Siegfried Heier Boeken

Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems Siegfried Heier Kassel University, Germany Translated by Rachel Waddington Swadlincote, UK Cost-effective transmission and distribution of wind power generated electricity presents a stimulating engineering challenge. Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems addresses the technical, economic and safety issues inherent in the exploitation of wind power in a competitive electricity market. Features include: Conventional and new types of generators, converters and power electronics Comprehensive treatment of grid integration including the effect of power fluctuations on harmonics Focus on improved use of grid capacities and grid support for fixed-and variable-speed controlled wind power plants Demonstration of impedance changes in the grid caused by the coupling of wind power plants Power conditioning and control systems to ensure the safe operation of plants Discussion of energy results and expectations of profitability Coverage includes the electrical and mechanical components of wind power plants making the book an asset to graduate students of both engineering disciplines. Illustrated guidance on the design, construction, planning and installation of wind plants will benefit engineers and consultants involved in wind energy development.

Der Fokus des Buches liegt auf der Optimierung von Windkraftanlagen, um deren Leistung den konventioneller Kraftwerke anzunähern. Es werden innovative Ansätze zur Regelung von Turbinen und Generatoren behandelt, sowie die Integration in Smart Grids und Virtuelle Kraftwerke. Zudem wird die Rolle von Wasserstoff-Turbinen in der zukünftigen Energieversorgung beleuchtet. Ergänzt wird die Analyse durch Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, die die praktischen Aspekte der Implementierung und Effizienz von Windkraftanlagen verdeutlichen.

Die Windenergie wird in Deutschland bei der Elektrizitätserzeugung in Kürze den Beitrag der Wasserkraft übertreffen. Dabei hat die Verträglichkeit der Windkraftanlagen mit der Natur und Umwelt sowie mit dem Elektrizitätsnetz große Bedeutung erlangt. Das Buch beantwortet die Frage, wie Windkraftanlagen durch Regelung und Führung dem Verhalten konventioneller Kraftwerke näher gebracht werden können. Dabei werden die Turbine, der Generator, die Regelung sowie die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten massgeblich betrachtet. Dazu kommt die Integration der Anlagen in die Elektrizitätsnetze sowie zahlreiche Betriebsergebnisse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Die 3. Auflage berücksichtigt den neuesten Stand der Anlagentechnik sowie aktuelle Erkenntnisse und Richtlinien bei der Netzanbindung und informiert über konventionelle und neue Konzeptionen zur Auslegung und Regelung von Windkraftanlagen.

Inhaltsverzeichnis1 Einleitung.2 System zur Windenergiewandlung.2.1 Antriebsmoment am Windrad.2.2 Eingriffe an der Windturbine zur Leistungsregelung.2.3 Mechanischer Triebstrang.2.4 Windturbinen — Systemdaten.3 Mechanisch-elektrische Energiewandlung durch Generatoren.3.1 Randbedingungen und Anforderungen zum Generatoreinsatz.3.2 Energiewandlersysteme.3.3 Betriebsbereiche von Asynchron- und Synchrongeneratoren.3.4 Stationäre und dynamische Drehmomente auf der Generatorseite.3.5 Nachbildung von Generatoren.3.6 Auslegungsaspekte für Asynchrongeneratoren.4 Elektrische Energieübergabe an Versorgungsnetze.4.1 Netzschutz.4.2 Netzeinwirkungen.4.3 Resonanzerscheinungen im Netzsystem bei Normalbetrieb.4.4 Netzregelung.5 Regelung von Windkraftanlagen.5.1 Inselbetrieb als Vorbetrachtung zum Verhalten an leistungsschwachen oder stark ausgelasteten Netzen.5.2 Netzbetrieb.6 Zusammenfassung.Literatur.Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen.