• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.173-180
• /
• 2019

재생에너지의 점유율 증가에 의하여 출력이 제한되는 사례가 발생하고 있다. 전형적으로 풍력발전의 발전량이 높고 부하가 낮은 새벽시간에 출력제한이 주로 발생하였으나, 태양광발전의 점유율이 증가하면서 낮 시간에 풍력발전의 출력이 제한되는 사례가 발생하고 있다. 현재의 전력계통 운영 상황에서는 태양광발전의 점유율이 증가할수록 풍력발전의 출력 제한이 더욱 증가시킬 것이며, 이는 풍력발전 운영자의 어려움을 가중시킬 것이다. 본 논문에서는 발전원 그리고 발전소별 출력 제한을 위하여 전력계통의 운영 어려움 유발하는 에너지원의 우선 제약을 기준으로 설정하여 기준에 따라 재생에너지의 출력 제한량을 분배하는 방안을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.2348-2354
• /
• 2016

최근 농업분야에서 IoT(Internet of Things)기술을 통해 다양한 생체 및 환경 정보를 DB(data base)로 구축할 수 있게 되면서 빅 데이터를 이용한 기계학습 분석이 증가하고 있다. 기계학습 분석을 통해 농업의 생산량과 가축의 질병 등을 예측할 수 있게 되어 농업경영에서 효율적인 의사결정을 돕는다. 본 논문에서는 스마트 돈사의 다양한 환경데이터와 몸무게데이터를 이용하여 환경정보와 일당증체의 연관성 모델을 도출하고 그 정확도를 분석하였다. 이를 위해 기계학습의 M5P tree기법을 적용하였다. 분석을 통해 일당증체량이 풍속에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.1026-1036
• /
• 2014

Real-time monitoring for environmental factors (temperature, salinity, chlorophyll-a, etc.) and fugacity of carbon dioxide ($fCO_2$) was conducted at an oyster Crassostrea gigas farm in Goseong Bay, south coast of Korea during 2-4th of November, 2011. Surface temperature and salinity were ranged from $17.9-18.7^{\circ}C$ and 32.7-33.8, respectively, with daily and inter-daily variations due to tidal currents. Surface $fCO_2$ showed a range of $390-510{\mu}atm$ and was higher than air $CO_2$ during the study period. Surface temperature, salinity and $fCO_2$ are showed significant correlations with chl.-a and nutrients, respectively. It means when chl.-a value is high in surface water of the oyster farm, active biological production consume $CO_2$ and nutrients from environments and produce oxygen, suggesting a tight feedback between biological processes and environmental reaction. Thus, factors affecting the surface $fCO_2$ were evaluated using a simple mass balance. Temperature and biological productions by phytoplankton are the main factors for $CO_2$ drawdown from afternoon to early night, while biological respiration increases seawater $CO_2$ at night. Air-sea exchange fraction acts as a $CO_2$ decreasing gear during the study period and is much effective when the wind speed is higher than $2-3m\;s^{-1}$. Future studies about organic carbon and biological production/respiration are required for evaluating the roles of oyster farms on carbon sink and coastal carbon cycle.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.45-56
• /
• 2013

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 기반암인 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 즉, 해상풍력발전기 기초저면 기반암에 연약한 화산쇄설물이 존재하는 경우 풍력발전기의 주기적인 진동으로 지반의 강도가 저하됨은 물론 장기침하로 인하여 풍력발전기의 장기적인 안정성 확보가 어려울 수도 있다. 본 논문에서는 제주도의 3개 지역에 대한 지표지질조사와 실내실험을 통해 도출된 설계정수를 파악한 후, 수치해석을 통하여 층상구조로 이루어진 연약지층에 모노파일 설치시 연직변위와 응력분포 결과를 도출하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제12권2호
• /
• pp.689-700
• /
• 2017

This paper presents an effective approach for wind turbine (WT) condition assessment based on the data collected from wind farm supervisory control and data acquisition (SCADA) system. Three types of assessment indices are determined based on the monitoring parameters obtained from the SCADA system. Neural Networks (NNs) are used to establish prediction models for the assessment indices that are dependent on environmental conditions such as ambient temperature and wind speed. An abnormal level index (ALI) is defined to quantify the abnormal level of the proposed indices. Prediction errors of the prediction models follow a normal distribution. Thus, the ALIs can be calculated based on the probability density function of normal distribution. For other assessment indices, the ALIs are calculated by the nonparametric estimation based cumulative probability density function. A Back-Propagation NN (BPNN) algorithm is used for the overall WT condition assessment. The inputs to the BPNN are the ALIs of the proposed indices. The network structure and the number of nodes in the hidden layer are carefully chosen when the BPNN model is being trained. The condition assessment method has been used for real 1.5 MW WTs with doubly fed induction generators. Results show that the proposed assessment method could effectively predict the change of operating conditions prior to fault occurrences and provide early alarming of the developing faults of WTs.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권8호
• /
• pp.1132-1140
• /
• 2011

해상풍력발전단지 건설 시 기초지반이 해상 점성토층의 지반일 경우 플랜트 자체 하중의 영향과 풍력과 같은 외부 모멘트 영향으로 인해 침하 발생을 야기할 수 있기 때문에 연약지반 분포를 파악하는 것은 풍력플랜트 입지를 위해 매우 중요한 사항이다. 이러한 연약지반 분포를 파악하는 방법은 시추조사 방법이 가장 최적의 방법이지만, 현장의 여건이나 경제적 제약이 큰 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 현재 지구통계학적 방법을 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 풍력 플랜트 설치를 가정한 해상 영역을 설정하여 지구통계학적 기법을 통하여 연약 지반층 두께 분포의 추정을 연구 수행하였다. 연약 지반층은 표준 관입시험치의 결과를 이용하여 구분하였으며, 지구통계학적 기법은 정규크리깅과 순차가우시안 시뮬레이션을 이용하여 결과를 비교하였다. 그 결과 비슷한 영역에서 최대 점성토의 두께를 가지는 영역이 나타남을 파악할 수 있었으며, 그 결과의 불확실성을 정량적으로 평가할 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제10권5호
• /
• pp.1143-1179
• /
• 2016

Offshore wind turbines are considered as a fundamental part to develop substantial, alternative energy sources. In this highly flexible structures, monopiles are usually used as support foundations. Since the monopiles are large diameter (3.5 to 7 m) deep foundations, they result in extremely stiff short monopiles where the slenderness (length to diameter) may range between 5 and 10. Consequently, their elastic deformation patterns under lateral loading differ from those of small diameter monopiles usually employed for supporting structures in offshore oil and gas industry. For this reason, design recommendations (API and DNV) are not appropriate for designing foundations for offshore wind turbine structures as they have been established on the basis of full-scale load tests on long, slender and flexible piles. Furthermore, as these facilities are very sensitive to rotations and dynamic changes in the soil-pile system, the accurate prediction of monopile head displacement and rotation constitutes a design criterion of paramount importance. In this paper, the Fourier Series Aided Finite Element Method (FSAFEM) is employed for the determination of static impedance functions of monopiles for OWT subjected to horizontal force and/or to an overturning moment, where a non-homogeneous soil profile has been considered. On the basis of an extensive parametric study, and in order to address the problem of head stiffness of short monopiles, approximate analytical formulae are obtained for lateral stiffness $K_L$, rotational stiffness $K_R$ and cross coupling stiffness $K_{LR}$ for both rough and smooth interfaces. Theses expressions which depend only on the values of the monopile slenderness $L/D_p$ rather than the relative soil/monopile rigidity $E_p/E_s$ usually found in the offshore platforms designing codes (DNV code for example) have been incorporated in the expressions of the OWT natural frequency of four wind farm sites. Excellent agreement has been found between the computed and the measured natural frequencies.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2015

This paper proposes a control algorithm for permanent magnet synchronous generators with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in a medium-voltage off-shore wind power system under unbalanced grid conditions. Specifically, the proposed control algorithm compensates for unbalanced grid voltage at the PCC (Point of Common Coupling) in a collector bus of an off-shore wind power system. This control algorithm has been formulated based on symmetrical components in positive and negative synchronous rotating reference frames under generalized unbalanced operating conditions. Instantaneous active and reactive power is described in terms of symmetrical components of measured grid input voltages and currents. Negative sequential component of AC input current is injected into the PCC in the proposed control strategy. The amplitude of negative sequential component is calculated to minimize the negative sequential component of grid voltage under the limitation of current capability in a voltage source converter. The proposed control algorithm enables the provision of balanced voltage at the PCC resulting in the high quality generated power from off-shore wind power systems under unbalanced network conditions.

• Structural Monitoring and Maintenance
• /
• 제8권4호
• /
• pp.309-328
• /
• 2021

The objective of this work was to develop a methodology for geodetic monitoring on onshore wind towers, to ascertain the existence of displacements from object points located in the tower and at the foundation's base. The geodesic auscultation was carried out in the Gravatá 01 and 02 wind towers of the Eólica Gravatá wind farm, located in the Brazilian municipality of Gravatá-PE, using a stable Measurement Reference System. To verify the existence of displacements, pins were implanted, with semi-spherical surfaces, at the bases of the towers being monitored, measured by means of high-precision geometric leveling and around the Gravatá 02 tower, concrete landmarks, iron rods and reflective sheets were implanted, observed using geodetic/topographic methods: GNSS survey, transverse with forced centering, three-dimensional irradiation, edge measurement method and trigonometric leveling of unilateral views. It was found that in the Gravatá 02 tower the average rays of the circular sections of the transverse welds (ST) were 1.8431 m ± 0.0005 m (ST01) and 1.6994 m ± 0.0268 m of ST22, where, 01 and 22 represent the serial number of the transverse welds along the tower. The average calculation of the deflection between the coordinates of the center of the circular section of the ST22 and the vertical reference alignment of the ST1 was 0°2'39.22" ± 2.83" in the Northwest direction and an average linear difference of 0.0878 m ± 0.0078 m. The top deflection angle was 0°8'44.88" and a linear difference of ± 0.2590 m, defined from a non-linear function adjusted by Least Squares Method (LSM).

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.635-641
• /
• 2019

서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.