• 제목/요약/키워드: 부유식 해상풍력

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풍력 및 파력발전으로 구성된 복합발전 시뮬레이션 모델 개발 (Hybrid Generation Simulation Model Development Composed of Wave-Offshore and Wind)

  • 김도현;김재혁;김교민;한병문
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.115-116
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    • 2015
  • 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 3MVA 용량의 풍력발전기와 2.4MVA 용량의 파력발전기로 구성되어 있는 부유식 파력-해상풍력 연계형 발전시스템 모델을 모의 할 예정이다. 각각의 발전시스템은 발전기, 발전기 컨버터, 전력망 컨버터, 전력망으로 구성되어 있고 시뮬레이션 결과를 통해 각각의 풍력 및 파력발전기에서 전력망의 유효전력과 무효전력을 완전히 독립적으로 제어 할 수 있음에 대하여 살펴 볼 것이다.

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초대형 부유식 해상구조물의 초기 설계를 위한 설계차트 개발 (Development of a Design Chart for the Initial Design Stage of Very Large Floating Structures)

  • 지광습;김진균;이승오;이필승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.315-324
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대규모 유탄성 해석을 통해 초대형 부유식 해상구조물의 설계 차트를 개발했다. 초기 설계단계에 본 챠트를 이용해서 고비용의 유탄성 해석을 사용하지 않고도 초대형 부유식 해상구조물의 유탄성 거동을 예측이 가능하다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 설계챠트 I, II을 개발하여 제시하였다. 설계차트 I은 특정 주파수의 파랑에 대한 구조물의 최대응력 응답진폭함수를 얻을 수 있도록 개발되었다. 설계차트 I의 경우 동일한 변장비와 무차원 구조강성계수를 갖는 모든 구조물에 적용이 가능하다. 설계챠트 I과 파랑스펙트럼의 적분을 통해 설계차트 II를 개발하였으며, Beaufort 풍력급에 따른 Bretschneider 스펙트럼을 적용해 해상의 환경요인을 고려하도록 구성되었다.

울산 부유식 해상풍력단지 조성에 따른 환경피해의 경제적 가치추정 - 서식지 등가성 분석법을 중심으로 - (The Maritime Environment Impact Assessment of Offshore Floating Wind Power in Ulsan - A Focus on Habitat Equivalence Analysis -)

  • 최수영;문범식;김태균
    • 한국항해항만학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.130-137
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 울산 부유식 해상풍력발전단지를 대상으로 서식지 등가성 분석법(Habitat Equivalency Analysis : HEA)을 적용한 가치평가를 통해 해당 해양공간 특성평가를 위한 객관적인 평가기준 제시에 있다. 울산 부유식 해상풍력발전단지 설립으로 인해 사용이 금지된 해역(5,017.6ha)에서는 상업적 피해, 생태계 파괴 등 여러 피해가 발생한다. 피해의 경제적 가치 규모 산정을 위한 대체 복원사업을 인공어초사업으로 선정하고 이를 HEA로 추정하였다. 추정 결과, 사회적 할인율 4.5%, 4년째부터 성숙도 100%를 기본 가정으로 한 경우 피해액은 약 457억원으로 나타났다. 본 연구에 사용된 HEA는 객관적이고 명확한 DATA를 기본으로 가치를 산정하기 때문에 해양공간 특성평가 시 발생할 수 있는 불합리성을 해결할 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구의 결과는 향후, 해양공간계획의 시행에서 발생 가능한 이해관계자들 간의 갈등 해소에 도움이 될 것이다.

제주 해양환경에 적합한 부유식 해상풍력발전기 계류선 설계 (Design of Mooring Lines of a Floating Offshore Wind Turbine in South Offshore Area of Jeju)

  • 정준모;김형준;전기영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권4호
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    • pp.300-310
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    • 2014
  • This paper presents a mooring design procedure of a floating offshore wind turbine. The environment data of south offshore area of Jeju collected from Korea Hydrographic and Oceanographic Administration(KHOA) are used for hydrodynamic analyses as environmental conditions. We considered a semi-submersible type floating wind turbine based on Offshore Code Comparison Collaborative Continuation(OC4) DeepCWind platform and National Renewable Energy Laboratory(NREL) 5 MW class wind turbine. Catenary mooring with studless chain is chosen as the mooring system. Important design decisions such as how large the nomial sizes are, how long the mooring lines are, how far the anchor points are located, are demonstrated in detail. Considering ultimate limit state and fatigue limit state based on 100-year return period and 50-year design life, respectively, longterm predictions of breaking strength and fatigue are proposed.

등가모델링기법을 이용한 5MW급 부유식 해상용 풍력발전기 구조동역학해석 (Structural Dynamics Analyses of a 5MW Floating Offshore Wind-Turbine Using Equivalent Modeling Technique)

  • 김명환;김동현;김동환;김봉영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.614-622
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    • 2011
  • In this study, the computational structural dynamic modeling of floating offshore wind turbine system is presented using efficient equivalent modeling technique. Structural dynamic behaviors of the offshore floating platform with 5MW wind turbine system have been analyzed using computational multi-body dynamics based on the finite element method. The considered platform configuration of the present offshore wind turbine model is the typical spar-buoy type. Equivalent stiffness and damping properties of the floating platform were extracted from the results of the baseline model. Dynamic responses for the floating wind turbine models are presented and compared to investigate its structural dynamic characteristics. It is important shown that the results of the present equivalent modeling technique show good and reasonable agreements with those by the fully coupled analysis considering complex floating body dynamics.

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부유식 해상풍력발전기의 자세제어장치 개발을 위한 환형 실린더 탱크의 슬로싱 실험 (Experiment on Sloshing of Annular Cylindrical Tank for Development of Attitude Control Devices of Floating Offshore Wind Turbines)

  • 서명우;정의봉;조진래
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.25-33
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    • 2013
  • The floating offshore wind turbines are usually exposed to the wave and wind excitations which are irregular and undirected. In this paper, the sloshing characteristics of annular cylindrical tank were experimentally investigated to reduce the structural dynamic motion of floating offshore wind turbine which is robust to the irregular change of excitation direction of wind and wave. The formula for the natural sloshing frequencies of this annular cylindrical tank was derived theoretically. In order to validate this formula, the shaking equipment was established and frequency response functions were measured. Two types of tank were considered. The first and second natural sloshing frequencies were investigated according to the depth of the water. It has been observed that between theoretical and experimental results shows a good agreement.

공기 동역학 하중이 부유식 해상 풍력 발전기의 계류선 응답에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Effect of Aerodynamic Loads on Mooring Line Responses of a Floating Offshore Wind Turbine)

  • 김형준;한승오;정준모
    • 대한조선학회논문집
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    • 제52권1호
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    • pp.43-51
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    • 2015
  • This paper presents effect of aerodynamic loads on mooring line responses of a floating offshore wind turbine. A Matlab code based on blade element momentum (BEM) theory is developed to consider aerodynamic loads acting on NREL 5MW wind turbine. The aerodynamic loads are coupled with time-domain hydrodynamic analyses using one-way interaction scheme of the wave and wind loads. A semi-submersible floating platform which is from Offshore Code Comparison Collaborative Continuation(OC4) DeepCWind platform is used with catenary mooring lines simply composed of studless chain links. Average values of mooring peak tensions obtained from aerodynamic load consideration are significantly increased compared to those from simple wind drag force consideration. Consideration of aerodynamic loads also yield larger tension ranges which can be important factor to reduce fatigue life of the mooring lines.

바람-파랑 오정렬과 요 오차가 15 MW급 부유식 해상풍력터빈의 출력 성능과 동적 응답에 미치는 영향 (Effect of Wind-Wave Misalignment and Yaw Error on Power Performance and Dynamic Response of 15 MW Floating Offshore Wind Turbine)

  • 이상원;김성건;김범석
    • 신재생에너지
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    • 제20권2호
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    • pp.26-34
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    • 2024
  • Floating offshore wind turbines (FOWTs) have been developed to overcome large water depths and leverage the abundant wind resource in deep seas. However, wind-wave misalignment can occur depending on the weather conditions, and most megawatt (MW)-class turbines are horizontal-axis wind turbines subjected to yaw errors. Therefore, the power performance and dynamic response of super-large FOWTs exposed simultaneously to these external conditions must be analyzed. In this study, several scenarios combining wind-wave misalignment and yaw error were considered. The IEA 15 MW reference FOWT (v1.1.2) and OpenFAST (v3.4.1) were used to perform numerical simulations. The results show that the power performance was affected more significantly by the yaw error; therefore, the generator power reduction and variability increased significantly. However, the dynamic response was affected more significantly by the wind-wave misalignment increased; thus, the change in the platform 6-DOF and tower loads (top and base) increased significantly. These results can be facilitate improvements to the power performance and structural integrity of FOWTs during the design process.