선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
제안 방법
- 따라서 본 논문에서 소형풍력발전 500[W]급의 병렬운전의 효용성을 검증하기 위해 PMSG와 3상 다이오드 정류기를 직류발전기 등가모델을 사용하였으며 등가모델을 바탕으로 풍속과 블레이드 속도를 변수로 서로 다른 풍속조건에서 개별운전 및 병렬운전의 블레이드 파워, 전기적 손실, 충전량을 계산·분석하였다.
- 이와 같이 고장 진단 후의 운전방식에 대한 연구도 필요하다. 제안하는 소형풍력 발전의 운전방식은 소형 블레이드, 영구자석 동기발전기(PMSG), 3상 다이오드 정류기, DC/DC 벅 컨버터를 사용하여 배터리를 충전하는 것으로 전기적 고장발생시 간단한 개폐기 조작으로 전력변환장치를 공유하는 병렬운전방식이다. 따라서 본 논문에서 소형풍력발전 500[W]급의 병렬운전의 효용성을 검증하기 위해 PMSG와 3상 다이오드 정류기를 직류발전기 등가모델을 사용하였으며 등가모델을 바탕으로 풍속과 블레이드 속도를 변수로 서로 다른 풍속조건에서 개별운전 및 병렬운전의 블레이드 파워, 전기적 손실, 충전량을 계산·분석하였다.
- 따라서, 기계적 부분이 정상 동작하고 전기적 부분 고장 발생시 DC/DC 벅 컨버터에 안전율과 설계여유 등을 고려하여 2∼3배의 용량을 증가시켜 병렬 운전에 의해 발전이 유지 될 수 있다. 500[W]급 소형풍력발전을 기준으로 컨버터의 용량을 100[%]의 경우와 300[%]의 경우를 서로 비교해 보았으며 크기와 무게는 유사하나 비용에 있어 약간의 차이가 발생해 비교해 보았다. 컨버터의 비용은 전체 설치비용 중 약 20%정도이며 이중 표 1에 1000[개] 기준으로 비교해 보았다.
- 그러므로 충전량을 최대로 유지할 수 있도록 운전하는 것이 필요하다. 그러므로 본 논문에서 제안하는 병렬운전에서도 동일하게 적용하고 해석하였다.
- 그러므로 병렬운전 시 N개의 블레이드 최대 출력점을 추종하기 위해서는 각 블레이드의 풍속을 알고 블레이드 속도를 제어해야 전체 블레이드 파워의 최대치를 추종 할 수 있다. 그러나 병렬운전에서도 블레이드 파워 최대 출력점과 충전량 파워 최대 출력점이 다르기 때문에 앞서 설명한 제어 방법인 충전량이 최대가 되는 출력점에서 블레이드 속도가 운전 될 수 있는 방법을 제안한다.
- 5[m/s이하]이며 3[m/s]이상의 극단적인 풍속차는 거의 없다. 병렬운전에 대한 특성을 분석하기 위해 500[W]급 소형 풍력발전기 3대를 풍속이 서로 다른 9.5[m/s], 8.0[m/s], 6.8[m/s] 조건하에서 개별운전과 병렬운전에 있어 최대 충전량을 비교하였으며 그 결과는 그림 5와 같다. 개별운전방식에서 192[W], 119[W], 76[W]로 충전되며 전체합은 387[W]이다.
- 실험조건은 표 2과 같다. 개별운전과 병렬운전의 성능 비교를 위해 수식에 의한 100[W]급 풍력발전 모델을 시스템별 풍속차를 1.5[m/s]이하와 이상으로 2가지 경우로 시뮬레이션 하였다. 풍속차 1.
- 본 논문에서는 배터리 충전을 위한 소형풍력 발전 시스템의 고장 시 연속 운전을 수행할 수 있도록 3상 다이오드 정류기, DC/DC 벅 컨버터를 공유하는 병렬 구성 방법을 제안하였으며 개별운전과 병렬운전의 성능을 서로 비교·분석하였다.
- 영구자석 동기 발전기와 3상 다이오드 정류기, 그리고 DC/DC 벅 컨버터를 사용하는 발전 시스템는 배터리 충전량을 해석하기 위하여 직류 발전기 등가모델을 이용하였다. 직류발전기 등가모델을 기반으로 블레이드의 파워, 전기적 손실, 배터리 충전량을 풍속과 블레이드 회전 속도에 대한 식으로 표현하였고, 이 수식을 이용하여 임의의 풍속과 블레이드 회전 속도에서의 배터리의 충전량을 계산하였다.
- 이러한 수식과 계산을 이용하여 개별운전과 병렬운전의 성능을 시뮬레이션 수행을 통해 확인하고 M/G 세트를 이용한 실제 실험에서 개별운전과 병렬운전시 충전량을 검증하였다. 병렬운전에서 개별 풍속차 1.
대상 데이터
- 컨버터의 비용은 전체 설치비용 중 약 20%정도이며 이중 표 1에 1000[개] 기준으로 비교해 보았다.
- 따라서 본 논문에서 소형풍력발전 500[W]급의 병렬운전의 효용성을 검증하기 위해 PMSG와 3상 다이오드 정류기를 직류발전기 등가모델을 사용하였으며 등가모델을 바탕으로 풍속과 블레이드 속도를 변수로 서로 다른 풍속조건에서 개별운전 및 병렬운전의 블레이드 파워, 전기적 손실, 충전량을 계산·분석하였다. 병렬운전의 성능을 검증하기 위해 100[W]급 M/G 3세트를 구성하여 검증하였다.
- 5m/에서 정격 출력 100[W]급의 블레이드 파워가 출력되도록 하였으며 블레이드 파워 출력곡선은 그림 7과 같다. 제어기의 CPU는 TI사의 DSP인 TMS320C28346이 사용되었다. 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 12bit A/D 컨버터인 AD7864를 사용하였고 내부 변수 및 출력 변수의 검증을 위해 12bit 고정밀 D/A인 DAC8420을 사용하였다.
- 제어기의 CPU는 TI사의 DSP인 TMS320C28346이 사용되었다. 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 12bit A/D 컨버터인 AD7864를 사용하였고 내부 변수 및 출력 변수의 검증을 위해 12bit 고정밀 D/A인 DAC8420을 사용하였다. 전력변환장치인 DC/DC Buck 컨버터는 정격용량 500[W]로 설계되었으며 시스템 부하로 사용되는 배터리는 12[V] 150[Ah]의 용량을 2직렬 연결하여 사용하였다.
- 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 12bit A/D 컨버터인 AD7864를 사용하였고 내부 변수 및 출력 변수의 검증을 위해 12bit 고정밀 D/A인 DAC8420을 사용하였다. 전력변환장치인 DC/DC Buck 컨버터는 정격용량 500[W]로 설계되었으며 시스템 부하로 사용되는 배터리는 12[V] 150[Ah]의 용량을 2직렬 연결하여 사용하였다. 실험조건은 표 2과 같다.
데이터처리
- 개별운전과 병렬운전에서의 성능을 비교·분석하기 위하여 3가지 서로 다른 풍속조건에서 실험하였으며 본 논문에 사용한 실험의 전체시스템은 그림 6과 같다.
- M-G 세트 실험장치를 이용하여 개별운전과 병렬운전을 하였으며 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.
이론/모형
- 본 논문에서는 배터리 충전을 위한 소형풍력 발전 시스템의 고장 시 연속 운전을 수행할 수 있도록 3상 다이오드 정류기, DC/DC 벅 컨버터를 공유하는 병렬 구성 방법을 제안하였으며 개별운전과 병렬운전의 성능을 서로 비교·분석하였다. 영구자석 동기 발전기와 3상 다이오드 정류기, 그리고 DC/DC 벅 컨버터를 사용하는 발전 시스템는 배터리 충전량을 해석하기 위하여 직류 발전기 등가모델을 이용하였다. 직류발전기 등가모델을 기반으로 블레이드의 파워, 전기적 손실, 배터리 충전량을 풍속과 블레이드 회전 속도에 대한 식으로 표현하였고, 이 수식을 이용하여 임의의 풍속과 블레이드 회전 속도에서의 배터리의 충전량을 계산하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.