• 제목/요약/키워드: 풍력발전 시스템

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가변속 풍력 발전용 영구자석형 동기발전기의 적응 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Adaptive Sliding Mode Controller Design of Permanent Magnet Synchronous Generator for Variable-Speed Wind Turbine System)

  • 김성수;최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.315-319
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    • 2016
  • This paper proposes a simple adaptive sliding mode control algorithm for controlling a permanent magnet synchronous generator (PMSG) of a MW-class direct-driven wind turbine system. The proposed adaptive sliding mode controller does not require accurate knowledge of the PMSG parameter or turbine torque values. The proposed controller can accurately track the reference angular speed computed by the maximum power point tracking(MPPT) algorithm. Finally, this paper gives Matlab/Simulink simulation results to verify the practicality and effectiveness of the proposed adaptive sliding mode controller.

가변속 풍력 발전용 영구자석형 동기발전기의 SDRE 기반 준최적 비선형 제어기 설계 (SDRE Based Near Optimal Controller Design of Permanent Magnet Synchronous Generator for Variable-Speed Wind Turbine System)

  • 박형무;최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.28-33
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    • 2015
  • In this paper, we propose a near optimal controller design method for permanent magnet synchronous generators (PMSGs) of MW-class direct-driven wind turbine systems based on SDRE (State Dependent Riccati Equation) approach. Using the solution matrix of an SDRE, we parameterize the optimal controller gain. We present a simple algorithm to compute the near optimal controller gain. The proposed optimal controller can enable PMSGs to precisely track the reference speed determined by the MPPT algorithm. Finally, numerical simulation results are given to verify the effectiveness of the proposed optimal controller.

태양광발전의 배전계통 연계 알고리즘 개발에 관한 연구 (Development of Interconnection Algorithm for PV Systems in Distribution System)

  • 박재호;노대석;오용택;홍상은
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.128-131
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    • 2005
  • 본 논문에서는 정해진 형태의 정보를 입력하면 태양광, 풍력 등의 분산형전원의 도입 및 운용에 대한 각종 정보를 상세하고 전문적(설계나 감리, 운용자 등)인 측면에서 제공받을 수 있는 시스템의 알고리즘을 개발하고자 한다. 구체적으로는 분산형전원의 계통연계 시에 발생할 수 있는 정상, 비정상(사고), 전력품질에 대한 9개의 항목으로 전력용량, 전기방식, 역률, 뱅크 역조류, 상시전압변동, 순시전압변동, 플리커, 단락용량, 연계가능용량 등이며, 분산형전원의 배전계통에의 연계 적합 여부를 종합적으로 판단하는 시스템이다.

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풍력발전시스템의 강풍제어기 개발 및 시스템 구성 (Implementation of Wind Power System and Development of a Automatic Tail Safety Controller)

  • 최정훈;문채주;장영학;이현주
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.424-428
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    • 2004
  • A wind turbine system converts wind energy into electric energy, the system operated under normal environmental conditions. In case of particular turbulent wind flow such as typhoon, hurricane etc, the control of a blade used to a yaw control and a pitch control method. A small wind turbine has not a speed control system to only a manual tail safety brake. This paper shows a automatic tail safety brake controller based on feedback control using wind velocity. The controller composed of wired motor, relay system, steel wired motor him down a perpendicular to wind flow and then the blade speed reduced high to zero. The operation of automatic tail safety controller verified by manual test.

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ESS PCS 효율 향상을 위한 SiC 기반 ANPC Topology에 대한 연구 (A Study of ANPC Topology using SiC FET for Improving Efficiency of ESS PCS)

  • 황광규;이승운;김호열;안성국;김희중;김영근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.309-310
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    • 2019
  • 현재 화석연료 고갈과 미세 먼지 등의 환경 문제는 전 세계적인 이슈가 되어가고 있으며, 이에 따라 태양광, 풍력 등 신재생 에너지 사용 및 설치가 늘어나고 있다. 반면에, 다양한 분산 전원의 증가로 인해, 계통 불안정 문제 역시 전면에 대두되고 있으며, ESS등 계통 보조 시스템에 대한 관심과 실제 설치는 점점 선택이 아닌 필수적 조건으로 자리잡고 있다. 시장의 확대에 따라, 해당 시스템의 신뢰성과 효율에 대한 관심 역시 증가되고 있으며, 최대한의 성능을 위해 태양광 및 ESS등의 전압은 LV(Low Voltage)의 한계점인 1500V를 달성하였고, 이에 따라 ESS와 PCS역시 해당 전압에서의 동작 및 효율적인 동작 및 설치를 위해 발전하고 있다. 본 논문에서는 이러한 상황에 맞춰 효율적인 PCS 개발을 위한 방안을 제안하도록 한다.

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건물용 연료전지 시스템 개발 현황 (Trends in Development of Residential Fuel Cell System)

  • 전희권;이수재;이동활;최청훈;김민석;배석정
    • 공업화학전망
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    • 제14권2호
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    • pp.10-25
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    • 2011
  • 지속적으로 증가하고 있는 에너지 수요에 대처하기 위해 신재생에너지 기술 확보를 위한 노력이 계속되고 있다. 연료전지는 풍력, 태양전지와는 달리 환경적 제약 없이 연속적인 에너지 공급이 가능하여 건물용 분산발전용으로 적합한 요건을 갖추고 있다. 최근 시작된 시범보급 사업으로 건물용 연료전지의 초기 시장 진출이 시작되었고 공공 기관 대체에너지의무화와 그린홈 보급사업 시행으로 시장 확대가 기대된다. 본 논문에서는 건물용 연료전지 시스템의 기본원리와 국내외 개발 동향에 대해 살펴보았으며 핵심부품에 대한 기술개발 현황에 대해 기술하였다.

풍력발전시스템의 기계적 하중 데이터 분석 프로그램 개발과 시뮬레이션 데이터 적용 사례 (Development of Programs to Analyze Mechanical Load Data of Wind Turbine Generator Systems and Case Studies on Simulation Data)

  • 방제성;한정우;길계환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권8호
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    • pp.789-798
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    • 2013
  • 형식인증시험을 통해 획득된 풍력발전기의 기계적 하중 데이터를 분석하기 위한 관련 프로그램 개발과 절차가 수행되었다. IEC 61400-13 규격을 기반으로 하는 측정 데이터에 대한 검증, 하중유형에 따른 분류, 시계열 및 통계 데이터 분석, 파워 스펙트럼 밀도함수 및 피로하중 스펙트럼 계산, 등가하중 계산 등의 절차가 본 프로그램을 통해 수행되었다. 수집된 데이터들이 피로하중을 산정하기에 충분한가를 판단하기 위해 정상전력생산의 경우에 대한 수집행렬을 구성하였다. 50 개의 하중 범위 분할 개수를 사용하는 우수집계법을 통해 피로하중 스펙트럼이 얻어지며, 사용된 재료에 따라 다르게 S-N 선도의 기울기를 적용하여 최종적으로 등가하중을 산출하였다. 모노파일 하부구조를 가지는 NREL 5MW 풍력발전기의 공탄성 시뮬레이션 데이터에 이용하여 위의 전반적인 절차를 수행하였다.

RC잠수함을 이용한 해상풍력하부구조 모니터링 융합시스템 (Convergence system of offshore wind infrastructure monitoring using the RC submarine)

  • 방걸원;방상원;김용호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.177-183
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    • 2015
  • 모형잠수함, 중계부 및 제어부를 포함하는 수중 탐사 장치. 모형잠수함이 촬영한 영상정보를 중계부를 통해 전송한다. 모형잠수함의 자세 및 속도를 제어하는 제어신호 또한 중계부를 통해 제어 한다, 모형잠수함은 수중환경을 촬영하여 영상을 중계부로 전송하고, 중계부는 제어신호를 수신하여 수중에서 자세 및 속도를 제어한다, 중계부는 부표에 결합되어 수면에서 부유하고 제어부와 모형잠수함 사이에서 영상신호와 제어신호를 중계하되, 제어부와는 무선통신을 수행한다. 모형잠수함과는 유도선을 통해 유선통신을 수행하는 것으로 부표에 설치된 중계부와 모형잠수함 간을 유선통신으로 연결함으로써 모형잠수함에 대한 분실의 위험 없이 원활하게 수중 탐사를 수행할 수 있다. 또한 중계부와 제어부 간을 무선통신으로 연결함으로써 수중탐사를 쉽고 용이하게 수행할 수 있다. 이런 모형잠수함과 무선통신 및 제어를 결합한 융합기술을 구현하였다.

풍력발전시스템 개별피치제어설계 및 피로해석에 관한 연구 (Design of Individual Pitch Control and Fatigue Analysis of Wind Turbine)

  • 전경언;노태수;김국선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • 로터에 작용하는 불균형한 반복 하중은 풍력발전기에 구조적 하중을 발생시키고 이러한 하중이 구조물에 지속적으로 누적되면 피로 파괴와 수명 단축을 발생시킨다. Individual pitch control(IPC)는 이러한 구조적 하중을 저감시키고 풍력발전기의 작동 수명 연장에 효과가 있는 제어 방법이다. 본 연구에서는 Decentralized LQR(DLQR)과 Disturbance accommodating control(DAC)를 이용한 IPC 설계를 제시한다. DLQR은 로터 회전속도 제어를 위해 사용하였고 DAC는 블레이드에 외란으로 작용하는 바람(난류) 효과를 상쇄하도록 구성하였다. 제시된 IPC제어기의 구조적 하중 저감 효과는 Gain-scheduled PI로 설계된 Collective pitch control(CPC)과 비교하여 확인하였다. 또한, IPC의 구조물 하중 저감 효과를 확인하기 위해 피로 누적에 의한 손상정도를 나타내는 피로등가하중(DEL)을 이용하였다.

분산전원이 연계된 배전계통에 보호협조기기 평가시스템의 최적운용에 관한 연구 (A study on Optimal Operation of Protection Coordination Devices Evaluation System in Distribution System with Distributed Sources)

  • 지성호;송방운;김병기;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.2971-2978
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    • 2013
  • 최근 배전계통은 정부의 녹색성장 정책으로 태양광, 풍력발전 등과 같은 분산전원의 보급률이 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. 이러한 분산전원의 연계로 기존 배전계통의 조류흐름은 단방향(One-direction)에서 양방향(Bi-direction)으로 변화되고, 고장전류의 증 감이 발생하는 등, 다양한 변화가 생겨 배전계통의 운용상에 여러 가지 문제점들이 발생할 가능성이 커지고 있다. 따라서 본 논문에서는 분산전원의 배전계통 연계에 따른 보호기기의 정정 및 양방향 보호협조 검토가 가능한 보호협조 평가알고리즘과 실제의 사고전류 값을 이용한 개선된 T-C곡선 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘을 바탕으로 양방향 보호협조 평가시스템을 개선하였다. 또한 평가시스템을 이용하여 배전계통을 모델링하고, 분산전원 연계 시 보호기기들 간의 보호협조를 검토하여, 분산전원이 연계된 경우 배전계통에 발생할 수 있는 기술적인 문제점들을 분석하여 그 방안을 제시하였다.