Die Windenergie hat sich zur tragenden Säule der Energiewende in Deutschland entwickelt. Um die Stromversorgung aus Windenergie sicherstellen zu können, brauchen Windkraftanlagen zuverlässige und effiziente Frequenzumrichter. Die Vollumrichterfamilie PCS Green Line eignet sich für Windkraftanlagen mit elektrisch und permanent erregtem Synchrongenerator. Sie ist durch hohe Zuverlässigkeit, ein modulares Produktkonzept und das spezifische Know-how des Berliner Unternehmens im Bereich Grid Codes und Netzverträglichkeit gekennzeichnet.
Zur PCS Green Line Familie gehört auch die nachrüstbare LVRT-Blindstrom-Lösung PCS Green Line 1000. Die Blindstromrichterfamilie ist inzwischen in zwei Leistungsklassen erhältlich. Sie ist ausgelegt für den Einsatz in einer einzelnen Windkraftanlage und kann ebenfalls in das Umrichtersystem bestehender Anlagen integriert werden. Die einfache Integration sowie ein erstklassiges Preis-Leistungs-Verhältnis gaben beispielsweise für e.n.o. energy den Ausschlag zum Einsatz des Green Line 1000 im zertifizierten Gesamtsystem e.n.o. 82.
IGBT-basiertes Powermodul und DCU
Die Vollumrichter der PCS Green Line Familie beruhen auf IGBT-basierten 4-Quadranten-Umrichtern. Ihr Herzstück, das 3-Phasen-Powermodul, sorgt für maximale Leistung. Der netzseitige und der generatorseitige Stromrichter sind über einen Spannungszwischenkreis verbunden. Durch die räumlich dichte Anordnung der drei Phasen auf einem Wasserkühlkörper verringern sich die Streuinduktivitäten im Spannungszwischenkreis. Als Zwischenkreiskondensatoren werden robuste, langlebige Folienkondensatoren verwendet. Ein Powermodul leistet 500 kW (620 kVA). Durch verdrosselte Parallelschaltung sind die Umrichter der Green Line Familie in 500 kW-Schritten skalierbar. Auf der EWEA in Kopenhagen demonstriert PCS alle Aspekte der Lösung – von den Steuer- und Regelungsfunktionalitäten über die Modularität und Flexibilität bis zur Teillast. Am Beispiel des Green Line 1000, mit dem netzverträgliche Windkraftanlagen auch nachträglich ausgerüstet werden können, wird das herausragende Know-how von PCS rund um die weltweiten Netzeinspeiserichtlinien erlebbar.
Selbstverständlich präsentiert PCS auch die selbst entwickelte Steuerung DCU (Drive Control Unit) – die Intelligenz der Stromrichter. Die kompakte, modular und EMV-gerecht aufgebaute, mikroprozessorgesteuerte Elektronik ist unter anderem für die Regelung, den Schutz und die Versorgung innerhalb der Stromrichter zuständig. Sie wurde auf Basis wartungsfreier Baugruppen konzipiert und weist einen außergewöhnlich hohen Integrationsgrad auf.
Grid Codes und Netzverträglichkeit
Um den Anforderungen der Netzbetreiber gerecht zu werden, speist der PCS Green Line 1000 bei kurzzeitigen Netzunterbrechungen einen Blindstrom ein. Dabei kompensiert der Umrichter einen Teil der Oberschwingungen aktiv. Ein geforderter Blindstrom wird innerhalb 12 ms bereitgestellt. In jedem Leistungsschrank befindet sich ein Chopper, der die Betriebssicherheit bei Netzfehlern wesentlich erhöht. Die vom Generator abgegebene Energie wird im Chopper-Widerstand in Wärme umgesetzt, bis die Pitch-Regelung die Rotorblätter aus dem Wind gedreht hat und die Anlage zum Stillstand kommt. Die Technologie wurde bereits unter schwierigsten klimatischen Voraussetzungen erfolgreich getestet und zertifiziert – nicht zuletzt auch im größten Testcenter für Windkraftanlagen in China.
Komplettpaket PCS Green Line Systems
Immer mehr Windkraftanlagenbetreiber suchen eine integrierte Gesamtlösung für den Bereich der Umwandlung von Windenergie in Elektrizität. PCS Green Line Systems steht als Komplettlösung – bestehend aus Umrichtern, Generatoren und Transformatoren – für ein ausgereiftes integriertes Energiegewinnungssystem. Grundlage für die erfolgreiche Etablierung von PCS Green Line Systems im Markt ist die intensive Zusammenarbeit von PCS mit der Starkstrom-Gerätebau GmbH (SGB) aus Regensburg, einem der weltweit führenden Anbieter von Leistungstransformatoren.
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