KR20130047115A - 풍속 의존형 풍력발전기의 최대출력 추종 emtdc 해석모델 - Google Patents
풍속 의존형 풍력발전기의 최대출력 추종 emtdc 해석모델 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 본 발명에 따른 풍력 발전기 최대 출력 추종 제어 EMTDC 해석을 위한 파라미터들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 제안한 해석모델의 최대전력 출력 값을 도출하기 위한 입력변수와 해당 알고리즘을 프로그램화한 예시이다.
도 4는 본 발명에서 제안한 해석모델의 최대전력 출력 값을 도출하기 위한 전력함수의 계수 값을 입력 항목을 나타내며, 구체적인 전력함수는 풍력발전기의 출력특성에 따라서 가변시킬 수 있다.
도 5는 최대출력을 구하기 위한 본 발명에서 제안한 해석모델의 입력변수인 피치제어각을 구하는 피치제어기의 예시이다.
도 6은 5(MW) 풍력터빈의 풍속변동에 따른 본 발명의 최대출력 추종제어 해석의 예시 모델이다.
도 7은 풍속변동에 따른 본 발명의 풍력터빈의 전력계수, 최적 로터속도 및 최대출력 해석 결과의 예시이다.
도 8은 정격풍속(12[m/s])시의 본 발명의 전력계수, 최적 로터속도 및 최대출력값의 해석 결과의 예시이다.
도 9는 본 발명의 최대출력, 최대 전력계수 값 계산 알고리즘의 일례이다.
도 10은 로터 회전속도에 따른 본 발명의 풍속조건별 전력계수 및 풍력출력의 해석 결과의 예시이다.
도 11은 피치각(β=-5o) 일때의 본 발명의 출력특성의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
Ⅰ(Ⅰ단계 제어전략 영역)
Ⅱ(Ⅱ단계 제어전략 영역)
Ⅲ(Ⅲ단계 제어전략 영역)
Ⅳ(Ⅳ단계 제어전략 영역)
Claims (2)
- 풍력발전기의 과도현상 해석을 위해 모델링된 해석기를 이용하여, 풍력타워의 높이(Ht), 풍력블레이드의 로터 반경(R), 풍속 (Vw), 풍력 블레이드 로터회전속도(W=ωR), 로터의 피치제어각(β)을 포함한 입력 파라미터들로 입력받아, 풍력발전기의 최적 풍력로터 속도에서의 최대출력(PWopt) 및 이때의 토크(TWopt)를 포함하는 출력 파라미터들을 산출하기 위한, 풍력발전기의 출력 해석 방법에 있어서,
풍력터빈의 운전정지 상태인 최저풍속(Vcut-in)과 정격풍속(Vn) 사이의 풍속 영역에서 피치제어기를 통한 피치제어각(β) 제어를 통해 풍력터빈이 최대출력(PWopt)을 발생하도록 제어하되, 수학식
에 따라 비선형함수(Cp)의 최대값이 되는 로터회전속도(ωR)의 값 ωRopt를 구하고, 이때의 λopt(ωRopt,Vw)와 Cp(λopt, β)을 이용하여, 수학식들
(여기서, ρ는 공기 밀도)에 따라, 최대출력(PWopt) 및 이때의 토크(TWopt)를 산출하고, 디스플레이 수단을 통해 표시하며,
계산된 ωRopt와 최대출력(PWopt)에 대하여 상기 피치제어기에 의한 상기 피치제어각(β)의 보정을 통해 각각 실제 로터회전속도(ωR)와 실제 풍력터빈 출력(Pw)을 추정하도록 시점별로 반복 계산하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 출력 해석 방법. - 제1항에 있어서,
상기 해석기는 EMTDC 시뮬레이션 소프트웨어 프로그램을 이용하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 출력 해석 방법.
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