• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.400-403
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• 2009

Current wind turbine units that are used primarily 3Blade type devices or large-scale wind-term capacity of 2MW of 60m~90m Blade diameter is applied. This is not the best suitable design with the designing condition for the special quality of wind condition in the South-West Coastal Areas of Korea where the wind speed frequency of average wind speed and over 10m/s high wind velocity is fairly low. For this matter, in this dissertation, the expecting generation amount of electric power is measured excluding a mechanical moment, considering wind power energy traveling to the Blade when 60m~120m blade is applied, based on 2MW wind generator. Also, we would like to propose the Blade diameter which is fitted by wind condition of South-West Coastal Areas of Korea.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.423-429
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• 2013

수직축 풍력발전기의 발전 전력을 유동해석을 이용하여 예측하였다. 해석은 블레이드 회전 속도를 고정하고 그 회전 속도에서 토크를 반력으로 추출하였다. 여러 경우의 블레이드의 회전 속도에 대해 토크를 구하고 발전 용량을 계산하였다. 회전 속도에 따른 발전 토크와 발전 용량을 계산함으로써 최적의 발전기와 그 때의 회전 속도를 선정할 수 있었다. 또한, 블레이드의 개수와 블레이드의 형상에 대해 해석을 수행하여 그 영향을 분석하였다. 마지막으로 실험을 수행하여 그 결과를 비교하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-19
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• 2011

본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.

• 신재생에너지
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• 제5권3호
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• pp.4-12
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• 2009

The effect of change in DFIG (doubly-fed wind power generator) rotating speed and active power on the grid was analyzed to understand the characteristics of wind power using the wind power simulator connected to the grid at Gochang Power Quality Test Center. Electric power quality improvement devices (DVR, STATCOM, SSTS) and electric power quality disturbance application devices for 22.9 kV grid are equipped at Gochang Power Quality Test Center. Induction motor and VVVF inverter were used to emulate the blade of a wind power generator, and a simulator for Cage wound induction generator and DFIG was developed. The trial line were assumed to be 20 km and 40 km in length, and variable wind speed pattern was set using wind speed data from Ducjeokdo to verify the power characteristics of the wind power generator according to rotating speed.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권2호
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• pp.178-185
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• 2014

This paper describes a fabrication multiplexing sensor probe that employs a fiber Bragg grating(FBG) based on multiple measurements to determine the blade deflection of a wind power generator the reliability analysis of this probe is also presented. To diminish the temperature sensitivity of the FBG sensor, we form multiple CFRPs onto the upper and lower layers of the FBG and package it with an epoxy resin. As a result, the depth of the CFRP is 1mm, and the temperature sensitivity is $2.39pm/^{\circ}C$. We construct a sensor network utilizing the fabricated sensor with a blade beam model. As the number of pendulums is increased on the fore-end of the beam, the strain value is measured. The strain variation is calculated from the measurement of the load on the blade beam model by monitoring the strain of the FBG sensor. When the linear equation is applied, the strain error is 0.4% and when the finite difference method is used, the tip deflection error is 3.3%. The displacement error derived from the strain value of the FBG sensor is 4.39%. The calculated result between the measured value of the dead-end of the beam and the strain is less than 2.46% tip distortion error. Therefore, our proposed multiplexing sensor probe is a low-cost and high-reliability solution for a commercial wind power generator.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.663-667
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• 2017

최근 화석연료의 사용으로 인한 연료고갈 및 환경문제가 대두되고 있으며 이를 해결하기 위한 대체에너지 개발이 시급한 실정이다. 풍력에너지는 대체에너지 중 지속적으로 무제한 사용할 수 있고 공해물질 배출이 없는 청정에너지로 각광받고 있다. 풍력발전은 바람에너지가 로터 블레이드를 통해서 운동에너지로 변환되고 다시 발전기를 통해서 전기에너지를 발생시키는 에너지 변환기술이며, 풍력발전기의 중요부품인 블레이드의 설계 및 제작은 매우 중요한 요소이지만, 우리나라는 이에 대한 기초자료 및 핵심기술 등이 부족하여 아직도 중요부품들을 외국에서 수입하여 사용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 저 풍속에서도 발전 가능한 다층형 구조의 블레이드를 소형풍력발전기에 적용하여 풍속 및 블레이드 개수에 따른 발전기의 출력특성을 분석하였다. 연구결과, 최대풍속 8m/s일 때 블레이드 3개를 적용하면 블레이드를 1개 및 2개를 적용했을 때보다 발전기 출력전압은 33% 및 18%로 증가되었고, 발전기 출력전류는 33% 및 15%로 증가되었으며 발전기 RPM은 23% 및 13%로 증가되었다. 본 연구에서다층형 구조의 블레이드를 소형풍력발전기에 적용한 결과 발전기의 출력특성이 향상되었고 저 풍속에서도 전기에너지의 수집이 가능함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.438-445
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• 2022

Blade efficiency decreases when the rotor speed is kept constant even though the wind speed is higher than the rated value. Therefore, a speed controller is used to regulate the rotor speed in the high-wind-speed region. In stall-blade wind turbine, the role of the speed controller is important because precise aerodynamic regulation is unavailable. In this study, an effective parameter design method of a PI speed controller is proposed to limit the speed overshoot of a type 4 wind turbine with stall blades even though wind gust occurs. The proposed method considers the efficiency characteristics of the stall blade and the mechanical inertia of the wind turbine rotor. It determines the bandwidth of the speed controller to comply with the speed limit during generator speed overshoot for the worst case of wind gust. The proposed method is verified through intensive simulations with a MATLAB/SIMULINK model and experimental results obtained using a 3 kW MG set of wind turbine simulator.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권6호
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• pp.2268-2277
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• 2017

As constantly increasing wind power penetrates power grid, wind power plants (WPPs) are exerting a direct influence on the traditional power system. Most of WPPs are using variable speed constant frequency (VSCF) wind turbines equipped with doubly fed induction generators (DFIGs) due to their high efficiency over other wind turbine generators (WTGs). Therefore, the analysis of DFIG has attracted considerable attention. Precisely measuring optimum reference speed is basis of utilized maximum wind power in electric power generation. If the measurement of wind speed can be easily taken, the reference of rotation speed can be easily calculated by known system's parameters. However, considering the varying wind speed at different locations of blade, the turbulence and tower shadow also increase the difficulty of its measurement. The aim of this study is to design fuzzy controllers to replace the wind speedometer to track the optimum generator speed based on the errors of generator output power and rotation speed in varying wind speed. Besides, this paper proposes the fuzzy adaptive PID control to replace traditional PID control under rated wind speed in variable-pitch wind turbine, which can detect and analyze important aspects, such as unforeseeable conditions, parameters delay and interference in the control process, and conducts online optimal adjustment of PID parameters to fulfill the requirement of variable pitch control system.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.43-48
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• 2001

기존의 풍력발전시스템은 풍속이 감소되면 블레이드가 저속으로 회전하기 때문에 보조발전의 도움이 없이는 자가 발전이 어려워서 한정된 풍속 조건에서만 작동이 가능하며, 풍속의 특성 때문에 풍력에너지의 이용효율이 대부 분 매우 낮다는 문제점이 있다 이와 같은 종래의 문제점을 해결하고 지역이나 지형에 크게 구애됨이 없이 풍속에 의해 발전이 이루어지다가 풍속의 저하로 출력된 전력이 적어지면 태엽에 저장된 회전에너지로 소형발전기를 운전 하여 축전지에 전력을 저장하여 부하에 전력을 연속적으로 공급하게 한다. 본 논문에서는 동력저장장치와 풍력발전기로 구성된 시스템을 설계 제작하여 풍력발전의 보상을 위한 동력저장 장치 시스템의 동작 특성을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.170-173
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• 2002

A variable speed wind turbine simulator is designed and implemented for the simulation of wind power generation system. The control algorithm decides the shaft torque delivered to generator taking into consideration the wind speed, the generator rpm, and the rotor blade inertia. It is shown that the proposed control algorithm can emulate the dynamic behavior of actual wind turbine through simulations and experimental.