A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Multi-Objective Control Strategies and Prognostic-Based Lifetime Extension of Utility-Scale Wind Turbines
Windenergie wird zunehmend als erneuerbare Energiequellen attraktiv, da Wind nachhaltig genutzt werden kann. In vielen Ländern gibt es umfangreiche Anstrengungen, die Produktion von elektrischer Energie aus Wind zu steigern. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Sonne, Gezeiten, Wasserkraft o.ä. ist die Energiegewinnung aus Wind technologisch ausgereifter. Daher ist die Energiegewinnung aus Wind stärker gewachsen ist als andere Technologien. Windkraft verursacht weniger nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt als konventionelle Energiequellen. Aufgrund der vergleichsweise hohen Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten sind trotz einer weltweit starken Verbreitung von Windenergieanlagen die Produktionskosten von Windenergie im Vergleich mit anderen alternativen Energiequellen hoch. Um die wachsende Nachfrage nachWindkraft zu befriedigen, werdenWindkraftanlagen in Größe und Leistung zunehmend skaliert. Bei zunehmender Größe dominieren die strukturellen Lasten der Turbine. Dies führt vermehrt zu Materialermüdung und Ausfällen. Ein weiterer Schwerpunkt in der Entwicklung von Windtechologie ist die Forderung nach Senkung der Produktionskosten, um einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen alternativen Energiequellen zu schaffen. Im Bereich der Steuerung können niedrigere Produktionskosten durch den Betrieb der Windturbine am/oder in der Nähe der optimalen Energieeffizienz im Teillastbetrieb erreicht werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit durch Verringerung des Verschleißes und die erzeugte Nennleistung auf ihrem Nennwert im hohen Windregime. Häufig ist es schwierig, einen Steueralgorithmus zu realisieren, der sowohl Effizienz als auch Zuverlässigkeit gewährleistet, da diese beiden Ziele widersprechen. In dieser Arbeit werden Mehrzielsteuerungsstrategien sowohl für den Teillastbereich als auch für hohe Windgeschwindigkeits bereiche vorgestellt. Im Bereich geringer Windgeschwindigkeiten ist eine Steuerungsstrategie so zu konzipieren, dass die Stromerzeugung sowie die strukturelle Belastung im ...
Multi-Objective Control Strategies and Prognostic-Based Lifetime Extension of Utility-Scale Wind Turbines
Windenergie wird zunehmend als erneuerbare Energiequellen attraktiv, da Wind nachhaltig genutzt werden kann. In vielen Ländern gibt es umfangreiche Anstrengungen, die Produktion von elektrischer Energie aus Wind zu steigern. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Sonne, Gezeiten, Wasserkraft o.ä. ist die Energiegewinnung aus Wind technologisch ausgereifter. Daher ist die Energiegewinnung aus Wind stärker gewachsen ist als andere Technologien. Windkraft verursacht weniger nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt als konventionelle Energiequellen. Aufgrund der vergleichsweise hohen Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten sind trotz einer weltweit starken Verbreitung von Windenergieanlagen die Produktionskosten von Windenergie im Vergleich mit anderen alternativen Energiequellen hoch. Um die wachsende Nachfrage nachWindkraft zu befriedigen, werdenWindkraftanlagen in Größe und Leistung zunehmend skaliert. Bei zunehmender Größe dominieren die strukturellen Lasten der Turbine. Dies führt vermehrt zu Materialermüdung und Ausfällen. Ein weiterer Schwerpunkt in der Entwicklung von Windtechologie ist die Forderung nach Senkung der Produktionskosten, um einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen alternativen Energiequellen zu schaffen. Im Bereich der Steuerung können niedrigere Produktionskosten durch den Betrieb der Windturbine am/oder in der Nähe der optimalen Energieeffizienz im Teillastbetrieb erreicht werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit durch Verringerung des Verschleißes und die erzeugte Nennleistung auf ihrem Nennwert im hohen Windregime. Häufig ist es schwierig, einen Steueralgorithmus zu realisieren, der sowohl Effizienz als auch Zuverlässigkeit gewährleistet, da diese beiden Ziele widersprechen. In dieser Arbeit werden Mehrzielsteuerungsstrategien sowohl für den Teillastbereich als auch für hohe Windgeschwindigkeits bereiche vorgestellt. Im Bereich geringer Windgeschwindigkeiten ist eine Steuerungsstrategie so zu konzipieren, dass die Stromerzeugung sowie die strukturelle Belastung im ...
Multi-Objective Control Strategies and Prognostic-Based Lifetime Extension of Utility-Scale Wind Turbines
Njiri, Jackson Githu (author) / Söffker, Dirk
2016-10-10
Theses
Electronic Resource
English
Multi-objective design optimization strategies for small-scale vertical-axis wind turbines
| British Library Online Contents | 2016
Vibration Based Structural Health Monitoring for Utility Scale Wind Turbines
| BASE | 2010
Advanced control of large-scale wind turbines: Structural load reduction and lifetime control
| BASE | 2020
Data-driven yaw misalignment correction for utility-scale wind turbines
| American Institute of Physics | 2021