• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1178-1179
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• 2008

This paper describes a modeling of fixed speed wind power generation system which comprise of wind turbine, generator and grid. The wind turbine is based on MOD-2, which is IEEE standard wind turbine, and includes a component using wind turbine characteristic equation. Fixed speed induction generator is directly connected to grid, so the variation of wind speed has effects on the electrical torque and electrical output power. Therefore the power control mode pitch control system is necessary for aerodynamic control of the blades. But the power control mode does not operate at the fault condition. So it is required some methods to control the rotor speed at transient state for stabilization of wind power system. In this paper, simulation model of a fixed speed wind power generation system based on the PSCAD/EMTDC is presented and implemented under the real weather conditions. Also, a new pitch control system is proposed to stabilize the wind power system at the fault condition. The validity of the stabilization method is demonstrated with the results produced through sets of simulation.

• 전기학회논문지
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• 제58권7호
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• pp.1313-1320
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• 2009

This paper analyzes the steady-state operating characteristics of doubly-fed induction generator(DFIG) and fixed-speed induction generator(FSIG) in wind turbine system. It also presents a modeling and simulation of a grid-connected wind turbine generation system for dynamics analysis on MATLAB/Simulink, and compares the responses between DFIG and FSIG wind turbine systems with respect to wind speed variation, 3-phase fault and 1-phase ground fault of the network. Simulation results show the variations of generator's active/reactive output, rotor speed, terminal voltage, fault current, etc. Case studies demonstrate that DFIG illustrates better performance compared to FSIG.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제3A권4호
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• pp.206-213
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• 2003

The main purpose of this paper is to present a simulation model for assessing the impacts of a variable speed wind turbine (VSWT) on the distribution network and perform a simulation analysis of voltage profiles along the wind turbine installed feeder using the presented model. The modeled wind energy conversion system consists of a fixed pitch wind turbine, a synchronous generator, a rectifier and a voltage source inverter (VSI). Detailed study on the voltage impacts of a variable speed wind turbine is conducted in terms of steady state and dynamic behaviors. Various capacities and different modes of variable speed wind turbines are simulated and investigated. Case studies demonstrate how feeder voltages are influenced by capacity and control modes of wind turbines and changes in wind speed under different network conditions. Modeling and simulation analysis is based on PSCAD/EMTDC a software package.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.243-250
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• 2010

최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 풍력발전 시스템의 주된 관심사는 어떻게 광범위한 풍속의 변화에서도 효율적으로 시스템을 동작시키는 가에 있다. 가변속 풍력발전 시스템은 고정속 풍력발전 시스템에 비해 더 높은 에너지 효율, 낮은 컴포넌트 스트레스를 달성할 수 있다는 장점을 갖는다. 일반적으로 가변속 풍력발전 시스템의 제어를 위해서는 풍속정보의 취득이 필수적으로 요구된다. 하지만 풍속계 등에 의해 측정된 풍속은 여러 요인에 의해 정확하지 않다는 문제점을 갖는다. 이에 본 연구에서는 풍속의 추정을 위한 칼만 필터와 칼만 필터에 의해 추정된 정보를 사용하여 학습된 인공신경망으로부터 최적의 로터 회전 속도를 유추할 수 있는 새로운 형태의 가변속 풍력발전 시스템을 위한 제어 알고리듬을 제안하고자 한다. 또한 Matlab의 시뮬링크를 사용하여 다양한 시뮬레이션 수행하여 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

• 신재생에너지
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• 제7권2호
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• pp.59-69
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• 2011

5MW wind turbine is regarded as a promising system for offshore wind farms in the western sea of Korean. And the wind turbine is developed in many companies but not much information is known about it. In this study, aerodynamics and control characteristics depending on several control methods is reviewed on 5MW wind turbine, in which configuration data of the turbine are used from the previous study of NREL. For the calculations, GH_Bladed, which is certificated software by GL, is used and compared with data from FAST code of NREL. This study shows that how much power production, and aerodynamic performances and loads can be obtained with different controls in the operation of 5MW wind turbine, which is expected to be useful in the design of the wind turbine system.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.8-15
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• 2010

This paper analyzes the steady-state output characteristics of variable-speed wind turbine systems using doubly-fed induction generators(DFIG) compared with fixed-speed induction generator(FSIG) wind turbine systems. It also presents simulations of a grid-connected wind turbine generation system for dynamics analysis on MATLAB/Simulink and compares the responses between DFIG and FSIG wind turbine systems with respect to wind speed variation, impedance changes and X/R ratio changes of interconnecting circuits. Simulation results show the variation of generator's active output, terminal voltage and fault currents at the interconnecting point. Case studies demonstrate that DFIG wind turbine systems illustrate better performance to 3-phase fault than FSIG's.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.521-524
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• 2009

This study describes aerodynamic noise of high speed wind turbine system, which is invented as a new concept in order to reduce the torque of main shaft, for design parameters of the rotor blade. For parametric study of high speed rotor aerodynamic noise, Unsteady Vortex Lattice Method with Nonlinear Vortex Correction Method is used for analysis of wind turbine blade aerodynamic and Farassat1A and Semi-Empirical are used for low frequency noise and airfoil self noise. Parameters are chord length, twist and rotational speed for this parametric research. In the low frequency range, the change of noise is predicted the same level as each parameters varies. However, in case of broadband noise of blade, the change of rotational speed makes more variation of noise than other parameters. When the geometric angles of attack are fixed, as the rotational speed is increased by 5RPM, the noise level is increased by 4dB.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.397-402
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• 2005

유도기의 고정자를 직접 전력 계통에 연결하는 유도형 풍력발전기의 계통 연계시 과도 상태 돌입 전류의 크기를 줄이기 위한 새로운 소프트 스타터(Soft Starter) 제어 알고리즘을 제안하였다. 현재 국내에 가장 많이 설치되어 있는 정속 운전형 풍력발전시스템의 기본 구성을 살펴보고 특히 소프트 스타터의 계통 연계 알고리즘에 따라 발전 개시 순간 과도 상태 전류의 크기가 크게 달라짐을 확인하였다. 이를 위해 600kw급 유도 발전기를 포함한 정속형 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 개발하였고 실험실 환경에서 제안된 알고리즘을 시험하기 위한 3.7kW급 모의실험장치를 제작하였으며, 소프트 스타터의 제어 알고리즘 개선에 의해 돌입전류의 크기가 약 20$\%$ 감소됨을 확인하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권1호
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• pp.104-110
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• 2013

In this paper an application of centralized pitch angle controller for fixed speed wind turbines based wind farm to mitigate load frequency fluctuation is presented. Reference signal for the pitch angle of each wind turbine is calculated by using proposed centralized control system based on wind speed information. The wind farm in the model system is connected to a multi machine power system which is composed of 4 synchronous generators and a load. Simulation analyses have been carried out to investigate the performance of the controller using real wind speed data. It is concluded that the load frequency of the system can be controlled smoothly.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.309-319
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• 2003

본 논문의 목적은 가변속 풍력터빈이 배전망에 미치는 영향을 평가하기 위한 모의해석 모델을 제시하고 제시된 모델을 사용하여 배전망에서의 전력품질에 대한 모의해석을 수행하는 것이다. 모델링된 풍력발전 시스템은 고정피치각을 갖는 풍력터빈과 영구자석형 동기발전기로 구성되며 전력전자 인버터에 의해 가변속 운전 및 무효전력 출력제어가 이루어진다. 풍력터빈 연계에 의한 전압변동 및 고조파 문제를 언급하며, 그 영향에 대하여 제시한 모델을 사용하여 정상상태 및 동특성 해석을 수행한다. 다양한 용량과 다른 출력제어방식의 가변속 풍력터빈을 이용하여 모의하고 평가한다. 사례연구들을 통해 각기 다른 계통상태에서 풍속의 변동 및 다른 출력제어방식에 따른 배전망의 전압변동에 미치는 영향과 고조파 문제를 보여준다. 모델링 및 모의는 PSCAD/EMTDC 프로그램을 기반으로 하여 수행한다.