extra-high voltage grid in Germany require the certification of the UVRT characteristics of wind turbines. The state-of-art voltage divider-based test equipment, also named UVRT-Container, is well equipped for executing UVRT tests in field. To conduct the UVRT in field the full wind turbine should be already installed. A second option to perform UVRT tests are system level test benches. They enable the testing of the nacelle. The components that are not actually present, such as the turbine tower or the blades, are emulated via a mechanical hardware in the loop (HiL) system. In this work, for the first time, the performance of two different grid simulators installed at the DyNaLab at Fraunhofer IWES and at the CWD at RWTH Aachen University is compared with a field measurement of the same type of wind turbine. Thus, not only a system test bench measurement is compared to a field measurement. Rather, two system test benches with individual technical approaches are additionally compared with each other. The focus of this work is to investigate the characteristics of the grid simulators within the steady-state range of the UVRT tests to replicate identical fault shapes on the test benches and in the field.

 

Die technischen Regeln für den Anschluss von Anlagen an das Mittel-, Hoch- oder Höchstspannungsnetz in Deutschland erfordern die Zertifizierung der UVRT-Eigenschaften von Windenergieanlagen. Stand der Technik ist die Durchführung der UVRT Tests im Feld mit einer passiven, spannungsteilerbasierten Prüfeinrichtung (auch UVRT Container genannt). Hierfür ist vorab die komplette Windenergieanlage im Feld zu installieren. Eine zweite Möglichkeit zur Durchführung von UVRT-Tests sind Prüfstände auf Systemebene. Sie ermöglichen die Prüfung der Gondel. Die nicht tatsächlich vorhandenen Komponenten, wie der Turbinenturm oder die Rotorblätter, werden über ein mechanisches Hardware in the Loop (HiL)-System emuliert. Es erfolgt nicht nur ein Vergleich zwischen Prüfstand- und Feldmessung, vielmehr werden zusätzlich zwei Systemprüfstände mit individuellen technischen Ansätzen gegenübergestellt. Hierzu werden erstmals die Leistung von zwei verschiedenen Netzemulatoren, die am DyNaLab des Fraunhofer IWES und am CWD der RWTH Aachen University installiert sind, mit einer Feldmessung desselben Anlagentyps verglichen. Der Fokus dieses Papers liegt auf der Untersuchung der Eigenschaften der Netzemulatoren im stationären Bereich der UVRT-Tests, um identische Fehlerformen auf den Prüfständen und im Feld nachzubilden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-636627.html