Because of the nature of wind, the output power of wind turbines fluctuates according to wind speed variation. Therefore, many countries have set up wind-turbine interconnection standards usually named as Grid-Code to regulate the output power of wind farms to improve power system reliability and power quality. This paper proposes three operation modes of wind farms such as maximum power point tracking (MPPT) mode, single wind turbine control mode and wind farm control mode to control the output power of wind turbines as well as overall wind farms. This paper also proposes an operation scheme of wind farm to alleviate power fluctuation of wind farm by choosing the appropriate control mode and coordinating multiple wind turbines in consideration of grid conditions. The performance of the proposed scheme is verified via simulation studies in PSCAD/EMTDC with doubly-fed induction generator (DFIG) based wind turbine models.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.06a
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pp.737-741
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2003
The wind power system is spotlighted as one of the no-pollution power generation systems. The system uses winds as power source that are rotated the blade and the rotating power from blade generate the electricity power. Gearbox needs to transfer the wind powers that have the high-torque-low-speed characteristics to generator that have the low-torque-high-speed characteristics. Because the wind power system generally locates the remote place like seaside or mountainside and the gearbox installs on the limited and high placed space, the gearbox of the wind power system is required the optimal space design and high reliability. In this paper, the structure of the gearbox is proposed to achieve the optimal space and efficiency by compounding the planetary gear train that has the high power density and parallel type gear train that has the long service life. The design parameters that are affected the service life are studied. The gear ratio and face width are investigated as an affected parameter for design sensitivity of service life.
This paper is about optimal flywheel capacity estimation for Ullueng-do power system. The power system of Ullueng-do has some differences with other island power system in Korea. It includes wind generator, hydro-generators as well as diesel generators. There are some problems on 600kW wind generator. Because of frequent drop of wind generator, the Ulleung-do power system have been threatened on frequency. The power frequency is 60Hz, and it should be between 59.9 and 60.1Hz. However, since the electrical inertia is small and the weight of wind generation is relatively high, generator drop of wind generation might make the power frequency out of boundary. In this paper, the flywheel energy storage system is assumed to be installed on Ulleung-do power system. Then, the maximum wind generation capacity and the optimal superconducting flywheel energy storage system capacity is estimated by the transient stability simulations.
Monitoring system is an absolutely-required system for assessing a performance and fatigue load of the wind turbine in an on-shore wind energy experimental research complex. It was implemented for the purpose of monitoring the wind information measured from a meteorological tower at the monitoring house, and of utilizing the measured data(fatigue data and electric analyzing data of wind turbine)for the performance assessment, by using the LabVIEW program. Then, by adding the performance assessment-related data acquired from the wind turbine during the performance assessment and the data recorder for synchronizing the data of meteorological tower, the system(BusDAQ) was implemented. Because it transmitted the data by converting the output 'RS-232' of data logger which measures the wind condition into CAN protocol, the data error rate was minimized. Also, This paper is introduced to make the best use of the developed monitoring system and to explain about construct of the system and detailed data communication of its system.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.65
no.6
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pp.923-933
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2016
This paper proposes a new method for evaluating Effective Load Carrying Capability(ELCC) and capacity credit(C.C.) of power system including Wind Turbine Generator(WTG) combined with Battery Energy Storage System(BESS). WTG can only generate electricity power when the fuel(wind) is available. Because of fluctuation of wind speed, WTG generates intermittent power. In view point of reliability of power system, intermittent power of WTG is similar with probabilistic characteristics based on power on-off due to mechanical availability of conventional generator. Therefore, high penetration of WTG will occur difficulties in power operation. The high penetration of numerous and large capacity WTG can make risk to power system adequacy, quality and stability. Therefore, the penetration of WTG is limited in the world. In recent, it is expected that BESS installed at wind farms may smooth the wind power fluctuation. This study develops a new method to assess how much is penetration of WTG able to extended when Wind Turbine Generator(WTG) is combined with Battery Energy Storage System(BESS). In this paper, the assessment equation of capacity credit of WTG combined with BESS is formulated newly. The simulation program, is called GNRL_ESS, is developed in this study. This paper demonstrates a various case studies of ELCC and capacity credit(C.C.) of power system containing WTG combined with BESS using model system as similar as Jeju island power system. The case studies demonstrate that not only reasonable BESS capacity for a WTG but also permissible penetration percent of WTG combined with BESS and reasonable WTG capacity for a BESS can be decided.
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
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v.16
no.4
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pp.57-61
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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.
A wind turbine power performance test is very important to wind turbine manufacturers because a wind farm developer or planner must want to define power performance characteristics and reliability of new wind turbines. Based on the IEC 61400-12-1, A wind turbine test site has to be nicely installed at flat terrain for testing. We are developing the wind power system which is IEC wind class IIa model with rated power of 3MW. KEPCO's Gochang power testing center was considered as candidates to build the test site without site calibration. This paper aims to verify the validity of the test site by using implement site assessment result that was based on IEC 61400-12-1.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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v.1
no.1
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pp.121-127
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2012
An electric power compensation system for a DC transmission system with an integrated wind turbine generator is proposed. The proposed compensation system consists of a synchronous generator and a duplex reactor. This apparatus is connected to the sending-end circuit of the DC transmission system. A set of steady-state equations of the system is first derived. Then, the effect of the duplex reactor, which can eliminate the sending-end grid current distortion due to commutation of the converter, is explored. The relationships among power at the sending-end circuit are also revealed. It is shown that fluctuations in the sending-end grid power due to changes in wind velocities are compensated with the proposed system. Finally, the effects of the sending-end grid conditions on the steady-state characteristics of the system are studied.
This study aims to present the applicability of wind turbine generator system to urban buildings for the utilization of clean renewable energy. The results are as follows; According to the wind resource analysis, it has been found that small sized wind power system can be viable for buildings application due to the amplification of wind velocity around buildings or building clusters, in spite of low mean velocity of 2-3m/s in Seoul and Kyunggi urban areas. But planners must perform micrositing analysis around building so that wind turbine can be located at high velocity zones. The system must be designed to avoid obstacles preventing prevailing wind in buildings. It should be recognized that wind speeds are changing depending on the height and length from buildings. The wind power system can be used as a symbol of landmark which shows a sustainable architecture from the scenary Itself A case study for apartment building in urban showed that wind power systems can be applicable in two kinds of place, rooftops and ground levels. Especially, the wind power systems must be carefully positioned so that wind resources do not decrease when it is installed at ground levels. and according to life cycle cost analysis, adaption of new small win4 power systems to buildings were proved to produce a profit if it is considered the expense of environment improvement and the wind speed increasing according to rise of building height. This research will ultimately achieve green architecture that preserves nature and at the same time provides pleasant environment to humans, and will play a great role in establishing the environment-preserving sustainable architecture of the 21th century.
This paper presents a study on the power factor improvement of the Wind turbine Generation System(WTGS) at Haeng-won wind farm in Jeju Island. Vestas WTGS named V47 as a model system is selected in this paper, and has 660 kW Power ratings. In this system, power factor correction is controlled by the conventional method with power condenor bank. So, model system at Haeng-won wind farm has very low power factor in the area of low wind speed, which is from 4 m/s to 6 m/s. This is caused by the power factor correction using power condenser bank To improve the power factor in the area of low wind speed, we used the static var compensator(SVC) using current controlled PWM power converter by IGBT switching device. finally, to verify the profosed method, the results of computer simulation using Psim program are presented to support the discussion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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