• Composites Research
• /
• 제25권2호
• /
• pp.54-61
• /
• 2012

본 연구에서 유리섬유/에폭시 복합재를 이용한 2 MW 풍력터빈 시스템 타워에 대한 특정 구조설계 절차가 하중 분석, 단계적 설계 변경 통한 최적 구조설계 및 해석을 통해 새로이 제안되었다. 최적 타워 설계는 풍력터빈 시스템 단가의 20% 이상을 차지하는 중요한 구조물 이다. 타워 구조 설계 시, 풍하중, 블레이드, 나셀, 타워 등에 의한 자중, 블레이드 공기 역학적 항력 등의 3가지 하중이 고려된다. 초기의 복합재 구조설계는 단순 설계기법과 혼합설계기법을 병용 하였다. 상용 유한요소 해석 프로그램인 MSC.NASTRAN/PATRAN을 통하여 구조적 안전성을 검토 하였다. 최종 제안한 타워 형상은 모든 설계 요구조건을 충족함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.29-36
• /
• 2007

태양 전지, 연료 전지 및 소규모 풍력발전 등 소규모 분산 전원의 보급에 따라, 소규모 전력 수용가측의 전원 구성은 종래의 단일 전력 사업자로부터 전원을 공급 받는 방식에서 분산 전원과 연계하여 동시에 사용하는 방식으로 바뀌고 있다. 이에 따라 분산전원을 사용하는 수용가에서는 계통과 연계하여 운전되는 분산 전원에 대한 상시 감시 제어 시스템이 요구된다. 이에 본 논문에서는 감시제어 시스템을 구성하는데 필수적으로 요구되는 계통의 전압, 전류 등을 측정하기 위한 시스템을 구현하였다. 그리고 계통의 정상상태는 물론 전원 투입과 탈락 시, 부하의 급격한 증감 시 발생하는 과도현상 데이터 등을 실시간으로 계측하고, 측정된 데이터들을 여러 가지 목적으로 사용할 수 있도록 USB 통신을 이용 PC로 전송하여 저장한다. 또한 PC에 전송된 데이터를 계측기를 사용한 측정 결과와 비교하여 제작한 시스템의 신뢰성을 검증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.240-248
• /
• 2016

본 기술개발의 목적은 선박제조에 적용되는 태양광 발전시스템 및 풍력 Sail 돛 제어장치 설비를 이용하여 친환경 레져보트인 '풍력 Sail 돛 제어장치를 이용한 태양광 레져보트' 시제품을 제작 및 개발하는데 주안점이 있으며, 이 과정에서 제작된 시제품에 대한 성능평가를 수행하여 제반 평가항목에 대한 정량적 수치 및 개발 목표치를 확보하고자 함에 있다. 특히, 평가항목 중 중요 항목에 해당되는 Sail Up/Down System 및 Mast Turning System과 관련하여 최적의 풍향 및 풍속을 적용할 수 있는 돛 제어장치의 특성(시간, 각도 등)을 평가하는데 신중한 검토를 하였으며, 기타 평가항목 중 주요 항목에 해당하는 풍향 감지 정도(%), 순간 충전 최대 전력(W) 및 최대 운항 시간(hr) 등에 대해서도 최적의 정량적 수치를 획득하는데 그 중요성을 두었다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.595-606
• /
• 2022

한국은 단위기 발전기 용량 1.4 GW, 20 GW를 초과하는 몇 개 지역의 대단위 발전단지, 대단위 발전단지에서 발전력을 인출하는 2~3개의 초고압 송전선로, 비수권에서 수도권으로 발전력을 수송하는 6개의 초고압 송전선로 구성 등 대용량 발전, 대규모 송전시스템 등 전통적인 전력계통 시스템의 특징을 가지고 있다. 이런 전력계통 특성으로 신재생에너지 진입 단계는 낮으나 주파수 안정도 문제 등으로 일부 발전기 출력 감발을 시행하고 있으며 향후 신재생에너지 확대 정책으로 전력계통 안정도 유지 문제가 가장 중요한 현안으로 떠오를 전망이다. 태양광, 풍력발전 같은 비관성 인버터 기반 신재생에너지 급증시 독립계통에서 전력계통 안정도를 향상시키는 수단은 Natural 관성 자원인 동기조상기와 가상 관성 자원인 BESS를 계통에 설치하는 것이다. 본 연구에서는 신재생에너지가 계통안정도에 미치는 영향을 분석하고 최저주파수를 유지하기 위한 BESS 효과를 계통 모의를 통하여 분석하였다. 발전제약 용량에 따른 BESS 효과는 최대 122.81%에 도달하는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권3호
• /
• pp.237-243
• /
• 2012

5MW급 풍력발전용 기어박스의 효율적인 구조해석과 근사모델을 생성하여 경량화를 위한 형상 최적설계를 수행하였다. 풍력발전용 기어박스의 구조는 기어 트레인, 축, 베어링, 하우징과 같이 복잡한 구성요소로 이루어져 있어 구조해석에 많은 요소 수를 요구하고 있다. 본 연구에서는 헬리컬 기어의 치강성 계수를 고려한 효과적인 기어박스의 구조해석 모델을 생성하였다. 치강성 계수를 사용한 유성 기어열은 상대적으로 적은 요소 수와 해석시간으로도 전체 기어박스 시스템의 구조해석과 형상 최적화를 가능케 한다. 치강성을 이용한 단순화된 해석모델과 근사모델을 적용하여 하우징 무게에 영향이 큰 부위의 두께를 설계변수로 설정하여 케이스 최적설계안을 도출하였으며, 최적설계를 위해 사용된 근사모델의 신뢰성과 최적 기어박스 하우징 형상의 수치해석을 통해 타당성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
• /
• pp.36-36
• /
• 2000

The paper presents a speed control algorithm for a full pitch-controlled wind turbine system. Torque of a blade generated by wind energy is non-linear function of a wind speed, angular velocity, and pitch angle of the blade. The design of a cor_troller, in general, is performed by linearizing the torque in the vicinity of a operating point assuming the angular velocity of the blade is constant. For speed control, however, the angular velocity is no longer a constant, so that linearization of the torque in terms of a wind speed and pitch angle is impossible. In this study, a reference pitch model is derived in terms of a wind speed, angular velocity, and pitch angle, which makes it possible to design a controller without linearizing the non-linear torque model of the blade. The validity of the algorithm is demonstrated with the results produced through sets of experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.97-98
• /
• 2015

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV)발전, 풍력(WT)발전시스템 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어려운 문제로 인해 일반적으로 배터리 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 대용량 에너지 저장 시스템용 전력변환장치 및 제어기의 설계와 현실적인 검증이 가능한 MW급 PCS 성능검증용 배터리 모의장치를 개발하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
• /
• pp.545-548
• /
• 2012

1차 에너지 소비량은 계속 증가 되고 있는데 화석연료의 고갈과 기후문제 등으로 소비량을 줄이기 위해 원자력발전과 신재생에너지인 풍력 및 태양광 등이 현재 증가하고 있다. 하지만 증가하는 부하에 대한 대응방안으로 원자력 발전소는 가변제어가 아닌 고정방식이기 때문에 기저부하에 대한 공급을 담당하고 신에너지는 발전량이 일정하지 않기 때문에 또한 피크부하 대응에 불가능하다 그러므로 양수발전소 또는 다른 발전소를 통해 피크부하를 관리하고 있는 상황이다. 하지만 단 몇 시간의 피크부하를 위해 지속적인 발전소를 지을 수 있는 부지도 없고 건설시간도 매우 많이 걸리는 단점이 있다. 본 논문에서는 양수발전 또는 다른 발전소를 대체할 수 있는 전력저장시스템(BESS)의 부하평준화효과에 대한 경제성평가 기법에 대하여 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.533-534
• /
• 2012

전 세계적으로 지구 온난화 문제가 빠른 속도로 확산되고 있는 가운데 태양전지 또는 풍력발전기를 이용한 발전 시스템이 심화 되어 지구환경 문제와 에너지 문제를 해결하는 수단으로 큰 기대를 받고 있다. 본 논문에서는 Zigbee와 Bluetooth 기반의 센서 네트워크 기술을 복합 발전기 모니터링 분야에 적용하여 무선 통신 네트워크를 구성하는 것을 목표로 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.2737-2743
• /
• 2015

풍력발전은 풍력단지가 전력계통과 접속되는 모선의 전압을 유지 또는 제어하기 위한 충분한 무효전력을 공급할 수 있어야 한다. 하지만 풍력단지와 계통 접속점(POI - Point of Interconnection) 모선을 연결하는 선로의 무효전력 손실 때문에 풍력터빈의 무효전력공급은 접속점의 전압을 제어하기에는 불충분하다. 이 문제는 접속점에 STATCOM(Static Synchronous Compensator)과 같은 부수적인 무효전력 보상장치를 설치하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 제시하는 STATCOM과 Switched-Shunt, 탭변환 변압기와 같은 기존의 무효전력 보상장치의 협조제어를 사용하면 더욱 효과적으로 접속점 모선의 전압을 제어할 수 있다. 본 논문에서 제시한 방법을 이용하여 초기부하에 대하여 임의의 부하 변동률을 가지는 모의 시스템에 적용한 결과 접속점 모선의 전압강하는 60%이상 개선되었고 부하 모선의 전압은 정격전압의 95%이상을 유지하였다.