• Title/Summary/Keyword: Wind turbine system

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주파수추종 운전 적용을 위한 BESS의 운용 방법 및 효과 (Operation of Battery Energy Storage System for Governor Free and its Effect)

  • 조성민;장병훈;윤용범;전웅재;김철우
    • 전기학회논문지
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    • 제64권1호
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    • pp.16-22
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    • 2015
  • As the development of Battery Energy Storage System(BESS) and the increasing of intermittent energy sources like wind power and photovoltaic, the application of BESS in load frequency control is considered as an effective method. To evaluate the effectiveness of BESS application in frequency control, we defined a governor free model of BESS to conduct dynamic simulation. Using the BESS dynamic model, we implemented the power system dynamic model including steam, gas and hydro turbine generators. In this paper we study the control performance of BESS in primary frequency control. The effect of BESS speed regulation rate and response time on governor free operation is investigated. In addition, we compared BESS from steam turbine generator in view point of frequency regulation.

1MW급 Dual-rotor 풍력발전 시스템 개발 (Development of 1MW Dual-rotor Wind Turbine System)

  • 김성주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.196-198
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    • 2007
  • 1MW급 듀얼로터(Dual rotor) 풍력발전 시스템을 충남 서천군 서면 마량리 서천화력발전소 회사장 부지에 지난 2007년 5월 설치를 완료하였다. 듀얼로터 풍력발전 시스템은 기존의 싱글(Single) 로터 시스템과 달리 바람의 이용율의 극대화를 위해 2개의 로터 시스템으로 구성되어 있으며, 실시간으로 변하는 바람의 방향에 로터의 방향이 향하도록 프리요(Free yaw)를 실현하였다. 본 연구에서는 1MW급 듀얼로터 풍력발전 시스템의 특징과 구성에 관한 전반적인 사항에 대해 소개하였다.

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출력성능 향상을 위한 풍력발전기 피치제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Pitch Control Algorithm for Power Enhancement of Wind Turbine system)

  • 김성주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.973-976
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    • 2003
  • 전북 부안군에 설치된 30kW급Dual-rotor 풍력발전기의 Main Rotor Blade를 대상으로 공기역학적 모델링을 하였다. 각종 바람 상황과 풍속에 따라 변화하는 RPM 상황을 고려하여 전산모의 실험을 수행하였다. 또한 출력성능을 향상시키기 위하여 최대 출력을 계산하고 이를 추종하도록 하는 직접 출력 제어 알고리즘을 제안하였다.

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풍력 단지 상태감시시스템 개발사례 (Development of a Wind Turbine Condition Monitoring System)

  • 김영기;김영민;이재선
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.160-162
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    • 2013
  • 본 연구에서는 풍력터빈 감시의 특성을 고려하여 전용 상태 감시 시스템을 설계하고 개발하였다. 하드웨어 및 소프트웨어를 모두 개발하였다. 프론트엔드, 서버 및 클라이언트의 구성을 갖추고 있으며 규격과 가이드에 맞는 측정 및 분석 방법을 갖추고 있다. 현재 영흥풍력 발전단지에 17기의 시스템이 설치되어 현재 상용 운전되고 있다.

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Impacts of green technologies in distribution power network

  • Suwanapingkarl, Pasist;Singhasathein, Arnon;Phanthuna, Nattaphong;Boonthienthong, Manat;Srivallop, Kwanchanok;Ketken, Wannipa
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.90-100
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    • 2015
  • Green technologies such as renewable energy resources, Electric Vehicles and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (EVs/PHEVs), electric locomotives, etc. are continually increasing at the existing power network especially distribution levels, which are Medium Voltage (MV) and Low Voltage (LV). It can be noted that the increasing level of green technologies is driven by the reduction emission policies of carbon dioxide ($CO_2$). The green technologies can affect the quality of power, and hence its impacts of are analysed. In practical, the environment such as wind, solar irradiation, temperature etc. are uncontrollable, and therefore the output power of renewable energy in that area can be varied. Moreover, the technology of the EVs/PHEVs is still developed in order to improve the performance of supply and driving systems. This means that these developed can cause harmonic distortion as the control system is mostly used power electronics. Therefore, this paper aims to analyse the voltage variation and harmonic distortion in distribution power network in urban area in Europe due to the combination between wind turbine, hydro turbine, photovoltaic (PV) system and EVs/PHEVs. More realistic penetration levels of SSDGs and EVs/PHEVs as forecasted for 2020 is used to analyse. The dynamic load demands are also taken into account. In order to ensure the accurate of simulation results, the practical parameters of distribution system are used and the international standards such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards are also complied. The suggestion solutions are also presented. The MATLAB/Simulink software is chosen as it can support complicate modelling and analysis.

HOMER 프로그램을 이용한 독립형 하이브리드 발전시스템 최적화 (Optimization of Stand-Alone Hybrid Power Systems Using HOMER Program)

  • 양수형;부창진;김호찬
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • Diesel fuel is expensive because transportation to remote areas adds extra cost, and it causes air pollution by engine exhaust. Providing a feasible economical and environmental solution to diesel generators is important. A hybrid system of renewable plants and diesel generators can benefit islands or other isolated communities and increase fuel savings. Renewable energy is, however, a natural source that produces a fluctuating power output. In this paper, hybrid power system of the marado lighthouse is proposed to supply stable power in the stand-alone hybrid power system. The proposed hybrid power system consists of the diesel generator, wind turbine, photovoltaic, fuel cell, and battery bank. To decrease the carbon emissions and find the optimization, the cost analysis of hybrid system is simulated using HOMER program and the optimized hybrid power system is designed.

소형풍력발전 블레이드용 복합재료의 피로수명 분포에 대한 확률론적 평가 (Statistical Distribution of Fatigue Life of Composite Materials for Small Wind-Turbine Blades)

  • 강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1281-1289
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    • 2011
  • 본 논문에서는 소형풍력발전시스템 블레이드 제작에 사용되는 복합재료의 피로수명 데이터에 대한 통계적 해석을 위하여 다양한 확률분포 모델의 적합성에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 삼축 유리섬유강화 복합재료를 대상으로 0$^{\circ}C$, 45$^{\circ}C$ 및 90$^{\circ}C$ 의 하중방향에 대한 인장시험을 실시하였다. 또한 상기의 하중방향에 대하여 4 수준의 피로응력준에서의 피로시험을 수행하였다. 이를 통하여 획득한 피로수명 데이터를 대상으로 1) 전체 적합성, 2) 끝단 적합성 및 3) 피로물리 일치성의 기준을 이용하여 2 모수 Weibull, 3 모수 Weibull, 정규 및 대수정규분포의 적합성을 평가하였다. 또한 피로수명의 분산에 대한 하중방향 및 피로응력의 영향 역시 검토하였다.

해상풍력 대구경 모노파일의 p-y 곡선에 대한 수평-모멘트 조합의 영향: 원심모형실험 (Effect of Lateral Load-Moment Combination on p-y Curves of Large Diameter Monopile for Offshore Wind Turbine: Centrifuge Model Tests)

  • 이민지;윤종석;추연욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.29-42
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    • 2020
  • 본 연구에서는 모래지반에 설치된 해상풍력 지지용 직경 7m 모노파일의 p-y 곡선에 대한 수평하중-모멘트 조합의 영향을 분석하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 이를 위하여 원심모형실험시스템을 구축하였고, 다수의 게이지를 부착한 계측용 모노파일 모형을 사용하여 68.83g에서 원심모형실험을 수행하였다. 지표면으로부터 직경의 1배와 직경의 5배 높이에서 하중재하를 하는 2개의 수평하중-모멘트 조합으로 재하시험이 수행되었다. 모형지반은 중간밀도의 모래로 조성되었다. 원심모형실험결과로부터 실험 p-y 곡선을 산정하였고 기존 문헌의 p-y 곡선과 비교하였다. 결과적으로 p-y 곡선에 대한 모멘트 조합의 영향이 미미함을 확인하였다. 또한, 근입깊이가 모노파일의 p-y 곡선에 영향을 미치는 것을 확인하였다

피로 수명을 고려한 중형 복합재 풍력터빈 블레이드의 구조설계 및 실험 평가 (Structural Design and Experimental Investigation of A Medium Scale Composite Wind Turbine Blade Considering Fatigue Life)

  • 공창덕;방조혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.23-30
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    • 2003
  • 본 연구는 풍력발전 시스템에 관련된 IEC61400-1 국제규격 및 GL규격에 정의된 다양한 하중조건을 고려하였고, 이러한 하중들을 효과적으로 견딜 수 있는 특별한 복합재 구조형상을 제안하였다. 복합재 풍력터빈 블레이드 주고에 대한 평가를 위해 유한요소 구조해석을 수행하였다. 구조설꼐에서는 파라미터 분석 연구를 통해 블레이드 구조형상을 결정하였고, 대부분의 주요 설꼐 피라미터를 결정하였다. FEM을 이용한 응력해석결과를 검토하여 설계된 블레이드 구조는 어떠한 하중조건에 대해서도 안전함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 본 연구에 의해 새롭게 고안된 삽입볼트를 사용한 허브 연결부의의 설계하중과 피로하중에 대한 안전성을 검토하였으며, 잘 알려진 S-N 선형 손상 이론, 하중 스펙트럼 및 Spera의 실험식에 의해 20년 이상의 피로수명을 갖도록 하였다. 몇 개의 집중하중으로 모사된 공력하중에 대한 실물 정적구조시험을 수행하였으며, 실험결과로부터 설계된 블레이드는 구조적으로 안전함을 확인하였다. 더욱이, 변위 및 응력, 중량, 무게중심 증의 측정된 결과는 해석결과와 일치함을 확인하였으며, 연구된 블레이드는 독일의 국제적 인증기관인 GL사의 인증을 획득하였다.