• 제목/요약/키워드: 풍력발전 시스템

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녹색 에너지 자립섬을 위한 스마트 그리드 운영 프레임워크 (Smart Grid Operating Framework For Renewable Energy Island)

  • 박지헌;류광렬
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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    • pp.25-28
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    • 2014
  • 에너지 자립섬은 외부 전력의 유입이 어려운 상황에서 풍력/태양광 발전과 같은 재생 에너지를 주요 발전원으로 운영하는 섬이다. 에너지 자립섬의 운영을 위해서는 전력 수요와 공급량을 예측하여 발전기, 송배전 시스템, ESS 등의 운영 계획 수립이 필요한데 수요 및 공급의 예측은 기상 상황 및 시간 등의 다양한 요소에 영향을 받으므로 예측이 어렵다. 이러한 특성을 감안하여 효율적인 전력망 운영을 위해 기계 학습을 기반으로 한 스마트 그리드 운영 프레임워크의 활용을 통해 이 문제를 해결하고자 한다. 본 논문에서는 자립섬 운영 계획 수립에 필요한 구성 요소를 파악하고 요소들 간의 연계 관계를 분석하여 운영 시스템의 프레임워크 설계안을 제시한다.

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전력변환장치 설계를 통한 연료전지 발전시스템 구성 (Configuration of Fuel Cell Power Generation System through Power Conversion Device Design)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.129-134
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    • 2021
  • 최근 급속한 산업 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 전력 수요가 점차 증대되고 있고 이러한 전력수요 급증에 의해 화석연료 의존도가 높은 우리나라의 경우 국제환경 규제에 의한 온실가스 배출량의 감축 및 동결은 바로 산업 활동의 위축을 가져오게 된다. 이에 따라 환경을 국가의 산업생산 활동과 연계시키고자 하는 선진국과의 경쟁에서 많은 어려움이 발생하고 있고 이에 대한 대책으로 대체 에너지의 개발이 세계적으로 큰 관심거리가 되고 있다. 이러한 새로운 발전방식 중 비교적 용량이 작은 소규모의 발전설비는 태양광발전 (Photovoltaic generation), 풍력발전 (Wind power generation), 연료전지발전 (Fuel cell generation) 등이 있다. 그중 실용화에 있어서 중요한 요소인 연속운전 및 높은 발전효율, 장기적인 내구성을 고려할 때 가장 주목을 받는 것이 연료전지이다. 연료전지 기술은 화석연료 사용에 따른 공해요인의 제거 및 전력산업 구조조정에 따른 분산형 전원으로서 개발 및 보급 가능성이 큰 새로운 형태의 발전방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지에서 발생하는 직류전원을 입력으로 하여 최종적으로 우리 일상생활에서 사용하는 교류전원을 얻는 데 필요한 전력변환 회로를 설계하여 연료전지 발전시스템을 연구 및 구성하였다.

풍력발전용 소형복합재 블레이드의 실규모 구조시험 (Full Scale Structural Testing of Small Wind Turbine Composite Blade)

  • 김홍관;김태성;이장호;문병영;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1407-1413
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    • 2011
  • 소형풍력발전시스템의 복합재 블레이드에 대한 실규모 구조시험 및 이를 모사한 구조해석을 통하여 설계 타당성을 검증하였다. 먼저 IEC 61400-2 에 규정된 설계 요구조건의 만족을 위하여 정격 풍속 및 IEC 61400-2 Case H 의 최악 조건에 대한 구조해석을 수행하고 이를 통하여 적층 순서 및 적층 두께를 결정하였다. 또한 이러한 구조해석의 타당성 검증을 위하여 IEC 61400-23 에 따라 구조해석과 동일한 하중조건에서의 실규모 구조시험을 실시하였다. 이러한 실규모 구조시험을 통한 구한 블레이드의 하중-변위 선도 및 표면의 변형률 특성을 이용하여 블레이드의 구조적 안전성을 평가하였다.

유연핀을 적용한 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동응답 해석 (Dynamic Response Analysis of 2.5MW Wind Turbine Gearbox with Flexible Pins)

  • 조진래;정기용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.37-44
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    • 2016
  • 본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.

3MW급 해상풍력 발전시스템 개발 (3MW Class Offshore Wind Turbine Development)

  • 주완돈;이정훈;김정일;정석용;신영호;박종포
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.491-494
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    • 2009
  • This paper introduces the design concepts and characteristics of WinDS3000$^{TM}$ which is a trade mark of Doosan's 3MW offshore/onshore wind turbine. WinDS3000$^{TM}$ has been designed in consideration of high RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Serviceability) and cost effectiveness for the TC Ia condition in GL guideline. An integrated drive train design with an innovative three-stage gearbox has been introduced to minimize nacelle weight of the wind turbine and to enhance a high reliability for transmission. A permanent magnet generator with full converter system has been introduced to get higher efficiency in part load operation, and grid friendliness use of 50 Hz and 60 Hz grid. A pitch regulated variable speed power control with individual pitch system has been introduced to regulate rotor torque while generator reaction torque can be adjusted almost instantaneously by the associated power electronics. An individual pitch control system has been introduced to reduce fatigue loads of blade and system. The wind turbine has been also equipped with condition monitoring and diagnostic systems in order to meet maintainability requirements. And internal maintenance crane in nacelle has been developed. As a result, the maintenance cost was dramatically reduced and maintenance convenience also enhanced in offshore condition.

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비대칭 형상 파력발전 로터의 선형 거동에 대한 수치적·실험적 연구 (Numerical and Experimental Study on Linear Behavior of Salter's Duck Wave Energy Converter)

  • 김동은;;고행식;이혜빈;배윤혁
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.116-122
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    • 2019
  • Among the various wave power systems, Salter's duck (rotor) is one of the most effective wave absorbers for extracting wave energy. The rotor shape is designed such that the front part faces the direction of the incident wave, which forces it to bob up and down due to wave-induced water particle motion, whereas the rear part, which is mostly circular in shape, reflects no waves. The asymmetric geometric shape of the duck makes it absorb energy efficiently. In the present study, the rotor was investigated using WAMIT (a program based on the linear potential flow theory in three-dimensional diffraction/radiation analyses) in the frequency domain and verified using OrcaFlex (design and analysis program of marine system) in the time domain. Then, an experimental investigation was conducted to assess the performance of the rotor motion based on the model scale in a two-dimensional (2D) wave tank. Initially, a free decay test (FDT) was carried out to obtain the viscous damping coefficient. The pitch response was extracted from the experimental time series in a periodic regular wave for two different wave heights (1 cm and 3 cm). In addition, the viscous damping coefficient was calculated from the FDT result and fluid forces, obtained from WAMIT, are incorporated into the final response of the rotor. Finally, a comparative study based on experimental and numerical results (WAMIT & OrcaFlex) was performed to confirm the performance reliability of the designed rotor.

태양광.풍력 복합발전 시스템의 최적용량 선정 (A least component size design of PV-Wind Hybrid System)

  • 유권종;송진수;노명근;성세진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.1939-1941
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    • 1997
  • In this paper, we simulated the performance of the Cheaju island and developed the hybrid power system based on a least component size design option. This paper performed simulation of economic relation of battery and diesel generation in hybrid power system component.

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영구자석형 동기발전기를 갖는 풍력발전시스템의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of Wind Power Systems with Permanent Magnet Generators)

  • 장석명;최장영;유대준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.122-124
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    • 2006
  • This paper deals with the dynamic analysis of wind power systems with permanent magnet generator (PMG). The dynamic modeling for wind turbines, PMG and dc-dc convertor are performed. On the basis of dynamic simulation model simulation results are obtained. Finally, test results such as cp vs. TSR and generated voltage are given to confirm the analysis.

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소형풍력발전 시스템용 축방향 자속형 영구자석 동기발전기의 특성해석과 실험 (Characteristic analysis and experiment of axial flux type permanent magnet synchronous generator for small wind turbine)

  • 유용민;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.704_705
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    • 2009
  • This paper presents a axial flux permanent magnet synchronous generator(AFPMSG), which is suitable for both vertical-axis and horizontal-axis wind turbine generation system. The design and construction features of the AFPMSG are reviewed. The characteristic analysis is performed such as cogging torque and e.m.f waveform, with the aid of a 3D finite element method. The experimental results confirm the characteristic analysis developed.

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영구자석 동기형 풍력발전시스템 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of a Permanent-Magnetic Synchronous Generator Wind Turbine)

  • 안해준;김현구;장길수;노경수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.462_463
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    • 2009
  • When introducing the existing distribution system, load and power are mixed for wind power generation to be operated unlike the distribution system. Accordingly, if large scale development facilities such as a wind farm is adopted in concentration, the problems need to be examined and analyzed and security measures need to be taken not to out of voltage range.

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