Första systemet för testning av havsbaserade vindkraftverk installerat i danska Österilds

Företaget R&D, som utvecklar kunskap och dynamiska nyckelfärdiga testsystem, har levererat ett nytt testsystem till Vestas, som ska användas på en ny stor prototyp av vindkraftverk som har installerats vid National Test Center i Østerild. Foto: R&D

Det danska testföretaget för havsbaserade vindkraftverk, R&D Test Systems, har installerat världens första testsystem för vindkraftverk under beteckningen, Fault Ride Through (FRT).

Systemet, som har klassats för 66 kilovolt används nu vid Vestas testanläggning för vindkraftverk i i Østerild, Danmark.

Systemet har utvecklats för att vindkraftstillverkaren ska kunna utföra extrema spänningstester med syftet att säkerställa att dess turbiner uppfyller de internationella standarder som krävs för anslutning till elnät.

R&D A/S har installeret verdens første 66 kV FRT Tester, som er designet  til at opnå et typegodkendelsescertifikat. - R&D

R&D Test Systems designade nya testsystemet för att möta Vestas specifika testkrav efter installationen av en stor prototypturbin på testplatsen Østerild i Danmark, det nationella testcentret för stora vindkraftverk som drivs av det danska tekniska universitetet (DTU).

Foto: R&D

Med nästa generation av havsbaserade vindkraftverk som kommer att bli ännu större, med motsvarande ökningar av effektuttaget, använder vindkraftverk allt högre spänningar för att uppnå effektiv kraftöverföring genom de långa kablar som krävs för att få den kraft som genereras i land.

- Den med 66 kilovolt märkta testutrustningen som behövdes fanns inte tillgänglig på marknaden. Vi tillämpade vår ingenjörsexpertis när det gällde storskaliga vindturbintester för onshore- och offshoredrivtågen och kraven för nätöverensstämmelse med denna nya FRT-testrigg, säger Sascha Heinecke, försäljningsdirektör på R&D Test Systems.

- Vi tror att FRT-testutrustningen vid dessa höga spänningar kommer att bli standard i framtiden. Eftersom vindkraftverk till havs kommer att spela en betydande roll i elförsörjningen,

kommer testning vid extrema spänningar att bli avgörande när det gäller att bevisa att en typ av vindkraftverk kommer att ansluta till elnätet utan några problem. Att kunna bevisa nätöverensstämmelsen är avgörande, tillade Heinecke.

Detta nya FRT-testsystem för forskning och utveckling tillåter nu att turbiner testas direkt vid driftspänningen på 66 kilovolt, vilket förhindrar att någon nedställd transformator konverterar testuppsättningen till 33 kilovolt. 

Motståndskraft mot strömkvalitetsproblem

Poängen med FRT-testning är att bevisa att vindkraftverk är motståndskraftiga mot nätkvalitetsproblem till exempel när kraftöverföringskablar skadas under en storm.

Testet är utformat för att säkerställa att de genererande enheterna, som i allt högre grad ligger ute till havs, inte går sönder på grund av spänningsvariationer i kraftöverföringsnätet, ett scenario som kan leda till kostsamma stillestånd, underhåll och i extrema situationer strömavbrott.

- Testsystemet kan simulera strömavbrott samt över- och underspänning i transmissionsnätet för att kontrollera hur vindturbinen reagerar, säger Heinecke.

- Detta kan sträcka sig från noll spänning i flera hundra millisekunder till överspänning på 120 procent i timmar och inkluderar asymmetriska obalanser mellan de elektriska faserna, klassade som Bollen C och Bollen D. Testerna som genomförts har utformats för att överskrida den strängaste nätkoden, och turbinen måste behålla sin koppling till kraftöverföringsnätet för att klara testet och få typgodkännande för anslutning till elnätet, förklarade Heinecke.

Standarder från olika länder testades

FoU designade detta 66 kilovolt FRT-system för att kunna skapa klarhet bland de olika nätstandarderna inom Tyskland, Spanien, USA och Kanada. Därmed ville man garantera att systemet kan säkerställa överensstämmelse med olika internationella nätstandarder.

- Detta är viktigt eftersom R&D Test Systems inte tvivlar på att efterfrågan på dessa testsystem kommer att öka i framtiden när havsbaserad vindkapacitet ökar och nätöverensstämmelsetester vid höga spänningar krävs, tillade Heinecke.

Efter leveransen av detta 66 kilovolt starka testsystem av typ FRT tog över 12 månader. Nu anställs ett tvärvetenskapligt team av el-, mjukvaru- och maskiningenjörer med specialistkunskaper inom vindkraftstestning. R&D har 15 års erfarenhet av att designa och bygga testutrustning för branschen.

Denna expertis inom något som fortfarande är ett relativt nytt område erbjuder en fördel för tillverkare som samarbetar med detta danska företag. Typgodkännanden för vindkraftverk är obligatoriska men värdet av denna testutrustning kan maximeras till exempel genom dess förmåga att testa nätkoder för ett stort antal länder.

Vestas planer

Vestas kommer att installera världens högsta och kraftfullaste prototyp av ett vindkraftverk

Den danska turbintillverkaren kommer att installera sin nya 15 megawatt starka turbin vid Österilds testcenter, uppgav företaget nyligen i ett uttalande.