• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.870-881
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• 2020

Because SCADA monitoring data of wind turbines are large and fast changing, the unbalanced proportion of data in various working conditions makes it difficult to process fault feature data. The existing methods mainly introduce new and non-repeating instances by interpolating adjacent minority samples. In order to overcome the shortcomings of these methods which does not consider boundary conditions in balancing data, an improved over-sampling balancing algorithm SC-SMOTE (safe circle synthetic minority oversampling technology) is proposed to optimize data sets. Then, for the balanced data sets, a fault diagnosis method based on improved k-nearest neighbors (kNN) classification for wind turbine blade icing is adopted. Compared with the SMOTE algorithm, the experimental results show that the method is effective in the diagnosis of fan blade icing fault and improves the accuracy of diagnosis.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.336-341
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• 2016

본 논문에서는 풍력 발전기 내 기 설치된 전력선을 통신 선로로 사용하여 통신 네트워크를 구축하는 기술인 무배선 감시 시스템을 제안한다. 전력선과 데이터통신 기기의 연결을 위하여 발전기의 다양한 전류 및 전압 변화에서도 안정적인 통신이 가능한 유도성 결합장치와 복합통신장치를 사용하였다. 실제 운영되고 있는 풍력 발전기를 대상으로 선로 특성분석을 통해 전력선 통신의 구축 가능성을 확인 후 영상 전송 시스템을 구현하였다. 구현된 전력선 통신 시스템은 43Mbps 이상의 전송속도를 제공하고, 통신 성공률은 100%로 실시간 비디오 영상 전송이 가능함을 확인했다. 따라서 제시된 시스템은 통신 선로의 추가 설치 없이도 풍력 발전기에 통신 네트워크 구축이 가능하며, 전력선 통신 네트워크 기반의 실시간 감시 시스템을 도입하는 경우 매우 효과적일 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.96-101
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• 2014

풍력은 전 세계적으로 가장 각광을 받고 있는 신재생 에너지이며 당분간 이러한 추세는 계속될 것으로 기대되고 있다. 최근 풍력발전시스템의 O&M(Operation & Maintenance) 비용의 절감에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 실정이다. O&M 비용의 절감을 위한 가장 효율적인 방법은 CMS(Condition Monitoring System)의 도입이며 이는 풍력발전기 부품들의 악화, 적절한 선제적 유지보수, 발전중지시간의 단축 및 궁극적으로 풍력발전기의 운전 효율을 증대시키는 것을 가능케 한다. 풍력발전기의 터빈 로터와 관련하여 질량 불평형 및 공력비대칭과 같은 고장이 발생될 수 있다. 일반적으로 이러한 고장은 다양한 형태의 진동을 야기 시킨다. 이에 본 연구에서는 진동신호에 대한 스펙트럼과 간단한 max-min 진단 로직으로 구성된 고장검출 알고리즘을 제안한다. 또한 제안된 진단기법의 유용성의 확인을 위해 GH-Bladed 프로그램을 이용한 다양한 시뮬레이션 고찰을 수행한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.688-698
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• 2015

This paper presents a modeling and a controller design for a hybrid wind turbine generator, especially with an operating mode of battery energy-storage system and a dumpload that contribute to the frequency control of the system while diesel-synchronous unit is not in operation. The proposed control scheme is based on a robust tracking controller, which takes an account of system uncertainties due to the wind flow and load variations. In order to provide robustness for system uncertainties, the range of operation is partitioned into three operating conditions as sub-models in the controller design. In the simulation study, the proposed robust tracking controller (RTC) is compared with the conventional proportional-integral (PI) controller. Simulation results show that the effectiveness of the RTC against disturbances caused by wind speed and load variation. Thus, better quality of the hybrid wind power system is achieved.

• 전기학회논문지
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• 제64권11호
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• pp.1535-1542
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• 2015

An increasing number of electric vehicles (EVs) in power system affects its reliability in various aspects. Especially under high EV penetration level, new generating units are required to satisfy system's adequacy criterion. Wind power generation is expected to take the major portion of the new units due to environmental and economic issues. In this paper, the system reliability is analyzed using Loss of Load Expectation (LOLE) and Expected Energy Not Served (EENS) under each and both cases of increasing wind power generation and EVs. A probabilistic multi-state modeling method of wind turbine generator under various power output for adequate reliability evaluation is presented as well. EVs are modeled as loads under charging algorithm with Time-Of-Use (TOU) rates in order to incorporate EVs into hour-to-hour yearly load curve. With the expected load curve, the impact of EVs on the system adequacy is analyzed. Simulations show the reliability evaluation of increasing wind power capacity and number of EVs. With this method, system operator becomes capable of measuring appropriate wind power capacity to meet system reliability standard.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.182-183
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• 2007

풍력발전의 출력은 다른 발전원에 비해 입력 즉 바람의 세기에 따라 변동되는 특성을 갖고 있다. 출력의 변동은 계통에 연계되었을 시 주파수 안정도에 큰 영향을 미친다. 점차 전체 발전기 중 풍력 발전기의 비중이 높아짐에 따라 그에 관한 상세한 제어의 필요하게 되었다. 본 논문에서는 유도형 풍력발전기의 상세한 모델링을 제안하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.147-149
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• 2004

이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 권선형 유도기클 사용하며, 고정자 권선은 계통에 직접 연결하고, 전력변환 장치를 사용하여 회전자 권선의 전압을 제어함으로써 발전기의 토오크와 고정자의 무효전력을 제어할 수 있다. 발전기의 토오크는 주어진 풍속에서 최대가 되도록, 고정자의 무효전력은 항상 '0'이 되도록 하였으며, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.537-538
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• 2007

풍력발전의 출력은 설비의 특성상 출력량 제어가 동기기처럼 자유롭지 못하기 때문에 계통연계 운전시 많은 문제점들이 야기된다. 특히 풍력발전기가 계통에 미치는 주파수 안정도는 풍력발전이 차지하는 비중이 높아짐에 따라 점차 중요시되고 있다. 따라서 상세한 계통해석을 위해 전체 계통에 대한 시뮬레이션 기법이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 계통과 풍력발전기의 시뮬레이션 기법을 제안하고 그 효용성을 사례 연구를 통하여 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.865-876
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• 2015

Voltage stability is one of the most critical security issues which has not yet been well resolved to date. In this paper, an analytical method called PQ plane analysis with consideration of the reactive power capability of wind turbine generator and the wake effect of wind farm is proposed for voltage stability study. Two voltage stability indices based on the proposed PQ plane analysis method incorporating the uncertainties of load-increasing direction and wind generation are designed and implemented. Cases studies are conducted to investigate the impacts of wind power incorporation with different control modes. Simulation results demonstrate that the constant voltage control based on reactive power capability significantly enhances voltage stability in comparison of the conventional constant power factor control. Some meaningful conclusions are obtained.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.301-304
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• 2001

Wind power generation system is one of the most useful energy resource using natural environment. One of the biggest problem we encountered is toot the wind speed is fluctuating sharply according to the weather conditions rather than it is stable. In this paper we do the equivalent modeling the mechanical energy of wind power turbine according to wind speed into the synchronous generator. We analyse the equivalent modeling output part of rectifier into DC/DC converter input part theoretically. We analyse a battery charging characteristics for power storage enabling the supply of stable power to the load. We design a system and do the modeling of it analytically so that it supplies a stable power to the load by constructing a DC-AC inverter point. Also we make a small size model usable in actual wind power generation system of 30kw and make an experiment and confirm its validity.