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Regelung und MPP-Tracking eines Umrichters für Windkraftanlagen kleiner Leistung

Regelung und MPP-Tracking eines Umrichters für Windkraftanlagen kleiner Leistung
Forschungsthema:Windkraftanlagen kleiner Leistung
Typ:Studienarbeit
Betreuer:

Dipl.-Ing. Johannes Kolb

Bearbeiter:

Hatem Bouferguine

Aufgabenbeschreibung

Im Rahmen des Wettbewerbs „2009 International Future Energy Challenge“ entsteht ein Umrichter, welcher in der Lage sein soll, die elektrische Energie aus einem Windgenerator in eine 12-Volt Bleibatterie einzuspeisen. Für diese Leistungselektronik wird ein System zur Steuerung der Anlage und zur Regelung der relevanten elektrischen Größen benötigt. Darüberhinaus muss ein Maximum-Power-Point-(MPP)Tracking realisiert werden, damit in jedem möglichen Betriebspunkt die Leistungsausbeute der Windkraft optimal wird.
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Auf Basis eines dsPIC-Microcontrollers der Firma Microchip soll die Software zur Erfüllung der Aufgaben entwickelt werden. Zusammen mit einem Prüfstand, welcher die Synchronmaschine als Generator enthält, muss die Regelung sowie das MPP-Tracking in Betrieb genommen und stückweise verbessert werden. Die antreibende Maschine des Prüfstands soll dabei das Verhalten einer Windkraftanlage nachbilden.

In die Software wird auch die Überwachung und Ladesteuerung der Bleibatterie anhand einer geeigneten Strategie integriert. Die gewonnen Erkenntnisse aus der Inbetriebnahme und Optimierung ermöglichen dann die Weiterentwicklung der Hardware, unter den Gesichtspunkten einfacher Aufbau, Kosten und Robustheit.

Schwerpunkte der Arbeit:

  • Regelungstechnik und MPP bei Windkraftanlagen
  • Programmierung von Microcontroller
  • Durchführung von Messungen und Auswertungen