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Regelung einer Windkraftanlage anhand der Windgeschwindigkeit


CC-BY-NC-SA 3.0

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vor noch mal im Detail zur Pitch-Regelung – kommen und ich einmal noch auf die klassische Regelung eingehen – Store – wenn Sie sich die Turbine vorstellen – soll – oder wird sein was mir entgegenkommt – du – Rotorblatt nach hinten – Rotorblatt – unten – bin ich mir jetzt angucke wie diese Rotorblätter – im Wind liegen hier oben zum Beispiel wenn ich mir davon einen Querschnitt angucke – wird er vielleicht – so aussehen – sollten und zumal das wirklich im Rotorblatt Licht so könnten Querschnitt hier von diesem Rotorblatt aus – und der Sinn von – Pitch und Store Registerleistung – rauszunehmen – aus der Anlageleistung – rauszunehmen – weil irgendwann haben sie ihr ein Megawatt oder zehn Megawatt wird immer erreicht – und müssen dafür sorgen dass nicht noch mehr Windleistung – lassen Auszubildenden – andere ankommt – lassen groß und manchmal – gern zwei Möglichkeiten – typischerweise – einmal – die Pitch-Regelung – oder zur denn es versank mit Einstellung – der Regel die Pitch Einstellung – und die andere Möglichkeit wäre es toll – was noch aktiv machen kann das ?? also active Store – man kann sich wie bei den klassischen Windkraftanlagen – auf Verlassen – des irgendwann – Strömungsabriss – einsetzt Dorn oder man kann es auch aktiv – herbeiführen – man kann den Store auch aktiv herbeiführen – würden ?? Beistrich mal Pitch Einstellung – sind die zwei wesentlichen Arten die Leistung zu drosseln – wie drehen sie – des Rotorblatt – für die Pitcheinstellung – und damit die Leistung drosseln und wie drehen das Rotorblatt – für active Store von hier kommt offensichtlich der Wind muss das Rotorblatt jeweils gedreht werden ✂ zu alles würdigen und sie an Strömungsrichtung der Rotor dreht sich so herum – die Luft kommt – von links sozusagen aber gleichzeitig habe ich den Fahrtwind vom Motor das heißt die Anstellungsrichtung – gucken das es nicht ganz ?? Komma dass es bisschen arg flach ehrlich gesagt aber sei so wie das gezeichnet habe Samsung anzuklicken so wäre wahrscheinlich die Anführungsstriche zu damit ich Auftrieb habe – sich im Flugzeug auf dem Kopf vorstellen – und Flugzeug – kommt hier – die Tragfläche vom Flugzeug dann seht ihr so aus – damit sie Auftrieb kriegen – sie das Essen bisschen flach das wäre also dicht bei der Nabe weiter draußen müsste das Vieh weiter – umfasst – in der ?? auch glatt noch mal das ein bisschen weiter rumsteht – so kommt uns entgegen hier – wieder von vorne und quasi von ?? der Fahrtwind wenn der Wind tatsächlich so kommt – dann im Endeffekt – die effektive Anstrengungsrichtung – und ich für den Tragflächeneffekt – haben – hätte Fest – des Profil Mal sollen – zwischen Auftrieb und dann müsste das Profil irgendwie so aussehen – so das er die Normaleinstellung – wichtiger Auftrieb – mit Winkel von null – das optimale – dann habe ich die maximale Leistung aus dem Wind groß würde man die Blickwinkel dann bezeichnet werden ?? Beträge von null – jetzt will ich Leistung aus dem Wind rausnehmen – mit der Pitch Einstellung sorgen Sie dafür – den Kleinflugzeug – des der Anstellwinkel kleiner wird ?? Klammer zu zum Flugzeug alles umgedreht – mit der – Bildeinstellung – würden sie dafür sorgen – dass der Anstellwinkel kleiner wird – die Tragfläche – so rumhängen – überlegen – das würde heißen – das Rotorblatt in diese Richtung drehen von dem roten – zu dem violetten drehen – dass es mehr parallel zum Wind steht dass das eine – das andere Store – das ist dann offensichtlich die Gegenrichtung – zickigen Strömungsabriss – wenn ihre Tragfläche zu steil ist – in der Anstellwinkel zu groß ist – das Muster wohl genau andersrum sein das heißt sie gehen von dem roten – gegen den Uhrzeigersinn – sowas hier – das wäre – ?? – heute die übliches Pitch Einstellung bei den klassischen Anlagen hatte man keinen – active Store sondern einfach nur Strömungsabriss – wenn sich die Windgeschwindigkeit – vergrößert – wird dieser Winkel automatisch immer steiler – und hat dadurch haben sie dann die Leistungsdrosselung – des Tornister zerlegt das man das Blatt – verstellt – andersrum als bei der Pitch Einstellung – das ist extra wie sie es aber noch mal heute das üblich ist Pitch Einstellung – das sind die Arten wie man üblicherweise – Leistung – rausnimmt aus der Anlage die Anlage drosselt – Komma tatsächlich – Pitch Einstellung – für eine Windkraftanlage mit variabler Drehzahl das was man üblicherweise – heute hat – wie kann ich überhaupt regeln – es gibt zwei Möglichkeiten überhaupt einzugreifen – sowas verstellen für die Regelung – die können einmal die Pitchwinkel verstellen – die Blattverstellung – sowie das gerade gesehen haben im Prinzip hält sie können aber – variable Drehzahl – sie können aber noch mehr einstellen – variable Drehzahl heißt ?? ich hab einiges an Elektronik trennen – irgendwo sitzt ein Umrichter – insbesondere – beim Synchrongenerator – setzte Umrichter hinter dem Synchrongenerator – und wenn sie ihnen doppelt gespeisten – Asynchrongenerator – haben – Sitz der Umrichter – im Rotorkreis – irgendwann sein Umrichter und sie können diesen Umrichter einstellen – können die elektrische Last bestimmen – und damit natürlich die mechanische lass ich nur Last – nicht vermittelt Umrichter sondern auch wenn sie Synchrongenerator – haben der fremd erregte sickerte darüber die Erregung was einstellen – zwei Arten sich eingreifen kann bei der Anlage mit variabler Drehzahl – dann versucht man das möglichst – gut zusammen spielen zu lassen – und muss es mal im Detail an wie das möglich ?? zusammen spielen könnte – ein Schüler des Pitchwinkels und die Einstellung der Last ein die Einstellung des Drehmoments – das ist das was man offiziell dazu sagt und stellt das Drehmoment ein – nicht fange damit an das wir uns die Bereiche angucken – immer ich – mir – kennen angucke von Windkraftanlagen – habe ich typischerweise vier Bereiche unterschieden – Windgeschwindigkeit – in Meter pro Sekunde – sich als habe man wird immer von ungestörten Windgeschwindigkeit – wie groß wäre die Windgeschwindigkeit – wenn die Anlage nicht da ist – ich da wäre – oder zwei Durchmesser mindestens zwei Durchmesser vor der Turbine – ungestörte Geschwindigkeit – nicht die – Windgeschwindigkeit – die das Anemometer in der Anlage besser sie haben ja auf der Gondel typischerweise in Anemometer drauf die ist es nicht sondern es soll umgerechnet werden auf die ungestörte – Windgeschwindigkeit – atypische – Marker hier – zum Beispiel mal hier am oberen Ende fünfundzwanzig – Meter pro Sekunde – hier – vielleicht – vierzehn Meter pro Sekunde – und – einen breiten Raum hier von drei Meter pro Sekunde – also – haushaltsübliche – Werte – das in sich gegenseitig für vier Bereiche zu sehen ich hab hier einen Bereich – da ein Bereich der ein Bereich und da im Bereich – des Besitzes im Prinzip in diesen vier Bereichen ✂ das soll also was sein hier drei eine übliche – Einschaltgeschwindigkeit – Kat in Münzbeat – ich habe Nummer Kat in unter die lange namentlicher – letztes Jahr Einschaltgeschwindigkeit – da drunter ist die Anlage aus – vierundzwanzig – ist vielleicht sowas wie den Katautos steht größenordnungsmäßig – die Abschaltgeschwindigkeit – darüber sage ich jetzt die Anlage aber in Gefahr – und ich schalte aus darüber ist die Anlage aus über zwanzig und unter der drei Sie aus – zahlreichen Ide können andere Zahlen sein in ?? Anlagentypen – und – was mich am meisten interessiert sind die beiden verbleibenden – Bereiche – von drei bis vierzehn zum Beispiel – hole ich aus dem Wind raus was sich ausruhen kann und von vierzehn bis fünfundzwanzig halt die Leistung Konstantstraße – von vierzehn bis vierundzwanzig – fang ich an Wunder zu regeln – so das die elektrische Leistung konstant bleibt – wenn sie dann die Leistungskurve – auf mal – Leistungsgruppe von null bis drei – ist die Anlage aus keine Leistung – ab vierundzwanzig – ist die Anlage – aus keine Leistung – von drei bis vierzehn – Shops jetzt bei vierzehn hier einsortiert von drei bis vierzehn möchte ich maximal – Energie aus dem Wind holen – dann geht das wie Windgeschwindigkeit – hoch drei Falke von einer kleinen Stufe – Windgeschwindigkeit – auf drei – Parabel hier – sowas – und – ab vierzehn – bis vierundzwanzig – wirklich auf konstante Leistung – ich Dice so das die elektrische Leistung konstantbleibt – ?? bin ich den ?? noch sowas vielleicht – beste Leistungskurve – das Video oben haben ist die Nennleistung – benannten der oben bei der Nennleistung – und dann heißt – diese vierzehn hier sinnvollerweise – dienen Geschwindigkeit – Nennwindgeschwindigkeit – Credits Speed – ist das englische geschrieben ?? Edwin Speedwaydisbeat – die Windgeschwindigkeit – bei der erstmals an die Nennleistung erreicht wird – das im Prinzip der Verlauf – des ?? benennen wir die – das ist also die Leistungskurve – die sie in dem Prospekt – damit wird geworden ✂ man kann sich einfach diesen Tagen vorne mal Nehmer verdoppeln und zu sagen ?? immer dann verdoppelten sie Sangriffe leisteten eigentlich im Wind theoretisch drin wäre – bevor man dann mit Betz dran geht – das alles so mal verdoppeln – was hier überall Doppel zu vier – stark angefangen – ohne Blicke drin so könnte sein was tatsächlich theoretisch im Wind trennen wäre also ein halb mal – Dichte mal – brutto Fläche mal Windgeschwindigkeit – hoch drei – das wäre – was theoretische mit drin wäre die Leistung – die durch die Anlagenfläche – durch die Rotorkreisfläche – gepustet wird und dann sagt in der Bez davon kriegen sie höchstens sechzig Prozent – und im wahren Leben – wahrscheinlich – noch mal deutlich weniger oder über weniger sechzig Prozent – als wenn Sie diese jetzt einfach – doppelt so hoch mal die blaue – ?? kommt das manchmal so grob hin was leistet die vom Wind durch die Rotorkreisfläche – getragen wird und diese Leistung geht natürlich hier weiter – unsere Anlage regelt – runter auf Konstante Nennleistung – aber – die Leistung dem Wind verfügbar wäre die geht natürlich hier – ab in Rakete – mit der dritten Potenz – jetzt könnte man sich den Leistungsbeiwert – angucken – überlege gerade ?? das in dasselbe Diagramm reinzeichnen – lieber nicht vor das physikalisch – von Einheiten überhaupt nicht mehr Beistrich mach noch mal ein Diagramm da drunter – kleineres vielleicht – dieselbe Einteilung – hier vertraut auf der rechten Seite wettet in der Mitte – Kat in da – wieder meine Windgeschwindigkeit – des könnte man sich die CP Werte mal angucken die Leistungsbeiwert – mal angucken real und nach Betz – das mal ein wie verhält sich der Leistungsbeiwert – nach Betz – und der ✂ so die Leistung dich raus wurde die Band Konstanz die Leistung die theoretisch raus zu holen wäre – geht mit V hoch drei – als Infekt ein Ziffer hoch drei nicht ganz auf null – was dann – hinter den und einstufen – ?? Komma dazu proportional – zu eins durch V hoch drei – das theoretisch aus – und im wahren Leben ist das natürlich alles etwas anders – zeitlich mal hier oben ein Wies waren eben dann aussieht das kriegen wir natürlich tatsächlich null – vielleicht ?? Stufe – geht es hier los ?? hat natürlich einen weichen Übergang – als Real schreibe ich mal dazu – und hier klingt natürlich dann auch entsprechend einen weichen Übergang und hier unten passieren ja auch noch Superschweine ein eigentlich – die Anlage muss sich erst mal losbrechen sozusagen Das heißt – Ringen waren ebenso ein Verlauf – schon ?? Markeader zu – sehen aber die Leistungskurve – im Datenblatt – und sie sind einmal – den Verlauf des Leistungsbeiwert – Datenblatt – so sehen die beiden aus ✂ zumal weiter bei der Regelung – die beiden Kurven sind im Datenblatt – jetzt noch drei Kurven die man typischerweise nicht im Datenblatt sieht – man alle in eigene Diagramme – und Geschwindigkeitswindgeschwindigkeit – Windgeschwindigkeit – und wieder diese drei Bereiche – hätte ich nämlich gerne noch den Pitchwinkel – und – die Schnelllaufzahl – und – die Drehzahl – wie die im Prinzip verlaufen – in diesen vier Bereichen – Schwanz in der durch die beiden mittleren Bereiche – der Blickwinkel ist null – wenn der Rotor optimal eingestellt ist für die maximale Leistungsausbeute – und ansonsten bitte positiv – dazu sagen es müsste im Prinzip das auch skizzieren können wie sehen diese drei Kurven aus ✂ jetzt habe schriftlich das ganze nochmals Sessionswerk – hat in – die Einschaltgeschwindigkeit – das hier oben ist Katauth – die Ausschaltgeschwindigkeit – hier wäre die weitet Windsbeat – die Nennwindgeschwindigkeit ✂ der Pitchwinkel – zwischen Part in – und Nennwindgeschwindigkeit – möchte ich den Rotor optimal eingestellt haben das heißt hier habe ich ein Pitchwinkel von null Grad – einfach definitionsmäßig – das ich sage – was ist aerodynamisch – optimal – das nenn ich eine Pitcheinstellung – von null Grad sie haben das Rotorblatt – was hier an der Nabe – soll die Narbe sein basierenden habe – relativ flaches und jeden immer steiler wird nach außen hin – das ich einfach nur Draht dieser Einstellung bin ich einfach null Grad – das ist die optimale Position – das ist die optimale Aerodynamik – der höchste Leistungsbeiwert – denen ich einfach null Grad dann – den Blickwinkel der nicht nur Grad und alles andere hat einen höheren Blickwinkel – auch jetzt per Definition – das heißt – wenn ich hier Leistung rausnehme – muss der Blickwinkel ansteigen – wird grob linear ansteigen – und man sich die Diagramme dann echt an Punkt wie's aussieht – ist nicht so leicht ausrechnen aber es geht praktischen Jahr auf so wird der Winkel ansteigen – ?? – ein bisschen platzieren – weil – ganz zum Schluss sind sie bei praktisch neunzig Grad und sicher abschalten – dann bei fast neunzig Grad um die Rotorblätter – fahnenmäßig – in den Wind zu stellen – Komma doch noch mal mein Rotor so – des Rotorblatt – innen – so außen so – vom Profil her – jetzt Beistrich dass – in den Wind stellen so das der Wind möglichst wenig Angriffsfläche hat sozusagen den dreh ich es ja so herum – das außen praktisch wohl nicht dann sind sie wie Hans es gedreht ja praktisch um neunzig Grad gedreht – der äußere Teil – bei – optimalen Betrieb – ist der äußere Teil fast parallel zur Bewegungsrichtung – dieser Teil hier – und wenn Sie die Leistung komplett rausnehmen wollen wenn sie den äußeren Teil so das praktisch in Windrichtung steht das neunzig Grad fast neunzig Grad nicht das drin muss dasselbe passiert hier vorne – um die Anlage anlaufen zu lassen – muss ich das auch tun als ihr vorne macht es nicht um Leistung rauszunehmen – zu ?? fordern sie das tun um die Anlage anlaufen zu lassen wenn die Anlage so steht mit dieser Position hier für die – optimale Ausbeute – zwischen Kathrin – und Nennwindgeschwindigkeit – in die Anlage so eingestellt – ist – und dann kommt Winston bitte nicht anlaufen – sie haben ein massives Tor – aber sie läuft nicht an damit die Anlage anläuft müssen sie die Rotorblätter so einstellen das heißt sie fahren sie an auch wieder mit fast neunzig Grad – fast dreißig Grad hier den geistigen Bereich unternehmensrechten – Bereich – so sehr der Bitschminke – theoretisch das jetzt wieder ideal ich hab mal dazu ideal – die Schnelllaufzahl – ich hab ?? optimale Schnelllaufzahl – zwischen – Kat innen und wettet auch wieder im Idealfall – also hier sollte Lander Konstanz sein – Körper dazu optimales – Lander – also irgendwas in der Größenordnung – von sechs sieben oder sowas – sieben hin für so einen Rotor – hier soll der rote Bereich zwischen Gattin und Weite zur der Rotor – aerodynamisch – optimal eingestellt sein – maximaler Leistungsbeiwert – optimale Schnelllaufzahl Konstanz – die ganze Zeit – die Schnelllaufzahl – ist – Umfangsgeschwindigkeit – durch ungestörte Windgeschwindigkeit – wenn sie den Rotor ausgeschaltet – haben haben sie natürlich eine Wahrscheinlichkeit – von null – bis erste vorn oder hinten eine Schnelllaufzahl von null was ich wirklich spannend ist – Komma sich diesen Teile noch überlegen – offensichtlich musste Schnelllaufzahl abfallen – Komma wie fällt sie ab proportional zu was fällt die Schnelllaufzahl ab in dem Bereich in dem ich die Leistung konstant halte ✂ was passiert denn mit der Drehzahl in diesem Bereich – zwischen – Nennwindgeschwindigkeit – und Abschaltgeschwindigkeit ✂ wir bremsen ja eigentlich mit der Pitch Einstellung – die Drehzahl – hier sollte mehr oder minder konstant sein maximale Drehzahldiebe haben könnten – und wir müssen ?? gucken will Komma denn auf sie maximale Drehzahl ?? vorne – ja meine – werde minder konstante Drehzahl im idealen Fall – das heißt das muss jetzt passieren in diesem Bereich – zwischen – Nennwindgeschwindigkeit – und Abschaltgeschwindigkeit – mit der Schnelllaufzahl ✂ somit einzig V die Schnelllaufzahl so Persönlichkeit – durch ungestörte Windgeschwindigkeit – die Umfangsgeschwindigkeit – bezahlt damit – die Unversöhnlichkeit – bleibt in diesem Bereich konstant – zum Schluss proportional – zu eins durch V – als ich Ihnen etwas am strafverständlichen – Bärbel vor sowas – Classics überall – so sieht das aus und in der zwoten Stufe kriegen – als dass sie wäre proportional zu eins durch V – Komma wieder – zusammen ihr Ideal – im wahren Leben sind diese Kurven natürlich etwas komplizierter – und ?? welche zur Drehzahl kommen – wie sie die Drehzahl aus zwischen Einschaltgeschwindigkeit – und Nennwindgeschwindigkeit ✂ so meine Zahl der Arbeitslosen fordern war die Proportionalität – die Schnelllaufzahl des Konstanz – Komma Schnelllaufzahl – ist die Umfangsgeschwindigkeit – habe immer gerade VO – Umfang – durch V Wind sozusagen – ihr vorne – in dem Bereich ist die Schnelllaufzahl – Konstanz – des Konstanz – die Umfangsgeschwindigkeit – ist emotional zur Drehzahl – und sehen Sie damit dieses Verhältnis – konstant ist muss die Umfangsgeschwindigkeit – Komma zu ?? Windgeschwindigkeit – sein als auch die Drehzahl proportional zu Windgeschwindigkeit – sein – ?? von der Sonne ganz einfach – Gewinner raufen sich das so vorstellen ab da – an Ursprungsgrade – gefordert ?? gilt natürlich nicht – geht es den Jahre Aphasiehammers – proportional zu V – wie von Charles natürlich ab – das wäre der ideale Verlauf für die Drehzahl ✂ das wäre also die Idealvorstellung – für die Regelung arbeiten müsste – jetzt bräuchte man noch ein Kleincomputer in der Anlage der genau das auch ausführt – was tut er also – die Regelung im Prinzip – der Praxis wird das alles noch einmal komplizierter aussehender – Mann hatte zur fröhlichen Idee – was man in der Regelung womit verbinden muss – die würden Sie das beschreiben – was mich sich jetzt ?? programmieren – und welchen Sensor gehe ich aus – was steuere ich dann – mit meinen Ergebnissen von dem Sensor ✂ so Pitch auf null Grad stellen – die optimale Schnelllaufzahl – erreichen damit die optimale – Aerodynamik erreichen – und dann – müssen wir auch noch was zur Last sagen – was machen wir mit der Last ✂ die Laster mit V hoch drei G könnte ganz brutal sagen ?? ich will ja eigentlich nichts großartiges ich stelle die Last so ein dass die – gleich einer Konstante mal V hoch drei ist diese Konstante – voraus gedacht für die Anlage – zu Anlage spezifisch – Leertaste wird es ein ganz geringes doppeltes Gartentor – gesteuert – ich gucke mir an ob die Windgeschwindigkeit – in den zweiten Bereiches – zwischen Einschaltgeschwindigkeit – und Nennwindgeschwindigkeit – wenn ja Beistrich den Blickwinkel auf null Grad – aerodynamisch optimal – und die Last stell ich so ein dass sie eine anlagenspezifische – Konstante mal Frau hoch drei ist das Abitur ausgemessen welche – Leistung kann aus dieser Anlage rauskommen der steckt dann da drin wir wissen ja wie die Leistungskurve aussieht in diese Bereiche sollte die Leistungskurve – V hoch drei gehen – soundsoviel Mark V hoch drei das ist mein Sohn zu viel zuständig die Last ein – das genau auch diese Leistung dann erreicht wird könnte man so machen wird gar nicht großartig geregelt ?? man könnte raffinierter rangehen – man könnte jetzt auch suchen lassen – ?? schon Maximo PowerPoint wecken – ich könnte – die Elektronik suchen lassen – könnte eine größere Last einstellen ?? kleinere Last einstellen und gucken – ob das den Gates – Assistance ?? mit der Drehzahl – der Turbine – eine größere Last einrichten die Drehzahl einen dass die Laufzeit bestimmt und so weiter ich bin bisschen hin und her suchen könnte man auch machen Komma dass sie wirklich so die simpelste Art – ich weiß – aus meiner Kennlinie – Herstellerdaten – sozusagen ich weiß aus meiner Kennlinie – bei diesen Windgeschwindigkeiten – hier zwischen – Einzelgeschwindigkeit – und Nennwindgeschwindigkeit – produziert meine Anlage – so zu vier mal V hoch drei – an Leistung – und stellte die Last genauso einpassen zu der Windgeschwindigkeit – wäre das aller einfachste – Komma sang eingestellten das Drehmoment einundzwanzig überlegen okay – wenn das – ist wie viel Watt ich rausholen – bekomme ich jetzt aus Drehmoment – Komma Zeit wird knapp hier – der – dritte Bereich zwischen Nennwindgeschwindigkeit – und Abschaltgeschwindigkeit – was ist da – einzustellen ✂ ?? ich muss den Blickwinkel so regeln das ich nur feste – Drehzahl habe – das heißt ich muss doch noch mehr Eingabedaten – haben – Page schaut mal so Pitch so – das feste Drehzahl – die feste maximale Drehzahl – das heißt aber ich muss mehr Eingabegrößen – haben das heißt ich komme nicht nur mit der Windgeschwindigkeit – hierzulande – auch auch die Drehzahl – damit ich – das passend einstellen kann so und die Last – gleich Nennleistung – wäre der Gedanken im Detail musterte Komma – eine Stunde oder sogar drei Wochen darüber nachdenken – was passiert jetzt in eine Windmühle kommt wie schalte ich eingeschaltet – und im Prinzip wäre es das