Bastian Ritter, Home

Bastian Ritter, M.Sc.

Arbeitsgebiet(e)

  • Physikalische Modellbildung und Systemanalyse von Windenergieanlagen
  • Entwurf von nichtlinearen Zustandsschätzern und Störgrößenbeobachtern
  • Mehrgrößenregelung von (schwimmenden) Windenergieanlagen
  • Parameterschätzung und Systemidentifikation von nichtlinearen Systemen

Lehre

  • Betreuung von Studierenden im Rahmen des Forschungsseminars „Weiterführende Methoden der Regelungstechnik“

zur Liste

Forschungsprojekt

Erich Hau 2008
Quelle: Erich Hau, Windkraftanlagen (2008)

Projektbeschreibung und Ziele

In Kooperation mit Industrial Science und IAV werden verschiedene Methoden der Regelungs-technik zur aktiven mechanischen Lastreduktion an Windenergieanlagen untersucht. Wie im Bild rechts angedeutet ist, wirken auf Windenergieanlagen diverse mechanische und aerodynamische Kräfte, z.B. durch turbulente Windfelder. Zudem nimmt mit steigendem Rotordurchmesser der Effekt der vertikalen Windscherung zu, wodurch die Rotorblätter selbst bei (fiktiven) stationären Windverhältnissen wechselnden mechanischen Belastungen mit dem Rotorumlauf ausgesetzt sind.

Durch intelligente Regelungskonzepte, die alle vorhandenen Stellaktoren nutzen, können diese Belastungen der Anlage nachweislich signifikant reduziert werden. Mit wachsender Anlagengröße, d.h. mit einem Rotordurchmesser von 150 Meter und mehr, steigen die mechanischen Belastungen an und es ist zu erwarten, dass die Methoden zur lastreduzierenden Regelung zukünftig noch an Bedeutung für die Betriebsführung gewinnen werden.

Publikationen in Journals

(1) Bastian Ritter, Axel Schild, Matthias Feldt, Ulrich Konigorski: The design of nonlinear observers for wind turbine dynamic state and parameter estimation, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 753 (2016) 052029, pp. 1-12, Sept. 2016, DOI: 10.1088/1742-6596/753/5/052029

+

Ausgewählte Konferenzbeiträge

(4) Bastian Ritter, Axel Schild, Matthias Feldt, Ulrich Konigorski: The design of nonlinear observers for wind turbine dynamic state and parameter estimation, 6th edition of the conference „The Science of Making Torque from Wind“ (TORQUE2016), October 5-7, 2016, Munich, Germany, http://www.torque2016.org

(3) Bastian Ritter, Axel Schild, Ulrich Konigorski: „Making nonlinear state estimation techniques ready for use in industrial wind turbine control systems“, Proc. of WindEurope Summit 2016, September 27-29, Hamburg, Germany, https://windeurope.org/summit2016/conference/programme/

(2) Bastian Ritter, Ulrich Konigorski: Advanced multivariable control design for modern multi-MW wind turbines, Proc. of the 11th EAWE PhD Seminar on Wind Energy in Europe, 23.-25.9.2015, Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie (SWE), Stuttgart, Germany, http://eawephd2015.sciencesconf.org/

(1) Bastian Ritter, Holger Fürst, Mike Eichhorn, Ulrich Konigorski: Multivariable model for simulation and control design of wind turbines, Proc. of the 12th German Wind Energy Conference (DEWEK 2015), 19.-20.5.2015, Bremen, Germany, http://www.dewek.de

+

Beiträge zu Lehrveranstaltungen

Vortragstitel: „Regelung und Modellierung von Windenergieanlagen“, 2. Beitrag zur Vorlesungsreihe Wind-, Wasser- und Wellenkraft – Optimierung und Skalierung von Fluidkraftsystemen am Institut für Fluidsystemtechnik (FST), Technische Universität Darmstadt, 16.11.2016, 9:50-11:20 Uhr in L1|01-K466, Weitere Informationen: http://www.fst.tu-darmstadt.de/

Vortragstitel: „Nichtlineare Beobachter zur Zustands- und Störgrößenschätzung“, Beitrag zum Forschungsseminar „Weiterführende Methoden der Regelungstechnik“ am Institut für Regelungstechnik und Mechatronik, Technische Universität Darmstadt, 23.6.2016, http://www.rtm.tu-darmstadt.de/rtm_lehre/

Vortragstitel: „Regelung von Windenergieanlagen – eine systemtheoretische Einführung“, Beitrag zur Vorlesungsreihe „Wind, Wasser, Wellenkraft“ am Institut für Fluidsystemtechnik, Technische Universität Darmstadt, 11.11.2015, http://www.fst.tu-darmstadt.de/

+

Literaturempfehlungen für studentische Arbeiten

Interesting books, conference and journal articles, as well as internet links with special emphasis on state and parameter estimation:

The Kalman Filter and its derivatives

Moving Horizon Estimation

+

Aktuelle & offene studentische Arbeiten

Titel / Thema Typ Status
   
Nichtlineare Beobachtbarkeits- und Identifizierbarkeitsanalyse für Windenergieanlagen Master-Thesis offen
Wind and state estimation for floating offshore wind turbines Master-Thesis offen
Programmierung einer Toolbox zur automatisierten Generierung und Optimierung von aerodynamischen Kennfeldern in Matlab Bachelor-Thesis offen
Literature research on empirical measures for practical nonlinear observability and identifiability Proseminar offen
   
Literaturrecherche und Untersuchung von analytischen aerodynamischen Modellen für Windturbinen Proseminar in Bearbeitung
Systematischer Entwurf und Implementierung adaptiver Kalman Filter für nichtlineare Systeme Master-Thesis in Bearbeitung
Development of a test platform for the main control system of
MW-scale wind turbines
Master-Thesis in Bearbeitung
Entwicklung und Aufbau eines Demonstrators zur modellbasierten Windschätzung mit Raspberry Pi Bachelor-Thesis in Bearbeitung
Wind turbine system identification using least square and moving horizon estimation techniques Bachelor-Thesis in Bearbeitung
Literature research on state and parameter estimation for wind turbines Proseminar in Bearbeitung
Literature research on adaptive Kalman filtering for wind turbines Proseminar in Bearbeitung
   
Neben den oben ausgeschriebenen Aufgabenstellungen gibt es auch die Möglichkeit individuelle Aufgabenstellungen zu bearbeiten. Günstigerweise liegen diese im Bereich der Modellierung, Regelung und Simulation von Windenergieanlagen, aber auch eigene Ideen und Vorschläge aus angrenzenden Themengebieten können wir gerne im persönlichen Gespräch diskutieren und schauen, inwieweit eine Betreuung möglich ist. Generell können alle studentischen Arbeiten sowohl in deutscher als auch englischer Sprache verfasst werden.
Bei Interesse einfach über E-Mail Kontakt aufnehmen. In der Regel kann zeitnah ein Gesprächstermin angeboten werden.

Abgeschlossene studentische Arbeiten

Titel der Arbeit Typ Abschluss
   
   
Implementierung der DTU-10MW Windturbine in FAST Bachelor-Thesis 12/2016
Beobachtbarkeitsanalyse für Windenergieanlagen Bachelor-Thesis 11/2016
Modelling and Control of Floating Wind Turbines Master-Thesis 10/2016
Bewertung der Leistungsfähigkeit nichtlinearer Filteralgorithmen zur Zustands- und Störgrößenschätzung Bachelor-Thesis 10/2016
Exploring sequential Monte Carlo and unscented particle filters for nonlinear and non-Gaussian estimation Forschungsseminar 09/2016
A survey on linear adaptive Kalman filtering and suitable adaptation rules for filter parameter update Forschungsseminar 09/2016
Implementation and testing of Sigma-Point Kalman Filters in Simulink for nonlinear estimation Bachelor-Thesis 08/2016
Modellierung und Regelung von schwimmenden Windenergieanlagen Projektseminar 03/2016
Nonlinear approaches to estimate the state of a wind turbine Master-Thesis 03/2016
Modellbildung, Simulation und Regelung von WEA zur Gier- und Nickmomentkompensation Master-Thesis 01/2016
Linear model predictive control of wind turbines with constraints Bachelor-Thesis 01/2016
Theoretische Untersuchung und Bewertung von aktiven und passiven Methoden zur Turmschwingungsdämpfung Bachelor-Thesis 12/2015
Entwurf einer Zustandsrückführung mit reduziertem Beobachter für eine 5 MW-Windturbine Bachelor-Thesis 09/2015
Implementation and testing of estimators for rotor effective wind speed Bachelor-Thesis 06/2015
Using Park's-Transformation for wind turbine control Proseminar 06/2015
Overview of model predictive control (MPC) for wind turbine application Proseminar 05/2015
Estimation of rotor effective wind speed Proseminar 03/2015
Modellierung und Regelung einer Windkraftanlage zur Reduzierung dynamischer Lagerlasten Master-Thesis 11/2014
Analyse und Vergleich zweier Simulationswerkzeuge zur aero- und elastodynamischen Berechnung von Windkraftanlagen Master-Thesis 10/2014
Optimization of floating wind turbines by modeling a control prototype Master-Thesis 10/2014

Praktika & Werkstudententätigkeit

Beim Projektpartner Industrial Science werden immer engagierte Studierende gesucht, die sich bereits während des Studiums als Werkstudent/In mit interessanten technischen Aufgabenstellungen befassen wollen. Weiterhin besteht die Möglichkeit bei Industrial Science studentische Pflicht- oder freiwillige Praktika zu absolvieren.

Mehr Infos: http://www.industrial-science.de

+

Publikationen & Konferenzbeiträge

Gruppiere nach: Datum | Typ des Eintrags | Keine Gruppierung
Springe zu: 2016 | 2015 | 2013 | 2012
Anzahl der Einträge: 11.

2016

Ritter, Bastian ; Schild, Axel ; Feldt, Matthias ; Konigorski, Ulrich :
The design of nonlinear observers for wind turbine state and parameter estimation.
EAWE Torque Conference 2016 - The Science of Making Torque from Wind
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2016)

Ritter, Bastian ; Schild, Axel ; Konigorski, Ulrich :
Making nonlinear state estimation techniques ready for use in industrial wind turbine control systems.
[Online-Edition: https://windeurope.org/summit2016/conference/programme/info....]
In: Wind Europe Summit 2016, 27.-29.9.2016, Hamburg.
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2016)

Ritter, Bastian ; Konigorski, Ulrich :
Entwurf nichtlinearer Beobachter zur Zustands- und Störgrößenschätzung für Windenergieanlagen.
Karlsruher Regel-Kreis 2016
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2016)

Schild, Axel ; Gros, Sebastien ; Ritter, Bastian :
High performance nonlinear model predictive control for wind turbines.
[Online-Edition: https://windeurope.org/summit2016/conference/programme/info....]
In: Wind Europe Summit 2016, 27.-29.9.2016, Hamburg.
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2016)

Ritter, Bastian ; Chrysalidis, Niko ; Konigorski, Ulrich :
Application of nonlinear Kalman filters to wind turbine state observation.
Proceedings of 12th EAWE PhD Seminar on Wind Energy in Europe
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2016)

Ritter, Bastian ; Schild, Axel ; Feldt, Matthias ; Konigorski, Ulrich :
The design of nonlinear observers for wind turbine dynamic state and parameter estimation.
[Online-Edition: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/753/5/05...]
In: Journal of Physics: Conference Series, 753 (5) 052029.
[Artikel], (2016)

2015

Ritter, Bastian ; Konigorski, Ulrich ; Eichhorn, Mike :
Overview of advanced control design for optimal wind turbine operation.
Energy, Science & Technology - International Conference and Exhibition (EST 2015) Karlsruhe, Germany
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2015)

Ritter, Bastian ; Fürst, Holger ; Konigorski, Ulrich ; Eichhorn, Mike :
Multivariable model for simulation and control design of wind turbines.
Proceedings of the 12th German Wind Energy Conference (DEWEK) Bremen, Germany
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2015)

Ritter, Bastian ; Konigorski, Ulrich :
Advanced multivariable control design for modern multi-MW wind turbines.
In: Proceedings of the 11th EAWE PhD Seminar on Wind Energy in Europe Stuttgart, Germany
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2015)

2013

Kubasiak, Nicolai ; Ritter, Bastian :
Verfahren zur Identifikation des Drehschwingungsverhaltens von Bogenoffsetdruckmaschinen.
In: 8. VDI-Fachtachtagung Schwingungen in Antrieben 2013. In: VDI-Berichte, 2197 .
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2013)

2012

Mink, Fabian ; Kubasiak, Nicolai ; Ritter, Bastian ; Binder, Andreas :
Parametric model and identification of PMSM considering the influence of magnetic saturation.
In: Proceedings of the 13th IEEE International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment (OPTIM) 2012.
[Konferenz- oder Workshop-Beitrag], (2012)

Diese Liste wurde am Mon Jan 16 09:09:12 2017 CET generiert.