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풍력발전 고장검출 시스템을 위한 인공 신경망 기반의 모델링 기법 개발
Development of artificial neural network based modeling scheme for wind turbine fault detection system 원문보기

스마트미디어저널 = Smart media journal, v.1 no.2, 2012년, pp.47 - 53  

문대선 (군산대학교 전자정보공학부) ,  나인호 (군산대학교 정보통신공학과) ,  김성호 (군산대학교 제어로봇공학과)

초록
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전 세계적으로 풍력발전은 전력생산을 위해 사용되는 신재생 에너지원 중 가장 빨리 성장하고 있는 분야로 새로 건설되는 풍력발전단지는 전체 전력 생산량에서 많은 부분을 차지해가고 있다. 풍력발전단지의 설치 중가는 더욱 효율적인 운영과 유지보수에 대한 기술 개발을 요구하게 된다. CM(Condition Monitoring) 시스템은 풍력발전 시스템의 효율적 운영을 가능케 하는 중요한 도구로 운영자에게 기계의 운전 상태에 대한 정보를 제공함과 동시에 유지보수와 관련된 체계적인 정보를 제공한다. 이에 본 연구에서는 풍력 발전용 SCADA 시스템으로부터의 각종 정보를 이용하여 해당 장치의 고장검출에 효율적으로 사용될 수 있는 인공신경망을 기반으로 하는 정상 동작 모델의 체계적인 설계 과정에 대해 고찰하고자 한다. 또한 제안된 설계 기법의 유용성 확인을 위해 군산 비응도에 설치된 Vestas사의 850KW급 풍력발전시스템으로부터의 SCADA 데이터를 사용하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wind energy is currently the fastest growing source of renewable energy used for electrical generation around world. Wind farms are adding a significant amount of electrical generation capacity. The increase in the number of wind farms has led to the need for more effective operation and maintenance...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 풍력발전 시스템과 관련된 기어박스 오일 냉각 시스템의 정상 동작을 모사할 수 있는 인공신경망 기반의 고장 검출 기법을 제안하였으며, 인공신경망 모델의 학습을 위해 사용되는 입출력 변수의 최적 선정 기법을 제시하였다. 또한 인공신경망 기반의 모델링 기법의 특성 고찰을 위해 실제 850KW 급 풍력발전 시스템의 SCADA 데이터에의 적용을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 풍력발전시스템에서 아용되는 기어박스용 오일냉각시스템의 정상 동작 모델링에 대해 고찰하고자 한다. 풍력발전기 너셀 내부에는 블레이드로부터의 저속회전을 고속회전으로 만들기 위한 기어박스가 존재한다.
  • 본 절에서는 오일 온도 이외의 계측 데이터를 정상 동작 모델링에 사용할 경우 어떤 데이터를 사용하는 것이 바람직한지 그리고 선택된 데이터의 지연시간을 어떻게 선정할지에 대해 체계적인 방법에 대해 고찰하고자 한다.
  • 본연구에서는 그림 5와 같이 SCADA 시스템으로부터 얻어지는 풍력발전기의 실시간 정보를 신경망을 이용한 오일냉각 시스템의 고장을 검출하는 인공신경망 기반의 고장검출 시스템을 구축하고자 하였다.
  • 이에 본 연구에서는 첫째, 정상 동작 모델의 구현을 위해 적용될 수 있는 다양한 인공 신경망 모델의 특성에 대해 고찰하고자 하며 둘째, 인공신경망의 학습에 사용되는 변수 및 이와 관련된 지연시간의 체계적인 결정 방법에 대해 고찰하고자 한다.
  • 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 풍력발전기의 각종 장치의 정상 동작 모델링에 사용되는 입력 변수의 체계적인 선정을 위해 측정 데이터 간에 존재하는 상관관계를 선정 기준으로 채택하고 선정된 데이터를 사용할 경우 다양한 형태의 인공신경망의 모델링 특성에 대해 고찰하고자 한다.
  • 요구된다. 이에 본 절에서는 인공신경망의 학습에 사용되는 입력 변수의 결정을 위해 입. 출력 변수들 간에 존재하는 상관관계를 고려하고자 하였다.
  • 이에 본 절에서는 인공신경망의 학습에 사용되는 입력 변수의 결정을 위해 입. 출력 변수들 간에 존재하는 상관관계를 고려하고자 하였다.
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