$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

10kW 풍력발전기의 동작특성 분석을 위한 토크 시뮬레이터 개발
Development of Torque simulator for the performance analysis of the 10kW wind turbine system 원문보기

한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems, v.24 no.6, 2014년, pp.579 - 585  

김세윤 (군산대학교 전자정보공학부) ,  김성호 (군산대학교 제어로봇공학과) ,  이종희 ((주)세스) ,  문진영 ((주)미래테크)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다. 그러나 실물 크기의 풍력발전기에 개발된 전력 제어장치의 직접 적용은 어려운 실정이며 따라서 실내에서 풍속의 변화에 따른 블레이드의 공력토크를 모사할 수 있는 토크 시뮬레이터를 사용하여 설계된 전력 제어장치의 성능을 분석하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 3상 토크제어용 인버터, 3상 유도전동기, 벨트 감속기 및 PMSG로 구성되는 10kW급 풍력발전 토크 시뮬레이터를 개발하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

10kW wind turbine is widely studied in the field of renewable energy for the merits of easy installation to the confined area such as hill, park and urban areas. The performance of various electrical devices such as converter and inverter in the wind turbine system should be systematically analyzed ...

주제어

#풍력 발전기   #전력 제어장치   #토크 시뮬레이터  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 본 연구에서는 10kW급 풍력발전기의 기계적인 요소인 블레이드와 발전기에서 생산되는 전력을 처리하기 위한 전력제어 장치의 체계적인 설계를 위해 10kW급 풍력발전기의 공력 특성을 모사하여 전력 변환장치의 성능 평가를 수행할 수 있게 하는 토크 시뮬레이터를 개발하였으며 개발된 토크 시뮬레이터를 이용한 가상의 풍력 발전기로 다양한 실험을 할 수 있게 되었다.
  • 본 연구에서는 Osiris사의 10kW급 풍력발전기(Osiris 10)에 사용된 블레이드를 모사하기 위해 Osiris사에서 공개한 풍속-파워 곡선 데이터와 12kW PMSG 발전기의 RPM-Power 곡선을 이용하여 블레이드 특성곡선(CP-λ)를 취득하였으며 이를 나타내면 그림 2와 같다.
  • 수직형 풍력 발전시스템과는 달리 수평형 풍력발전 시스템의 경우 이러한 전력 제어 장치의 체계적인 설계를 위해서는 실제 블레이드가 장착된 풍력발전기에 직접 적용하는 것이 바람직하나 현실적으로는 안전성 등과 같은 문제로 인해 직접 적용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 10kW급 풍력발전기의 공력 특성을 모사하여 체계적인 전력 변환장치의 성능 평가를 수행할 수 있게 하는 토크시뮬레이터를 개발하고자 한다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 10kW급 풍력발전기를 가정하였기 때문에 발전기의 정격 전력보다 높은 15kW급 유도전동기를 사용하였으며 정격 회전속도는 880[rpm]이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
10kW급 풍력발전용 토크 시뮬레이터의 전체 구성은 어떻게 이루어져 있는가? 본 연구에서 개발된 10kW급 풍력발전용 토크 시뮬레이터의 전체 구성은 그림 1과 같다. 그림으로부터 토크 시뮬레이터는 첫째, 컴퓨터상에서 풍속에 따라 블레이드로부터의 공력토크를 발생시키는 풍속-토크 발생부, 둘째, 풍속토크발생부로부터의 토크를 입력으로 받아 들여 3상 유도 전동기에 결정된 토크를 공급하기 위한 토크제어용 인버터 셋째, 실제 토크를 생성하기 위한 3상 유도전동기 및 12kW PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)로 구성되어 있으며 마지막으로 특성 곡선 실험 및 풍력 시스템의 다양한 실험을 진행하기 위해 Boost 컨버터 및 1kW(13Ω)급 전기히터 니크롬선 부하로 구성 되어 있다. 또한 본 연구에서 제작된 토크 시뮬레이터는 Osiris사의 10kW급 풍력발전기(Osiris 10)를 모사하도록 설계되었으며 실제 블레이드의 회전속도와 발전기의 회전속도를 일치시기 위해 3.
수평형 풍력발전 시스템의 문제는 무엇인가? 10kW급 풍력발전기에는 기계적인 요소인 블레이드 뿐 만 아니라 발전기에서 생산되는 전력을 처리하기 위한 다양한 형태의 전력 제어장치가 포함된다[2-3]. 수직형 풍력 발전시스템과는 달리 수평형 풍력발전 시스템의 경우 이러한 전력 제어 장치의 체계적인 설계를 위해서는 실제 블레이드가 장착된 풍력발전기에 직접 적용하는 것이 바람직하나 현실적으로는 안전성 등과 같은 문제로 인해 직접 적용이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 10kW급 풍력발전기의 공력 특성을 모사하여 체계적인 전력 변환장치의 성능 평가를 수행할 수 있게 하는 토크시뮬레이터를 개발하고자 한다.
소형 풍력 발전 시스템의 장점은 무엇인가? 10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (3)

  1. S.J Kim, B.M Kim and S.H Kim, "Design of CRIO-based real-time controller for small-sized wind turbine generating system and comparative study on performance of various MPPT algorithms", International Journal of Fuzzy Logic and Interlligent System, Vol. 21, No.1, pp. 55-61, 2011. 

  2. Jung Su Kim, Hyoung Woo Lee, No Fill Park, Young Duk Kim, Soo Yum Kim and Dong Hwan Lee, "Characteristic of Vibration in Windturbine System", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 35, no. 6, pp. 786-795, 2011. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. Dong Hyun Kim, Hyun Chul Choi, Jong Wook Lee, Gyeong Joong Ryu, Sung Bok Kim, Kwang Won Kim, Hyo Woo Nam and Myoung Goo Lee, "Aerodynamic and Structural Design of 6kW Class Vertical-Axis Wind Turbine", Journal of Fluid Machinery, vol. 14, no. 2, pp. 52-58, 2011. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로