• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권3호
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• pp.827-834
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• 2014

In order to meet the low voltage ride-through requirement in a grid code, a wind power plant (WPP) has to stay connected to a grid, supporting the voltage recovery for a grid fault. To do this, a plant-level controller as well as a wind generator (WG) controller is essential. The dynamic response of a WPP should be analyzed in order to design a plant-level controller. The dynamic response of a WPP for a grid fault is the collective response of all WGs, which depends on the wind speed approaching the WG. Thus, the dynamic response of a WPP should be analyzed by taking the wake effect into consideration, because different wind speeds at WGs will result in different responses of the WPP. This paper analyzes the response of a doubly fed induction generator (DFIG)-based offshore WPP with a grid fault taking into account the wake effect. To obtain the approaching wind speed of a WG in a WPP, we considered the cumulative impact of multiple shadowing and the effect of the wind direction. The voltage, reactive power, and active power at the point of common coupling of a 100 MW DFIG-based offshore WPP were analyzed during and after a grid fault under various wind and fault conditions using an EMTP-RV simulator. The results clearly demonstrate that not considering the wake effect leads to significantly different results, particularly for the reactive power and active power, which could potentially lead to incorrect conclusions and / or control schemes for a WPP.

• 기술혁신학회지
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• 제17권2호
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• pp.355-379
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• 2014

새로운 에너지 기술이 기존 사회시스템과 공존하며 확산되는 과정은 저탄소 사회로의 전환을 위해 꼭 필요하지만 어려운 여정이다. 정부주도로 추진되고 있는 서남해 2.5GW 해상풍력사업은 대용량 신재생에너지발전을 중앙전력계통으로 연계하는 것을 목표로 추진되고 있다. 따라서 성공적인 해상풍력 발전의 도입을 위해서는 기존 사회기술시스템의 전환도 병행되어야 한다. 본 연구는 다층적 관점과 전략적 니치관리를 방법론으로 해상풍력기술의 니치전략 적용에 대한 에너지 시스템 전환을 분석한다. 연구결과로서 새로운 기술이 기존 레짐(regime) - 환경상황(landscape)과 연계, 소통을 거쳐 성장하는 과정을 다층적으로 분석하고 에너지체제와 신기술의 관계의 변화를 구조화 하였다. 또한 전략적 니치관리 연구를 적용하여 니치실험 착수단계에서 내재하는 장애요인을 진단하고 해상풍력 실증사업 지연의 원인을 파악하였다. 이를 통해 해상풍력 니치기술이 에너지체제와 다양한 제도 속에서 안정적으로 성장할 수 있다는 실천적 시사점을 도출하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.547-554
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• 2018

풍력에너지는 청정 및 재생에너지의 가장 저렴한 모형중의 하나로 널리 알려져 있다. 실제로 몇몇 국가에서는 풍력에너지가 새롭게 건설되는 발전소들 중에서 화석연료 발전단가와 동등한 수준으로 만들어 오고 있다. 해상풍력 에너지 개발은 한국정부의 3020계획 목표달성을 위한 중요한 국내 에너지자원일 것으로 보인다. 풍력프로젝트의 개발단계 중에서 중심이 되는 항목은 풍력자원 평가이다. 풍력자원평가의 기본적인 3가지 등급 또는 단계는 예비부지확정, 부지 풍력자원 평가, 마이크로사이팅 등으로 나누어 분류할 수 있다. 본 연구에서는 6개소 해상기상탑 자료를 기반으로 3단계를 적용하여 전남 해상지역의 풍력발전 용량을 추정하는 것이다. 풍력프로젝트 개발을 위하여 소프트웨어 도구로 25년 이상 실적이 있고 풍력에너지 프로젝트 개발프로그램으로 잘 알려진 WindPRO를 사용하였다. 전남지역 해상풍력발전용량의 설계결과는 6개 풍력단지에서 총 2.52GW로 계산되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1094-1095
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• 2015

The costs of installation, loss, and energy not supplied energy for submarine cable of offshore wind power plant (OWPP) are very high because the level of technology is still in the early stage as well as because of the marine environments. Therefore, reducing the total costs of a grid network for OWPPs is very important for financial feasibility. In particular, it is needed to minimize the project cost for optimizing the grid design and offshore substation location of a OWPP. The suggested method can reduce the total system cost and make it lower compared with existing methods.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-7
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• 2012

Predictions of wind speed for six different near-shore sites were made using the NCAR (National Center for Atmospheric Research) wind data. The distances between the NCAR sites and prediction sites were varied between 40km and 150km. A well-known wind energy prediction program, WindPRO, was used. The prediction results were compared with the measured data from the AWS(Automated Weather Stations). Although the NCAR wind data were located far away from the AWS sites, the prediction errors were within 9% for all the cases. In terms of sector-wise wind energy distributions, the predictions were fairly close to the measurements, and the error in predicting main wind direction was less than $30^{\circ}$. This proves that the NCAR wind data are very useful in roughly estimating wind energy in offshore or near-shore sites where offshore wind farm might be constructed in Korea.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.691-698
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• 2020

해상풍력 발전단지의 전력망 연계방식에 따라 설치비용이나 고장전류의 크기가 달라진다. 그렇기 때문에 단지의 용량과 위치 등을 고려한 효율적인 전력망 연계 방법이 필요하다. 특히 해상풍력 발전단지의 전력케이블은 대부분 비용 및 효율적인 부분을 고려하여 3-core를 사용한다. 케이블 단락 같은 고장이 발생하면 케이블 전체를 교체해야 하므로 수리비용 및 터빈 정지 기간을 고려하였을 때 비용적인 측면에서 상당한 손실이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주해상에 설치될 100 MW 풍력단지에 방사형, 링형, 성형 방식을 도입하여 이에 따른 3상 단락고장을 PSCAD/EMTDC 프로그램을 활용하여 컴퓨터 해석을 수행하고, 그 결과를 분석하여 모델 단지에 알맞은 전력망 연계방식을 제안하고자 한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.191-199
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• 2018

본 연구에서는 한국 연안의 해상풍력 발전을 위한 적지를 검토하기 위해 기상청에서 제공하는 20개 지점의 풍속 자료를 수집하고 이를 분석하였다. 관측된 풍속 자료의 분석을 위하여 Rayleigh 모델과 Weibull 모델을 이용하였으며, 풍속 출현빈도에 따라 연간 부존량을 추정하였다. 풍력발전기 모델로는 출력 1.5~5 MW의 7종류를 선정하여 각각의 성능곡선을 이용하였다. 그 결과, 풍속이 7.15 m/s 이상인 지점에서는 Repower-5 MW의 터빈이 높은 에너지 생산이 가능한 것으로 나타났으나 그 이하의 풍속에서는 G128-4.5 MW의 터빈이 유리한 것으로 나타났다. 10 m/s 이상의 풍속 출현율이 높은 마라도, 거제도 및 포항의 경우 REpower사의 5 MW급 해상풍력발전기 설치 시 설비이용률이 56.49%, 50.92%, 50.08%로 높게 나타났다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1408-1414
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• 2015

The renewable energies such as photovoltaic power, wind power and biomass have grown to a greater extent as decarbonization techniques. The renewable energies are interconnected to power systems (or electrical grids) in order to increase benefits from economies of scale, and the extra attention is focused on the Grid Code. A grid code defines technical parameters that power plants must meet to ensure functions of power systems, and the grid code determined by considering power system characteristics is various across the country. Some TSO (Transmission System Operator) and ISO (Independent System Operator) have issued grid code for wind power and the special requirements for offshore wind farm. The main purpose of the above grid code is that wind farm in power systems has to act as the existing power plants. Therefore wind farm developer and wind turbine manufacturer have great difficulty in grasping and meeting grid code requirements. This paper presents the basic understanding for grid codes of developed countries in the wind power and trends of those technical requirements. Moreover, in grid code viewpoint, the active power control of wind power is also discussed in details.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.40-45
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• 2011

As increasing the importance of renewable energy recently, the scale of a wind power plant is increasing to the number of GW scale and specially, it is trend to move from onshore to offshore to use the higher quantity and quality of wind. Consequently to meet the trend, it is largely considered the importance of communication protocol to control and monitor remotely. But, because the communication protocol between the control center and a wind turbine has been independently developed by each wind turbine vendor, it is absence of the compatibility and extensibility when the heterogeneous wind turbines are installed in the wind farm. The IEC 61400-25 is the specifying standard for these problems in Europe. In this paper, we will show the state of these problems and present a new structure of communication based on the IEC 61400-25 to get the compatibility and extensibility between a control center and wind turbines.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.7-17
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• 2016

본 연구에서는 대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물의 극한환경 운동 성능에 관한 실험적 연구를 다루고 있다. 대형 부유식 복합발전 구조물에 대한 운동 성능을 평가하기 위하여 1/50 축척비의 모형을 제작하였다. 그리고 설계된 계류선의 사양에 부합하는 계류선 모형을 제작하였고 자유감쇠시험 및 static pull-out 시험을 통하여 검증하였다. 주어진 구조물의 수심을 만족하기 위하여 계류선 테이블을 도입하고 환경조건에 계류판에 따른 환경조건을 확인하였다. 모형시험에서 규칙파 중 운동응답을 확인하고 파랑, 조류, 바람의 복합환경 하중을 적용하여 극한환경 운동성능을 해석하였다. 최대 운동 및, 가속도를 계측하여 운동 안전성을 판단하였고 최대 변위와 계류 하중도 선급기준에 따라 판단하였다. 이로부터 복합발전 구조물의 운동 특성에 대하여 토의하였다.