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NTIS 바로가기전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.16 no.5, 2011년, pp.503 - 510
전경언 (전북대 항공우주공학과 대학원) , 노태수 (전북대 항공우주공학과) , 김국선 (항공우주공학과 대학원) , 김지언 (전북대 전기공학과 대학원)
This paper presents a method of optimizing the blade pitch and generator torque controllers which have been already designed for an existing wind turbine generator system. Since the highly nonlinear and uncertain characteristics of the wind turbine generator can not be fully considered in the contro...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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실제 적용 단계에서 당초에 설계된 기본 설계안과 매우 다른 결과를 얻을 수도 있는 이유는? | 따라서 실제 적용 단계에서는 제어기를 구성하는 제어 변수의 조정 (Tuning)이 필수적이다. 이 과정에서는 제어기 설계시 고려하지 않은 각종 비선형성, 센서 오차의 고려, 새로운 성능 기준 (Performance measure) 등이 고려되기에 당초에 설계된 기본 설계안 (Baseline control)과 매우 다른 결과를 얻을 수 있다. | |
국내에서 가동 중인 풍력발전시스템의 실정은? | 아직까지 풍력발전 분야가 국내 총 전력생산에 미치는 영향이 미비하나 새만금, 대관령, 제주도 등 여러 곳에 대규모 단지를 조성하여 전력 생산량을 점차 확대해 나가고 있다.[1,2] 하지만 국내에서 가동 중인 풍력발전시스템 대부분이 해외에서 제작되었거나 해외 기술을 이용하여 국내에서 면허생산으로 제작된 시스템을 이용하는 실정이다. 그렇기 때문에 풍력발전시스템 개발에 있어서 제어시스템 설계는 기술의 국산화와 시장성 향상에 있어서 중요하다. | |
고전적인 PID를 이용한 블레이드 피치 제어기의 단점은? | 풍력발전제어 시스템은 기본적으로 풍력발전기 로터에 인가되는 공력 제어를 위한 블레이드 피치 제어기와, 발전기에 인가되는 반력 토크 제어기로 구성되어 있다. 일반적으로 고전적인 PID를 이용한 블레이드 피치 제어기는 선형 제어기로써 로터의 회전 속도와 발전기 출력을 서로 독립적으로 제어하기 때문에 상호 연관성이 고려되지 않는 단점이 있다. 따라서 비선형 토크 제어기를 결합하여 이용한다. |
류지윤, "풍력발전의 국내.외 기술 개발 현황과 향후 전망", 환경보전협회, 환경보전 2005.
이은창, 모세준, "국내 풍력발전산업의 전망과 경쟁력 분석", 산업연구시리즈, 제17호, 2009.
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E, Mulijadi and C.P. Butterfield, "Pitch-Controlled Variable-Speed Wind Turbine Generation", NREL, 1999.
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권순형, 송승호, 최주엽, 정승기, 최익, "PMSG 풍력발전시스템에서 전원 저전압 발생시 비틀림 진동 동특성시뮬레이션", 2011년도 전력전자학술대회 논문집, pp. 242-244, 2011. 7.
Ahmed G., Abo-Khalil, Dong-Choon Lee, "Wind Turbine Simulation Including Pitch Angle Control, Shaft Torsional Vibration and Tower Effect", 2005년 전력전자학술대회 논문집, pp. 411-413, 2005. 7.
Yao, X., Guo, C., and Xing., Z., "Pitch regulated LQG controller design for variable speed wind turbines", Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, Chnagchun, China, 2009, August.
Slotine, J., J. E and Li, W., "Applied Optimal Control", NJ. USA: Pretence Hall, 1991.
Florin Iov, Anca Daniela Hansen, Paul Sorensen, Frede Blaabjerg, "Wind Turbine Blockset in Matlab/Simulink", Aalborg University, 2004.
박종혁, 노태수, 문정희, 김지언, "풍력 발전시스템 피치 제어에 관한 연구", 한국항공우주학회, 제36권, 2호, pp. 202-209, 2008.
박종혁, "풍력 발전시스템 피치 제어에 관한 연구", 석사학위논문, 전북대학교, 2007.
문정희, "풍력발전시스템 시뮬레이션 S/W 개발에 관한 연구", 석사학위논문, 전북대학교, 2009.
Norman S. Nise, "Control Systems Engineering, Third Edition", John Wiley & Sons, Inc.
Charles L Phillips, Royce D. Harbor, "Feedback Control Systems, Fourth Edition". International Edition.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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