Selbstlernende datengestützte Windparkregelung mit Nachlaufablenkung zur Ertragsmaximierung, Teilvorhaben: Erprobung und Bewertung von Windparkregelungskonzepten

Description: Das Projekt ‘SmartYaw’ zielt auf die Weiterentwicklung und industrielle Erprobung von Windparkregelungskonzepten zur Ertragssteigerung in dicht gepackten Windparks, um die begrenzten Onshore-Flächen wirtschaftlicherer, effizienterer und naturverträglicher zu nutzen. Die Inhalte adressieren vier Problemstellungen, welche sich aus der industriellen Freifelderprobung von open-loop Windparkregelungskonzepten ergeben haben: 1) Erforschung und Erprobung von zwei selbstlernenden closed-loop Windpark-Regelungskonzepten zur Ertragssteigerung durch Nachlaufablenkung auf Basis von Standardsensorik bzw. mittels eines probabilistischen Nachlaufbeobachters. Durch die Rückkopplung von Messgrößen (closed-loop Regelung) und Selbstlernfähigkeit können initiale Modellabweichungen und Veränderungen der dynamische Umgebungsbedingungen während des Betriebs ausgleichen werden. 2.) Erfassung der aerodynamischen Interaktion von Mehrfach-Nachläufen bei der Nachlaufablenkung. 3.) Entwicklung einer dynamischen Korrektur der Einströmungsmessung für die Regelung bei Schrägstellung durch robuste und kostengünstige Standardsensorik. Störende Effekte aus den Umgebungsbedingungen und der Rotorumströmung bei Schrägstellung können so kompensiert werden. 4.) Methodik zur standortspezifischen technisch-wirtschaftlichen Bewertung der Windparkregelungskonzepte bereits in der Planungsphase und deren Übertragbarkeit auf andere Windparks. Die neuartigen Verfahren werden in einem kommerziellen Windpark mit vier aktuellen Windenergieanlagen und geringen Anlagenabständen erprobt, der die Untersuchung unterschiedlicher Einfach- und Mehrfachnachläufe ermöglicht. Die Projektpartner integrieren wissenschaftliche und industrielle Forschung und Entwicklung von Windenergie- und Monitoringsystemen mit den Anforderungen aus der Planung und dem Betrieb von Windparks. Somit wird eine schnelle Übertragung der Forschungsergebnisse auf neue Windparks oder die Nachrüstung von Bestandsprojekten ermöglicht.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Windkraftanlage ? Windpark ? Nachrüstung ? Forschung und Entwicklung ? Industrielle Forschung ?

Region: Mecklenburg-Vorpommern

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bachmann Monitoring GmbH (Mitwirkende)
• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• eno energy systems GmbH (Betreiber*in)

Time ranges: 2022-12-01 - 2025-11-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Testing and evaluation of wind farm control concepts
  Description: The project 'SmartYaw' aims at the further development and industrial testing of wind farm control concepts to increase the yield in densely packed wind farms in order to use the limited onshore areas in a more economic, efficient and environmentally friendly way. The contents address four problems that have emerged from industrial open-field testing of open-loop wind farm control concepts: 1) Research and testing of two self-learning closed-loop wind farm control concepts for yield enhancement by wake deflection based on standard sensor technology and by means of a probabilistic wake observer, respectively. By feedback of measured variables (closed-loop control) and self-learning capability, initial model deviations and changes of the dynamic environmental conditions during operation can be compensated. 2) Detection of the aerodynamic interaction of multiple wake deflections during wake deflection. 3.) Development of dynamic correction of inflow measurement for skew control using robust and low-cost standard sensor technology. Interfering effects from ambient conditions and rotor bypass during skew can be compensated for. 4) Methodology for site-specific technical-economic evaluation of wind farm control concepts already in the planning phase and their transferability to other wind farms. The novel methods will be tested in a commercial wind farm with four current wind turbines and small turbine spacing, which allows the investigation of different single and multiple wakes. The project partners integrate scientific and industrial research and development of wind energy and monitoring systems with the requirements from the planning and operation of wind farms. Thus, a fast transfer of research results to new wind farms or retrofitting of existing projects is enabled. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1122964

Status

Aktiv

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