• 제목/요약/키워드: Wind Energy Conversion System

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유도발전기식 풍력발전시스템의 STATCOM 적용 타당성 분석 (Application Feasibility Analysis of STATCOM for Wind Power System with Induction Generator)

  • 한병문;이범규;전영수;이광열
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제53권6호
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    • pp.309-315
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    • 2004
  • The wind power is known as the most promising future energy source to obtain the electricity Induction generator is a simple energy conversion unit in the wind power generation system but it consumes the reactive power from the interconnected power system. Switched capacitor banks are normally used to compensate the reactive power, which bring about the transient overvoltage. This paper proposes a method for compensating the reactive power with STATCOM. A detail simulation model for analyzing the interaction between the wind power system and the commercial power system was developed using EMTDC software. The developed simulation model can be effectively utilized to plan the reactive power compensation for newly designed wind power system.

An Optimal Maximum Power Point Tracking Algorithm for Wind Energy System in Microgrid

  • Nguyen, Thanh-Van;Kim, Kyeong-Hwa
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.382-383
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    • 2018
  • To increase the efficiency of a wind energy conversion system (WECS), the maximum power point tracking (MPPT) algorithm is usually employed. This paper proposes an optimal MPPT algorithm which tracks a sudden wind speed change condition fast. The proposed method can be implemented without the prior information on the wind turbine parameters, generator parameters, air density or wind speed. By investigating the directions of changes of the mechanical output power in wind turbine and rotor speed of the generator, the proposed MPPT algorithm is able to determine an optimal speed to achieve the maximum power point. Then, this optimal speed is set to the reference of the speed control loop. As a result, the proposed MPPT algorithm forces the system to operate at the maximum power point by using a three-phase converter. The simulation results based on the PSIM are given to prove the effectiveness of the proposed method.

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Optimization of Battery Storage Capacity with Min-Max Power Dispatching Method for Wind Farms

  • Nguyen, Cong-Long;Kim, Hyung-Jun;Lee, Tay-Seek;Lee, Hong-Hee
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.238-239
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    • 2013
  • It is a crucial requirement to utilize an economical battery capacity for the wind energy conversion system. In this paper, the optimal BESS capacity is determined for the wind farm whose dispatched power is assigned by the min-max dispatching method. Based on a lifetime cost function that indicates the BESS cost spent to dispatch 1kWh wind energy into grid, the battery capacity can be optimized so as to obtain the minimum system operation cost. Moreover, the battery state of charge (SOC) is also managed to be in a safe operating range to ensure the system undamaged. In order to clarify the proposed optimizing method, a 3MW permanent magnet synchronous generator (PMSG) wind turbine model and real wind speed data measured each minute are investigated.

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GH-Bladed를 이용한 풍력발전기의 질량 불평형 및 공력 비대칭 고장진단 시스템 개발 (Development of fault diagnostic system for mass unbalance and aerodynamic asymmetry of wind turbine system by using GH-Bladed)

  • 김세윤;김성호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.96-101
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    • 2014
  • 풍력은 전 세계적으로 가장 각광을 받고 있는 신재생 에너지이며 당분간 이러한 추세는 계속될 것으로 기대되고 있다. 최근 풍력발전시스템의 O&M(Operation & Maintenance) 비용의 절감에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 실정이다. O&M 비용의 절감을 위한 가장 효율적인 방법은 CMS(Condition Monitoring System)의 도입이며 이는 풍력발전기 부품들의 악화, 적절한 선제적 유지보수, 발전중지시간의 단축 및 궁극적으로 풍력발전기의 운전 효율을 증대시키는 것을 가능케 한다. 풍력발전기의 터빈 로터와 관련하여 질량 불평형 및 공력비대칭과 같은 고장이 발생될 수 있다. 일반적으로 이러한 고장은 다양한 형태의 진동을 야기 시킨다. 이에 본 연구에서는 진동신호에 대한 스펙트럼과 간단한 max-min 진단 로직으로 구성된 고장검출 알고리즘을 제안한다. 또한 제안된 진단기법의 유용성의 확인을 위해 GH-Bladed 프로그램을 이용한 다양한 시뮬레이션 고찰을 수행한다.

Multi-MW급 풍력발전용 블레이드 설계에 관한 연구 Part I : 공력-구조 설계 및 통합하중해석 (Multi-MW Class Wind Turbine Blade Design Part I : Aero-Structure Design and Integrated Load Analysis)

  • 김범석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권4호
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    • pp.289-309
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    • 2014
  • 풍력터빈 블레이드는 바람의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치로써 풍력발전시스템의 출력성능, 에너지변환효율, 하중 및 동적 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 주요부품으로 분류된다. 따라서 최적의 블레이드 설계결과를 얻기 위해서는 시스템 특성이 고려된 공력-구조 통합설계가 중요하다. 본 연구에서는 풍력터빈 시스템과의 상호작용이 고려된 블레이드 설계절차를 제안하였고, 2 MW 급 블레이드(KR40.1b)의 공력-구조 통합 설계결과를 제시하였다. 또한 전술한 바와 같이 로터 블레이드에 작용하는 극한하중 및 피로하중은 시스템 운전조건에 따라 가변적이므로 시스템통합하중해석을 위한 2 MW 풍력발전시스템 모델링을 수행하였으며, IEC 61400-1 및 (사)한국선급의 풍력발전기술기준에 따라 수행된 하중해석결과를 제시하였다.

Fluctuating Reduction Method for Generation Power of the Wind-PV Hybrid System

  • Oh, Jin-Seok;Lee, Ji-Young
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제4B권2호
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    • pp.80-85
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    • 2004
  • This paper reports the performance of a CB (Circuit Breaker) and converter for the battery operated Wind-PV (Photovoltaic) system. For this purpose, a fluctuating reduction controller for an electric generation hybrid (wind+PV) system is suggested. The method operates a wind turbine, PV, CB, converter and battery. Integration of wind and PV sources, which are generally complementary, usually reduce the capacity of the battery. Also, CB controls the overvoltage of the generation system. The objective is to control the operation of the converter and the CB and reduce power fluctuation. This paper includes discussion on system performance, power quality, fluctuation and effect of the randomness of the wind.

Voltage Impacts of a Variable Speed Wind Turbine on Distribution Networks

  • Kim, Seul-Ki;Kim, Eung-Sang
    • 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.

칼만필터 및 인공신경망에 기반한 가변속 풍력발전 시스템을 위한 비선형 제어기 설계 (Design of Nonlinear Controller for Variable Speed Wind Turbines based on Kalman Filter and Artificial Neural Network)

  • 문대선;김성호
    • 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.

Comparison of MPPT Based on Fuzzy Logic Controls for PMSG

  • Putri, Adinda Ihsani;Choi, Jaeho
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.285-286
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    • 2011
  • Maximum Power Point Tracker (MPPT) is the big issue in generating power based on Wind Energy Conversion System. In case of unknown turbine characteristic, it is useful to implement MPPT based on fuzzy logic control. This kind of control is able to find the value of duty cycle to meet maximum power point at particular wind speed. There are many methods to develop MPPT based fuzzy logic controls. In this paper, two of the methods are compared both at low and high fluctuating wind speed.

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