2020-06-01  –  2023-05-31

482.757,00 EUR

Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik, Bochum, Nordrhein-Westfalen

03EE2020

Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Im deutschen Teilvorhaben des mit dem EUROGIA-Label gekennzeichneten internationalen Verbundvorhabens SmartWind werden neuartige, auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Algorithmen zur optimierten Windparkbetriebsführung und aktiven Nachlaufregelung entwickelt, validiert und erprobt. Im Gesamtvorhaben SmartWind besteht das Ziel darin, eine ganzheitlich integrierte Plattform zur Kostenreduktion und Ertragsoptimierung für Windparkbetreiber zu schaffen und die Digitalisierung in der Windenergie voranzutreiben. Das auf KI-gestützte multikriterielle Entscheidungsunterstützungssystem umfasst automatisierte Tools zur Datenanalyse, Zustandsdiagnose, Fehlererkennung und -ursachenanalyse, Leistungs- und Ertragsprognose sowie zur prädiktiven Instandhaltungsplanung, sodass insgesamt das Operation & Maintenance (O&M) Management kosten- und wartungseffizient optimiert wird. Dabei wird im deutschen Teilvorhaben die technische Betriebsführung von Windparks und Anlagenregelung fokussiert, um unter Berücksichtigung der komplexen aerodynamischen und netzseitigen Wechselwirkungen zwischen den Anlagen innerhalb des Windparks den Jahresertrag zu erhöhen und gleichzeitig Belastungen an Anlagen zu reduzieren. Dabei konzentriert sich die Betrachtung nicht auf Interaktionen innerhalb der Komponentenebene, sondern auf Interaktionen der Anlagen im Windpark als System. Die aktive Beeinflussung der sich an den Anlagen ausbildenden Windnachlaufströmungen ermöglicht eine Reduktion der Turbulenzen im Windpark und damit eine optimale Anströmung nachfolgender Anlagen. Diese komplexe Aufgabe wird durch KI-gestützte Algorithmen gelöst, welche die Ausbildung der Nachläufe für verschiedenste Szenarien prädiziert, die optimalen Betriebsparameter und Führungsgrößen ermittelt und sich in einem kontinuierlichen Lernprozess selbstständig adaptiert. Die entwickelte KI-gestützte Windparkbetriebsführung wird in die in SmartWind angestrebte O&M-Plattform als wichtiger Bestandteil integriert.