• 제목/요약/키워드: Offshore wind power system

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해상풍력발전단지의 전력망 구성의 최적화에 관한 연구 (Optimization of Grid Network for Offshore Wind Power Plant)

  • 문원식;조아라;김재철;배인수;윤기갑;박상호;최영도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1094-1095
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    • 2015
  • The costs of installation, loss, and energy not supplied energy for submarine cable of offshore wind power plant (OWPP) are very high because the level of technology is still in the early stage as well as because of the marine environments. Therefore, reducing the total costs of a grid network for OWPPs is very important for financial feasibility. In particular, it is needed to minimize the project cost for optimizing the grid design and offshore substation location of a OWPP. The suggested method can reduce the total system cost and make it lower compared with existing methods.

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이종 풍력 터빈의 감시 제어를 위한 통신 시스템 구조 (A New Structure of Communication System for Monitoring and Control of Heterogeneous Wind Tubines)

  • 김태형;황태호;함경선
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.40-45
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    • 2011
  • As increasing the importance of renewable energy recently, the scale of a wind power plant is increasing to the number of GW scale and specially, it is trend to move from onshore to offshore to use the higher quantity and quality of wind. Consequently to meet the trend, it is largely considered the importance of communication protocol to control and monitor remotely. But, because the communication protocol between the control center and a wind turbine has been independently developed by each wind turbine vendor, it is absence of the compatibility and extensibility when the heterogeneous wind turbines are installed in the wind farm. The IEC 61400-25 is the specifying standard for these problems in Europe. In this paper, we will show the state of these problems and present a new structure of communication based on the IEC 61400-25 to get the compatibility and extensibility between a control center and wind turbines.

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VHF 대역 통신에 대한 해상풍력 발전단지의 영향성 분석 (Effect Analysis of Offshore Wind Farms on VHF band Communications)

  • 오성원;박태용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.307-313
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    • 2022
  • 지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.

해상풍력자원 평가를 위한 ERA-Interim/MERRA 재해석 데이터 신뢰성 평가 (Reliability assessment of ERA-Interim/MERRA reanalysis data for the offshore wind resource assessment)

  • 변종기;손진혁;고경남
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.44-51
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    • 2016
  • An investigation on reliability of reanalysis wind data was conducted using the met mast wind data at four coastal regions, Jeju Island. Shinchang, Handong, Udo and Gangjeong sites were chosen for the met mast sites, and ERA-Interim and MERRA reanalysis data at two points on the sea around Jeju Island were analyzed for creating Wind Statistics of WindPRO software. Reliability of reanalysis wind data was assessed by comparing the statistics from the met mast wind data with those from Wind Statistics of WindPRO software. The relative error was calculated for annual average wind speed, wind power density and annual energy production. In addition, Weibull wind speed distribution and monthly energy production were analyzed in detail. As a result, ERA-Interim reanalysis data was more suitable for wind resource assessment than MERRA reanalysis data.

Simulation and Experimental Study of A TLP Type Floating Wind Turbine with Spoke Platform

  • Kim, Hyuncheol;Kim, Imgyu;Kim, Yong Yook;Youn, DongHyup;Han, Soonhung
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.179-191
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    • 2016
  • As the demand for renewable energy has increased following the worldwide agreement to act against global climate change and disaster, large-scale floating offshore wind systems have become a more viable solution. However, the cost of the whole system is still too high for practical realization. To make the cost of a floating wind system be more economical, a new concept of tension leg platform (TLP) type ocean floating wind system has been developed. To verify the performance of a 5-MW TLP type ocean floating wind power system designed by the Korea Advanced Institute of Science and Technology, the FAST simulation developed by the National Renewable Energy Laboratory is used. Further, 1/50 scale model tests have been carried out in the ocean engineering tank of the Research Institute of Medium and Small Shipbuilding, Korea. This paper compares the simulation and ocean engineering tank test results on motion prediction and tension assessment of the TLP anchor.

울산 앞바다 8 MW급 부유식 해상풍력터빈의 LCOE 연구 (Evaluation Study of LCOE for 8 MW Offshore Floating Wind Turbine in Ulsan Region)

  • 이동훈;임희창
    • 풍력에너지저널
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    • 제14권1호
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    • pp.5-13
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    • 2023
  • The commercialization has been of great importance to the clean energy research sector for investing the wind farm development, but it would be difficult to reach a social consensus on the need to expand the economic feasibility of renewable energy due to the lack of reliable and continuous information on levelized cost of Energy (LCOE). Regarding this fact, this paper presents the evaluation of LCOE, focusing on Ulsan offshore region targeting to build the first floating offshore wind farm. Energy production is estimated by the meteorology data combined with the Leanwind Project power curve of an exemplar wind turbine. This work aims to analyze the costs of the Capex depending on site-specific variables. The cost of final LCOE was estimated by using Monte-Carlo method, and it became an average range 297,090 KRW/MWh, a minimum of 251,080 KRW/MWh, and a maximum of 341,910 KRW/MWh. In the year 2021, the SMP (system marginal price) and 4.5 REC (renewable energy certificate) can be paid if 1 MWh of electricity is generated by renewable energy. Considering current SMP and REC price, the floating platform industry, which can earn around 502,000 KRW/MWh, can be finally estimated highly competitive in the Korean market.

부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템의 등가설계파 기법 적용에 관한 연구 (A Study on Equivalent Design Wave Approach for a Wave-Offshore Wind Hybrid Power Generation System)

  • 손정민;신승호;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.135-142
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    • 2015
  • 부유식 해양구조물은 설계수명 동안 조우할 수 있는 가장 극심한 환경하중을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구의 해석 대상인 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 가장 큰 영향을 미치는 환경하중은 파랑하중이다. 파랑하중의 주요 매개변수는 파장, 파고, 파향이며, 이들의 조합에 따라 구조물의 거동특성에 미치는 영향은 판이하다. 이에 따라, 대상 해역이 가지는 파랑의 특성과 구조물이 가지는 응답 특성을 기반으로 극한 응답을 주는 파랑인자를 탐색하는 과정이 필요하다. 즉, 환경조건 범위에서 발생할 수 있는 모든 파랑조건을 탐색하여 최대 응답을 발생시키는 등가설계파를 추출해야 한다. 이는 특정 하중의 최대 설계 응답과 동일한 응답 수준을 주는 규칙파를 탐색하는 일련의 과정을 통해 계산 가능하다. 본 연구에서는 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 작용하는 특정 하중 인자에 대해 등가설계파를 산정하였으며, 전체구조해석에 활용하였다.

해상풍력발전단지 경관의 질 평가 기법에 관한 연구 - 해외가이드라인 사례를 중심으로 - (A Study on Landscape Quality Assessment Techniques for Offshore Wind Farms - Focusing on Overseas Guidelines Cases -)

  • 김진오;민병욱;우경숙;김진표
    • 환경영향평가
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    • 제32권4호
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    • pp.230-241
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    • 2023
  • 우리나라 해상풍력발전단지 경관의 질 평가 관리체계 마련이 시급한 시점에서 외국의 사례를 분석함으로써 우리나라 해상풍력발전단지 경관의 질 평가 개선방안 마련을 위한 시사점을 도출하여 효율적인 경관평가 방향을 모색하고자 하였다. 해외에서 수행한 사례와 제도 분석을 통해 도출된 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 해상풍력발전단지는 대규모 사업으로 해외 사례와 같이 사전 계획수립부터 경관에 대한 고려가 필요하다. 둘째, 해양경관의 질 평가항목의 확대와 체계화가 마련되어야 한다. 셋째, 새로운 경관 영향을 고려할 수 있는 탄력적인 평가체계가 요구된다. 해상풍력발전단지 사업에 따른 경관적 영향들을 파악하기 위해 해외 사례들을 통해 도출된 경관평가 항목 및 절차를 참조하되 국내 해상현황에 적합하게 반영하여 해상풍력발전사업 시 발생할 수 있는 경관영향을 최소화할 수 있는 계획이 구체적으로 도입되어 지속 가능한 해상풍력발전의 활용에 기여하고자 한다.

3MW급 IEC Wind Class IIa 풍력발전시스템 개발 (Development of 3MW Wind Turbine for IEC Wind Class IIa)

  • 이기학;이상일;우상우;오인규;박종포
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.236-239
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    • 2011
  • This paper introduces the design concepts and characteristics of WinDS3000$^{TM}$(TC IIa) which is a trade name of Doosan's 3MW offshore/onshore wind turbine. WinDS3000$^{TM}$(TC IIa) has been designed in consideration of high Reliability, Availability, Maintainability and Serviceability (RAMS) and low cost of electricity (CDE) for the TC IIa condition based on GL guideline. An integrated drive-train design with an innovative three-stage gearbox has been introduced to minimize nacelle weight of the wind turbine and to enhance a high reliability for transmission. A permanent magnet generator with full converter system has been introduced to get higher efficiency in partial load operation and grid-friendly system for both 50 Hz and 60 Hz. A pitch-regulated variable speed control system has been introduced to control wind turbine power while generator reaction torque can be adjusted almost instantaneously by the associated power electronics. The wind turbine has been also equipped with condition monitoring and diagnostic systems in order to meet maintainability requirements.

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부유식 해상풍력 계통연계를 위한 송변전설비계획 연구 (Transmission and Substation Planning Study for Grid Connection of Floating Offshore Wind Power)

  • 임충환;배문성;신용두;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.53-64
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    • 2024
  • 울산인근을 중심으로 한 영남 남동부 지역은 대규모 부유식 해상풍력이 계획되어 있으며 원자력발전소의 신설과 기존 원자력발전소의 수명연장 등에 따라 전력망의 확충이 요구되고 있다. 정부에서는 10차 전력수급계획에 따라 이 지역의 전력계통 신설계획을 발표하였으나 경주 인근의 국립공원과 문화재 보호구역을 경과함에 따라 실제 건설단계에 어려움이 많을 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 선로를 활용하고 신설을 최소화하는 방안을 제시하고 이 계통에 대해 PSS/E를 활용하여 과도안정도를 분석하여 타당성을 입증하였다.