• 제목/요약/키워드: Wind turbine system

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풍력발전기 너셀에 장착된 풍속계를 이용한 출력성능 평가 (Evaluation of Power Performance by Anemometer on WTGS)

  • 김수상;박세광
    • 센서학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.303-310
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    • 2012
  • We carried out the power performance evaluation for 1.5 MW${\times}$2 by using anemometer installed on WTGS(Wind Turbine Generator System) in the wind farm at Shi-hwa bang-a-mu-ri. In this paper, we compared and analyzed the performance of guaranteed output and measured output of WTGS which includes output curve, output coefficient, AEP(Annual Energy Product) and availability, etc.. The power performance of WTGS was optimized in the low wind speed sections(3 m/s ~ 10 m/s) and the measured output was more produced by AEP 109 % and availability 112 % than the guaranteed output. In addition, we could also cut the high cost of testing WTGS performance by using anemometer as a substitute for weather mast.

Maximum Power Point Tracking in PMSG Using Fuzzy Logic Algorithm

  • ;이홍희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.135-138
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    • 2009
  • In this paper, a novel maximum power point tracking (MPPT) for a PMSG-based variable speed wind power system is proposed using the fuzzy logic algorithm. The control algorithm is developed based on the normal hill climb searching (HCS) method, commonly used in wind energy conversion systems (WECS). The inputs of fuzzy-based controller are the derivations of DC output power and the step size of DC/DC converter duty cycles. The main advantages of the proposed MPPT method are no need to measure the wind velocity and the generator rotational speed. As such, the control algorithm is independent of turbine characteristics, achieving the fast dynamic responses with non-linear fuzzy systems. The effectiveness of the proposed MPPT strategy has been verified through the simulated results.

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A Magnetic Brake for Small Wind Turbines

  • Jee, I.H.;Nahm, S.Y.;Kang, S.J.;Ryu, Kwon-Sang
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권1호
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    • pp.33-35
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    • 2012
  • A magnetic brake system was fabricated for use with small wind turbines. The torque of the pivot did not change as the speed of revolution increased when the magnetic array disc was far from the salient of the aluminum housing, the torque abruptly increased as the magnetic array approached the salient of the aluminum housing. The torque increased as a quadratic function of the speed of revolution when the distance between the magnetic array and the datum point was 60 mm.

2MW 로터 블레이드 구조설계 및 인증시험 (Structural Design and Proof Test of a 2MW Wind Trubine Blade)

  • 방조혁;김양수;류지윤;김두훈;박선호;박병준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.349-352
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    • 2007
  • A GFRP based composite blade was developed for a 2MW wind energy conversion system of type class IIA. The blade sectional geometry was designed to have a general shell-spar and shear web structure. The load cases specified in the IEC61400-1 international specification were considered. For withstanding all relevant extreme loads, the structural analysis for the complete blade was performed using a commercial FEM code. The static load carrying capacity, blade tip deflection and natural frequencies were evaluated to satisfy the strength and stability requirements in accordance with the IEC61400-1 and GL Regulations. The prototype blade was passed the structural proof test for GL certification.

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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.

제주 연근해 해저암반의 p-y 곡선 모델에 관한 연구 (A Study on p-y Curves for Nearshore Seabed of Jeju Island)

  • 장영은;이준용;조삼덕;유동우;최창호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.73-81
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    • 2012
  • 해상풍력시스템의 규모가 점차적으로 증가하고 있는 추세에 따라 상부구조물을 지지하는 기초구조물 안정성 확보의 중요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 지반공학적 측면에서 기초구조물과 지반의 상호작용이 전체 시스템에 미치는 영향을 파악하기 위한 해석방안이 요구되고 있으며, p-y 곡선 모델의 적용이 대표적인 방법이다. 본 연구에서는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 대상지로써 적합하다고 알려져 있는 제주도 해저지반(현무암)의 공학적 특성을 현재까지 제안된 암반 p-y 곡선 모델에 적용하였다. 이를 통해 제주도 및 국내 암반 분포 지역에 대한 해상풍력시스템 기초구조물과 해저암반 간의 상호작용 해석 과정을 정리하고 향후 연구 방향을 제안하였다. 전반적으로 암반 p-y 곡선 산정결과는 지표면에 근접할수록 지반반력이 증가하는 경향을 나타냈으며, 말뚝에 작용하는 모멘트, 전단력 등을 분석한 결과 암반의 공학적 특성을 적절히 모사할 수 있음을 확인하였다.

회전식 수리저항성능 실험기를 이용한 지반의 수리저항특성과 전기비저항 특성의 상관관계 (Relationship between Electrical Resistivity and Hydraulic Resistance Capacity measured by Rotating Cylinder Test)

  • 김영상;정신현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 우리나라 남서해안은 풍력발전에 최적지로 평가받고 있으며 최근 해상풍력 구조물을 포함하는 해안구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 우리나라 남서해안의 조차는 3~8 m까지 발생하여 남서해안에 설치되는 풍력기초들은 횡방향력과 조류의 다방향 흐름에 의한 세굴로 전체 구조물에 예상치 못한 진동에 의한 불안정성이 야기될 수 있다. 이 연구에서는 회전식 수리저항성능 실험기를 이용하여 인공지반시료의 수리저항성능을 평가하였으며 전기비저항 측정결과와 비교하여 수리저항성능과 전기비저항 특성과의 상관관계에 대한 연구를 진행하였다. 실험결과 일방향 한계전단응력과 양방향 한계전단응력을 상한계와 하한계로 표시하고 전기비저항 특성과 상관관계를 도시하면 조립토와 세립토가 비교적 명확히 구분되고 한계전단응력과의 상관관계 도출이 가능한 것으로 나타났다.

수평 병렬형 풍력 발전기의 요각 및 MPPT 제어 (MPPT and Yawing Control of a New Horizontal-Axis Wind Turbine with Two Parallel-Connected Generators)

  • 이국선;최익;조황;백주훈
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.81-89
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    • 2012
  • 범용적으로 사용되고 있는 수평형 풍력 터빈(HAWT)은 블레이드가 장착된 터빈이 회전부인 너셀에 고정되어 타워의 최상단에 지지되는 구조이다. 터빈에서 생산되는 전력은 너셀 내부에서 증속기를 통하여 발전기로 들어가게 된다. 발전기에서 생산되는 전력은 타워를 통해서 지상과 송전선으로 연결되므로 너셀의 요잉이 발생하는 경우 송전선의 꼬임이 발생하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 슬립링이나 추가적인 요잉 제어 알고리즘이 필요한 단점이 있다. 제안하는 새로운 구조의 HAWT는 베벨기어와 중공축을 이용하여 송전선 문제를 해결하였다. 또한, 병렬로 접속된 두개의 발전기를 이용하여 요잉이 용이할 뿐 아니라 생산 전력을 분산시킴으로써 인버터의 용량을 줄일 수 있다. MPPT 알고리즘과 요잉 제어를 수행하는 시뮬레이션을 통해서 제안하는 구조가 풍력 발전에 효과적임을 보였다.

초음속 터빈의 축방향 간격에 따른 유동 특성에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the flow characteristics of a supersonic turbine as the axial gap)

  • 조종재;김귀순;김진한;정은환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.100-105
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    • 2005
  • 본 연구에서는 초음속 충동형 터빈의 유동특성을 알아보기 위해 소형 초음속 풍동을 설계하였으며 Single pass Schlieren system을 이용하여 유동을 가시화하였다. 실험은 2차원 초음속 노즐과 익렬을 조합하여 노즐-익렬 간극에 따라 실시하였다. 실험을 통해 유동을 가시화하고 익렬 내부의 압력을 측정하였다. 그리고 이를 통해 충격파를 포함한 복잡한 유동 형태와 노즐-익렬, 충격파-경계층 상호작용 등, 초음속 충동형 터빈의 유동측성을 관찰할 수 있었다.

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선형터빈 케스케이드 통로내의 2차 유동과 손실에 관한 연구 (The Experimental Investigation of the Secondary Flow and Losses Within the Plane Turbine Cascade Passage)

  • 이기백;양장식;나종문
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.784-795
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    • 1995
  • This paper represents the results of the experiments of the three-dimensional flow and the aerodynamic loss caused by the three-dimensional flow within the plane bucket blades. To research the secondary flow and the aerodynamic loss, the large-scale plane bucket blade of lst-stage in the low pressure steam turbine is made of FRP. The detailed investigation of the secondary flow and the aerodynamic loss using 5-hole pressure probe within turbine cascade has been carried out in the low speed wind tunnel. The limiting streamlines of the suction and endwall surface have been visualized by the oil film method. The flow visualization of the secondary flow has been performed by the laser light sheet technique and image processing system. By using the method mentioned above, it is possible to observe the evolution of the pitchwise mass-averaged flow deviation angle and total pressure loss coefficient, the secondary flow, and the aerodynamic loss through the cascade.