• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.05a
• /
• pp.333-336
• /
• 2008

3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.349-360
• /
• 2006

Controller for doubly-fed induction-type wind generation system should be designed with mechanical power on blade. The controller in this paper consists of upper level controller and lower level controller. The upper level controller determines operating modes according to mechanical input power and calculates proper reference values. There are 4 operating modes - minimum speed control, variable torque control, torque limit control and idle mode. The lower level controller performs current regulated PWM control of rotor-side converter and grid-side inverter. A wind turbine simulator is implemented using doubly-fed induction-type generator and DSP based back-to-back converter to verify the performance of designed controller experimentally.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.87-94
• /
• 2012

A damage estimation method of wind turbine tower using natural frequency and mode shape is presented for effective condition monitoring. Dynamic analysis for a wind turbine was carried out to obtain the response of tower from which modal properties were identified. A neural network was learned based on training patterns generated by the changes of natural frequency and mode shape due to various damages. The changes of modal property were calculated using a program for modal parameter estimation. Damage locations and severities could be successfully estimated for 10 damage cases including multi-damage cases using the trained neural network. The damage severities for very small damages generally tends to be slightly under-estimated however, the identified damage locations agreed reasonably well with the accurate locations. Enhancement of the estimation result for very small damage and verification of the proposed method through experiment will be carried out by further study.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.284-285
• /
• 2017

본 논문에서는 슬라이딩모드 제어이론을 이용한 디젤엔진발전기의 가변속 제어기법을 제시한다. 부하의 변동에 대해 최적효율 운전점으로 동작시키기 위해 가변속이 필요하며 이를 위해 슬라이딩모드 속도제어기를 설계한다. 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.942-943
• /
• 2015

독립지역에서는 발전기의 전력공급한계에 대비한 백업전원으로써 BESS의 역할이 점점 커지고 있다. 또한 독립지역에서 발전기의 고장 또는 사고가 발생하면 BESS는 단독으로 부하에 전력을 공급하기 위해 연계모드에서 독립모드로 전환되어 동작되어야 한다. BESS의 운전모드가 전환되면 과도 시 독립지역의 전력공급이 불안정해지기 때문에 BESS의 무순단 모드 전환 기법이 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 전압제어기법을 유지하면서 모드 전환 직후 제어기의 초기 적분값을 적용하여 과도 시간을 감소시키는 무순단 모드 전환 기법을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07b
• /
• pp.1486-1488
• /
• 2005

본 논문에서는 수퍼캐패시터(Supercapacitor 이하 수퍼�L)를 이용하여 엔진 발전기를 전원으로 하는 권상부하 시스템의 부하전력 분배와 회생에너지의 저장 기법을 제안한다. 대표적인 권상부하 시스템인 크레인의 경우, 크게 두가지 운전모드로 동작한다. 첫번째 운전모드는 부하를 들어올리는 동작(Hoist-Up)으로서 가속 종료시점에서 최대전력을 소모한다. 두번째 운전모드는 부하를 내리는 동작(Hoist-Down)으로서 이때 희생되는 전력은 일반적으로 저항을 통하여 소모된다. 본 논문에서는 에너지 저장장치의 하나인 수퍼�L을 이용하여 Hoist-Down 운전에서 희생되는 에너지를 저장하고 Hoist-Up 운전에서 필요한 전력을 보조하도록 하였다. 수퍼�L의 충방전을 위하여 상용 3상 인버터와 동일한 구조를 가지는 DC-DC 컨버터를 제안하였다. 또한 발전기와 수퍼캐패시터의 Load Sharing을 최적화하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법을 이용하면 디젤엔진 발전기의 크기를 대폭 줄일 수 있고 따라서 연비의 개선, 소음 및 공해의 감소를 기대할 수 있다. 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.495-496
• /
• 2015

본 논문에서는 양수발전용 동기발전기의 기동 및 회생제어를 위한 부하전류형 인버터(LCI) 시스템을 Matlalb/simulink를 이용하여 모델링하고 제어방법을 확인하였다. 부하전류형 인버터의 구성 및 동작모드에 대해 서술하였으며, 동기발전기의 안정성 확보를 위한 회생제어 모드에 적합한 제어 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 복잡한 제어구조와 달리 제어요소의 간략화로 제어의 강인성을 확보하였으며, 부하전류형 인버터 시스템의 기동제어 및 제안된 회생제어에 대한 성능은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.35 no.5
• /
• pp.513-516
• /
• 2011

The dynamic behavior of a small wind-turbine blade was analyzed experimentally. Arrays of fiber Bragg-Grating (FBG) sensors attached along the blade were used to measure the strains of the blade surface. An impact test was performed to estimate the resonance frequencies of the fundamental and higher modes of the cantilever blade system developed for this study. The results were similar to the results for conventional strain gages. However, FBG sensors could sense modes that strain gauges could not sense. The strains obtained from the FBG sensor array were used to estimate displacement-mode shapes of the blade.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.12
• /
• pp.1885-1891
• /
• 2010

Torque control of wind turbines is important when the wind speed is below the rated speed. The main objective of torque control is to extract the maximum power from the potential aerodynamic power of the wind. Torque control methods for wind turbines are classified as torque-mode control and speed-mode control. In torque-mode control, which is well known and traditionally used in many wind turbines, the torque demand of the generator is proportional to the square of the generator speed. In speed-mode control, a PI controller is used to generate the appropriate torque demand of the generator. In this study, the two torque control methods mentioned above are applied to a 2.75-MW wind turbine; simulation results for real turbulence wind speeds are presented, and the response properties are compared.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.41 no.3
• /
• pp.173-180
• /
• 2017

The main objective of a torque controller below rated wind speed is to extract maximum power from the potential wind energy. To do this, the torque control method, which adjusts the torque magnitude and makes it proportional to the square of the generator speed, has been applied. However, this method makes the response slower as the wind turbines are getting larger in size with multi-MW capacities. In this paper, a torque control method that uses the nonlinear parameter of rotor speed for aerodynamic torque as a control gain is discussed to improve the response by adjusting an additional torque magnitude. The nonlinear parameter of the rotor speed could be calculated both online and offline. It is shown that the offline case is more practical and effective in producing power through the numerical simulation of a 2MW wind turbine by considering the real turbulence wind speed.