Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.18
no.3
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pp.135-142
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2015
Floating offshore structures should be designed by considering the most extreme environmental loadings which may be encountered in their design life. The most severe loading on a wave-offshore wind hybrid power generation system is wave loads. The principal parameters of wave loads are wave length, wave height and wave direction. The wave loads have different effects on the structural behavior characteristic depending on the combination of wave parameters. Therefore, the process of investigation for critical loads based on the individual wave loading parameter is need. Namely, the equivalent design wave should be derived by finding the wave condition which generates the maximum stress in entire wave conditions. Through a series of analysis, an equivalent regular wave height can be obtained which generates the same amount of the hydrodynamic loads as calculated in the response analysis. The aim of this study is the determination of equivalent design wave regarding to characteristic global hydrodynamic responses for wave-offshore wind hybrid power generation system. It will be utilized in the global structural response analysis subjected to selected design waves and this study also includes an application of global structural analysis.
Kim, Do-Hyun;Kim, Jae-Hyuk;Kim, Kyo-Min;Han, Byung-Moon
Proceedings of the KIPE Conference
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2015.07a
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pp.115-116
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2015
본 논문에서는 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 3MVA 용량의 풍력발전기와 2.4MVA 용량의 파력발전기로 구성되어 있는 부유식 파력-해상풍력 연계형 발전시스템 모델을 모의 할 예정이다. 각각의 발전시스템은 발전기, 발전기 컨버터, 전력망 컨버터, 전력망으로 구성되어 있고 시뮬레이션 결과를 통해 각각의 풍력 및 파력발전기에서 전력망의 유효전력과 무효전력을 완전히 독립적으로 제어 할 수 있음에 대하여 살펴 볼 것이다.
Kim, Kyong-Hwan;Lee, Kangsu;Sohn, Jung Min;Park, Sewan;Choi, Jong-Su;Hong, Keyyong
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.18
no.3
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pp.223-232
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2015
The present paper considers the conceptual design of floating wave-offshore wind hybrid power generation system. The worldwide demand for ocean renewable energy is increasing rapidly. Wave and offshore wind energy have been attractive among the various ocean renewable energy sources, and the site to generate electricity from wave and offshore wind accords well together. This means that a hybrid power generation system, which uses wave and offshore wind energy simultaneously has many advantages and several systems have been already developed in Western Europe. A R&D project for a 10 MW class floating wave-offshore wind hybrid power generation system has been also launched in Korea. A semi-submersible platform, which has four vertical columns at each corner of the platform to be connected with horizontal pontoons, was designed for this system considering arrangements of multiple wind turbines and wave energy converters. A mooring system and power cable were also designed based on the metocean data of installation site. In the present paper, those results are presented, and the difficulties and design method in the design of hybrid power generation system are presented.
Park, Sewan;Kim, Kyong-Hwan;Lee, Kang-Su;Park, Yeon-Seok;Oh, Hyunseok;Shin, Hyungki;Hong, Keyyong
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.18
no.2
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pp.123-132
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2015
In this study, an arrangement design process for multiple wind turbines, placed on the 10MW class floating wave-offshore wind hybrid power generation system, was presented, and the aerodynamic performance was evaluated by using a computational fluid dynamics. An arrangement design, which produces a maximum power in the site wind field, was found by using a commercial program, WindPRO, based on a blade element momentum theory, then the effect of wake interference on the system between multiple wind turbines was studied and evaluated by using ANSYS CFX.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.41
no.3
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pp.209-215
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2017
A large floating offshore wind-wave hybrid power generation system with an area of 150 m2 and four 3 MW class wind turbine generators was installed at each column top. In accordance with the wind turbine arrangement, the wake generated from upstream turbines can adversely affect the power performance and load characteristics of downstream turbines. Therefore, an optimal arrangement design, obtained through a detailed flow analysis focusing on wake interference, is necessary. In this study, to determine the power characteristics and annual energy production (AEP) of individual wind turbines, transient computational fluid dynamics, considering wind velocity variation (8 m/s, 11.7 m/s, 19 m/s, and 25 m/s), was conducted under different platform conditions ($0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$, and $45^{\circ}$). The AEP was calculated using a Rayleigh distribution, depending on the wind turbine arrangement. In addition, we suggested an optimal arrangement design to minimize wake losses, based on the AEP.
Kim, Hansoo;Hyeon, Jong-Wu;Jin, Changzhu;Kim, Jeongrok;Cho, Il-Hyoung
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.19
no.2
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pp.137-143
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2016
The sedimentary environment and sediment were surveyed at the West-Northern site of Chagwi-do nearby Jeju Island for the design of the embedded suction anchor system of 10 MW-class floating wave-offshore wind hybrid power generation system. According to the classification scheme of Chough et al.[2002], the echo type of the seismic profiles using the chirp III was classified. As a results, the center and west-northern area of survey site were proved to be type I-3 where subbottom layer with thickness 5~15 m exists under the flat seafloor. On the other hands, the east-southern area were regarded to be type I-1, I-2 and III-1 where seafloor reflection is much stronger than type I-3. Also, the physical tests (unit weight, moisture content, grain size, liquid limit, specific gravity) were performed with samples taken from 8 fixed locations. It is found that the sand (SP), the sand blended with silt (SM) and the mixture of SP-SM are distributed uniformly on the survey area.
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