• 제목/요약/키워드: Wind Turbine Simulator

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RTDS를 이용한 신재생에너지 기반 마이크로그리드 시뮬레이션 해석 (Simulation Analysis of a Renewable Energy Based Microgrid using RTDS)

  • 허세림;김경훈;이효근;황철상;박민원;유인근;박정도;이동영;이상진
    • 전기학회논문지
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    • 제60권12호
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    • pp.2190-2195
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    • 2011
  • Due to enhanced demands on quality, security and reliability of the electric power energy system, a microgrid has become a subject of special interest. In this paper, output characteristics of energy storage system (ESS) with an electric double layer capacitor (EDLC) and battery energy storage system (BESS) of a renewable energy based microgrid were analyzed under grid-connected and islanded operation modes. The microgrid which consists of photovoltaic and wind power turbine generators, diesel generator, ESS with an EDLC, BESS and loads was modeled using real time digital simulator. The results present the effective control patterns of the microgrid system.

풍력발전기의 저전압 순간보상 시뮬레이터에 관한 연구 (A Study on Low Voltage Ride Through Simulator for Wind Turbine Generators)

  • 장미금;오승열;박병철;송성근;오광교;정동화
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.123-124
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    • 2013
  • 본 논문에서는 풍력발전기의 저전압 순간보상 기능을 시험하기 위한 시뮬레이터를 설계한다. 다수의 풍력발전기가 연계된 전력계통의 경우, 안정성 확보를 위해 계통전압의 강하시에도 발전기가 연계상태를 유지하며 계통에 무효전력을 공급할 것을 요구하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기능을 시험하기 위한 3상 4-레그 인버터 기반의 시뮬레이터를 설계한다. 설계된 3상 4-레그 인버터의 성능은 시뮬레이션을 통해서 확인한다.

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유도 전동기의 직접토크제어를 사용한 풍력 발전 시뮬레이터 (Wind turbine simulator using DTC of induction motor)

  • 안민호;신성수;홍덕표;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-172
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    • 2013
  • 전기의 수요는 인구 증가와 함께 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 에너지 자원의 부족 및 환경문제 등으로 인해 그 수요를 충족시키는 것에 대한 한계에 다다르고 있다. 많은 연구자들이 이러한 문제를 극복하기 위해 신재생 에너지의 사용을 제한하였고, 그 중 풍력 에너지는 전 세계의 많은 지역에서 이용이 가능하고 저렴한 장점이 있다. 본 논문에서는 유도 전동기의 직접토크제어를 이용하여 풍력 발전기를 모델링 하였고 직접토크제어를 사용함으로써 토크 응답 특성이 매우 빠르고 모터의 파라미터 변화에 대한 민감도가 감소하며 제어기의 구성이 단순하다는 장점을 가지고 있다.

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풍력 발전용 DFIG를 위한 시뮬레이터 개발 (Development of Simulator for DFIG with Wind Turbine)

  • 서영거;김영찬;고종선;최남섭;한병문;홍순찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.177-179
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    • 2007
  • 본 논문에서는 심플로러를 이용하여 실제와 가장 유사한 DFIG (Doubly-Fed Induction Generator)를 모사하였다. 이를 위해서 실제 바람과 유사한 속도 명령을 룩업 테이블로 만들어 대체하였고 실제 전기기기의 파라미터 값을 입력하였다. 그동안 풍력 발전에 있어서 발전기는 주로 매트랩등둥을 이용해서 DFIG를 구현하였기에 실제와 다소 다르고 모의실험으로 대체하기 매우 어려웠지만 심플로러(Simplorer)를 이용하여 실제와 가장 유사한 모의실험 세트를 구현하였다. 우선 터빈의 역할을 담당하는 전동기는 SVM 벡터제어를 이용하여 속도제어를 실시하였고 발전기는 슬립링을 가지고 있는 권선형 유도전동기를 사용하여 DFIG의 구조를 갖추었다.

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750kW gearless형 풍력발전 시스템용 모의시험 장치의 개발 (Development of a Simulator for 750 kW Gearless Wind Turbine)

  • 권세진;손윤규;서재학;이월우;장성덕;오종석;황진수;박가우;권오정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1190-1192
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    • 2004
  • 풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 개발하기 위해서는 바람특성을 정확히 분석하고 이를 대치할 수 있는 모의시험 장치가 필수적이다. 모의시험 장치는 풍향, 풍속 등의 인자들을 입력받아 회전 블레이드의 토오크를 전동기가 대신해서 발전기에 공급하게 된다. 본 논문에서는 풍력발전 모의시험 장치를 이용해서 현재 개발 중인 750kW gearless형 풍력발전 시스템의 인버터 특성과 고효율의 전력변환 설계를 위해 시험용 지그에서 시험한 결과를 보이고자 한다.

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전원 전압 불평형시 계통연계형 인버터의 유효전력 리플 억제를 위한 듀얼 전류제어기 구현과 출력 전력의 실시간 제한 알고리즘 (Implementation of Dual Current Controller and Realtime Power Limiting Algorithm in Grid-connected Inverter during Unbalanced Voltage Conditions)

  • 송승호;김정재
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권1호
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    • pp.54-60
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    • 2006
  • A power limiting algorithm is proposed for stable operation of grid-connected inverter in case of grid voltage unbalance considering the operation limit of inverter. During the voltage unbalance the control performance of Inverter. is degraded and the output power contains 120Hz ripple due to the negative sequence of voltage. In this paper, conventional dual sequence current controller is implemented to solve these problems using separated control of positive and negative sequence. Especially the maximum power limit which guarantees the maximum rated current of the inverter is automatically calculated as the instant grid voltage changes. As soon as the voltage recovers the proposed algorithm can return to the normal power control mode accomplishing low voltage ride through. Proposed algorithm is verifed using PSCAD/EMTDC simulations and tested experimentally at 4.4kW wind turbine simulator set-up.

이중여자 유도형 풍력발전기 기반 풍력단지의 계통 연계점 전압제어 (Voltage Control for a Wind Power Plant Based on the Available Reactive Current of a DFIG and Its Impacts on the Point of Interconnection)

  • ;김진호;;강용철
    • 전기학회논문지
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    • 제65권1호
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    • pp.23-30
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    • 2016
  • Wake effects cause wind turbine generators (WTGs) within a wind power plant (WPP) to produce different levels of active power and subsequent reactive power capabilities. Further, the impedance between a WTG and the point of interconnection (POI)-which depends on the distance between them-impacts the WPP's reactive power injection capability at the POI. This paper proposes a voltage control scheme for a WPP based on the available reactive current of the doubly-fed induction generators (DFIGs) and its impacts on the POI to improve the reactive power injection capability of the WPP. In this paper, a design strategy for modifying the gain of DFIG controller is suggested and the comprehensive properties of these control gains are investigated. In the proposed scheme, the WPP controller, which operates in a voltage control mode, sends the command signal to the DFIGs based on the voltage difference at the POI. The DFIG controllers, which operate in a voltage control mode, employ a proportional controller with a limiter. The gain of the proportional controller is adjusted depending on the available reactive current of the DFIG and the series impedance between the DFIG and the POI. The performance of the proposed scheme is validated for various disturbances such as a reactive load connection and grid fault using an EMTP-RV simulator. Simulation results demonstrate that the proposed scheme promptly recovers the POI voltage by injecting more reactive power after a disturbance than the conventional scheme.

Stepwise Inertial Control of a Doubly-Fed Induction Generator to Prevent a Second Frequency Dip

  • Kang, Mose;Lee, Jinsik;Hur, Kyeon;Park, Sang Ho;Choy, Youngdo;Kang, Yong Cheol
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권6호
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    • pp.2221-2227
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    • 2015
  • To arrest a frequency nadir, a stepwise inertial control (SIC) scheme generates a constant active power reference signal of a wind turbine generator (WTG) immediately after a disturbance and maintains it for the predetermined time. From that point, however, the reference of a WTG abruptly decreases to restore the rotor speed for the predefined period. The abrupt decrease of WTG output power will inevitably cause a second frequency dip. In this paper, we propose a modified SIC scheme of a doubly-fed induction generator (DFIG) that can prevent a second frequency dip. A reference value of the modified SIC scheme consists of a reference for the maximum power point tracking control and a constant value. The former is set to be proportional to the cube of the rotor speed; the latter is determined so that the rotor speed does not reach the minimum operating limit by considering the mechanical power curve of a DFIG. The performance of the modified SIC was investigated for a 100 MW aggregated DFIG-based wind power plant under various wind conditions using an EMTP-RV simulator. The results show that the proposed SIC scheme significantly increases the frequency nadir without causing a second frequency dip.

RTDS를 이용한 신재생에너지 기반 마이크로그리드 시뮬레이션 해석 (Simulation analysis of a renewable energy based microgrid using RTDS)

  • 허세림;김경훈;이효근;황철상;박민원;유인근;박정도;이동영;이상진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.143-144
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    • 2011
  • Due to enhanced demands on quality, security and reliability of the electric power energy system, a microgrid has become a subject of special interest. In this paper, output characteristics of energy storage system (ESS) with an electric double layer capacitor (EDLC) and battery energy storage system (BESS) of a renewable energy based microgrid were analyzed under grid-connected and islanded operation modes. The microgrid which consists of photovoltaic and wind power turbine generators, diesel generator, ESS with an EDLC, BESS and loads was modeled using real time digital simulator. The results present the effective control patterns of the microgrid system.

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독립형 DC 마이크로그리드의 최적화 설계와 협조적 제어 (Optimized Design and Coordinated Control for Stand-alone DC Micro-grid)

  • 한태희;이지헌;김현준;한병문
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.63-71
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    • 2013
  • This paper describes the coordinated droop control method for stand-alone type DC micro-grid to improve reliability and utilization of distributed generations and energy storage. The stand-alone type DC micro-grid consists of several distributed generations such as a wind power generation, solar power and micro-turbine, and energy storage. The proposed method which is based on autonomous control method shows high reliability and stability through coordinated droop control of distributed generations and energy storage and also capability of battery management. The operation of stand-alone type DC micro-grid was analyzed using detail simulation model with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation results, a hardware simulator was built and tested with commercially available components and performance of system was verified.