• 제목/요약/키워드: 풍력발전 시스템

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제주지역 풍력발전량 실시간 감시 시스템 구축에 관한 연구 (A Study on the Real-Time Monitoring System of Wind Power in Jeju)

  • 김경보;양경부;박윤호;문창은;박정근;허종철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.25-32
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    • 2010
  • A real-time monitoring system was developed for transfer, receive, backup and analysis of wind power data at three wind farm(Hang won, Hankyung and Sung san) in Jeju. For this monitoring system a communication system analysis, a collection of data and transmission module development, data base construction and data analysis and management module was developed, respectively. These modules deal with mechanical, electrical and environmental problem. Especially, time series graphic is supported by the data analysis and management module automatically. The time series graphic make easier to raw data analysis. Also, the real-time monitoring system is connected with wind power forecasting system through internet web for data transfer to wind power forecasting system's data base.

발전기 속도 변화율을 이용한 신경망피치제어기 (Neural Network Pitch Controller of Wind Turbine using Changing Rate of Generator Speed)

  • 홍민호;김호찬;허종철;강민제
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.366-371
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    • 2014
  • 본 논문에서는 정격풍속 이상에서 발전량을 일정하게 유지하기 위하여 회전속도의 변화율을 이용한 신경망 피치제어기가 제안되었다. 제안된 신경망 피치제어기는 발전기의 정격 회전속도와 현재 회전속도의 차이를 기본정보로 사용하고 추가적으로 발전기 회전속도의 변화율을 사용하였다. 시뮬레이션은 Matlab/simulink에서 수행되었으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 피치제어기를 사용한 풍력발전기는 발전기의 정격 회전속도인 122.9[rad/s]로 잘 유지 되는 것을 확인하였다.

직류 대체에너지 활용을 위한 Z-원 인버터 제어 (The Control of Z-Source Inverter for using DC Renewable Energy)

  • 박영산;배철오;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.169-172
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    • 2007
  • 본 논문은 Z-형 컨버터와 수정된 공간벡터 PWM인버터로 구성된 분산전원시스템의 회로모델과 제어 알고리즘을 보여주고 있다. Z-형 컨버터는 수동소자인 L과 C로 간단히 구성되어 있으며 인버터의 상하 양 소자가가 동시에 도통되도록 하는 구간을 이용해 승압을 함으로써 기존의 DC/DC 변환기와는 다른 형태를 취하고 있다. 점근 관측기를 이용한 이산시간 슬라이딩모드제어를 통해 전류제어를 함으로써 센서수를 줄이고 제어성능을 개선하였다. 대체에너지로 관심이 많은 태양광이나, 연료전지 그리고 소형 풍력발전으로부터 생산된 직류 에너지를 상용으로 사용할 수 있도록 하는 전력변환기로써 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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풍력발전의 출력 변동 저감을 위한 ESS 최소용량 산정기법 (Method of Minimizing ESS Capacity for Mitigating the Fluctuation of Wind Power Generation System)

  • 김재홍;강명석;김일환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.119-125
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    • 2011
  • In this paper, we have studied about minimizing the Energy Storage System (ESS) capacity for mitigating the fluctuation of Wind Turbine Generation System (WTGS) by using Electric Double Layer Capacitor (EDLC) and Battery Energy Storage System (BESS). In this case, they have some different characteristics: The EDLC has the ability of generating the output power at high frequency. Thus, it is able to reduce the fluctuation of WTGS in spite of high cost. The BESS, by using Li-Ion battery, takes the advantage of high energy density, however it is limited to use at low frequency response. To verify the effectiveness of the proposed method, simulations are carried out with the actual data of 2MW WTGS in case of worst fluctuation of WTGS is happened. By comparing simulation results, this method shows the excellent performance. Therefore, it is very useful for understanding and minimizing the ESS capacity for mitigating the fluctuation of WTGS.

이기종간의 상호운용을 지원하는 풍력발전 통합 SCADA 시스템에 관한 연구 (A Study of Integrated SCADA System for Wind Farm to Support Interoperability)

  • 김영곤;문채주;주영태;박태식;장영학
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.70-76
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    • 2013
  • Recently industrial control systems have been required to ensure intelligent, high tech automation, interconnection and interoperability demands. Therefore, there is a need to redefine the structure concepts of SCADA system for wind power. Also, at this time, the integrated management system is required for the distributed development of wind farms where are needed often interoperability features and exchange information between different wind farms, wind turbines or SCADA systems. In this paper, an integrated structural concepts for SCADA system are defined. Based on this definition of an integrated SCADA system, the basic designs are analyzed on physical layer, system layer and application layer which are corresponded to wind turbine controller, the SCADA server and the SCADA client, and implement HMI. Between the implementation SCADA server and the client, their normal functions were verified at the small scale wind energy test facilities.

제주 행원 풍력발전단지의 출력 안정화를 위한 에너지저장시스템 용량산정에 관한 연구 (A Study on the Determining ESS Capacity for Stabilizing Power Output of Haeng-won Wind Farm in Jeju)

  • 강명석;진경민;김일환;오성보;이정민
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.25-31
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    • 2012
  • This paper presents the characteristics of power generation output at Haeng-won wind farm and how to determine the optimized ESS capacity for power stabilizing. Depend on the fluctuation rate of wind power output variation, wind farm capacity and site, power stabilization will be impacted. Therefore, we need to determine proper ESS capacity. Using the actual data of Haeng-won wind farm from 2009. 3 to 2010.2., capacity of ESS was determined by moving average value. To verify the proposed algorithm, simulations are carried out with PSCAD/EMTDC program. As a result, optimal ESS capacity of Haeng-won wind farm in Jeju is estimated about 1.63 MWh.

동기기를 사용한 계통연계형 가변속 풍력발전 시스템의 AC-DC-AC 컨버터 구현 및 제어 (Implementation and Control of AC-DC-AC Power Converter in a Grid-Connected Variable Speed Wind Turbine System with Synchronous Generator)

  • 송승호;김성주;함년근
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권12호
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    • pp.609-615
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    • 2005
  • A 30kW electrical power conversion system is developed for a variable speed wind turbine. In the wind energy conversion system(WECS) a synchronous generator with field current excitation converts the mechanical energy into electrical energy. As the voltage and the frequency of the generator output vary according to the wind speed, a 6-bridge diode rectifier and a PWM boost chopper is utilized as an ac-dc converter maintaining the constant dc-link voltage with only single switch control. An input current control algorithm for maximum power generation during the variable speed operation is proposed without any usage of speed sensor. Grid connection type PWM inverter converts dc input power to ac output currents into the grid. The active power to the grid is controlled by q-axis current and the reactive power is controlled by d-axis current with appropriate decoupling. The phase angle of utility voltage is detected using software PLL(Phased Locked Loop) in d-q synchronous reference frame. Experimental results from the test of 30kW prototype wind turbine system show that the generator power can be controlled effectively during the variable speed operation without any speed sensor.

벤투리 효과를 활용한 도심형 건물용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전 시스템 기초타당성 예비연구 (Preliminary Feasibility Study on Wind and Solar Hybrid Power Systems based on Venturi Effects for Buildings)

  • 김수현;김윤수;박수민;안지현;이상훈
    • 신재생에너지
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    • 제19권1호
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    • pp.22-30
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    • 2023
  • Recently, the use of renewable energy has been increasing to achieve carbon neutrality. The concept of a zero-energy building is also attracting attention. In this study, a preliminary study was conducted to analyze the feasibility of a hybrid wind and solar power generation system between buildings that utilize the building wind generated by the Venturi effect. For this purpose, the wind speed and sunshine hours were monitored in the area where the building wind blows by the Venturi effect, and the power generation depending on system types, areas, and season was estimated. Consequently, the wind power generation system showed a larger amount of power per area than solar power. The wind power systems can generate larger power if wind power blades are installed along the height of the building. As a preliminary study, this study verified the feasibility of the system utilizing building wind and suggested follow-up studies.

에너지 하베스팅 시스템을 적용한 자가발전 P.P.T CanSat 시스템 개발 (Development of P.P.T CanSat System Applying Energy Harvesting System)

  • 채봉건;김수현;김혜인;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.315-323
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    • 2018
  • 캔 위성은 음료수 캔 크기로 위성의 전반적인 시스템을 모사할 수 있어 교육프로그램 일환으로서 큰 각광을 받고 있으며, 국내에서는 2012년도부터 매년 캔 위성 경연대회가 개최되고 있다. 본 논문에서 제안된 캔 위성은 2015년도 국내 캔 위성 경연대회에 출전한 P.P.T CanSat으로 태양에너지 무선전송시스템 및 피에조, 풍력 에너지 하베스팅 시스템을 통해 생성된 전력으로 LED 점멸 및 MEMS기반의 센서 모듈을 자가 구동하는 것을 임무목표로 한다. 본 논문에서는 상기 캔 위성의 시스템 설계 및 주요 임무 탑재체 기능검증 시험, 비행시험, 실패원인 분석 및 재시험에 대해 기술하였다.

조류발전용 1.2MW 권선형유도발전기 제어를 위한 전력변환장치 개발 (Development of a Electrical Converter for Tidal-Current Power Plant with 1.2MW Doubly-fed Induction Generator)

  • 박정우;이기욱;김동욱;염기대;이광수;박진순
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.520-523
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    • 2005
  • 국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양 광 에너지, 풍력에너지를 모두 합하여 대체에너지의 $10\%$이하이며, 대체에너지 비율의 $90\%$ 이상을 폐기물로부터 얻은 에너지가 차지하고 있는 실정이다. 신재생에너지원에는 여러 종류가 있지만 해양에너지원에 대해 대상을 설정하고 이에 대한 부존량을 살펴보면 진도 주변의 해역에서 조류발전 부존량이 약 362만 kW가 되며, 시화호와 새만금 등지에서의 조력발전 부존량이 650만 kW, 동해안 후포 연안을 비롯한 파력발전 부존량이 20만kW가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 해양에너지를 실용화하기 위한 연구가 국내외에서 연구되고 있다. 본 논문은 권선형유도발전기를 갖는 조류발전 시스템을 대상으로 연구한 결과로 권선형유도발전기를 제어하기 위한 전력변환장치 개발과 관련한 내용이다. 신재생에너지원이 발전 단가 측면에서 경제성을 갖기 위해서 발전기 용량은 5MW 급까지 대용량화되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형 유도발전기와 권선형 유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다 이에 본 논문에서는 1MW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어, 계통연계방법, 그리고 운전 속도에 따라 변동되는 회전자측에서의 피상전력 특성 등을 제시하고자 한다.

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