• Title/Summary/Keyword: 풍력발전터빈

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Sensitivity Analysis of Wind turbine System with Real Wind Conditions (실제 풍황 조건에 따른 풍력발전기의 민감도 분석방법 연구)

  • Yoon, Kwangyong;Rho, Joohyun;Kim, Hyunchul;Lee, Kwonhee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.182.2-182.2
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    • 2010
  • 설계단계의 풍력발전시스템 하중계산은 20년이 넘는 시스템 수명과 효율을 결정하는 중요한 부분이다. 일반적인 규정서 기반의 설계하중 계산은 실제 풍황 조건인 발전기 상호 간섭, 설치 지형의 특성 등을 상세히 묘사하기 어렵다. 풍력발전기 설계 단계에서 검토된 평균풍속 또는 난류강도 등이 규정(IEC, GL 등)을 만족한다 하더라도 설계값과 실제값은 서로 다른 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 기 설계된 풍력발전기가 최적 효율을 낼 수 있는 풍력단지의 풍황 특성(평균풍속과 난류강도 등)의 범위를 보다 정확하게 제시하여 설치되는 풍력발전기의 수명과 효율을 높이는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 당사의 2MW급 IEC Class II-A로 설계된 직접 구동형 풍력발전기에 대해, 다양한 평균 풍속(7m/s~10m/s)과 난류강도(14%~20%)를 고려한 하중 계산을 수행하였다. 하중 분석을 통해 실제 풍황 조건에 따른 극한하중 산출 및 피로수명의 민감도를 검토하여 풍력발전기 운용의 풍속과 난류강도의 최적범위 제시하여 발전단지 설계에 활용할 수 있도록 하였다.

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Flow Analysis on a 1kW-class Horizontal Axis Wind Turbine Blade for Hybrid Power Generation System (복합발전 적용을 위한 1kW급 수평축 풍력터빈 유동해석)

  • Lee, Jun-Yong;Choi, Nak-Joon;Choi, Young-Do
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.60.2-60.2
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    • 2011
  • This study is to develop a 1kW-class small wind turbine blade which will be applicable to relatively low speed regions. For this blade, a high efficiency wind turbine blade is designed and a light and low cost composite structure blade is adopted considering fatigue life. In this study, shape design of 1kW-class small wind turbine blade for hybrid power generation system is carried out by BEMT(blade element momentum theory). X-FOIL open software was used to acquire lift and drag coefficients of the 2D airfoils used in power prediction procedure. Moreover, pressure and velocity distributions are investigated according to TSR by CFD analysis.

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Development of a Wind Turbine Condition Monitoring System (풍력 단지 상태감시시스템 개발사례)

  • Kim, Young-Key;Kim, Young-Min;Lee, Jae-Sun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.160-162
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    • 2013
  • 본 연구에서는 풍력터빈 감시의 특성을 고려하여 전용 상태 감시 시스템을 설계하고 개발하였다. 하드웨어 및 소프트웨어를 모두 개발하였다. 프론트엔드, 서버 및 클라이언트의 구성을 갖추고 있으며 규격과 가이드에 맞는 측정 및 분석 방법을 갖추고 있다. 현재 영흥풍력 발전단지에 17기의 시스템이 설치되어 현재 상용 운전되고 있다.

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Fluid-structure interaction analysis on a low speed 200 W-class gyromill type vertical axis wind turbine rotor blade (200 W급 자이로밀형 수직축 풍력터빈 로터 블레이드 유체-구조 연성 해석)

  • Cho, Woo-Seok;Choi, Young-Do;Kim, Hyun-Su
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.37 no.4
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    • pp.344-350
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    • 2013
  • The purpose of this study is to examine the structural stability of a low speed 200 W class gyromill type vertical axis wind turbine system. For the analysis, a commercial code is adopted. The pressure distribution on the rotor blade surface is examined in detail. In order to perform unidirectional FSI(Fluid-Structure Interaction) analysis, the pressure resulted from CFD analysis has been mapped on the surface of wind turbine as load condition. The rotational speed and gravitational force of wind turbine are also considered. The results of FSI analysis show that the wind turbine reveals an enough structural margin. The maximum structural displacement occurs at trailing edge of blade and the maximum stress occurs at the strut.

Wind Turbine Blade Damage Analysis using Fluid-Structure Interaction (유체-고체 연성해석을 통한 풍력 터빈 블레이드 손상률 해석)

  • Kim, J.H.;Lee, J.H.;Kim, C.W.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.560-564
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    • 2008
  • 풍력발전에 사용하는 풍력터빈의 블레이드의 적어도 20년 이상의 설계수명이 요구된단. 블레이드는 바람에 의한 압력, 지지대 구조에 의해서 가해지는 힘과 모멘트에 의해 블레이드에 변형이 가해진다. 특히 바람에 의해 블레이드는 연속적인 하중을 받아서 재료를 손상시킨다. 본 연구에서는 블레이드와 허브로 구성된 모델을 이용하여, 전산유체해석을 일차적으로 수행하여 블레이드 주변의 압력분포를 구하였다. 계산된 압력을 이용하여 다음 단계로 유한요소해석을 수행하여 블레이드 재료에 발생하는 응력을 계산하여 피로해석을 수행하였다. 피로해석을 통해 재료에 미치는 손상률을 구하였다. 다양한 블레이드 피치 각도과 바람의 속도에 따라 해석결과를 비료 분석하였다.

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Injection of Rotor Current for DFIG-Based Wind Turbine to Improve Transient State under Voltage Dips (DFIG 풍력터빈의 계통 저전압 발생 시 과도상태 개선을 위한 회전자 전류 주입 방법)

  • Kim, Tae-Hyeong;Kim, Soo-Bin;Song, Seung-Ho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.465-466
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    • 2019
  • 전 세계적으로 지구 온난화와 화석연료 고갈로 재생 에너지의 수요가 증가하고 있다. 풍력발전은 전체 재생 에너지의 20% 이상을 차지하며, 2020년 까지 792 GW가 설치될 것으로 전망하고 있다. DFIG(이중여자 유도 발전기)타입의 풍력 터빈은 전력변환장치의 용량이 작은 장점이 있지만, 고정자 권선이 계통과 연결되어 계통 저전압 발생 시 제어가 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 계통 저전압 발생 시 고정자 회로의 과도상태에 대해 정리하고, 과도상태를 개선하기 위한 회전자 전류 주입 방법 대해 제시하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Development of an educational wind turbine control equipment (교육용 풍력터빈제어 실습장치 개발)

  • Huh, Jun-Young;Park, Sung-Su
    • The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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    • v.3 no.2
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    • pp.75-82
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    • 2011
  • Recently the technology of green growth became more important role among the problems of running out of fossil fuels and global warming. To procure a new growth power combined with energy and green growth, a lot of investment for wind power, photovoltaics system, fuel cell and biofuel expanded day by day. Among these, wing power has a merit of a highly economic and no discharge of toxic substance. These days government and industrial companies actively support the development of wind power technology with lots of investment, but domestic related education and equipment still stay in research level when it is compared with foreign advanced countries which lead the wind power technology. Therefore to expand the base of basic skill required in the related industrials and to advance technology, we are in the situation to be needed a development of a new curriculum and educational equipment which is analogous with the actual industrial system. In this paper a development of a new educational equipment for the learning of turbine control is introduced. This educational equipment has been developed for students to get easy understanding for the theory of wind turbine control. And finally to demonstrate the effect of the use of the developed equipments and curriculum a questionnaire carried out.

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해외동향

  • Korea Electrical Manufacturers Association
    • NEWSLETTER 전기공업
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    • no.98-23 s.216
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    • pp.18-30
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    • 1998
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Study on Combined Use of Inclination and Acceleration for Displacement Estimation of a Wind Turbine Structure (경사 및 가속도 계측자료 융합을 통한 풍력 터빈의 변위 추정)

  • Park, Jong-Woong;Sim, Sung-Han;Jung, Byung-Jin;Yi, Jin-Hak
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.35 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • Wind power systems have gained much attention due to the relatively high reliability, good infrastructures and cost competitiveness to the fossil fuels. Advances have been made to increase the power efficiency of wind turbines while less attention has been focused on structural integrity assessment of structural sub-systems such as towers and foundations. Among many parameters for integrity assessment, the most perceptive parameter may be the induced horizontal displacement at the hub height although it is very difficult to measure particularly in large-scale and high-rise wind turbine structures. This study proposes an indirect displacement estimation scheme based on the combined use of inclinometers and accelerometers for more convenient and cost-effective measurements. To this end, (1) the formulation for data fusion of inclination and acceleration responses was presented and (2) the proposed method was numerically validated on an NREL 5 MW wind turbine model. The numerical analysis was carried out to investigate the performance of the propose method according to the number of sensors, the resolution and the available sampling rate of the inclinometers to be used.