최근 지구 환경문제에 대한 국제적 관심이 높아지고 있는 가운데 신재생 에너지의 도입에 대한 중요성이 더욱 부각되고 있다. 풍력발전은 신재생 에너지의 한 분야로써 미래의 대체에너지 자원으로 주목받고 있으며 이에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 풍력발전시스템 가운데 타워구조물은 지속적이고 안정된 발전을 위해 중요한 역할을 하고 있으며 다양한 해석모델을 활용하여 연구개발이 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 다양한 풍력터빈타워의 해석모델이 고유진동수 해석결과에 미치는 영향에 대해 분석해 보았다. 해석결과 타워의 세부적 부분을 타워 강재 단위중량으로 치환한 모델은 1차 고유진동수와 0.14%의 차이를 보여 모델링의 간소화가 가능 할 것으로 판단하였으며, 경계조건의 따라 고유진동수가 10%이상의 차이가 발생하는 것을 보아 단순 고정단 해석은 실제 거동을 나타내지 못하는 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 적합한 해석모델링 기준을 확립하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
독립형 태양광발전시스템은 배전선로와 계통 연계되지 않고 독립적으로 운영된다는 장점이 있어 시공설비가 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있지만 MPPT를 포함한 컨버터와 생산된 에너지를 배터리에 저장하기 위한 충전회로 및 배터리 매니징 회로가 요구된다. 기존의 대체에너지분야의 이용은 복합발전의 형태보다는 하나의 발전 형태를 주로 채택하고 있으나 태양광/풍력 복합발전시스템을 최적설계하고 배터리능력을 향상시켜 설치가격을 합리화 할 수 있는 통합형 제어시스템이 필요하다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권2호
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pp.365-373
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2008
When the wind power system is planned to construct, it is important to understand the physical, chemical and mechanical properties of sediment. Especially, If it is the seabed unconsolidated sediment, we need to experiment on sediment through seabed unconsolidated sediment test and sediment survey. Because the sediment's properties are different as its formation, accumulation and load, unconsolidated sediment is difficult to be expected to its behavior. So we can estimate suitability for mechanical material and decrease the uncertainty through seabed unconsolidated sediment test. Seabed unconsolidated sediment test can be experimented in laboratory or in-situ as purpose, in-situ condition, economic problem. In this study, we sampled the seabed unconsolidated sediment at offshore around Korea Maritime University and measured properties of sediment through the laboratory test, showed the effect on physical properties of seabed unconsolidated sediment when the wind power system is planned to construction.
A severely cold weather condition of King Sejong Station, Antarctica becomes a very severe condition for an installation/operation of wind generation system. When the existing wind generation system works, it may cause a damage and destruction of wind generation system and can bring about big problems in terms of the power quality. Accordingly, it is essential to obtain technologies for the installation and operation of small wind generation system for the polar region's wind generation, and to assess and demonstrate the performance in the severely-cold environment and the polar wind generation system's development, supplementation, alteration. Also, as the available power of King Sejong Station, Antarctica, the diesel generator has been mainly used, and the wind generator has been used in the hybrid form. Wind generation and diesel generation has the different load following control each other. In the wind generation, the generated power very rapidly changes according to the change of the velocity of the wind. On the other hand, the diesel generation shows very gentle change in the velocity of output. Therefore, the study is intended to analyze the 10kw small wind generator-diesel generator's power quality of King Sejong Station, Antarctica, which is the hybrid system installation area.
본 논문에서 DC 마이크로그리드의 동작분석을 위한 하드웨어 시뮬레이터의 개발에 관해 기술하고 있다. 이 하드웨어 시뮬레이터는 분산전원으로 풍력발전, 태양광 발전, 연료전지를, 그리고 에너지저장으로 슈퍼커패시터, 배터리를 포함하고 있다. 또한 전체시스템의 에너지관리와 상태모니터링을 수행하는 중앙제어기를 포함하고 있어 이더넷을 기반으로 한 통신을 통해 각 분산전원과 에너지저장에 탑재된 하위제어기와 연계되어있다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 실제 상황을 고려한 DC 마이크로그리드의 성능분석에 활용될 것으로 기대된다.
Nowadays, the utilization of renewable energy sources like wind energy is considered one of the most effective means of generating massive amounts of electricity. This is evident in the rapid increase of wind farms all over the world which comprise a huge number of wind turbines. However, the drawback of utilizing wind turbines is that it requires maintenance, which could be a costly operation. To keep the wind turbines in pristine condition so as to reduce downtime, the implementation of CMS (Condition Monitoring System) and FDS (Fault Detection System) is mandatory. The efficiency and accuracy of these systems are crucial in deciding when to carry out a maintenance process. In this paper, a fault detection system based on intelligent clustering method is proposed. Using SCADA data, the clustering model was trained and evaluated for its accuracy through rigorous simulations. Results show that the proposed approach is able to accurately detect the deteriorating condition of a wind turbine as it nears a downtime period.
To mitigate the environmental impacts of the energy sector, the government of South Korea has made a continuous effort to facilitate the development and commercialization of renewable energy. As a result, the efficiency of renewable energy plants is not a consideration in the potential site selection process. To contribute to the overall sustainability of this increasingly important sector, this study utilizes the Black-Scholes model to evaluate the economic value of potential sites for off-site wind farms, while analyzing the environmental mitigation of these potential sites in terms of carbon emission reduction. In order to incorporate the importance of flexibility and uncertainty factors in the evaluation process, this study has developed a site evaluation model focused on system dynamics and real option approaches that compares the expected revenue and expected cost during the life cycle of off-site wind farm sites. Using sensitivity analysis, this study further investigates two uncertainty factors (namely, investment cost and wind energy production) on the economic value and carbon emission reduction of potential wind farm locations.
본 연구는 InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoff) Offshore Wind 모형을 활용하여 제주도 장선주 인근 해역의 해상풍력 에너지 자원을 평가하였다. 초단기 기상분석 및 예측 시스템(KLAPS)의 재분석 자료를 이용하여 제주도 인근 해역의 풍력밀도를 계산하고 터빈 조성비용, 터빈의 운영 효율, 해저케이블 설치비용, 20년 운영시나리오, 유지관리비 등을 고려하여 168MW 해상풍력 단지를 설치하였을 때의 순현재가치를 산정하였다. 제주도 인근 해역의 풍력밀도 분포도를 통하여 제주도 서쪽해역과 동쪽해역에 높은 풍력자원이 있음을 알 수 있었으며, 대부분의 서측해역과 동측해역은 $400W/m^2$ 이상의 높은 풍력밀도를 보였다. 제주지역 해상풍력발전에 대한 순현재가치를 가시적으로 평가하기 위하여 5등급으로 구분하였으며, $400W/m^2$ 이상의 풍력자원이 존재하는 서측 해역에서 높은 순현재가치를 보였다. InVEST Offshore Wind 모형은 다양한 운영시나리오에 대하여 최적의 공간정보를 신속하게 제공해 줄 수 있으며, 해양생태계서비스 평가 결과와 혼용하여 사용한다면 보다 효율적인 해양공간을 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
This paper presents a modeling and simulation of a utility-connected wind energy conversion system with a link of a rectifier and an inverter. It discusses the maximum power control algorithm for the wind turbine and presents the relationship of wind turbine output, rotor speed, power coefficient, tip-speed ratio and wind speed when the wind turbine is operated under the maximum power control algorithm. The control objective is to extract maximum power from wind and transfer the power to the utility. This is achieved by controlling the pitch angle of the wind turbine blades. Pitch control method is mechanically complicated, but the control performance is better than that of the stall regulation method. The simulation results performed on MATLAB will show the variation of generator's rotor speed, pitch angle, and generator output.
This paper presents the MPPT(Maximum Power Point Tracking)control method of the PMSG wind generation system using the turbine model with a squirrel cage induction motor. The torque of squirrel cage induction turbine model is controlled by mathematization of speed characteristics of real blade. In this paper, maintenance and cost issues into consideration, except for previous method using information of the velocity of the wind speed sensor, the algorithm is presented. The algorithm is controlled by tracking the optimal point, the generator speed and maximum grid power. The vector controls of the generator side converter and the grid side converter are controlled respectively to obtain maximum torque and regulate unity power factor. With Psim simulations and experiments, the efficiency of squirrel cage induction turbine model and the validity of control algorithm are verified.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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