Masterarbeit: Berechnung des Schadensrisiko bei dynamischen Sonderereignissen im Betrieb von WEA mittels MKS und Schadensmodellen

Webseite Chair for Wind Power Drives

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Windenergienlagen (WEA). Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der WEA sowie die Senkung der Stromgestehungskosten.
Zur Zuverlässigkeitsteigerung von Windenergieanlagen ist von entscheidender Bedeutung, dass die real auftretenden Lasten bekannt sind und bereits im Produktentstehungsprozess berücksichtigt werden.
Für die Ermittlung der Lasten des Triebstrangs können validierte Mehrkörpersimulationsmodelle (MKS) in Kombination mit Modellen für die Regelung, die Elektronik als auch die Aerodynamik verwendet werden. Das CWD verfügt über ein validiertes MKS Abbild einer Forschungsgondel. Sonderereignisse, wie z.B. Netzfehler, führen zu hochdynamischen Dreh-momentenstößen, die Schäden in den WEA-Getriebekomponenten hervorrufen können. Mit Hilfe von Schadensmodellen ist es möglich, anhand von Lastzeitreihen, das Risiko für Schäden zu berechnen.
Ziel dieser Arbeit ist, methodisch abzuleiten, wie hoch der Einfluss von Sonderereignissen auf das Schadensrisiko in den WEA-Komponenten ist (z.B. Risiko für Anschmierungen in den Getriebelagern). Dafür können die MKS-Lastzeitreihen des vorhandenen Triebstrangmodells als Input für eigens programmierte Schadensmodelle nach Stand der Technik genutzt werden.

Aufgaben:

  • Einarbeitung in das bestehende MKS Windenergieanlagenmodell in SIMPACK
  • Lastrechnung für Sonderereignisse
  • Programmierung eines Schadenskriteriums aus der Literatur in MATLAB (z.B. für Ermüdung nach ISO)
  • Verifizierung des programmierten Schadensmodells anhand Literatur und Versuchsdaten
  • Analyse der Lastdaten mit Hilfe des Schadensmodells
  • Auswertung und Interpretation der Ergebnisse

Voraussetzung:

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

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

 

 

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