Windkraftanlagen: Systemauslegung, Netzintegration und Regelung
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2018
|
| Ausgabe: | 6., aktualisierte und verbesserte Auflage |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXV, 542 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783834814265 3834814261 |
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1 W
INDENERGIEANLAGEN.
1
1.1
ANLAGENSTRUKTUREN.
2
1.2 RUECKBLICK IN DIE
HISTORIE.
4
1.3 MEILENSTEINE DER ENTWICKLUNG
.
6
1.4 FUNKTIONSSTRUKTUREN VON WINDKRAFTANLAGEN
.
24
LITERATUR
.
27
2 SYSTEM ZUR W
INDENERGIEWANDLUNG.
29
2.1 ANTRIEBSMOMENT UND LEISTUNG AM W INDRAD
.
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.
32
2.1.4 VEREINFACHUNG DES RECHENVERFAHRENS
.
37
2.1.5 VERFAHREN ZUR NACHBILDUNG DES TURBINENVERHALTENS
.
42
2.2
TURBINEN.
46
2.2.1 NABEN- UND TURBINENANORDNUNG
.
49
2.2.2
ROTORBLATTGEOMETRIE.
51
2.3 EINGRIFFE AN DER WINDTURBINE ZUR
LEISTUNGSREGELUNG. 57
2.3.1 TURBINENNACHFUEHRUNG
.
57
2.3.2
ROTORBLATTVERSTELLUNG.
67
2.3.3 LEISTUNGSBEGRENZUNG DURCH STALLBETRIEB
.
98
2.3.4 LEISTUNGSANPASSUNG DURCH DREHZAHLEINSTELLUNG
.
102
2.4 MECHANISCHER TRIEBSTRANG
.
104
2.5 SYSTEMDATEN VON
WINDKRAFTANLAGEN.
113
2.5.1 TURBINEN- UND
TRIEBSTRANGDATEN.113
2.5.2 ANLAGEN-UND
TURMMASSE.
115
2.5.3
ANLAGENKOSTEN.
119
LITERATUR
.
121
3 MECHANISCH-ELEKTRISCHE ENERGIE WANDLUNG DURCH G ENERATOREN
.
123
3.1 RANDBEDINGUNGEN UND ANFORDERUNGEN ZUM GENERATOREINSATZ
.
123
3.2 ENERGIEWANDLER
SYSTEME.126
3.2.1 AUFBAU DER ASYNCHRONMASCHINE
.
129
3.2.2 AUFBAU DER
SYNCHRONMASCHINE.130
3.3 BETRIEBSBEREICHE VON ASYNCHRON- UND SYNCHRONGENERATOREN
.
132
3.4 STATIONAERE UND DYNAMISCHE
DREHMOMENTE. 139
3.4.1 STATIONAERE DREHM OM ENTE
.
139
3.4.2 DYNAMISCHE
DREHMOMENTE.154
3.5 NACHBILDUNG VON GENERATOREN
.163
3.5.1
SYNCHRONMASCHINEN.
163
3.5.2 ASYNCHRONMASCHINEN
.
168
3.6
AUSLEGUNGSASPEKTE.170
3.6.1 ASYNCHRONGENERATOREN
.
171
3.6.2 SYNCHRONGENERATOREN FUER GETRIEBELOSE ANLAGEN
.
185
3.6.3 MULTI-GENERATOR-KONZEPT (DISSERTATION DR. ADIL EZZAHRAOUI) . . .
200
3.6.4 RINGGENERATOR MIT MAGNETLAGERUNG
(DISSERTATION DR. KATHARINA M ESSOLL)
.
208
3.6.5 KOMPAKTE, SUPRALEITENDE UND ANDERE NEUE GENERATORKONZEPTE . . 213
3.7
MASCHINENDATEN.215
3.7.1 MASSE-UND
KOSTENRELATIONEN.215
3.7.2 KENNWERTE VON ASYNCHRONMASCHINEN
.
217
3.7.3 KENNWERTE VON
SYNCHRONMASCHINEN. 219
LITERATUR
.
223
4 ELEKTRISCHE ENERGIEUEBERGABE AN V ERSORGUNGSNETZE
.
225
4.1 ENERGIEAUFBEREITUNG UND NETZANBINDUNG
.
227
4.1.1 UMRICHTERSYSTEME
.
228
4.1.2 LEISTUNGSHALBLEITER FUER UMRICHTER
.
231
4.1.3 FUNKTIONSMERKMALE VON STROMRICHTERN
.
234
4.1.4 UMRICHTERKONZEPTION
.
239
4.1.5 ZWISCHENKREISUMRICHTER
.
240
4.1.6 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (E M V
).254
4.1.7 SCHUTZMASSNAHMEN BEI DER ENERGIEAUFBEREITUNG
.
255
4.2 NETZSCHUTZ
.
257
4.2.1 SICHERUNGEN UND NETZTRENNUNG
.257
4.2.2 KURZSCHLUSSLEISTUNG
.258
4.2.3 ERHOEHUNG DER KURZSCHLUSSLEISTUNG
.261
4.2.4 ISOLIERTER BETRIEB UND
KURZUNTERBRECHUNGEN.264
4.2.5 UEBERSPANNUNGEN BEI N ETZFEHLERN
.
267
4.3
NETZEINWIRKUNGEN.
267
4.3.1 ALLGEMEINE VERTRAEGLICHKEIT UND STOERUNGEN
.
267
4.3.2 LEISTUNGSVERHALTEN VON WINDKRAFTANLAGEN
.
268
4.3.3 SPANNUNGSVERHALTEN BEI NETZEINSPEISUNG
.
282
4.3.4 OBERSCHWINGUNGEN UND
ZWISCHENHARMONISCHE.295
4.3.5 SPANNUNGSEINBRUECHE UND DURCHLAUF VON FEHLEM (F R T
).304
4.4 RESONANZERSCHEINUNGEN IM NETZSYSTEM BEI NORMALBETRIEB
.
311
4.5 ABHILFEMASSNAHMEN GEGEN NETZEINWIRKUNGEN
.
317
4.5.1
FILTER.
317
4.5.2
FILTERAUSLEGUNG.
319
4.5.3 WIRKUNG VON SAUGKREISFILTERN UND KOMPENSATIONSANLAGEN
.
320
4.5.4 NETZSPEZIFISCHE
FILTERAUSLEGUNG.323
4.5.5 NUTZUNG VON AUSGLEICHSEFFEKTEN
.
325
4.6 NETZREGELUNG UND NETZSTUETZUNG
.
328
4.6.1 EINSPEISUNG VON
WINDKRAFTANLAGEN.329
4.6.2 NETZSTUETZUNG UND NETZREGELUNG MIT WINDKRAFTANLAGEN UND
ANDEREN REGENERATIVEN
SYSTEMEN.330
4.6.3 ZENTRALE
BLINDLEISTUNGSREGELUNG.336
4.6.4 SYSTEMDIENSTLEISTUNGEN UND BETRIEBSFUEHRUNG
.
338
4.6.5 ANSCHLUSS VON WINDKRAFTANLAGEN AN DAS UEBERTRAGUNGSNETZ . 340
4.7
NETZANSCHLUSSREGELN.
342
4.8 NETZANSCHLUSS IM
OFFSHORE-BEREICH.347
4.8.1
OFFSHORE-WINDPARK-EIGENSCHAFTEN.347
4.8.2 STATIONAERES UND DYNAMISCHES VERHALTEN VON OFFSHORE-WINDPARKS 349
4.8.3 WINDPARK- UND CLUSTER-BILDUNG IM MEER UND NETZANBINDUNG . . . 350
4.8.4 ELEKTRISCHE ENERGIEUEBERTRAGUNG ZUM F E STLA N D
.355
4.8.5 BLINDSTROMBEDARF UND BLINDSTROMBEREITSTELLUNG IM OFFSHORE-NETZ 357
4.8.6 FLEXIBLE AC TRANSMISSION SYSTEMS (FACTS)
.
362
4.9 INTEGRATION DER WINDENERGIE IN DAS VERBUNDNETZ UND
ENERGIEBEREITSTELLUNG 367
4.9.1
NETZAUSBAU.367
4.9.2
ENERGIEBEREITSTELLUNG.368
4.9.3 REGEL- UND RESERVELEISTUNG
.
371
4.9.4 BEREITSTELLUNG VON REGELLEISTUNG AUS WINDPARKS
(DISSERTATION DR. ALEJANDRO J. G ESINO)
.
373
4.9.5 INTERKONTINENTALE NETZVERBINDUNG
.
376
LITERATUR
.
377
5 REGELUNG UND FUEHRUNG VON W INDKRAFTANLAGEN
.
387
5.1 SYSTEMANFORDERUNGEN UND BETRIEBSARTEN
.
389
5.2 INSELBETRIEB VON WINDKRAFTANLAGEN
.
391
5.2.1 ANLAGEN OHNE BLATTVERSTELLEINRICHTUNG
.
392
5.2.2 ANLAGEN MIT BLATTVERSTELLEINRICHTUNG
.
394
5.2.3 ANLAGEN MIT
VERBRAUCHERSTEUERUNG.395
5.2.4 ANLAGENREGELUNG UEBER B Y P A SS
.
395
5.3 NETZBETRIEB VON
WINDKRAFTANLAGEN.396
5.4 REGELUNGSKONZEPTIONEN
.401
5.4.1 REGELUNG IM
INSELBETRIEB.402
5.4.2 REGELUNG DREHZAHLVARIABEL BETRIEBENER A NLAGEN
.
406
5.4.3 REGELUNG SCHLUPFVARIABEL BETRIEBENER ASYNCHRONGENERATOREN . . .
407
5.4.4 REGELUNG NETZSTARR BETRIEBENER A
NLAGEN.423
5.4.5 REGELUNG VON WINDENERGIEANLAGEN MIT HYDRODYNAMISCHEN
UEBERLAGERUNGSGETRIEBE.
423
5.5 REGLERAUSLEGUNG
.
425
5.5.1 VERSTELL VORGAENGE UND TORSIONSMOMENTE AN DEN ROTORBLAETTEM . . .
427
5.5.2 NORMIERUNG UND LINEARISIERUNG DER
GROESSEN.433
5.5.3 REGELKREISE UND DIE VEREINFACHTE DIMENSIONIERUNG
.
435
5.5.4 VERBESSERUNG DER
REGELEIGENSCHAFTEN. 440
5.5.5 REGELUNGSENTWURF FUER
WINDKRAFTANLAGEN.447
5.6 BETRIEBSFUEHRUNG
.
449
5.6.1
BETRIEBSZUSTAENDE.449
5.6.2
STOERFAELLE.
460
5.6.3 ZUSTANDSERFASSUNG DER SYSTEMKOMPONENTEN
.
461
5.7 UEBERWACHUNG^ UND SICHERHEITSSYSTEME
. 462
5.7.1
WINDMESSEINRICHTUNG.
462
5.7.2 SCHWINGUNGSUEBERWACHUNG
.
463
5.7.3 NETZUEBERWACHUNG UND BLITZSCHUTZ
.
464
5.7.4
UEBERWACHUNGSRECHNER.
464
5.7.5
FEHLERFRUEHERKENNUNG.465
5.7.6
SPANNUNGSBEGRENZUNG.467
LITERATUR
.
468
6 NUTZUNG DER W
INDENERGIE.
475
6.1 WINDVERHAELTNISSE UND ENERGIEERTRAEGE
.
475
6.1.1 GLOBALE
WINDVERHAELTNISSE.475
6.1.2 LOKALE WINDVERHAELTNISSE UND JAHRESWINDENERGIEANGEBOT
.
477
6.1.3 BERECHNUNG VON ANLAGENERTRAEGEN
.
480
6.1.4 WIND-ATLAS-METHODE
.
488
6.2 POTENZIALE UND A
USBAU.
490
6.2.1 WINDENERGIENUTZUNG AN LAND
.
490
6.2.2 OFFSHORE-WINDENERGIENUTZUNG
.
492
6.2.3 R EPOW
ERING.
495
6.3
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNGEN.498
6.3.1 ANSCHAFFUNGS-UND
UNTERHALTSKOSTEN.499
6.3.2 ENERGIEEINSPEISUNG UND MONETAERE ERTRAEGE
.
501
6.3.3 STROMGESTEHUNGSKOSTEN
.
504
6.3.4 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE
BERECHNUNGSMETHODEN.505
6.3.5 BERUECKSICHTIGUNG EXTERNER
KOSTEN.509
6.4 RECHTLICHE ASPEKTE UND ERRICHTUNG VON WINDKRAFTANLAGEN
.
509
6.4.1
IMMISSIONSSCHUTZ.510
6.4.2 NATUR-UND LANDSCHAFTSSCHUTZ
.
513
6.4.3 B AU RECH
T.
515
6.4.4 PLANUNG UND GENEHMIGUNG
.
515
6.4.5 VORGEHEN ZUR ERRICHTUNG VON WINDKRAFTANLAGEN
.
517
6.4.6 OFFSHORE-NUTZUNG DER
WINDENERGIE.517
6.5
OEKOBILANZ.521
LITERATUR
.
524
SACHVERZEICHNIS.531 |
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