Untersuchung des transienten Verhaltens von Windenergieanlagen mit doppeltgespeistem Asynchrongenerator bei dreipoligen Kurzschlüssen

Autor*in: Thomas Lager

ISBN: 978-3-95900-502-9

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2020

Herausgeber*in der Reihe: Lutz Hofmann, Peter Werle, Richard Hanke-Rauschenbach

Band-Nr.: IfES 01/2020

Umfang: 150 Seiten, 113 Abbildungen

Schlagworte: Kurzschlussstromberechnung, IEC 60909-0, Windenergieanlage mit doppeltgespeistem Asynchrongenerator, Anfangs-Kurzschlusswechselstrom, Stoßkurzschlusss

Kurzfassung: Der steigende Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostromerzeugung in Deutschland führt zunehmend zu einer Umstrukturierung des Elektroenergiesystems (EES). Durch die hohe Anzahl bereits installierter Windenergieanlagen (WEA) und den steigenden Ausbau von WEA verändert sich u. a. das Kurzschlussverhalten in den unterschiedlichen Netzebenen. Zur Berechnung von Kurzschlussströmen in Drehstromnetzen wird die Methode der Ersatzspannungsquelle an der Kurzschlussstelle nach der internationalen Norm IEC 60909-0 und dem deutschen Äquivalent DIN EN 60909-0 verwendet, die seit Dezember 2016 WEA berücksichtigt. Darin werden WEA mit doppeltgespeistem Asynchrongenerator (DGAG) durch einen impedanzbasierten Ansatz beschrieben, der auf Messergebnissen aus der Anlagenzertifizierung und einem vom Hersteller anzugebenden Faktor k basiert.

Zur Ermittlung des Kurzschlussverhaltens von WEA mit DGAG wird im Rahmen dieser Arbeit das transiente Verhalten von WEA mit DGAG bei dreipoligen Klemmenkurzschlüssen untersucht. Aufbauend darauf werden vereinfachte Berechnungsvorschriften zur Bestimmung charakteristischer Kurzschlussstromkenngrößen (Anfangs-Kurzschlusswechselstrom und Stoßkurzschlussstrom) abgeleitet.