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소형 풍력발전시스템의 출력성능검사
Power performance Testing of Small Wind Turbine Generator System 원문보기

産業技術硏究 : 江原大學校 産業技術硏究所 = Journal of industrial technology, v.31 no.A, 2011년, pp.123 - 128  

김현기 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학과) ,  김병민 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학과) ,  유능수 (강원대학교 기계메카트로닉스 공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, procedures, a power performance testing system of Wind Turbine System Research Center of Kangwon National University is introduced. Test prodedures and results are presented on a stand-alone vertical-axis 200W wind turbine manufactured by Geum-Poong Energy Inc.. Power performance test...

주제어

#출력성능검사   #소형풍력발전시스템   #출력성능곡선   #출력계수   #연간에너지생산량   #표준화   #교란영역  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • GWE-200BI의 출력성능검사는 풍속 대비 시스템의 출력값을 나타낸 출력곡선의 도출과 출력계수산출, 연간에너지 생산량의 예측을 통해 이루어진다. 또한 출력성능에 영향을 미칠 수 있는 여러 변수들 중에서 공기밀도가 출력에 미치는 영향과 교란영역에서 획득한 데이터가 출력값에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 출력성능검사에는 앞서 언급했던 측정 시스템을 사용하여 얻어진 1초 간격으로 Sampling 된 10분 평균 데이터를 사용하였다.
  • 또한 정격출력이 30kW 미만의 소형풍력발전기와 그이상의 중대형 풍력발전기로 구분할 수 있다. 본 연구는 소형풍력발전시스템 성능검사 기관인 강원대학교 풍력발전 시스템연구센터에서 수행한 (주)금풍에너지의 정격출력 200W의 독립형 수직축 소형풍력발전시스템(모델명: GWE-200BI)의 출력성능검사 과정과 결과를 대상으로 하여 기술하였다.
  • 출력성능 검사에서 사용된 데이터의 후처리 과정중 Raw Data가 측정영역(Measurement Sector) 이외의 교란영역(Disturbed Sector)의 Data를 포함하고 있을 때 소형풍력발전 시스템의 출력에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 아래 그림 8은 Raw Data에 교란영역을 제외 했을 때와 제외하지 않았을 때의 출력값을 비교한 결과이다.

가설 설정

  • 대상 풍력발전기인 GWE-200BI는 출력방식은 액티브피치제어가 아니므로 실속제어방식을 사용한다고 가정하였다. 이 경우는 식 2를 사용하여 출력데이터를 표준화 하여야 한다.
  • 앞서 계산한 결과들을 이용하여 소형풍력발전시스템 GWE-200BI의 연간에너지 생산량(Annual Energy Production : AEP)을 예측할수 있다. 연간 에너지생산량의 예측은 IEC규정에 따라 대관령 성능검사장의 풍속분포를 Rayleigh분포로 가정하여 풍속의 출현률을 산출하였으며 아래의 표 3과 같이 8개 연평균 풍속에 대한 연간에너지생산량을 예측하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
풍력발전시스템의 장점은 무엇인가? 이미 풍력발전시스템은 세계적으로 육상 및 해상에 걸쳐 널리 설치 운영되고 있다. 풍력발전시스템은 생산되는 발전량에 비해 차지하는 면적이 작아 부지를 효율적으로 운영할수 있다는 장점이 있다. 또한 풍력발전 시스템은 세계적으로 지속적인 대형화가 이루어지는 추세이다.
풍력발전시스템은 어떻게 구분되는가? 이러한 세계적 동향에 발맞추어 국내에서도 현재 소형풍력발전시스템 개발이 이루어지고 있다. 일반적으로 풍력발전시스템은 회전자(Rotor)축 방향에 따라 수직축 풍력발전기(VAWT : Vertical Axis Wind Turbine)와 수평축 풍력발전기(HAWT : Horizontal Axis Wind Turbine)로 구분되며 운전 형태에 따라 독립형과 계통연계형으로 구분할 수 있다. 또한 정격출력이 30kW 미만의 소형풍력발전기와 그이상의 중대형 풍력발전기로 구분할 수 있다.
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