• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.3
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• pp.397-404
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• 2023

This paper designs a wind turbine test site based on international regulations for the certification of wind turbine prototypes. The maximum height of the meteorological mast installed at the test site is 140m, and power facilities capable of testing up to three wind turbines of 5MW or more are installed. The weather resources measured at the mast can be recorded and analyzed using a monitoring system. Wind turbine manufacturers can use this test site during the certification period, and the installed wind turbines can be used for continuous power generation projects. Therefore, this test site can provide fundamental data for measuring the long-term performance and durability of wind turbines, which can be used to improve models or develop new wind turbines.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.5
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• pp.342-350
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• 1994

본 연구를 통하여 기존에 사용되고 있던 알루미늄 압출재 블레이드를 복합재료로 대치하여 개 발함으로써 이의 타당성을 검토하여 보았다. 풍력발전기의 개발 추세는 점차 메가와트 (megawatt)급 시스템으로 진행되어 터빈 블레이드가 대형화됨에 따른 터빈브레이드의 경량화 및 내구력의 향상이 절실히 요구된다. 이는 복합소재의 사용으로 경량화를 통한 시스템 각요소의 제작비용절감 및 내구력 향상을 통한 시스템의 수명증대의 효과를 확보할 수 있을 것이다. 그 러나 복합재료를 사용한 터빈 블레이드는 기존의 알루미늄을 이용한 재료보다는 가격경쟁에서 다소 떨어지며 제작공정상의 어려움과 정밀한 설계기술의 미개발 등 아직도 많은 난점을 안고 있는 실정이다. 그러나 현재 풍력에너지 이용 선직국의 개발추이로 보아 대용량시스템의 터빈 블레이드는 복합소재의 사용이 필수적이며 보다 효율적인 양산시스템의 구축과 최적설계에 대한 연구가 지속적으로 실시되면 기존의 블레이드와는 충분한 경쟁성을 확보할 것으로 전망된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.1
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• pp.59-65
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• 2011

The aerodynamic power and torque of wind turbines are extremely nonlinear. Therefore, the overall dynamic behavior of a wind turbine exhibits nonlinear characteristics that are dependent on the magnitude of the wind speed. The nonlinear aerodynamic characteristics of the wind turbine also affect the characteristics of the control system of the wind turbine. Therefore, the analysis of the nonlinear aerodynamic characteristics of wind turbine is essential in designing the wind-turbine controller. In this study, the nonlinear aerodynamic characteristics and the effects of these characteristics on the closed-loop pitch system with PI controller for an 1-mass model of the wind turbine are investigated above rated power.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.18 no.1
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• pp.1-6
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• 2008

In this paper, we present the robust fuzzy algorithm for variable speed control of wind turbines. Generally, the plants of wind turbines are consisted of complex nonlinearities, and the parameters of variable speed of wind turbines are represented as uncertain terms. For solving these complexity, we propose the robust fuzzy algorithm. At first, the exact fuzzy modeling are performed for variable speed of wind turbines. Next, we design the fuzzy controller for reanalyzed T-S fuzzy model of the wind turbines, then, we prove the stability of the plant through the Lyapunov stability theorem. At last, an example is included for visualizing the efficiency of the proposed technique.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.123-124
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• 2015

국제 전기기술 위원회(International Electro-technical Commission; IEC)에서는 풍력발전 시스템의 표준화된 전력 안정도 연구에 적합한 전기적 시뮬레이션 모델에 대한 규정 IEC 61400-27을 제정 중에 있다. 본 논문에서는 IEC 61400-27에서 제시하고 있는 풍력터빈의 시뮬레이션 모델을 구현하였으며, 이를 통해 규정에서 제시하고 있는 풍력터빈 시뮬레이션 모델의 저전압 사고시 LVRT 제어전략에 따른 특성을 파형을 통해 나타내었다

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.94-99
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• 2023

Recently, renewable energy has been widely used as a source of wind energy and solar energy due to the shortage of fossil fuels and environmental problems. Against this backdrop, wind energy is emerging as an important energy source, and the wind power market is showing rapid growth worldwide. In this study, a high-efficiency wind turbine blade was designed with an integrated blade aerodynamic design for prior research on separate blades. The blade airfoil was applied as NACA 4418, and it was verified by comparing it with the analysis results to evaluate the newly designed blade.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.3
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• pp.210-216
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• 2013

Rotor blades experience mechanical loads caused by the turbulent wind shear and an impulse-like wind due to the tower shadow effect. These mechanical loads shorten the life of wind turbine. As the size of wind turbine gets bigger, a control system design for mitigating mechanical loads becomes more important. In this paper, individual pitch control(IPC) for the mechanical loads reduction of rotor blades in a transition wind speed region is introduced, and simulation results verifying IPC performance are discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.11
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• pp.1427-1432
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• 2012

As the size of a wind turbine increases, the rotor diameter increases. Rotor blades experience mechanical loads caused by the wind shear and the tower shadow effect. These mechanical loads reduce the life of the wind turbine. Therefore, with increasing size of the wind turbine, wind turbine control system design for the mitigation of mechanical loads is important. In this study, Individual Pitch Control in introduced for reducing the mechanical loads of rotor blades, and a simulation for IPC performance verification is discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.5
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• pp.487-495
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• 2012

The yaw control, a major part of the wind turbine, is closely related to the efficiency of electric power production and the mechanical load. The yaw error, which results from the nacelle not being appropriately aligned in the wind direction, not only decreases the power output but also reduces the lifetime of the wind turbine as a result of large fatigue loads. However, the yawing rate cannot be increased indefinitely because of constraints on mechanical loads. This paper investigates the characteristics of an active yaw control system, the basic principle of the system, and mechanical loads around the yaw axis during yawing.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.515-516
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• 2006

본 논문은 풍속이 변화하는 상황에서 풍력 발전 시스템의 동작을 실시간으로 모의할 수 있는 시뮬레이터의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 풍력 발전 시스템 시뮬레이터는 실시간 시뮬레이터인 RTDS(Real Time Digital Simulator)와 11kW의 AC 서보 시스템을 포함하는 전동기-발전기 실험 장치(MG set, Motor-Generator Set)로 구현되었다. RTDS는 풍속 모델과 블레이드, 터빈, 발전기를 포함하는 풍력발전 시스템 모델을 실시간으로 모의하며 MG-set은 실시간으로 모의된 풍력 발전 시스템의 물리적 상태를 구현한다. 풍력 발전 시스템 모델의 동작점 궤적과 최대출력점추종(Maximum Power Point Tracking)제어에 의한 풍력 발전 시스템 시뮬레이터의 운전 결과의 제시를 통해 시뮬레이터의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이터는 상용 실시간 시뮬레이터를 이용하여 간단한 소프트웨어의 수정을 통해 다양한 모델의 풍력 반전 시스템을 모의할 수 있으며 다양한 실험 조건에서 과도상태 및 정상상태 특성 실험이 가능하므로 풍력 발전 시스템의 발전기 특성 평가, 전력 변환 장치의 성능 시험 등에 활용이 가능하다.