• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.503-510
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• 2011

본 논문에서는 기설계된 풍력발전제어시스템의 최적화에 관한 연구로서, 특히 블레이드 피치제어기 및 발전기 토크 제어기의 제어 변수 튜닝 (Tuning) 기법을 제안하고자 한다. 일반적으로 제어기 설계는 간략화된 수학적 모델을 기반으로 이루어지고 실제 적용시 설계단계에서 고려하지 않았거나 수학적 표현이 불가능한 불확실성을 제어 시스템에 반영하기 위하여 반복적인 시험 단계가 필요하다. 본 논문에서는 풍력발전시스템 비선형 시뮬레이션 소프트웨어와 최적화 기법을 이용하여, 풍력발전기의 로터 회전 속도 변화, 발전기 출력 변동, 동력 전달축 비틀림 진동을 최소화하기 위한 제어기 튜닝 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 제어기 기본 설계안과 최적화된 최종 설계안의 비교를 통하여 방법의 타당성을 예시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1182-1183
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• 2008

In this paper, we develop PCS for doubly-fed induction-type wind generator(DFIG). PCS consists of a converter set and a controller. PCS controls the active power of wind generator and the reactive power of wind turbine system according to rotating speed, instantaneous power, grid quality, and order by transmission system operator.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.173-180
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• 2017

정격풍속 이하에서 풍력발전기의 토크 제어기는 최대 출력 파워를 얻기 위하여 중요하다. 토크 제어의 주된 목적은 바람이 가진 에너지로부터 최대의 출력 파워를 얻도록 하는 것이다. 이를 위하여 최적모드게인을 이용하여 발전기 속도의 제곱에 비례하도록 발전기의 토크 크기를 조절하는 방법이 많이 적용되었다. 그러나 이 제어 방법은 풍력발전기가 수 MW급으로 대형화될수록 응답이 느려진다. 본 논문에서는 토크 제어기의 응답을 빠르게 하기 위하여 공력 토크의 로터 속도 비선형 파라미터를 제어 게인으로 이용하여 추가적인 토크 크기를 조절하는 방법을 고려하였다. 로터 속도 비선형 파라미터의 계산 시에 온라인 경우와 오프라인 경우를 각각 살펴보았다. 2MW 풍력발전기에 대하여 실제 난류 풍속에 대하여 수치실험을 수행하여 오프라인 경우가 출력 파워를 더 향상시키고 실용적임을 보인다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제17권3호
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• pp.236-245
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• 2017

Purpose: There is no established inspection system for composite wind blade during the fabrication stage even though the blades are one of the most important part at wind generation system, but phased array ultrasonic testing method has been continuously studied about wind turbine blade with composite. When wind turbine blade with complex shape by phased array probe is inspected, it is necessary to study for system keeping constant pressure using pressure device. Methods: In this paper, we propose constant pressure device for inspecting wind turbine blade by phased array ultrasonic test method. Design of the device controller is based on Hunt-Crossley model. We evaluate reliability of phased array ultrasonic inspection result that applicated constant pressure device. Result: Defect indication is precise and its error is small when constant pressure mechanism based on Hunt-Crossley model was used. Conclusion: When inspection is progressed using constant pressure mechanism, the reliability of composite wind blade inspection can be improved.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.55-58
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• 2005

풍력발전기에 있어서 보호 및 제어 시스템은 그 효율, 성능, 안전 및 수명까지도 영향을 미칠 수 있는 중요한 구성요소이다 따라서 제어 시스템은 풍력발전기의 최대 효율 및 가동률을 확보하여야 하며 풍력발전기에 문제가 발생할 경우 즉시 가동을 정지할 수 있도록 안전성을 확보할 수 있도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 "750kw급 Gearless형 풍력발전시스템 개발" 과제의 일환으로 수행되었던 풍력발전기용 제어시스템의 설계 및 제작 과정과 상용제품으로서의 본 제어 시스템을 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1147-1154
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• 2012

본 논문에서는 풍력발전기의 회전속도와 출력을 제어하기 위한 블레이드 피치 제어기 및 발전기 토크 제어 기법을 제시하고 비선형 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 확인하였다. 회전속도 오차 및 출력오차를 이용한 양한정 함수를 정의하고 리아프노프 안정성 이론을 적용하여 정적 피치 제어기와 동적 토크 제어기를 설계하고, 제어기 설계 모델과 실제 적용 모델간의 차이를 보상할 수 있도록 시뮬레이션 기반 최적화를 이용하여 설계 인자 값을 결정하였다. 풍력발전기 제어기 설계에 가장 많이 사용되는 동력 전달계 모델을 기반으로 제어기 설계 절차를 예시하였고, 대표적으로 사용되는 비례-적분-미분 제어 및 최대 출력점 추종 토크 제어기와 성능 비교를 통하여 제안된 제어 설계 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.650-655
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• 2001

Wind speeds can vary rapidly and wind turbines cannot easily follow these variations because of their inertia and aerodynamic characteristics. For maximum energy extraction. the turbine blades should operate at their optimum tip speed ratio, but with rapid changes in wind speed. this is usually not possible. To improve the energy extraction from turbulent wind, it is necessary to establish an effective measure of the high frequency component of the wind. and then to use this measure to optimise the operation of the turbine controller for maximum energy extraction. This paper presents an approach for combining readings from three anemometers into a composite wind speed measurement. and using this signal to control the operation of a permanent magnet generator to achieve maximum energy extraction. The method combines simulation and experimental investigations into a heuristic algorithm. and demonstrates its effectiveness with field trials.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권2호
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• pp.211-217
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• 2011

The dynamic response of a multi-MW wind turbine to a sudden change in wind speed is usually slow, because of the slow pitch control system. This could cause a large excursion of the rotor speed and an output power over the rated. A feedforward pitch control can be applied to minimize the fluctuations of these parameters. This paper introduces the complete design steps for a feedforward pitch controller, which consist of three stages, i.e. the aerodynamic torque estimation, the 3-dimensional lookup table for the wind seed estimation, and the calculation of the feedforward pitch amount. The effectiveness of the feedforward control is verified through numerical simulations of a multi-MW wind turbine.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.532-535
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• 2003

In this paper, a Pl controlled feedback closed-loop voltage regulation scheme of the three-phase squirrel cage rotor self-excited induction generator (SEIG) driven by a variable-speed prime mover (VSPM) such as a wind turbine is designed on the basis of the static VAR compensator (SVC) and discussed in experiment fer the promising stand-alone power independent conditioner. The simulation and experimental results of the three-phase SEIG with the simple SVC controller for its stabilized voltage regulation prove the practical effectiveness of the additional SVC control loop scheme including the PI controller with fast response characteristics and steady-sate performance improvement.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권1호
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• pp.104-110
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• 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.