Header

Shop : Details

Shop
Details
978-3-8322-9605-6
49,80 €
ISBN 978-3-8322-9605-6
Paperback
246 Seiten
365 g
21 x 14,8 cm
Englisch
Dissertation
November 2010
Nicolai Cosack
Fatigue Load Monitoring with Standard Wind Turbine Signals

Die Belastungshistorie von Windenergieanlagen ist meist unbekannt und oft werden für Serienanlagen routinemäßig nur Basisgrößen wie Ertrag oder Betriebsstunden aufgezeichnet. Das grundsätzliche Anlagenverhalten und die Auswirkungen standortabhängiger Umwelteinflüsse sind zwar von Prototypentests bekannt, diese lassen aber natürlich nur in begrenztem Maße Rückschlüsse auf die Belastungen von Serienanlagen an verschiedenen Standorten zu. Für alle größeren Windenergieanlagen ist jedoch eine Reihe von Signalen verfügbar, die üblicherweise zur Regelung verwendet werden (z. B. Drehzahl, Blattwinkel oder Leistungsabgabe). Eine systematische Untersuchung der Möglichkeiten, diese Signale für eine kontinuierliche Lastüberwachung zu nutzen, ist das Ziel dieser Arbeit.

Dies beinhaltet Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Anlagen- und Standorteigenschaften auf Ermüdungslasten aber auch auf die standardmäßig gemessenen Signale. Verschiedene Techniken, um von Standardsignalen auf Lasten zu schließen, werden getestet und bewertet. Wegen der vielen potenziellen Einflussgrößen und des nichtlinearen, betriebszustandsabhängigen Anlagenverhaltens erscheinen insbesondere Transferfunktionen aus neuronalen Netzen vielversprechend, zumindest für Lastprognosen während des normalen Produktionsbetriebs. Auf Basis dieses Ansatzes wird auch der grundlegende Aufbau eines Systems zur Lastprognose mittels Standardsignalen erörtert. Konkrete Verfahren zur Schätzung von equivalenten Lasten und von Lastkollektiven werden anhand von Simulationsergebnissen entwickelt. Hierzu werden das in der Industrie häufig eingesetzte Simulationsprogramm Flex5 sowie das Modell einer typischen Windenergieanlage mit einer Nennleistung von 1.5 MW verwendet.

Während die equivalenten Lasten direkt aus statistischen Parametern der Standardsignale geschätzt werden können, ist die Prognose von Lastkollektiven aufwendiger. Obwohl sich Verfahren zur Ermittlung von Lastkollektiven im Frequenzbereich auf den ersten Blick als Grundlage der Prognose anbieten, zeigen nähere Untersuchungen prinzipielle Grenzen für deren Einsatz auf. Daher wurde stattdessen ein Verfahren, basierend auf empirischen, angenäherten Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen, entwickelt.

Weitere Tests der Lastprognoseverfahren erfolgen mit an realen Windenergieanlagen gemessenen Daten. Die grundlegende Praxistauglichkeit wird anhand von Messungen am Prototypen der Multibrid M5000, einer Windenergieanlage mit einer Nennleistung von 5 MW, überprüft. Zusätzliche Schätzungen anhand von Daten der 2.5 MW Anlage Nordex N80 demonstrieren die generelle Eignung des Verfahrens zur Lastüberwachung für drehzahlvariable, pitchgeregelte Anlagentypen. Weiterhin werden erste Ergebnisse von Lastschätzungen für eine zweite N80 Anlage auf Basis der an der ersten Anlage entwickelten Transferfunktionen diskutiert. Die Arbeit schließt mit Empfehlungen zu erforderlichen Folgearbeiten im Bereich der Lastprognose auf Basis von Standardsignalen. Diese sind Voraussetzung für die mögliche Nutzung eines solchen Systems im industriellen Maßstab.

Schlagwörter: Fatigue Load Monitoring; Wind Turbine; Regression; Neural Networks; Frequency Domain; Equivalent Loads; Load Cycle Distribution; Load Magnitude Distribution; Dirlik; Tovo-Benasciutti; Winterstein Transformation; Integral Length Scale; Spectral Moments
Verfügbare Online-Dokumente zu diesem Titel
Sie benötigen den Adobe Reader, um diese Dateien ansehen zu können. Hier erhalten Sie eine kleine Hilfe und Informationen, zum Download der PDF-Dateien.
Bitte beachten Sie, dass die Online-Dokumente nicht ausdruckbar und nicht editierbar sind.
Bitte beachten Sie auch weitere Informationen unter: Hilfe und Informationen.
 
 DokumentAbstract / Kurzzusammenfassung 
 DateiartPDF 
 Kostenfrei 
 AktionDownloadDownload der Datei 
     
 
 DokumentGesamtdokument 
 DateiartPDF 
 Kosten37,35 € 
 AktionDownloadZahlungspflichtig kaufen und download der Datei 
     
 
 DokumentInhaltsverzeichnis 
 DateiartPDF 
 Kostenfrei 
 AktionDownloadDownload der Datei 
     
Benutzereinstellungen für registrierte Online-Kunden (Online-Dokumente)
Sie können hier Ihre Adressdaten ändern sowie bereits georderte Dokumente erneut aufrufen.
Benutzer
Nicht angemeldet
Teilen
Shaker Verlag GmbH
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
  +49 2421 99011 9
Mo. - Do. 8:00 Uhr bis 16:00 Uhr
Fr. 8:00 Uhr bis 15:00 Uhr
Kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
Captcha
Social Media