초록 ▼

1. 연구목표
고 신뢰성 대용량 풍력발전 시스템의 전력변환장치 개발

2. 연구내용
1) 1차년도
(1) 대용량 풍력발전 신뢰성 알고리즘 관련 선행조사
최근 산업체 및 학계에서 연구되고 있는 신뢰성 알고리즘 조사 및 분석
(2) 컨버터 토폴로지 성능 및 효율 비교 분석
대표적인 3가지 토폴로지(2레벨, NPC-멀티레벨, Cascade H-Bride)의 성능 및 효율 비교 분석
(3) 전력반도체 스위치 고장진단 및 허용제어 알고리즘 개발
개방성과 단락성 고장 두 가지 경우에 대해서

1. 연구목표
고 신뢰성 대용량 풍력발전 시스템의 전력변환장치 개발

2. 연구내용
1) 1차년도
(1) 대용량 풍력발전 신뢰성 알고리즘 관련 선행조사
최근 산업체 및 학계에서 연구되고 있는 신뢰성 알고리즘 조사 및 분석
(2) 컨버터 토폴로지 성능 및 효율 비교 분석
대표적인 3가지 토폴로지(2레벨, NPC-멀티레벨, Cascade H-Bride)의 성능 및 효율 비교 분석
(3) 전력반도체 스위치 고장진단 및 허용제어 알고리즘 개발
개방성과 단락성 고장 두 가지 경우에 대해서 모두 검출이 가능한 고장진단 알고리즘 개발
(4) 발전기, 전력반도체, 센서 및 발전기 고장모의 시뮬레이션 모델 개발
다양한 신뢰성 알고리즘 검증을 위한 시뮬레이션 모델 개발
2) 2차년도
(1) 속도 및 각도센서 보완을 위한 센서리스 알고리즘 개발
속도 및 각도센서의 성능 보완 및 고장진단을 위한 최적의 센서리스 알고리즘 개발
(2) 발전기 이상 진단을 위한 파라미터 검출 알고리즘 개발
풍력발전의 특성에 적합한 파라미터 추정 알고리즘 개발
(3) 풍력발전기 진동발생 매커니즘 분석
진동을 분석하여 이상 위치를 진단하기 위해서 진동발생 매커니즘의 분석
(4) LVRT 성능구현을 위한 시스템 최적 설계
풍력발전시스템의 이용율 극대화를 위하여 LVRT 알고리즘을 개발하고 이를 검증
(5) 신뢰성 알고리즘 검증을 위한 테스트-배드 구현
멀티레벨 구조의 전력변환 시스템을 가지는 풍력발전 시스템 모의를 위한 10kW 시뮬레이터 개발
3) 3차년도
(1) 발전기 진동 검출 알고리즘 개발
여러 센서들에서 발생하는 신호의 주파수 신호들을 분석하여 이상신호를 검출하는 알고리즘 개발
(2) 전류 및 전압센서 고장진단 및 허용제어 알고리즘 개발
각 센서의 고장 검출과 허용제어를 위한 알고리즘 개발 및 구현
(3) 다양한 사고 상황에서의 풍력발전 시스템 운용전략 수립
LVRT를 위해 최적 설계된 시스템을 포함하는 전체 시스템의 운용전략 수립
(4) 고 신뢰성을 위한 대용량 풍력발전 시스템 통합 운용 알고리즘 시험 검증
테스트-베드를 통해 개발된 알고리즘 검증하고, 결과를 통해 각 알고리즘 및 시스템 수정 및 보완

3. 기대효과
● 풍력발전 시스템의 전력변환장치에 대한 신뢰성을 높여 각종 전력변환이 필요한 시스템에 적용 가능
● 신뢰성을 확보하지 못해 생기는 각종 사고 등에 대비 가능하며, 탄력적인 전력 운영 가능
● 대용량 풍력발전 시스템을 통한 관련 산업 경쟁력 증대 효과 및 풍력발전 시장 선정 가능

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 12
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 12
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 12
• Ⅲ. 연구성과 ... 13
• 끝페이지 ... 13