Bachelor- / Masterarbeit: Modellvalidierung einer Forschungswindenergieanlage und Ableitung eines virtuellen Sensors für die Wälzkörperschlupfvorhersage mittels Machine Learning

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Windenergieanlagen (WEA). Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der WEA sowie die Senkung der Stromgestehungskosten.

Für die Ermittlung der Lasten des Triebstrangs können validierte Mehrkörpersimulationsmodelle (MKS) verwendet werden. Das CWD verfügt über ein für den Normalbetrieb der WEA validiertes MKS-Modell, welches mittels Co-Simulation auch die elektrische Seite der WEA abbildet. Sonderereignisse, wie z.B. Netzfehler, führen zu hochdynamischen Drehmomentenstößen, die Schäden in den WEA-Getriebekomponenten hervorrufen können. Mit Hilfe vonSchadensmodellen ist es möglich, anhand von Lastzeitreihen, das Risiko für Schäden zu berechnen. Die Belastung während der elektrischen Sonderlastereignisse ist bislang nicht validiert.

Ziel dieser Arbeit ist ein für elektrische Sonderlastereignisse validiertes Modell. Zur Erreichung dieses Ziels werden die Messdaten der Prüfstandsversuche mit den Simulationsergebnissen verglichen. Neben der Validierung ist die Ableitung eines virtuellen Sensors zur Vorhersage von Wälzkörperschlupf z.B. anhand der Betriebspunktinformationen und Machine Learining Ansätzen ein weiteres Ziel dieser Arbeit.

Aufgaben:

• Aufbereitung der existierenden Prüfstandsmessdaten
• Aufbereitung der existierenden Simulationsergebnisse
• Vergleich der Prüfstandsmessdaten mit den Simulationsergebnissen
• Einarbeitung in Machine Learning Ansätze für Virtuelle Sensoren
• Ableitung eines Virtuellen Sensors zur Vorhersage von Wälzkörperschlupf anhand von Triebstrangmessdaten

Voraussetzung:

• Selbstständige und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Vorkenntnisse im Bereich Mehrkörpersimulation in SIMPACK und MATLAB von Vorteil aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Sofortiger Beginn oder nach Absprache
• Flexible Arbeitszeiten

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Julian Röder, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
julian.roeder@cwd.rwth-aachen.de