• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2008

본 논문에서는 퍼지 이론을 이용한 풍력 터빈의 변화 속도 제어에 관해 다루고자 한다. 일반적인 풍력 터빈의 변화 속도는 복잡한 비선형성으로 나타내어지며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터의 수치 역시 불확실하다. 이와 같은 복잡성을 해결하기 위하여, 우리는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 이론을 제안하고자 한다. 우선 풍력 터빈의 변화 속도에 대한 정확한 퍼지 모델링을 수행하게 된다. 그리고 재해석된 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델에 적합한 제어기를 설계하게 되며, 리아푸노프 안정도에 기반한 시스템의 안정도를 증명하게 된다. 마지막으로, 가상 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 효율성을 입증하게 된다.

• 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.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권6호
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• pp.1024-1031
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• 2013

This paper addresses linear quadratic regulation (LQR) for variable speed variable pitch wind turbines. Because of the inherent nonlinearity of wind turbines, a set of operating conditions is identified and then a LQR controller is designed for each of the operating points. The feedback controller gains are then interpolated linearly to get a control law for the entire operating region. In addition, the aerodynamic torque and effective wind speed are estimated online to get the gain-scheduling variable for implementing the controller. The potential of this method is verified through simulation with the help of MATLAB/Simulink and GH Bladed. The performance and mechanical load when using LQR are also compared with those obtained when using a PI controller.

• 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.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.273-280
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• 2012

Most variable speed wind turbines have pitch control mechanisms and one of their objectives is to protect turbines when the wind speed is too high. By adjusting pitch angles of wind turbine, the inlet power and the torque developed by the turbine are regulated. In this paper, the difference between the real wind speed and its rated value is regarded as a disturbance, and a component called disturbance observer (DOB) is added to the pre-designed control loop. The additional DOB based controller estimates the disturbance and generates a compensating signal to suppress the effect of disturbance on the system. As a result, the stability and the performance of the closed loop system guaranteed by an outer-loop controller (designed for a nominal system without taking into account of disturbances) are approximately recovered in the steady state. Simulation results are presented to verify the performance of the proposed control scheme.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.846-848
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• 2000

In the early development of wind energy, the majority of wind turbines were operated at constant speed. Recently, the number of variable-speed wind turbines adopted pitch control apparatus has increased. This paper deal with a simulation of pitch control of variable-speed wind turbine and the response of pitch angle is traced in a given random wind speed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1068-1069
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• 2015

Wind turbines have an enormous potential for decentralized electricity generation. In recent years, there has been an increasing worldwide interest in small/medium wind systems. This paper presents the results of power performance testing conducted on a 50 kW turbine located in Yeonggwang test-bed. The turbine system is a pitch, active yaw, variable speed, upwind, three blade with a direct drive PMSG. This thesis covers the operation of variable speed wind turbines with pitch-yaw control. The system considered is controlled to generate maximum energy while minimizing loads. The data include power, wind speed, and direction from meteorological towers, and nacelle anemometer readings and output from turbine. The analysis concentrates on the effect of the load on the power-wind speed curve of the turbine.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.469-471
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• 2005

Wind farms employs induction generators which are two type, one is Squirrel cage for fixed speed wind turbines and the other is Wound induction generator (doubly fed induction generator DFIG) for variable speed wind turbines. this paper describes grid connection scheme of wind power system using two type induction generators and simulation results show the characteristics of two type induction generators.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1232-1233
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• 2007

As the number of wind turbines installed increase, the power from wind energy starts to replace conventional generation units and its influence on power system can not be neglected. Because of the intermittent nature of wind resource, the output power of wind turbine fluctuates according to wind speed variation. In this point of view, it is necessary for wind turbines to be equipped with power regulation ability. The doubly fed induction generator (DFIG) is one of the main techniques used in variable speed wind turbines. This thesis focuses on the development of modified control scheme of DFIG to regulate output power. The proposed control scheme achieves active power output regulation so as to stabilize the power system.

• 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.