Die Arbeit von Windkraftanlagen am Stromnetz. Schema, Beschreibung

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Die Arbeit von Windkraftanlagen am Stromnetz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Die mechanische Energie des Windrads wird über ein Getriebe und eine lösbare Kupplung an einen Asynchrongenerator übertragen, der sich in der Windturbinenkapsel befindet. Gleichstrom von mehreren Windenergieanlagen, die Teil eines Windparks sind, wird in Wechselstrom mit einer Standardfrequenz umgewandelt und in das Stromnetz eingespeist. Die weltweite Windenergieindustrie hat Methoden zur Frequenzsynchronisation und Gruppenregelung von Windkraftanlagen beim Betrieb im Stromnetz entwickelt, um die Frequenz bei Stößen im Zusammenhang mit Änderungen der Windgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

Das Unternehmen ABB schlug vor, anstelle eines Asynchrongenerators einen Hochspannungs-Gleichstromgenerator (bis zu 20 kV) zu verwenden. In diesem Fall werden Getriebe, Sanftanlaufsystem und Transformator überflüssig und die Gesamtabmessungen und das Gewicht der Kapsel werden entsprechend reduziert. Die Energie der Windkraftanlage wird über Kabel zum Generalumrichter der Station und von dort ins Netz eingespeist.

Die Windgeschwindigkeit variiert im Laufe des Tages und unterliegt saisonalen und anderen Schwankungen. Dementsprechend verändert sich die Stromerzeugung der Windkraftanlagen und ihr Anteil an der Belastung des Energiesystems kommt es zu Schwankungen und Schwankungen. Um die Frequenz des Stroms aufrechtzuerhalten, ist daher eine Reservekapazität im Stromnetz erforderlich. Dieses Problem lässt sich am einfachsten lösen, wenn Wind- und Wasserkraftwerke, einschließlich Pumpspeicherkraftwerke, im Stromnetz zusammenarbeiten. Die überschüssige Energie, die der Windpark in den Stunden des minimalen Verbrauchs des Energiesystems erzeugt, kann durch das Pumpen von Wasser in das darüber liegende Reservoir gespeichert werden. Es kann durch das Pumpen von Druckluft in unterirdische Tanks oder durch die Herstellung von Wasserstoffkraftstoff durch Elektrolyse von Wasser verwendet werden.

In Russland begann die Produktion der Windkraftanlagen „Raduga“ bei OJSC „Tushinsky Machine Plant“. Die russische Energietechnik verfügt über ausreichende Erfahrung zur Lösung mechanischer und elektromechanischer Probleme bei der Entwicklung und Produktion von Windkraftanlagen. Zwar gibt es keine Erfahrung in der Herstellung der kritischsten Teile – der großen Rotorblätter von Windrädern. Es wurden Bedenken hinsichtlich des Einfrierens des Rotors der Anlage im Winter geäußert, insbesondere bei Arbeiten an der Küste der Kola-Halbinsel, wo kalte Luft an das eisfreie Meer grenzt. Literaturangaben zufolge frieren in Dänemark und Norddeutschland in Betrieb befindliche Windkraftanlagen im Winter nicht ein – offenbar schütteln die Vibrationen der Glasfaserblätter anhaftende Eispartikel ab. Wenn die Windkraftanlage jedoch stillsteht, kann es durch Vereisung des Rotors zu Ausfällen kommen.

Autor: Labeish V.G.

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