초록 ▼

1. 독립형 전력변환기
$\blacktriangleright$ 160W급 축소 모델 제작 성공
$\blacktriangleright$ 상용가능한 제품으로 완성
2. 계통연계형 전력변환기
$\blacktriangleright$ 10kW풍력발전기용 계통연계형 전력변환기 자체설계능력 확보
$\blacktriangleright$ 회전자 출력에너지 제어기술 습득
$\blacktriangleright$ 제품화를 위

1. 독립형 전력변환기
$\blacktriangleright$ 160W급 축소 모델 제작 성공
$\blacktriangleright$ 상용가능한 제품으로 완성
2. 계통연계형 전력변환기
$\blacktriangleright$ 10kW풍력발전기용 계통연계형 전력변환기 자체설계능력 확보
$\blacktriangleright$ 회전자 출력에너지 제어기술 습득
$\blacktriangleright$ 제품화를 위한 옵션 추가 및 튜닝 작업중
3. 영구자석형 동기발전기
$\blacktriangleright$ 최소한의 Cogging 토크 감소로 풍력발전기에 적합한 발전기 개발
$\blacktriangleright$ 국내 발전기 전문생산업체와 기술적 상호보완
4. 10kw급 풍력발전기용 블레이드
$\blacktriangleright$ 블레이드 설계기법(역설계기법) 확보
$\blacktriangleright$ 국내 자체 기술로만으로도 블레이드 설계 및 제작 가능

목차 Contents

• 10kW급 소형 풍력 발전기 표준형 상용 시스템 개발 ... 1
• 제출문 ... 2
• 에너지.자원기술개발사업최종보고서초록 ... 4
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 8
• 제 1 장 연구개요 ... 14
• 제 1 절 기술의 개요 ... 14
• 1. 발전기 ... 14
• 2. 전력변환기 ... 14
• 3. 블레이드 ... 15
• 4. 타워 및 기타 ... 15
• 제 2 절 기술개발의 필요성 ... 15
• 1. 기술적 측면 ... 15
• 2. 경제적 측면 ... 15
• 제 3 절 관련 기술의 국내.외 현황 ... 16
• 1. 국내의 현황 ... 16
• 2. 국외의 현황 ... 19
• 제 4 절 기술의 문제점 및 기대효과 ... 20
• 1. 현존기술의 문제점 및 해결방안 ... 20
• 2. 기대효과 및 활용방안 ... 21
• 가. 기대효과 ... 21
• 나. 활용방안 ... 22
• 제 5 절 연차별 목표 및 내용 ... 23
• 1. 1차년도 ... 23
• 2. 2차년도 ... 23
• 3. 년차별 사업추진체계 ... 24
• 제 2 장 풍력발전 시스템 설계 ... 28
• 제 1 절 시스템 설계 ... 28
• 1. 기본이론 ... 28
• 가. 풍력발전 시스템 구조 ... 28
• 나. 바람의 특성 ... 45
• 다. 바람에너지 ... 61
• 2. 설계 ... 68
• 가. 회전자 지름 ... 68
• 나. Machine Rating ... 68
• 다. Rotational Speed ... 70
• 라. Number of Blades ... 70
• 마. Teetering ... 71
• 바. Power Control ... 72
• 사. Braking System ... 73
• 아. Fixed Speed, Two-Speed or Variable-Speed Operation ... 74
• 자. Generator ... 74
• 차. 구동부 설치 및 배열(Nacelle) ... 75
• 카. Rotor position with respect to tower ... 75
• 타. Tower ... 75
• 제 2 절 상세설계 ... 75
• 1. 전력 변환기 ... 75
• 가. 개요 ... 76
• 2. 발전기 ... 120
• 가. 동기 발전기의 구조 ... 120
• 나. 동기 발전기의 회전속도 ... 123
• 다. 동기 발전기의 내부 발생전압 ... 124
• 라. 동기 발전기의 등가회로 ... 125
• 마. 동기 발전기의 페이저도 ... 129
• 바. 동기 발전기의 출력과 토오크 ... 130
• 사. 동기 발전기의 정수의 측정 ... 133
• 아. 동기 발전기의 단독 운전 ... 136
• 자. 동기 발전기의 과도상태 ... 139
• 차. 동기 발전기의 정격 ... 143
• 제 3 장 풍력발전 시스템 제작 및 시험 ... 152
• 제 1 절 전력 변환기 ... 152
• 1. 독립형 전력변환기 ... 152
• 가. 시스템 스펙 ... 152
• 나. 회로 설계 ... 154
• 다. 제작 ... 160
• 2. 계통연계형 전력변환기 ... 162
• 가. 시스템 스펙 ... 162
• 나. 회로설계 ... 165
• 다. 제작 ... 168
• 라. 실험 ... 171
• 제 2 절 발전기 ... 177
• 1. 설계목표 ... 177
• 2. 설계 ... 177
• 가. 전기설계 및 Geometry ... 177
• 나. 기구부 설계 ... 179
• 다. 구조해석 ... 181
• 3. 제작 ... 182
• 4. 무부하 출력 전압 시험 ... 185
• 제 3 절 타워 및 나셀 ... 186
• 1. 나셀(Nacelle) ... 186
• 가. 개요 ... 186
• 2. Tower ... 200
• 가. 개요 ... 200
• 나. 하중산정 ... 201
• 다. 타워설계 ... 202
• 라. 수치해석 ... 207
• 마. 부재검토, 지점설계 및 상세 ... 210
• 제 4 절 모니터링 ... 235
• 1. 시스템 개요 ... 235
• 가. 설계 ... 235
• 나. 제작 ... 236
• 다. 기능 ... 237
• 제 4 장 결론 ... 244
• 제 1 절 시스템 인테그레이션 ... 244
• 1. Install ... 244
• 2. 출력 특성 ... 248
• 제 2 절 추가보완 사항 ... 258
• 제 3 절 결론 ... 258
• 참고문헌 ... 259
• 위탁과제 : 10 kW급 소형 풍력 발전기 표준형 블레이드의 설계 및 개발 ... 260