• 에너지공학
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• 제9권2호
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• pp.117-122
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• 2000

풍력발전시스템은 일정속과 가변속 풍력발전시스템으로 나누어진다. 일정속 풍력발전시스템은 유도발전기를 이용한 시스템이 주종을 이루고, 가변속 풍력발전시스템은 동기발전기-인버터로 이루어진다. 본 논문에서는 피치컨트롤이 장착된 두 시스템을 분석하여, 피치컨트롤의 제어 알고리즘을 유도하고 공기역학적 출력제어 국면에서 두 시스템의 출력제어를 비교 분석하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.610-617
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• 2005

가변속 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC 기반으로 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 바람 모델, 회전자 다이나믹스, 동기 발전기, 전력 변환기, 변압기, 배전 선로, 무한 모선 등으로 구성되어 있다. 특히 블레이드의 공기역학적 특성과 전력 변환기의 제어 전략도 포함되어 실질적인 풍력발전기의 동작 특성을 시뮬레이션 할 수 있다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 입력 풍속의 변동, 발전기 주변 부하의 변동, 계통측 전원 전압의 불평형 등의 다양한 조건에서 풍력발전기의 과도 상태 거동 특성을 확인하였다. 본 연구 결과는 앞으로 가변속 풍력발전기와 전력계통의 연계 운전시 신뢰성을 높이고 전력 시스템을 보호하기 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기기술인
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• 제246권2호
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• pp.38-41
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• 2003

풍력발전시스템에서 전기설비는 발전기를 위시하여 인버터, 변압기 및 변전시설과 기타 제어시스템으로 구성된다. 최근에 와서 대형 풍력터빈은 풍력 이용의 극대화를 위하여 가변속 풍력터빈이 채용되고 있다. 이에 따라 대형 발전기의 전압및 경제적인 측면에서 높은 전압의 기술 및 경제적인 측면에서 높은 전압의 채용이 불리함으로 저압을 채용할 수 밖에 없어 전력계통에 연결하기 위해서는 수십로 승압하며 중대형 풍력단지에서는 개별 풍력발전기에서 승압된 전력을 모아 이를 다시 특고압 변압기로 승압하여 대전력계통에 연결하게 된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.370-373
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• 2007

For the development of wind turbine, generally simulator is used. Simulator include wind turbine components. e.g blades, pitch and pitching method, rotor, yaw system, tower, drive train and so on. Few the more, it include a external circumstance. e.g wind speed, wind direction, air density. these basic parameters be used for the control of wind turbine by wind turbine controller in wind turbine simulator. The wind turbine controller can be designed in the wind turbine simulator. But a developer must make the real control system that will be made using PLC or PC or other processor. The developer must verify the function of control system. that is control algorithm , I/O function, communication, sequence and so on. This verification is possible if we substitute the real wind turbine control system for wind turbine controller in the simulator.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.69-74
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• 2010

풍력발전기가 계통에 연계되어 운전 중 바람의 변동에 따라 유효전력이 변동하면 연계지점에서는 전압변동이 발생하며 풍력발전기의 연계 위치 (PCC, Point of Common Coupling) 에 따라 그 값은 변동한다. 본 논문에서는 이러한 계통 연계 지점의 전압변동이 이상 전원에서 PCC지점까지의 등가 선로 임피던스와 풍력발전기 출력 전류의 곱에 비례함을 보였으며 이러한 전압변동을 억제하기 위하여 필요한 무효전력 요구량을 해석적인 방법으로 구하였다. 만일 풍력발전기 출력단 인버터의 용량 제한에 의해 무효전력 주입량에 한계가 있거나 전압변동 허용범위가 주어진 경우에는 그에 따라 무효전력 주입량을 변화시킬 수 있다. 제안된 알고리즘을 가변속 풍력발전시스템의 출력단 인버터에 사용하면 수시로 변동하는 유효전력에 따라 무효전력 요구량을 실시간으로 계산함으로서 PCC전압변동을 최소화할 수 있다. 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 실제 서해 도서지역에 설치된 소형 풍력발전기 및 전력 시스템 파라메터를 사용하여 Matlab과 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전력전자학회지
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• 제11권1호
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• pp.19-25
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• 2006

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.349-360
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• 2006

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.248-255
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• 1998

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.397-404
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• 2004

본 논문에서는 농형유도발전기를 이용한 계통연계형 풍력발전시스템의 가변속제어 기법이 제안된다. 농형유도발 전기는 간접벡터제어 방식으로 동작되는데 d-축 전류에 의해 여자가 제어되고 q-축 전류에 토크가 제어된다. 이 토크제어에 의해 발전기는 풍속의 변화에 대해서 항상 최대전력을 발생하도록 가변속 제어된다. 발전된 전력은 back-to-back PWM 컨버터에 의해 계통으로 공급된다. 계통측 컨버터는 q-축 전류 제어에 의해 직류링크 전압을 제어하고 d-축 전류 제어에 의해 계통측 역률을 제어할 수 있다. 제안된 기법은 M-G세트로 구성된 터빈시뮬레이터를 이용하여 실험적으로 검증된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.219-228
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• 2005

본 연구에서는 에너지 및 환경에 대한 문제가 대두되면서 기술 개발의 필요성이 높아지고 있는 풍력발전시스템에 대하여 750kW급 Geared Type 가변속 풍력 발전시스템을 개발하였다. 풍력발전시스템이 급속히 대용량화됨을 고려하여 MW급의 기술 조합이 반영되도록 설계하였으며, 베어링과 같은 국내 인프라가 부족한 구성품을 제외한 모든 구성기기들을 자체 설계/제작하였다. 블레이드는 국내 풍황에 적합하도록 자체 에어포일을 설계하여 개발하였으며, 가변속 제어를 위한 이중 여자 유도발전기 및 제어기와 Down sizing 구현을 위한 유성 및 헬리컬 기어 혼합형 증속기를 개발하여 시동 풍속 3.5m/s, 정지 풍속 25m/s, 정격 풍속은 12.7m/s이며 IEC 61400-1의 Class I 에 준한 750kW급 풍력 발전시스템을 개발하였다.