• 제목/요약/키워드: Wind speed estimation

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태풍시기의 강풍피해 예측을 위한 지상풍 산정에 관한 연구(I) (The Study on the Strong Wind Damage Prediction for Estimation Surface Wind Speed of Typhoon Season(I))

  • 박종길;정우식;최효진
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.195-201
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    • 2008
  • Damage from typhoon disaster can be mitigated by grasping and dealing with the damage promptly for the regions in typhoon track. What is this work, a technique to analyzed dangerousness of typhoon should be presupposed. This study estimated 10 m level wind speed using 700 hPa wind by typhoon, referring to GPS dropwindsonde study of Franklin(2003). For 700 hPa wind, 30 km resolution data of Regional Data Assimilation Prediction System(RDAPS) were used. For roughness length in estimating wind of 10 m level, landuse data of USGS are employed. For 10 m level wind speed of Typhoon Rusa in 2002, we sampled AWS site of $7.4{\sim}30km$ distant from typhoon center and compare them with observational data. The results show that the 10 m level wind speed is the estimation of maximum wind speed which can appear in surface by typhoon and it cannot be compared with general hourly observational data. Wind load on domestic buildings relies on probability distributions of extreme wind speed. Hence, calculated 10 m level wind speed is useful for estimating the damage structure from typhoon.

Output Power Control of Wind Generation System using Estimated Wind Speed by Support Vector Regression

  • Abo-Khalil Ahmed G.;Lee Dong-Choon
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.345-347
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    • 2006
  • In this paper, a novel method for wind speed estimation in wind power generation systems is presented. The proposed algorithm is based on estimating the wind speed using Support-Vector-Machines for regression (SVR). The wind speed is estimated using the generator power-speed characteristics as a set of training vectors. SVR is trained off-line to predict a continuos-valued function between the system's inputs and wind speed value. The predicted off-line function as well as the instantaneous generator power and speed are then used to determine the unknown winds speed on-line. The simulation results show that SVR can define the corresponding wind speed rapidly and accurately to determine the optimum generator speed reference for maximum power point tracking.

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종속형 SOGI 기반 DFIG 풍력터빈의 개선된 회전자 속도 추정 (Improved Rotor Speed Estimation in DFIG Wind Turbine Systems Based on Cascaded SOGI)

  • 누옌안탄;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.393-394
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    • 2020
  • In this paper, an improved rotor speed estimation in DFIG wind turbine systems based on a cascaded SOGI is proposed. Due to excellent harmonics and DC offset rejection capability of the cascaded SOGI, the accurate rotor speed estimation can be achieved despite the harmonics and sensing offset in DFIG currents. The simulation results have verified the validity of proposed method.

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리그레션 방법을 이용한 최대출력제어 풍속예측 (Wind Speed Estimation using Regression Method for Maximum Power Control)

  • 고승윤;김호찬;허종철;강민제
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.327-333
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    • 2015
  • 풍력 터빈은 정격 풍속 미만일 때는 최대 출력을 내기위한 제어를 한다. MPC(Maximun Power Control)제어방법은 발전기의 회전속도를 제어하여 최대 출력을 내는 방법인데 풍속을 알아야한다. 하지만 여러 가지 이유로 풍속을 실측하기보다는 풍속을 예측하여 사용하는 방법들이 제안되고 있다. 풍속예측은 TSR(Tip Speed Ratio)을 알아야 하는 데, TSR은 복잡한 관계식을 풀어야 한다. 그래서 TSR을 구하기 위해 다양한 방법들이 소개되고 있다. 본 논문에서는 TSR을 쉽고 빠르게 구하기 위하여 복잡한 관계식을 리그레션을 이용하여 간단한 방정식으로 근사화하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 Matlab/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제대로 작동하는 것을 확인하였다.

풍력발전 시스템을 위한 풍속 추정기 개발 (Development of Wind Speed Estimator for Wind Turbine Generation System)

  • 김병문;김성호;송화창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.710-715
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    • 2010
  • 최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 풍력발전 시스템의 주된 관심사는 어떻게 광범위한 풍속의 변화에서도 효율적으로 시스템을 동작시키는 가에 있다. 일반적으로 풍속은 풍력발전시스템의 동특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 따라서 많은 풍력발전 제어 알고리듬은 성능향상을 위해 풍속의 측정을 요구하게 된다. 그러나 불행히도 풍속계와 같은 센서에 의한 실효 풍속의 정확한 측정은 어려운 실정이며 따라서 제어 시스템의 동작을 위해 풍속은 여러 가지 기법을 통해 추정되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 칼만 필터 및 신경망에 기반한 새로운 형태의 풍속 추정 기법을 제안하고 제안된 기법의 유용성 확인을 위해 다양한 형태의 시뮬레이션을 수행하고자 한다.

단기 풍관측에 의한 교량현장 기본풍속 추정 (Estimation of Basic Wind Speed at Bridge Construction Site Based on Short-term Measurements)

  • 이성로;김상우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1271-1279
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    • 2013
  • 본 논문에서는 단기 관측자료를 활용하여 장대교량 현장의 기본풍속을 추정하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 기상관측소로부터 거리가 먼 장대교량의 내풍설계시 현장의 기본 풍속을 추정하기 위해 현장의 장기 풍속자료를 통계처리하는 것이 필요하다. 현장에 풍관측탑을 설치하고 단기간의 풍관측 자료를 확보하였고 선형회귀분석 및 MCP 방법을 이용하여 인근 기상관측소와의 상관관계를 분석하였다. 기상관측소의 장기풍자료를 지형보정을 한 후 상관관계식에 의해 현장의 장기 풍속자료를 얻었고 풍속자료의 극치 확률분포 분석에 의해 기본풍속 산정을 할 수 있었다. 연구결과에서는 선형회귀분석의 방법이 MCP 방법에 비해 풍속을 낮게 추정하고 있으며, 향후 여러 현장에서 일련의 상관관계 분석을 수행한다면 종합적으로 두 방법에 의한 기본풍속 산정의 차이를 보다 명확히 보여줄 것이다. 또한, 장기자료의 질 관리가 풍속추정에 매우 중요하다는 것을 보여주고 있다.

최근 기상 자료에 의한 부산의 세분화된 지역별 재현기대 풍속 산정 (Estimation of Wind Speeds for Return Period in Cellularized District of Basan by the Recent Meteorological Data)

  • 안재혁
    • 한국안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.158-163
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    • 2012
  • This study is concerned with the estimation of wind speeds for return period in cellularized district of Busan by the recent meteorological data. Recently standard of the wind load in Busan area is determined by using meteorological wind speed data which is observed on Automated Synoptic Observing System(ASOS) only. Applying the existing basic wind speed that is 40m/s to the construction design of Busan area is inefficient. Because the wind speeds of Busan area show different amounts depend on the location of cellularized district. This research analyze the observed data of wind speeds of cellularized district in Busan based on Automate Weather System(AWA). In addition that we compute regional wind speeds for return period by using Gumbel distribution and study and compare with the existing basic wind speeds after evaluating appropriateness by Hazen's plot method.

판토그래프 가혹공력하중에 대한 연구 (Investigation on Severe Aerodynamic Load Condition about Pantograph)

  • 황재호;이동호;정경렬
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.361-366
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    • 2001
  • The present study describes a practical estimation procedure about the pantograph under several severe aerodynamic load conditions. As the operating speed of the Korean Train Express(KTX) reaches 350km/h, structural safety at various conditions should be examined at the design stage. In the present study, a compact and reliable procedure is developed to get aerodynamic loads on each part of the pantograph regarding the typhoon condition, the train/tunnel interaction, the train/train interaction and the side wind condition. In the estimation procedure, 3-dimensional steady and unsteady CFD simulation around the high speed train facilitates assigning the external local flow condition around the pantograph. The procedure is verified using the results of the low speed wind tunnel test at JARI and applied to 7 flow conditions and 4 operation configurations.

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풍력터빈의 출력과 회전속도를 이용한 풍속예측 출력제어 (Wind Estimation Power Control using Wind Turbine Power and Rotor speed)

  • 고승윤;김호찬;허종철;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.92-99
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    • 2016
  • 풍력터빈은 정격풍속미만에서 최대출력을 내기위한 제어를 한다. 최대출력을 얻기 위한 방법 중에는 최적 TSR(Tip Speed Ratio)제어와 P&O(Perturbation and Observation) 제어가 대표적이라 할 수 있다. P&O 제어는 출력과 회전속도만을 이용하여 간단한 알고리즘으로 제어되지만 반응속도가 느린 것이 단점이라 할 수 있다. 최적 TSR 제어는 반응속도가 빠르지만 정확한 풍속을 알아야만 된다. 정확한 풍속을 구하기 위하여 측정을 하거나 예측하는 방법을 사용한다. 풍속을 측정하기 위하여 풍속계를 풍력터빈에 가까이 설치하게 되는 데, 이 때 블레이드의 간섭으로 정확한 풍속 측정이 쉽지 않다. 그래서 풍속을 예측하는 방법들이 사용하게 되었다. 풍속을 예측하기 위하여 신경망을 비롯한 다양한 수치해석 방법들이 사용되고 있으나 풍속예측 문제는 역문제와 관련이 있어 그리 간단치가 않다. 본 논문에서는 기존의 방법들과 다르게 역문제로 풀지 않고 바람의 출력그래프에서 터빈의 출력과 회전속도만을 이용하여 풍속을 예측할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. Matlab/Simulink을 사용하여 제안된 방법으로 풍속이 제대로 예측되며 최대 출력제어가 되는 것을 확인하였다.

CGCM3 전지구모형에 의한 한반도 미래 일평균 풍속의 평가 (Estimation of Future Daily Wind Speed over South Korea Using the CGCM3 Model)

  • 함희정
    • 산업기술연구
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    • 제33권A호
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    • pp.41-48
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    • 2013
  • A statistical downscaling methodology has been developed to investigate future daily wind speeds over South Korea. This methodology includes calibration of the statistical downscaling model by using large-scale atmospheric variables encompassing NCEP/NCAR reanalysis data, validation of the model for the calibration period, and estimation of the future wind speed based on the general circulation model (GCM) outputs of scenario A1B of the CGCM3. Based on the scenario A1B of the CGCM3 model, the potential impacts of climate change on the daily surface wind speed is relatively small (+/- 1m/s) in South Korea.

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