Power Take-Off and Control for Contra-Rotating Pump-Turbines in Hydropower Storage

Promovendus/a
Truijen, Daan
Faculteit
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Vakgroep
Vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering
Curriculum
Master in de industriële wetenschappen: elektrotechniek - afstudeerrichting elektrotechniek, Universiteit Gent, 2020
Academische graad
Doctor in de industriële wetenschappen: elektromechanica
Taal proefschrift
Engels
Vertaling titel
Aandrijving en regeling van contraroterende pompturbines in waterkrachtopslag
Promotor(en)
prof. Jeroen De Kooning, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering - prof. Kurt Stockman, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering
Examencommissie
voorzitter prof. Filip De Turck (academisch secretaris) - prof. Guillaume Crevecoeur, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering - prof. Emmanuel De Jaeger, Université catholique de Louvain - prof. Antonio Jarquin Laguna, Technische Universiteit Delft (Nederland) - prof. Lieven Vandevelde, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering - promotor prof. Jeroen De Kooning, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering - promotor prof. Kurt Stockman, vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering

Korte beschrijving

Om hernieuwbare energie verder te kunnen integreren, wordt energieopslag van groeiend belang. Waterkrachtopslag is een mature technologie met een lange levensduur, maar is traditioneel beperkt tot bergachtige regio’s. Het Europese ALPHEUS-project doorbreekt dit d.m.v. een contra-roterende pomp-turbine (CR RPT) met twee tegengesteld draaiende impellers, die de efficiëntie verhoogt bij lage valhoogtes. Dit proefschrift beschrijft het ontwerp van de aandrijving en controle waarmee de CR RPT kortetermijnopslag en netdiensten, zoals frequentiereserve, kan leveren. Eerst worden twee aandrijvingsconcepten ontworpen met axiale-flux (AF) PMSMs, waarbij de impellers worden aangedreven met een variabele snelheidsverhouding. Naast een velg-gedreven concept, wordt een nieuwe asymmetrische as-gedreven aandrijving met coaxiale assen voorgesteld. Daarna worden twee nieuwe regelstrategieën voorgesteld die zijn ontworpen om de vermogensrespons en efficiëntie te optimaliseren. Hierbij worden dynamische vermogensbeperkingen toegepast om te voldoen aan de netvereisten voor frequentiereserve. Eerst wordt een feedback-gebaseerde controle voorgesteld, die o.b.v. een offline optimalisatie de juiste snelheden aanstuurt bij een nieuw vermogensreferentie. Hier worden de vermogensbeperkingen omgezet in koppelbeperkingen. Om de controle te valideren wordt een testopstelling ontwikkeld met een CR~RPT en AF-PMSMs op verkleinde schaal. Daarnaast wordt een niet-lineaire 'model predictive controller' (MPC) voorgesteld. Naast een verminderde actuatorinspanning, versnelt de MPC de vermogensrepons aanzienlijk, met een verwaarloosbaar verlies aan efficiëntie.

Praktisch

Datum
Vrijdag 16 januari 2026, 17:30
Locatie
raadzaal A.0.104, Campus Kortrijk, gebouw A, gelijkvloers, Sint-Martens-Latemlaan 2B, 8500 Kortrijk
Livestream
Volg online

Meer info

Contact
doctoraat.ea@ugent.be