• 전력전자학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.397-404
• /
• 2004

본 논문에서는 농형유도발전기를 이용한 계통연계형 풍력발전시스템의 가변속제어 기법이 제안된다. 농형유도발 전기는 간접벡터제어 방식으로 동작되는데 d-축 전류에 의해 여자가 제어되고 q-축 전류에 토크가 제어된다. 이 토크제어에 의해 발전기는 풍속의 변화에 대해서 항상 최대전력을 발생하도록 가변속 제어된다. 발전된 전력은 back-to-back PWM 컨버터에 의해 계통으로 공급된다. 계통측 컨버터는 q-축 전류 제어에 의해 직류링크 전압을 제어하고 d-축 전류 제어에 의해 계통측 역률을 제어할 수 있다. 제안된 기법은 M-G세트로 구성된 터빈시뮬레이터를 이용하여 실험적으로 검증된다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.661-668
• /
• 2024

전력전자 풀파워 컨버터 기반의 직접 구동 영구자석 동기 풍력발전 그리드 연계 시스템의 토폴로지를 기반으로 풍력터빈 모델과 그리드 측 인버터 모델을 연구하고, 기계측 정류기 제어 기반의 전류 및 속도 이중 폐쇄 루프 전략과 전류 및 전압 이중 폐쇄 루프를 기반으로 한 그리드 측 인버터 제어 전략을 설계하여 2레벨 연속 이중 폐쇄 루프 완전 제어 전략을 구현했다. MATLAB/Simulink를 이용하여 시스템 시뮬레이션 모델을 구축하였고, 풍속이 단계별로 변할 때의 장치의 동작을 시뮬레이션하였으며, 그리드 전압의 동일한 위상과 양호한 정현파 특성을 갖는 그리드 연결 전류를 출력하였다. 연결된 시스템이 안정적이고 효율적으로 실행되었다. 시뮬레이션 결과 모델의 타당성과 합리성, 제어 전략의 정확성과 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.73-80
• /
• 2004

본 논문에서는 농형유도발전기를 이용한 독립형 풍력발전시스템의 최대전력 추종제어기법을 제안한다. 농형 유도발전기는 벡터제어 방식으로 동작되는데 d-축 전류에 의해 여자가 제어되고 q-측 전류에 토크가 제어된다. 이 토크제어에 의해 발전기는 풍속의 변화에 따라 최대전력을 발생하도록 가변속 제어된다. 발전된 전력은 ac/dc PWM 컨버터에 의해 직류 출력단 배터리뱅크로 충전된다. 제안된 기법은 M-G세트로 구성된 터빈시뮬레이터를 이용하여 실험적으로 검증된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.177-179
• /
• 2007

본 논문에서는 심플로러를 이용하여 실제와 가장 유사한 DFIG (Doubly-Fed Induction Generator)를 모사하였다. 이를 위해서 실제 바람과 유사한 속도 명령을 룩업 테이블로 만들어 대체하였고 실제 전기기기의 파라미터 값을 입력하였다. 그동안 풍력 발전에 있어서 발전기는 주로 매트랩등둥을 이용해서 DFIG를 구현하였기에 실제와 다소 다르고 모의실험으로 대체하기 매우 어려웠지만 심플로러(Simplorer)를 이용하여 실제와 가장 유사한 모의실험 세트를 구현하였다. 우선 터빈의 역할을 담당하는 전동기는 SVM 벡터제어를 이용하여 속도제어를 실시하였고 발전기는 슬립링을 가지고 있는 권선형 유도전동기를 사용하여 DFIG의 구조를 갖추었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.374-377
• /
• 2007

This paper deals with a pitch control for reducing load of the wind turbine system. To make a model of the wind turbine system, the Momentum Theory and Blade Element Theory are used. Considering wind shear, wind model was also built. Due to a difference of the wind speed between upper parts and lower parts of the sweep area, overturning moment of the wind turbine is generated. So, in this paper through analyzing of the system model of the wind turbine, a control algorithm which was able to achieve both maintaining power and reducing overturning moment was proposed. Using matlab simulink, controller performance was verified.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권5호
• /
• pp.465-475
• /
• 2012

본 연구는 두 가지 목표를 가지고 수행하였다. 하나는 수치해석과 Design-FOIL Pro.를 이용해 블레이드 에어포일 모델개발이고, 다른 하나는 이 모델을 Folding blade에 적용하는 것이다. 일반적으로 1MW이상 대형풍력터빈용 블레이드는 강풍시에 피칭제어로 풍향에 대해서 평형상태를 유지하여 로터를 회전시키지 않는 방법으로 블레이드의 손상을 방지 하였지만, 소형풍력터빈용 블레이드는 설비비, 유지비등 경제성을 이유로 피칭제어를 채택하지 않아 블레이드의 파손 문제가 심각하다. 그래서 본 연구에서는 유지보수가 필요 없고 강풍에서도 파손이 없는 Spring pack을 이용한 로터를 직접설계(Direct-Design) 방법으로 설계하여, 그 성능을 검증 하고 변화 풍속에 맞는 폴딩각을 이용해 강풍시에도 Wind turbine이 Cut-out 없이 계속발전을 유지할 수 있도록 하는 점에 집중 연구하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.130-137
• /
• 2013

더욱 정확한 수치 해석이 필요하면 할수록, 해석하고자 하는 구조물 상의 절점과 요소를 적절하게 배치하는 것이 중요하게 된다. 본 연구에서는 천해영역에서 구조적인 이점과 경제성의 두 가지 장점을 가지고 있는 원형 단면의 하부 구조물에 대한 3차원 삼각 Shell 요소 생성기법을 개발하였다. 높이와 형태와 같은 상세한 데이터를 입력하여 제어하는 것에 의해 기초와 타워를 다양한 유한요소 조건에서 고려할 수 있도록 하였다. 또한 기존의 3차원 Delaunay 삼각요소분할법을 사용한 결과의 수치와 비교, 검증하였으며, 현재 제안되어진 기초와 하부구조물에 적용한 요소 분할의 예를 들었다. 본 연구의 결과는 현존하거나 제안되어진 풍력 터빈의 기초부와 타워의 제원에 대해 다양하게 적용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제19권8호
• /
• pp.809-815
• /
• 2009

The previous work(Cheong et al., 2006) where the characteristics of acoustic emissions of wind turbines has been investigated according to the methods of power regulation, has showed that the acoustic power of wind turbine using the stall control for power regulation is more correlated with the wind speed than that using the pitch control. In this paper, basically extending this work, the noise generation characteristics of large modern upwind wind turbines are experimentally indentified according to the power regulation methods. To investigate the noise generation mechanisms, the distribution of noise sources in the rotor plane is measured by using the beam-forming measurement system(B&K 7768, 7752, WA0890) consisting of 48 microphones. The array results for the 660 kW wind turbine show that all noise is produced during the downward movement of the blades. This result show good agreement with the theoretical result using the empirical formula with the parameters: the convective amplification; trailing edge noise directivity; flow-speed dependence. This agreement implies that the trailing edge noise is dominant over the whole frequency range of the noise from the 660 kW wind turbine using the pitch control for power regulation.

• 전기학회논문지
• /
• 제61권6호
• /
• pp.810-816
• /
• 2012

As wind power has increased steadily, the importance of a condition monitoring system is being emphasized to maximize the availability and reliability of a wind turbine. To develop the advanced algorithms for fault detection and lifespan estimation, a wind turbine simulator is essential for verification of the proposed algorithms before applying them to a condition diagnosis & integrity prognosis system. The developed new-type simulator in this paper includes blades and various sensors as well as a motor, a gearbox and a generator of which the existing simulators generally consist. It also has similarity with a 3MW class wind turbine and can be used to acquire operational data from various operation conditions. This paper presents a design method of control logic for the wind turbine simulator, which gives a wind generation method and similar dynamic characteristics with the 3MW wind turbine. Finally, the proposed control logic is verified through experiments.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.1-12
• /
• 2016

A control algorithm for a 100 kW wind turbine is designed in this study. The wind turbine is operating as a variable speed variable pitch (VSVP) status. Also, this wind turbine is a permanent magnet synchronous generator (PMSG) Type. For the medium capacity wind turbine considered in this study, it was found that the optimum tip speed ratios to achieve the maximum power coefficients varied with wind speeds. Therefore a commercial blade element momentum theory and multi-body dynamics based program was implemented to consider the variation of aerodynamic coefficients with respect to Reynolds numbers and to find out the power and thrust coefficients with respect tip speed ratio and blade pitch angles. In the end a basic power controller was designed for below rated, transition and above rated regions, and a load reduction algorithm was designed to reduce tower vibration by the nacelle motion. As a result, damage equivalent Load (DEL) of tower fore-aft has been reduced by 32%. From dynamic simulations in the commercial program, the controller was found to work properly as designed. Experimental validation of the control algorithm will be done in the future.