Forschungsprojekt DFWind 2

Projekttitel: DFWind Phase 2 – Deutsche Forschungsplattform für Windenergie

Zusammenfassung:

Das übergeordnete Projektziel umfasst die forschungstechnischen Ertüchtigung des in Realisierung befindlichen Forschungstestfeld DFWind zu einer weltweit einmaligen Infrastruktur für die Windenergieforschung. Dies beinhaltet die umfangreiche Instrumentierung von zwei Forschungswindenergieanlagen der aktuellen Multi-MW-Klasse sowie mehrerer speziell ausgelegter Windmessmasten zur vollumfänglichen Erfassung der Umgebungs- und Betriebsbedingungen. Mit dieser Forschungsplattform können einerseits neuartige Komponenten und Konzepte am Gesamtsystem erprobt und andererseits industrietaugliche Modelle zur Beschreibung großer Windenergieanlagen abgeleitet,
validiert und verbessert werden.

Inhalte und Methodik:

Die spezifischen Beiträge in diesem Teilprojekt konzentrieren sich einerseits auf die detaillierte Charakterisierung der Strömungs- und Betriebsbedingungen und andererseits auf die Vorbereitung von Forschung an innovativen Konzepten zur Überwachung und Regelung der Anlagen sowie des Anlagenverbunds. Spezifische Ziele sind die Charakterisierung des Windfeldes vor, in und hinter der Rotorebene mittels short-range Lidarysteme am Boden und im Spinner der Windenergieanlage sowie die Vorbereitung der sicheren Erprobung experimenteller Regelungssysteme der Einzelanlage sowie des Anlagenverbundes auf den Windenergieanlagen im Testfeld.

Forschungsprojekt WindIO

Projekttitel: WindIO – Konzept und Aufbau eines cyberphysischen Systems zur ganzheitlichen Entwicklung von Windenergieanlagen

Zusammenfassung:

Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens WindIO ist, ein cyberphysisches System auf Basis eines Digitalen Zwillings der sich im Betrieb befindlichen Forschungs-WEA aufzubauen, standardisierte Schnittstellen für ein ganzheitliches Konfigurationsmanagement zu schaffen und damit das dringend benötigte datenbasierte Entwicklungswerkzeug für die Weiterentwicklung der Windenergietechnik zu erzeugen. Durch kontinuierliches Einspeisen realer, aber auch bereits miteinander verknüpfter, virtueller Sensordaten aus dem laufenden Betrieb und den realen Umgebungs-, Wind- und Wetterdaten in Echtzeit soll die Erfassung eines präzisen Ist-Zustands der Anlage und ihrer Komponenten gewährleistet werden. Ein wechselseitiger Datenfluss ergibt einen kontinuierlichen Abgleich zwischen physikalischer und virtueller WEA, so dass sich beide Systeme gleichermaßen weiterentwickeln lassen und sich dadurch die Genauigkeit von Prognosen bzw. die Aussagekraft von Simulationen signifikant erhöhen wird.

Inhalte und Methodik:

Die technischen Schwerpunkte der Universität Bremen sind die Konzeption und der Aufbau des informationstechnischen Systems, bestehend aus Sensorik, Signalübertragung und Datenverarbeitung zur kontinuierlichen Erfassung des Anlagenzustands, eine detaillierte Modellbildung und Simulation sowie der Aufbau der Kernfunktionen für das Informations- und Plattformmanagement. Ziel ist die Entwicklung einer formalen übergreifenden Informationsmodellierung für WEA-spezifische Digitale Zwillinge, die in der Lage ist, verschiedene Wissensdomänen und vorhandene Taxonomien und Standards zu integrieren. Möglichkeiten zur Kopplung von Messdaten und virtuellen Daten (wie bspw. Analyse- oder Simulationsergebnisse) in einer übergreifenden Informationsstruktur werden evaluiert und umgesetzt.

Forschungsprojekt HiPE-WiND

Projekttitel: HiPE-WiND – Multidimensionale Belastungen der Hochleistungselektronik von Windenergieanlagen

Zusammenfassung:

Ziel des Vorhabens ist es, die Hochleistungselektronik für Windenergieanlagen unter realen multimodalen Umwelt- und Lastbedingungen zu untersuchen, ihre Ausfallursachen zu erforschen und Konzepte für eine Optimierung ihrer Robustheit zu entwickeln und experimentell zu verifizieren. Dazu sind umfangreiche experimentelle Untersuchungen erforderlich, bei denen ganze Umrichtersysteme den multimodalen Belastungen reproduzierbar ausgesetzt sind. Ziel dieser Untersuchungen ist es, durch eine beschleunigte Alterung Hinweise auf Schwachstellen in der Systemhardware zu erhalten und zu analysieren, wie durch die gezielte Beeinflussung der elektrischen Belastungen eine Optimierung der Umrichterlebensdauer zu erreichen ist.

Forschungsprojekt PreciWind

Projekttitel: PreciWind – Präzises Messsystem zur berührungslosen Erfassung und Analyse des dynamischen Strömungsverhaltens von WEA-Rotorblättern

Zusammenfassung:

Forschungsprojekt ConUp

Projekttitel: ConUp – Abgesicherte Verfahren zur herstellerunabhängigen Parametrierung und Nachrüstung der Regelung von Windenergieanlagen

Zusammenfassung:

Forschungsprojekt DFWind Phase 1

Projekttitel: Deutsche Forschungsplattform Windenergie – DFWind Phase 1

Zusammenfassung: