• 제목/요약/키워드: Variable-speed wind turbine

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가변 풍력시스탬의 시뮬레이션 (Simulation of Variable Wind Energy System)

  • 김재곤;구자봉;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2268-2270
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    • 2003
  • In this paper, mathematically modeled equations were derived for wind turbine under the analysis of aerodynamics. On the basis of these equations, maximum power controller is implemented by simulink in matlab. In order to achieving maximum power, variable speed control method is used for obtaining maximum power coefficient in the variable wind speed because we can have maximum changing efficiency in these coefficients. Also, the maximum power control of wind generator system uses a synchronous generator and a invertor circuit.

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부너맨 주파수 추정 알고리듬을 이용한 풍력발전기 가변 전력신호 처리에 관한 연구 (The Time Variant Power Signal Processing of Wind Generator using Buneman Frequency Estimator Algorithm)

  • 최상열;이종주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.138-146
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    • 2010
  • On wind turbine generators, the speed and volume of the wind affect the turbine angle speed which finally determines the output level of the electric power. However it is very difficult to forecast correctly the future power output and quality based on previous fixed sampling methods. This paper proposes a variable sampling method based on Buneman frequency estimation algorithm to reflect the variations of the frequency and amplitude on wind power outputs. The proposed method is also verified through the performance test by comparing with the results from previous fixed sampling methods and the real measurement data.

가변관성 모의 기능을 가진 풍력터빈 시뮬레이터의 제어 알고리즘 (Control Algorithm for Wind Turbine Simulator with Variable Inertia Emulation)

  • 정병창;정세종;송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.266-273
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    • 2003
  • 풍력 발전 시스템의 제어 알고리즘 개발 및 개발 제품의 성능 시험을 위해 회전자 블레이드를 대신하여 발전기축에 토오크를 입력할 수 있는 풍력 발전기 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 알고리즘은 풍속의 변화에 따른 블레이드의 출력 토오크 변화를 실시간으로 계산하여 직류 전동기 구동을 위한 토오크 지령값으로 사용하며, 특히 회전자 블레이드의 관성이 일반적으로 전동기보다 매우 큰 점에 착안하여 가감속시 회전자 관성에 의한 영향을 고려할 수 있도록 설계되었다. 즉, 바람으로부터 획득하는 운동에너지 중에서 미리 회전자 블레이드 관성 모멘트에 저장/변환되는 에너지를 계산하여 나머지 성분만 발전기 축에 전달하도록 하여 실제로 커다란 관성체를 사용하지 않고도 효과적으로 회전자 블레이드와 발전기부의 동특성을 실제 상황에 가깝게 모의할 수 있다. 직류 전동기를 사용하여 풍속의 변화에 따른 풍력 터빈 시뮬레이터를 설계 제작하고, 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 성능을 보였다.

국내풍속보정에 적합한 Deacon 방정식의 기하평균높이 산정방법에 대한 연구 (The study for calculating the geometric average height of Deacon equation suitable to the domestic wind correction methodology.)

  • 정의헌;문채주;정문선;조규판;박귀열
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.9-14
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    • 2010
  • The main cause of global warming is carbon dioxide generated from the use of fossil fuels, and active research on the reduction of carbon is in progress to slow down the increasing global warming. Wind turbines generate electricity from kinetic energy of wind and are considered as representative for an energy source that helps to reduce carbon emission. Since the kinetic energy of wind is proportional to the cube of the wind speed, the intensity of wind affects wind farm construction validity the most. Therefore, to organize a wind farm, validity analysis should be conducted first through measurement of the wind resources. To facilitate the approval and permission and reduce installation cost, measuring sensors should be installed at locations below the actual wind turbine hub. Wind conditions change in shape with air density, and air density is most affected by the variable sterrain and surface type. So the magnitude of wind speed depends on the ground altitude. If wind conditions are measured at a location below the wind turbine hub, the wind speed has to be extrapolated to the hub height. This correction of wind speed according to height is done with the Deacon equation used in the statistical analysis of previously observed data. In this study, the optimal Deacon equation parameter was obtained through the analysis of the correction of the wind speed error with the Deacon equation based on the characteristics of terrain.

Probabilistic Reliability Evaluation of Power Systems Including Wind Turbine Generators Considering Wind Speed Correlation

  • Wu, Liang;Park, Jeong-Je;Choi, Jae-Seok;Ei-Keib, A.A.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제4권4호
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    • pp.485-491
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    • 2009
  • The importance of renewable energy sources has been growing at a high rate as a result of being environment friendly. In particular, wind power is one of the most successfully utilized of such sources to produce electrical energy. Because of the randomness of wind speed, the reliability impact on this highly variable energy power is important aspect that needs to be assessed. In this paper, the impact on the reliability indices of wind speed correlation between two farms is considered.

가변 풍속시 운전모드 절환을 고려한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터 (A Wind Turbine Simulator for Doubly-Fed Induction-type Generator with Automatic Operation Mode Change during Wind Speed Variation)

  • 송승호;심동준;정병창
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.349-360
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    • 2006
  • 이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.

가변적인 PID 이득에 기초한 풍력발전 시스템의 피치제어 (Pitch Angle Control of Wind Turbine based on Variable PID Gains)

  • 고정민;양수형;부창진;김호찬;허종철;이정훈;강민제
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 정격풍속이상에서 발전기의 출력을 일정하게 유지하기 위하여 PID에 기초한 다양한 종류의 방법들이 발표되었다. 그러나 고정된 PID 이득을 이용한 이러한 방법에서는 전 영역에서 동작하리라는 보장이 없다. 이 논문에서는 전 영역에서 동작하는 시스템을 설계하기 위하여 풍속의 강도에 따라 PID 이득이 변하는 방법을 제안하였다. 풍속의 강도에 따라 피치각에 따른 전력의 민감도는 계속 변하는데, PID 이득을 민감도의 함수로 유도하였다.

퍼지제어를 이용한 풍력발전 시스템의 최대출력 제어 (Maximum Output Power Control of Wind Generation System Using Fuzzy Control)

  • 아보칼릴 아메드;김영신;이동춘
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권10호
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    • pp.497-504
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    • 2005
  • For maximum output power, wind turbines are usually controlled at the speed which is determined by the optimal tip-speed ratio. This method requires information of wind speed and the power conversion coefficient which is varied by the pitch angle control. In this paper, a new maximum output power control algorithm using fuzzy logic control is proposed, which doesn't need this information. Instead, fuzzy controllers use information of the generator speed and the output power. By fuzzy rules, the fuzzy controller produces a new generator reference speed which gives the maximum output power of the generator for variable wind speeds. The proposed algorithm has been implemented for the 3[kW] cage-type induction generator system at laboratory, of which results verified the effectiveness of the algorithm.

실제 데이터를 이용한 가변속 풍력발전시스템의 출력제어 시뮬레이션 (Output Control Simulation of Variable Speed Wind Power System using Real Data)

  • 한상근;박민원;유인근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1342-1344
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    • 2002
  • Wind is a significant and valuable renewable energy resource. It is safe and abundant and can make an important contribution to future clean, sustainable and diversified electricity supplies. Unlike other sources of energy, wind does not pollute the atmosphere nor create any hazardous waste. In some countries wind energy is already competitive with fossil and nuclear power even without accounting for the environmental benefits of wind power. The cost of electricity from conventional power stations does not usually take full account of its environmental impact (acid rain, oil slick clean up, the effects of climate change, etc). In this paper, a transient phenomenon simulation method for Wind Power Generation System(WPGS) under real weather conditions has been proposed. The simulation method is expected to be able to analyze easily under various conditions with considering the sort of wind turbine, the capacity of system and the converter system. Wind turbine connected to the synchronous generator and power converter was simulated.

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