Kim, Gyeong-Hun;Kim, Jong-Yul;Jeon, Jin-Hong;Kim, Seul-Ki;Kim, Eung-Sang;Lee, Ju-Han;Park, Minwon;Yu, In-Keun
Journal of Electrical Engineering and Technology
/
v.9
no.5
/
pp.1489-1494
/
2014
A hardware-in-the-loop simulation (HILS) method for a wind farm controller using a real time digital simulator (RTDS) is presented, and performance of the wind farm controller is analyzed. A 100 MW wind farm which includes 5 MW wind power generation systems (WPGS) is modeled and analyzed in RSCAD/RTDS. The wind farm controller is implemented by using a computer, which is connected to the RTDS through transmission control protocol/internet protocol (TCP/IP). The HILS results show the active power and power factor of the wind farm, which are controlled by the wind farm controller. The proposed HILS method in this paper can be effectively utilized to validate and test a wind farm controller under the environment in practice without a real wind farm.
In recent years, there has been a tendency towards renewable energy sources considering the damages caused by non-renewable energy resources to nature and humans. One of the renewable energy sources is wind and energy is obtained with the help of wind turbines. To determine the behavior of wind turbines under earthquake loads, dynamic characteristics are required. In this study, the differential transformation method is proposed to determine the free vibration analysis of wind turbines with a variable cross-section. The wind turbine is modeled as an equivalent variable continuous flexural beam and blade weight is considered as a point mass at the top of the structures. The differential equation representing the free vibration of the wind turbine is transformed into an algebraic equation with the help of differential transformation method and the angular frequencies and the mode shapes of the wind turbine are obtained by the help of the differential transformation method. In the study, a sample taken from the literature was solved with the presented method and the suitability of the method was investigated. The same wind turbine example also modeled by finite element modelling software, ABAQUS. Results of the finite element model and differential transformation method are compared with each other and the results are in good agreement.
Su, Yanwen;Huang, Guoqing;Liu, Ruili;Zeng, Yongping
Wind and Structures
/
v.32
no.2
/
pp.89-104
/
2021
Non-synoptic winds generated by tornadoes, downbursts or gust fronts exhibit significant non-stationarity and can cause significant wind load effect on flexible structures such as long-span bridges. However, conventional assumptions on stationarity used to evaluate the structural wind-induced vibration are inadequate. In this paper, an efficient frequency domain scheme based on fast CQC method, which can predict non-stationary buffeting random responses of long-span bridges, is presented, and then this approach is applied to evaluate the buffeting response of a long-span suspension bridge located in a complex mountainous wind environment as an example. In this study, the data-driven method based on one available measured wind speed sample is firstly presented to establish non-stationary wind models, including time-varying mean wind speed, time-varying intensity envelope function and uniformly modulated fluctuating spectrum. Then, a linear time-variant (LTV) system based on the proposed scheme can be generally applied to calculate the non-stationary buffeting responses. The effectiveness and accuracy of the proposed scheme are verified through Monte Carlo time domain simulation implemented in ANSYS platform. Also, the transient effect nature of the bridge responses is further illustrated by comparison of the non-stationary, quasistationary and steady-state cases. Finally, buffeting response analysis with traditional stationary treatment (10 min constant mean plus stationary wind fluctuation) is performed to illustrate the importance of the non-stationary characteristics embedded in original wind speed samples.
This paper presents a study on amplitude-dependent self-excited aerodynamic forces of a 5:1 rectangular cylinder through free vibration wind tunnel test. The sectional model was spring-supported in a single degree of freedom (SDOF) in torsion, and it is found that the amplitude of the free vibration cylinder model was not divergent in the post-flutter stage and was instead of various stable amplitudes varying with the wind speed. The amplitude-dependent aerodynamic damping is determined using Hilbert Transform of response time histories at different wind speeds in a smooth flow. An approach is proposed to extract aerodynamic derivatives as nonlinear functions of the amplitude of torsional motion at various reduced wind speeds. The results show that the magnitude of A2*, which is related to the negative aerodynamic damping, increases with increasing wind speed but decreases with vibration amplitude, and the magnitude of A3* also increases with increasing wind speed but keeps stable with the changing amplitude. The amplitude-dependent aerodynamic derivatives derived from the tests can also be used to estimate the post-flutter response of 5:1 rectangular cylinders with different dynamic parameters via traditional flutter analysis.
As wind turbine rotors increase, the overall loads and dynamic response become an important issue. This problem is augmented by the exposure of wind turbines to severe atmospheric events with unconventional flows such as tornadoes, which need specific designs not included in standards and codes at present. An experimental study was conducted to analyze the loads induced by a tornado-like vortex (TLV) on horizontal-axis wind turbines (HAWT). A large-scale tornado simulation developed in The Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Dome at Western University in Canada, the so-called Mode B Tornado, was employed as the TLV flow acting on a rigid wind turbine model under two rotor operational conditions (idling and parked) for five radial distances. It was observed that the overall forces and moments depend on the location and orientation of the wind turbine system with respect to the tornado vortex centre, as TLV are three-dimensional flows with velocity gradients in the radial, vertical, and tangential direction. The mean bending moment at the tower base was the most important in terms of magnitude and variation in relation to the position of the HAWT with respect to the core radius of the tornado, and it was highly dependent on the rotor Tip Speed Ratio (TSR).
As wind turbine rotors increase, the overall loads and dynamic response become an important issue. This problem is augmented by the exposure of wind turbines to severe atmospheric events with unconventional flows such as tornadoes, which need specific designs not included in standards and codes at present. An experimental study was conducted to analyze the loads induced by a tornado-like vortex (TLV) on horizontal-axis wind turbines (HAWT). A large-scale tornado simulation developed in The Wind Engineering, Energy and Environment (WindEEE) Dome at Western University in Canada, the so-called Mode B Tornado, was employed as the TLV flow acting on a rigid wind turbine model under two rotor operational conditions (idling and parked) for five radial distances. It was observed that the overall forces and moments depend on the location and orientation of the wind turbine system with respect to the tornado vortex centre, as TLV are three-dimensional flows with velocity gradients in the radial, vertical, and tangential direction. The mean bending moment at the tower base was the most important in terms of magnitude and variation in relation to the position of the HAWT with respect to the core radius of the tornado, and it was highly dependent on the rotor Tip Speed Ratio (TSR).
Park, S.I.;Kim, J.H.;Le, T.D.;Lee, D.H.;Kim, D.J.;Yoon, Y.S.;Yoon, K.Y.;Kim, H.M.
Progress in Superconductivity and Cryogenics
/
v.16
no.4
/
pp.57-61
/
2014
Output fluctuation which is generated in wind power farm can hinder stability of total power system. The electric energy storage (EES) reduces unstable output, and superconducting magnetic energy storage (SMES) of various EESs has the proper performance for output compensation of wind power farm since it charges and discharges large scale power quickly with high efficiency. However, because of the change of current within SMES, the electromagnetic losses occur in the process of output compensation. In this paper, the thermal effect of the losses that occur in SMES system while compensating in wind power farm is analyzed. The output analysis of wind power farm is processed by numerical analysis, and the losses of SMES system is analyzed by 3D finite element analysis (FEA) simulation tool.
Hua, Xu G.;Chen, Zheng Q.;Lei, Xu;Wen, Qin;Niu, Hua W.
Smart Structures and Systems
/
v.23
no.6
/
pp.683-693
/
2019
In August 2012, during the passage of the typhoon Haikui (1211), large amplitude vibrations were observed on long hangers of the Xihoumen suspension Bridge, which destroyed a few viscoelastic dampers originally installed to connect a pair of hanger ropes transversely. The purpose of this study is to identify the cause of vibration and to develop countermeasures against vibration. Field measurements have been conducted in order to correlate the wind and vibration characteristics of hangers. Furthermore, a replica aeroelastic model of prototype hangers consisting of four parallel ropes was used to study the aeroelastic behavior of hanger ropes and to examine the effect of the rigid spacers on vibration mitigation. It is shown that the downstream hanger rope experiences the most violent elliptical vibration for certain wind direction, and the vibration is mainly attributed to wake interference of parallel hanger ropes. Based on wind tunnel tests and field validation, it is confirmed that four rigid spacers placed vertically at equal intervals are sufficient to suppress the wake-induced vibrations. Since the deployment of spacers on hangers, server hanger vibrations and clash of hanger ropes are never observed.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
/
v.2
no.1
/
pp.104-110
/
2013
In this paper an application of centralized pitch angle controller for fixed speed wind turbines based wind farm to mitigate load frequency fluctuation is presented. Reference signal for the pitch angle of each wind turbine is calculated by using proposed centralized control system based on wind speed information. The wind farm in the model system is connected to a multi machine power system which is composed of 4 synchronous generators and a load. Simulation analyses have been carried out to investigate the performance of the controller using real wind speed data. It is concluded that the load frequency of the system can be controlled smoothly.
A wind generator (WG) maximum power point tracking (MPPT) system is presented here. It comprises of a variable-speed wind generator, a high-efficiency boost-type dc/dc converter and a control unit. The advantages of the aimed system are that it does not call for the knowledge of the wind speed or the optimal power characteristics and that it operates at a variable speed, thus providing high efficiency. The WG operates at variable speed and thus suffers lower stress on the shafts and gears compared to constant-speed systems. It results in a better exploitation of the available wind energy, especially in the low wind-speed range of 2.5-4.5 m/s. It does not depend on the WG wind and rotor-speed ratings or the dc/dc converter power rating. Higher reliability, lower complexity and cost, and less mechanical stress of the WG. It can be applied to battery-charging applications.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.