• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.312-314
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• 2006

포항공과대학교의 포항풍력에너지연구소(PoWER Center)가 개발에 참여했던 750kW급 직접구동형 국산화 풍력발전시스템(KBP-750D)은 그 개발이 완료되어 2005년 말경 대관령의 풍력실증단지에 설치되었고 현재는 시험운전이 수행되고 있다. KBP-750D의 상용화를 위하여 출력성능 및 하중측정을 통한 실증연구가 진행되고 있으며, 현재는 KBP-750D에 대한 출력성능 및 하중 측정을 수행하기 위하여 계측장치가 설치되어 시험 측정이 진행되고 있다. 본 발표에서는 풍력발전시스템에 설치된 계측장치의 구성 및 설치 결과를 상세히 보고한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1519-1521
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• 2004

포항풍력에너지연구소와 (주)보국전기는 에너지 관리공단의 지원으로 2002년부터 직접구동형 풍력 터빈 KBP-750D에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-750D에 사용되는 발전기는 증속을 위한 gearbox를 사용하지 않는 직접 구동형 이라는 것과, 영구자석을 사용하여 여자하는 형식이라는 것이다. 이런 특징은 풍력발전에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다. 개발된 발전기는 25 rpm 정격에서 800 kW의 정격을 가지도록 설계되었다. 공극 직경은 3,320 mm 이며, stator의 길이는 705 mm, 4.5 mm의 공극, 84극을 가지고 있으며, 전체중량은 약 20 ton이다. 이 보고에서는 이 발전기의 물리설계 공학설계 등에 관해서 논의한다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2004.12a
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• pp.379-384
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• 2004

A prototype of 750 kW direct-drive wind turbine generator system, KBP-750D is under development in Korea. For the gearless, direct-drive prototype a synchronous generator with permanent magnets has been developed. The upwind 3-blade type machine employs variable speed and pitch control. The operating ranges of wind and rotor speed are 3 to 25 m/s and 9 to 25 rpm, respectively. The tip speed ratio of rotor blade is 7.5, designed for power coefficient 0.47, The blade pitch and torque are controlled with the predefined torque-speed curve according to the conditions of wind and public electric grid. This paper describes the outlines of primary components of KBP-750D.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.395-395
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• 2007

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.706-710
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• 2005

포항공과대학교의 포항풍력에너지연구센터(PoWER Center)가 개발에 참여했던 750 kW급 직접구동형 국산화 풍력발전 시스템(KBP-750D)은 그 개발이 완료 단계에 이르러 설치를 준비하고 있으며 현재 KBP-750D의 상용화를 추진하기 위한 출력성능 및 하중 측정을 통한 실증연구가 진행되고 있다. IEC 61400-13의 규격을 기준으로 수행되는 하중 측정은 수개월간 지속되는 측정을 통한 방대한 하중 데이터 수집 과정과 데이터 검증, 데이터 분류, 시계열 해석, 하중 통계 해석, 주파수 분석, 하중 스펙트럼 해석과 등가하중 해석의 측정 데이터 처리 과정으로 구성된다. 본 연구에서는 하중 측정 데이터를 처리 해석함에 있어서 성력화를 도모하고 정확하면서도 객관적인 성능평가 자료를 확보하기 위하여, 하중 측정에 대한 전용 해석 프로그램의 개발을 추진하였다. 본 논문에서는 하중 측정 데이터에 대한 처리 및 해석 과정을 소개하고 해석 프로그램의 개발 과정 및 수행 결과를 보고한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.187-187
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• 2010

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. POSTECH 풍력에너지연구소는 2003년 750kW급 KBP-750D 풍력발전기용 모의시험장치에 이어, 2007년 2MW Gearless형 풍력발전기(KBP-2000M)의 400:1 축소모델인 5.83kW 모의시험 장치를 제작 완료하였다. (주)플라스포사는 모의시험장치를 이용하여 고효율의 전력변환장치 설계와 인버터 시스템 제어 알고리즘을 개발하였고, (주)유니슨은 2MW 풍력발전기용 통합연동제어 시스템을 제작 완료하여 2009년부터 대관령 실증단지에 초도품을 설치하고 실증운영 중에 있다. 본 논문은 대관령 실증단지에서 실시한 2MW 풍력시스템 실증과정에서 획득한 풍향과 풍속 데이터를 시각적으로 쉽게 보고 이해할 수 있도록 3D모델 처리방안을 적용하여 모의시험 장치에 구현한 내용이다. 풍력발전기 개발은 현재 대형화 추세에 있으며 연구개발 단계에서 풍력발전기의 발전 및 제어부분의 기능적 안정성 확보와 효율성 증대를 위한 적절한 시험은 필수적이다. 그러나 풍력발전기의 특성상 타워를 건설하고 회전자 블레이드를 사용하여 시험한다는 것은 설치 공간과 비용의 제약이 따른다. KBP-2000M (2MW) 모의시험장치는 풍력발전기와 같은 대형장비를 연구 개발하는데 필수적이며, 실증을 통해 획득한 Data를 적용함으로서 재품의 문제점을 찾아내고 성능향상을 도모하는데 필요하다. 실증 Data를 시각적으로 3D로 표현함으로서 현장의 풍속/풍향 변화를 사실감 있게 느끼게 되었다. 앞으로도 풍력발전기를 연구개발하거나 성능향상을 위해서는 적절한 제어와 안전을 위한 연동장치를 갖춘 스케일 다운된 모의시험장치 구축이 요구될 것이다. 풍력발전기의 실증과정에서 획득한 데이터를 모의시험장치에 적용(Feedback)하여 지속적인 성능향상을 높여나갈 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.76-79
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• 2005

포항풍력에너지연구소와 (주)보국전기는 에너지 관리공단의 지원으로 2002년부터 직접구동형 풍력터빈( KBP-750D) 에 사용될 발전기 개발을 시작하여 2005년 3월 개발을 완료하였다. KBP-750D에 사용되는 발전기는 증속을 위한 gearbox를 사용하지 않는 직접 구동형이고, 영구자석을 사용하여 여자하는 형식이다. 이런 특징은 풍력발전에서 요구하는 주요 요구조건인 고 효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다. 개발된 발전기는 25 rpm 에서 800 kW의 정격을 가지도록 설계되었다. 공극 직경은 3,320mm 이며, stator의 길이는 705mm, 공극은 4.5mm 이고, 극수는 84이다. 또한 전체 중량은 약 22 ton이다. 이 논문에서는 발전기의 물리설계, 공학설계, 제작 및 시험결과에 관해서 기술한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.337-340
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• 2008

포항공과대학교의 포항풍력에너지연구소(PoWER Center)가 개발에 참여했던 750 kW급 직결형 국산화 풍력발전 시스템의 상용화를 추진하기 위한 출력성능 및 하중 측정을 통한 실증연구가 대관령의 풍력실증단지에서 수행되었다. IEC 61400-13의 규격을 기준으로 수행된 하중 측정의 일환으로 스트레인 게이지의 기계적 하중에 대한 외부 하중부가에 의한 기계적 보정이 추진되었다. 기계적 보정의 수행 중 일부스트레인 게이지가 단락되는 사고가 발생하였으나 비교보정을 통하여 기계적 보정작업을 완수할 수 있었다. 본 논문에서는 외부 하중부가에 의한 기계적 하중의 보정절차를 소개하고, 수행된 기계적 보정시험 과정에 대해 상세히 설명하며 기계적 보정의 결과를 보고한다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2003.12a
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• pp.649-655
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• 2003

Load calculation is indispensable for the construction of a large wind turbine generator system (WTGS). In procedures of load calculation, all conditions affecting to WTGS such as environment of site, operation, transport and installation have to be considered systematically. So the certification of WTGS is issued by assuring the load calculation. This work shows the generals of load calculation briefly and introduces the characteristics and results of load calculations for the 750 kW direct-drive WTGS (KBP-750D) which is under development by the consortium of POSTECH and UNISON.

• Journal of Wind Energy
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• v.4 no.1
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• pp.20-29
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• 2013

Load measurement, which is performed based on IEC 61400-13, consists of three stages: the stage of collecting huge amounts of load measurement data through a measurement campaign lasting for several months; the stage of processing the measured data, including data validation and classification; and the stage of analyzing the processed data through time series analysis, load statistics analysis, frequency analysis, load spectrum analysis, and equivalent load analysis. In this research, we pursued the development of an analysis software in MATLAB to save labor and to secure exact and consistent performance evaluation data in processing and analyzing load measurement data. The completed analysis software also includes the functions of processing and analyzing power performance measurement data in accordance with IEC 61400-12. The analysis software was effectively applied to process and analyse the load measurement data from a demonstration research for a 750 kW direct-drive wind turbine generator system (KBP-750D), performed at the Daegwanryeong Wind Turbine Demonstration Complex. This paper describes the details of the analysis software and its processing and analysis stages for load measurement data and presents the analysis results.