• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.3
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• pp.266-273
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• 2003

A wind turbine simulator is developed for the emulation of variable input torque from the wind energy without actual rotor blades using motor-generator set. The torque command of dc motor is calculated from the characteristic equation of rotor blade during the change of wind speed. Especially the proposed control algorithm takes into account the fact that the moment of inertia of blade is much larger than that of driving motor. If you select the desired value of inertia, the stored/restored energy of the inertia during acceleration/deceleration can be compensated effectively resulting the only net torque is delivered to the generator. The simulator set-up has been designed and implemented using a do motor and drive. Feasibility of the proposed algorithm is verified by computer simulations and experiments.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.12 no.2
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• pp.301-308
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• 2017

This paper proposes a disturbance observer based controller design method for generating and yawing control of windturbine with two cooperative generators. Windturbine system with two cooperative generators is a distinct structure in which the wind energy supplied by blade axis is converted into electrical energy by two cooperative generators. In this structure, two generators can be controlled independently and therefore they can generate power, simultaneously performing yawing control of nacelle without extra yawing mechanism by cooperatively controlling generating load in appropriate manner. Using this structural trait, this paper designs a disturbance observer based controller that enables the windturbine system with cooperative generators to generate and yaw stably, and verifies the performance of the controller experimentally by applying it to a small-scale windturbine system with the same structure.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.1
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• pp.78-83
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• 2014

Recently, a rapid growth of wind power system as a leading renewable energy source has compelled a number of companies to develop intelligent monitoring and diagnostic system. Such systems can detect early mechanical faults, which prevents from costly repairs. Generally, fault diagnostic system for wind turbines is based on vibration and process signal analysis. In this work, different type of mechanical faults such as mass unbalance and shaft misalignment which can always happen in wind turbine system is considered. The proposed intelligent fault diagnostic algorithm utilizes artificial neural network and Wavelet transform. In order to verify the feasibility of the proposed algorithm, mechanical fault generation experimental system manufactured by Gaon corporation is utilized.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.154-163
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• 2003

Grid connection essentially requires a wind energy conversion system (WECS) to not only supply adequate power responding to constantly varying wind speed but also provide a specified level of voltage magnitude and frequency that is acceptable in the electric power network. To satisfy such requirements, appropriate control schemes of a wind turbine to be connected to the power grid should be employed. This paper presents an output control strategy of a grid-connected wind power generation, which consists of a fixed-pitch wind turbine, a synchronous generator and a AC-DC-AC component with a voltage source inverter built in, and performs modelling and analysis of the strategy using PSCAD/EMTDC, an electromagnetic transient analysis software. Real power output control of the voltage source inverter is implemented to extract the maximum energy from wind speed inputted through wind blades and reactive power control, to keep the terminal voltage of WECS at a specific level. SPWM switching method is used to reduce the harmonics and maintain 60 ㎐ of the output frequency. The wind turbine performance and output corresponding to wind variation and the terminal load change is simulated and analysed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.483-486
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• 2005

국내에서 대체에너지 공급 비율을 보면 청정에너지로 분류할 수 있는 태양열에너지, 태양광 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 20만 kW가 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 대용량화 되어 있는 단계이지만 국내에서는 아직 MW급 이상이 되는 권선형유도발전기와 권선형유도발전기를 제어하는 전력변환장치에 대한 연구 실적이 없는 상황이다. 이에 본 논문에서는 IMW급의 권선형유도발전기에 대한 개발 사례를 소개하면서 유효전력제어, 역률제어 특성과 운전 속도에 따라 변동되는 회전자 측에서의 피상전력 제어 특성에 대해 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.273-274
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• 2011

최근 급격한 전력수요의 증가는 발전설비 및 송배전 설비의 투자확대를 요구하고 있고 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전의 보급은 전력품질을 저하하는 요인으로 작용하여 이에 대한 대안으로 배터리를 이용한 에너지 저장장치(BESS : Battery Energy Storage System)의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 BESS의 구성요소 중 배터리의 전력을 계통망과 연계하기 위한 전력 변환 장치인 PCS에 요구되는 기능과 기술동향에 대해 기술한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.642-645
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• 2016

본 논문은 풍력 발전기와 ESS(Energy Storage System)를 효율적으로 연결하는 퍼지 스위치를 제안한다. 최근들어 친환경 전력 시스템의 중요성이 날로 커지고 있다. 친환경 에너지의 대표적인 태양광과 풍력의 경우 지속적인 발전이 불가능하므로 ESS의 사용이 필수적이다. 즉, 발전 가능할 때에 ESS에 충전하고 발전이 어려울 때는 ESS를 방전하는 방식이다. 이러한 스위치는 애매 모호한 구간이 존재하는데 이를 효율적으로 제어하기 위하여 퍼지를 적용하였다. 충전레벨이 낮을 경우 충전하고 충전레벨이 높을 경우 방전하는 것은 기본적인 로직이지만 충전레벨이 중간인 경우 충전이 유리한지 방전이 유리한지 모호해진다. 3단계 충전레벨과 2단계 전력레벨을 입력으로 받아 효율적인 퍼지 스위치를 구성하였다. 또한 효과적인 구현을 위하여 서피스플롯울 참조테이블로 변환하여 사용하였다. 특히, 3단계 충전레벨은 가우시한 함수를 사용하고 2단계 전력레벨은 삼각함수를 사용하여 출력 멤버쉽함수가 보다 잘 반영될 수 있도록 감안하였다.

• New & Renewable Energy
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• v.7 no.2
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• pp.36-42
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• 2011

The wind speed at the altitude around 300 m is much higher and less variable than at the altitude around 80 m which is the same height of the MW class tower turbine's hub height. The wind power density is increased 0.37 W/$m^2$ per meter at the altitude around 6 to 7 km and 0.25 W/$m^2$ per meter at the altitude around 80 to 500 m. There are two types of power generation systems using lifting bodies. The one is that The generator is installed in the ground station and stretched into the lifting body through the tether. The other is that the generator is installed in the lifting body and stretched into the ground station through the tether. Many kinds of lifting bodies are also researched in the world, called kites, wings, single or twin aerostat, and so on. This article introduced the technical development status and the market prospects of the high altitude wind power generation system all over the world in detail.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.417-418
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• 2012

최근 들어 디지털 제품의 급증으로 인해 직류를 사용하는 부하가 증가하고, 태양광, 풍력발전 등의 직류를 생산하는 신재생에너지원의 발달로 인하여 부하에 직류를 직접 공급 할 수 있게 되었다. 직류배전은 가전기기 내부의 전력 변환단계를 줄임으로써 교류배전에 비해 에너지 변환 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 직류는 교류와 다르게 고장 전류의 차단이 어렵다. 본 논문은 유도성 부하에서 효과적인 직류차단을 위한 자기소호회로와 아크전압 억제회로를 제안하고 실험을 통하여 그 효과를 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.9
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• pp.1075-1080
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• 2014

This study aims at dedicating to relevant technology fields by suggesting design methods of structures and estimating their safety in relation to substructure for offshore wind power requiring high safety to various environment conditions. Especially, with respect to 5MW Offshore Wind Power System, this study will provide information about major wind directions and duration in combination with the developing wave climate at the test field. Therefore, connections between wind fields and approaching wave trains will be estimated and their intensity, direction and time shift will be pointed out. Furthermore, the local pressure distribution of breaking waves will be investigated by physical and numerical modeling. The currently applied structural and fatigue assessment of support structures for offshore wind energy converters is based on common design rules. Normally, constructions in structural engineering are treated as limited, single structures. This means that varying aspects of manufacturing are considered by high safety factors.