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Windkraftanlagen: Systemauslegung, Integration und Regelung ; mit 9 Tabellen

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Bibliographic Details
Previous Title:	Heier, Siegfried Windkraftanlagen im Netzbetrieb
Main Author:	Heier, Siegfried 1946- (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Stuttgart [u.a.] Teubner 2003
Edition:	3., überarb. und erw. Aufl.
Subjects:	Windkraftwerk Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XII, 555 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3519261715

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 WINDENERGIEANLAGEN 1 1.1 ANLAGENSTRUKTUREN . 2 1.2 RUECKBLICK IN DIE HISTORIE . 4 1.3 MEILENSTEINE DER ENTWICKLUNG . 7 1.4 FUNKTIONSSTRUKTUREN VON WINDKRAFTANLAGEN . 24 2 SYSTEM ZUR WINDENERGIEWANDLUNG 29 2.1 ANTRIEBSMOMENT UND LEISTUNG AM WINDRAD . 29 2.1.1 EIN-UND AUSGANGSGROESSEN EINER WINDTURBINE . 30 2.1.2 LEISTUNGSENTNAHME AUS DER LUFTSTROEMUNG . 31 2.1.3 LEISTUNGS BZW. ANTRIEBSMOMENTBESTIMMUNG NACH DER BLATTELEMENTMETHODE . 33 2.1.4 VEREINFACHUNG DES RECHEN VERFAHRENS . 39 2.1.5 VERFAHREN ZUR NACHBILDUNG DES TURBINEN VERHALTENS . 44 2.2 TURBINEN . 50 2.2.1 NABEN UND TURBINENANORDNUNG . 54 2.2.2 ROTORBLATTGEOMETRIE . 56 2.3 EINGRIFFE AN DER WINDTURBINE ZUR LEISTUNGSREGELUNG . 62 2.3.1 TURBINENNACHFUEHRUNG . 62 2.3.2 ROTORBLATTVERSTELLUNG . 74 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.3 LEISTUNGSBEGRENZUNG DURCH STALLBETRIEB . 113 2.3.4 LEISTUNGSANPASSUNG DURCH DREHZAHLEINSTELLUNG . 115 2.4 MECHANISCHER TRIEBSTRANG . 117 2.5 SYSTEMDATEN VON WINDKRAFTANLAGEN . 125 2.5.1 TURBINEN UND TRIEBSTRANGDATEN . 126 2.5.2 ANLAGEN UND TURMMASSE . 128 Z 2.5.3 ANLAGENKOSTEN . 133 3 MECHANISCH-ELEKTRISCHE ENERGIEWANDLUNG DURCH GENERATOREN 137 3.1 RANDBEDINGUNGEN UND ANFORDERUNGEN ZUM GENERATOREINSATZ . . 138 3.2 ENERGIEWANDLERSYSTEME . 140 3.2.1 AUFBAU DER ASYNCHRONMASCHINE . 144 3.2.2 AUFBAU DER SYNCHRONMASCHINE . 145 3.3 BETRIEBSBEREICHE VON ASYNCHRON-UND SYNCHRONGENERATOREN . . . 147 3.4 STATIONAERE UND DYNAMISCHE DREHMOMENTE . 154 3.4.1 STATIONAERE DREHMOMENTE . 155 3.4.2 DYNAMISCHE DREHMOMENTE . 173 3.5 NACHBILDUNG VON GENERATOREN . 184 3.5.1 SYNCHRONMASCHINEN . 185 3.5.2 ASYNCHRONMASCHINEN . 191 3.6 AUSLEGUNGSASPEKTE . 193 3.6.1 ASYNCHRONGENERATOREN . 194 3.6.2 SYNCHRONGENERATOREN FUER GETRIEBELOSE ANLAGEN . 211 3.7 MASCHINENDATEN . 229 3.7.1 MASSE-UND KOSTENRELATIONEN . 229 3.7.2 KENNWERTE VON ASYNCHRONMASCHINEN . 232 3.7.3 KENNWERTE VON SYNCHRONMASCHINEN . 235 INHALTSVERZEICHNIS IX 4 ELEKTRISCHE ENERGIEUEBERGABE AN VERSORGUNGSNETZE 239 4.1 ENERGIEAUFBEREITUNG UND NETZANBINDUNG . 241 4.1.1 UMRICHTERSYSTEME . 242 4.1.2 LEISTUNGSHALBLEITER FUER UMRICHTER . 247 4.1.3 FUNKTIONSMERKMALE VON STROMRICHTERN . 251 4.1.4 UMRICHTERKONZEPTION . 258 4.1.5 ZWISCHENKREISUMRICHTER . 260 4.1.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) . 276 4.1.7 SCHUTZMASSNAHMEN BEI DER ENERGIEAUFBEREITUNG . 278 4.2 NETZSCHUTZ . 280 4.2.1 SICHERUNGEN UND NETZTRENNUNG . 280 4.2.2 KURZSCHLUSSLEISTUNG . 281 4.2.3 ERHOEHUNG DER KURZSCHLUSSLEISTUNG . 285 4.2.4 ISOLIERTER BETRIEB UND KURZUNTERBRECHUNGEN . 289 4.2.5 UEBERSPANNUNGEN BEI NETZFEHLERN . 292 4.3 NETZEINWIRKUNGEN . 292 4.3.1 ALLGEMEINE VERTRAEGLICHKEIT UND STOERUNGEN . 293 4.3.2 LEISTUNGSVERHALTEN VON WINDKRAFTANLAGEN . 293 4.3.3 SPANNUNGSVERHALTEN BEI NETZEINSPEISUNG . 310 4.3.4 OBERSCHWINGUNGEN UND ZWISCHENHARMONISCHE . 324 4.4 RESONANZERSCHEINUNGEN IM NETZSYSTEM BEI NORMALBETRIEB . 336 4.5 ABHILFEMASSNAHMEN GEGEN NETZEINWIRKUNGEN . 343 4.5.1 FILTER . 344 4.5.2 FILTERAUSLEGUNG . 346 4.5.3 WIRKUNG VON SAUGKREISFILTERN UND KOMPENSATIONSANLAGEN 348 4.5.4 NETZSPEZIFISCHE FILTERAUSLEGUNG . 350 4.5.5 NUTZUNG VON AUSGLEICHSEFFEKTEN . 353 X INHALTSVERZEICHNIS 4.6 NETZREGELUNG . 357 4.6.1 EINSPEISUNG VON WINDKRAFTANLAGEN . 358 4.6.2 NETZSTUETZUNG UND NETZREGELUNG MIT WINDKRAFTANLAGEN UND ANDEREN REGENERATIVEN SYSTEMEN . 359 5 REGELUNG UND FUEHRUNG VON WINDKRAFTANLAGEN 367 5.1 SYSTEMANFORDERUNGEN UND BETRIEBSARTEN . 370 5.2 INSELBETRIEB VON WINDKRAFTANLAGEN . 372 5.2.1 ANLAGEN OHNE BLATTVERSTELLEINRICHTUNG . 374 5.2.2 ANLAGEN MIT BLATTVERSTELLEINRICHTUNG . 376 5.2.3 ANLAGEN MIT VERBRAUCHERSTEUERUNG . 377 5.2.4 ANLAGENREGELUNG UEBER BYPASS . 378 5.3 NETZBETRIEB VON WINDKRAFTANLAGEN . 379 5.4 REGELUNGSKONZEPTIONEN . 386 5.4.1 REGELUNG IM INSELBETRIEB . 386 5.4.2 REGELUNG DREHZAHLVARIABEL BETRIEBENER ANLAGEN . 392 5.4.3 REGELUNG SCHLUPFVARIABEL BETRIEBENER ASYNCHRONGENERA TOREN . 395 5.4.4 REGELUNG NETZSTARR BETRIEBENER ANLAGEN . 413 5.5 REGLERAUSLEGUNG . 413 5.5.1 VERSTELLVORGAENGE UND TORSIONSMOMENTE AN DEN ROTOR BLAETTERN 417 5.5.2 NORMIERUNG UND LINEARISIERUNG DER GROESSEN . 424 5.5.3 REGELKREISE UND DIE VEREINFACHTE DIMENSIONIERUNG . 427 5.5.4 VERBESSERUNG DER REGELEIGENSCHAFTEN . 432 5.6 BETRIEBSFUEHRUNG . 441 5.6.1 BETRIEBSZUSTAENDE . 441 5.6.2 STOERFAELLE . 453 5.6.3 ZUSTANDSERFASSUNG DER SYSTEMKOMPONENTEN . 455 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.7 UEBERWACHUNGS UND SICHERHEITSSYSTEME . 456 5.7.1 WINDMESSEINRICHTUNG . 457 5.7.2 SCHWINGUNGSUEBERWACHUNG . 457 5.7.3 NETZUEBERWACHUNG UND BLITZSCHUTZ . 458 5.7.4 UEBERWACHUNGSRECHNER . 458 5.7.5 FEHLERFRUEHERKENNUNG . 461 6 NUTZUNG DER WINDENERGIE 463 6.1 WINDVERHAELTNISSE UND ENERGIEERTRAEGE . 463 6.1.1 GLOBALE WINDVERHAELTNISSE . 464 6.1.2 LOKALE WINDVERHAELTNISSE UND JAHRESWINDENERGIEANGEBOT . 465 6.1.3 BERECHNUNG VON ANLAGENERTRAEGEN . 468 6.1.4 WIND-ATLAS-METHODE . 475 6.2 POTENTIALE UND AUSBAU . 478 6.3 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN . 481 6.3.1 ANSCHAFFUNGS UND UNTERHALTSKOSTEN . 483 6.3.2 ENERGIEEINSPEISUNG UND MONETAERE ERTRAEGE . 485 6.3.3 STROMGESTEHUNGSKOSTEN . 487 6.3.4 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BERECHNUNGSMETHODEN . 489 6.4 RECHTLICHE ASPEKTE UND ERRICHTUNG VON WINDKRAFTANLAGEN . 492 6.4.1 IMMISSIONSSCHUTZ . 493 6.4.2 NATUR UND LANDSCHAFTSSCHUTZ . 497 6.4.3 BAURECHT . 499 6.4.4 PLANUNG UND GENEHMIGUNG . 500 6.4.5 VORGEHEN ZUR ERRICHTUNG VON WINDKRAFTANLAGEN . 503 XII INHALTSVERZEICHNIS LITERATURVERZEICHNIS 505 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