In this study, we propose a wind power generation prediction system that applies machine learning and data mining to predict wind power generation. This system increases the utilization rate of new and renewable energy sources. For time-series data, the data set was established by measuring wind speed, wind generation, and environmental factors influencing the wind speed. The data set was pre-processed so that it could be applied appropriately to the model. The prediction system applied the CNN (Convolutional Neural Network) to the data mining process and then used the LSTM (Long Short-Term Memory) to learn and make predictions. The preciseness of the proposed system is verified by comparing the prediction data with the actual data, according to the presence or absence of data mining in the model of the prediction system.
This study suggests a modeling of grid-connected wind turbine generation system that has induction generator, and aims to perform simulations for outputs by the variation of actual wind speed and for fault current of wind generation system by the transformer winding connection. This study is implemented by matlab&simulink. The simulation shall be performed by assuming single line to ground fault generated in the system. Generator power, generator rotor speed, generator terminal current and fault current shall be observed following the performance of simulation. The fault current change will be dealt through the simulation results for fault current of wind generation system following the grid-connected transformer winding connection and the simulation result by the transformer neutral ground method.
Load flow and short circuit fault transients of a power distribution system with wind turbines as dispersed generation units is presented. Usage of renewable energies such as wind is already a small part of total installed power system in medium and low voltage networks. In this paper, a radial power distribution system with wind turbines is simulated using DIgSILENT PowerFactory software for their influence on load flow and short circuit fault transients. Short fault occurring in dispersed generation systems causes some problems for the system and costumers such as fault level increase or the problems of sudden fluctuations in the current, voltage, power and torque of the double fed induction machine utilized in the wind turbines which have been studied and investigated.
In this paper, a novel control algorithm to minimize the power loss of the induction generator for wind power generation system is presented. The proposed method is based on the flux level reduction, where the flux level is computed from the machine model for the optimum d-axis current of the generator. For the vector-controlled induction generator, the d-axis current controls the excitation level in order to minimize the generator loss while the q-axis current controls the generator torque, by which the speed of the induction generator is controlled according to the variation of the wind speed in order to produce the maximum output power. Wind turbine simulator has been implemented in laboratory to validate the theoretical development. The experimental results show that the loss minimization process is more effective at low wind speed and that the percent of power loss saving can approach to 25%. Experimental results are shown to verify the validity of the proposed scheme.
The significance of renewable energy has been on the rise, as evidenced by the 3020 renewable energy plan and the 2050 carbon neutrality strategy, which seek to advance a low-carbon economy by implementing a power supply strategy centered around renewable energy sources. This study examines the wind resources on the west coast of South Korea and confirms the potential for wind power generation in the area. Wind speed data was collected from 22 automatic weather system stations and four light house automatic weather system stations provided by the Korea Meteorological Administration to evaluate potential sites for wind farms. Weibull distribution was used to analyze the wind data and calculate wind power density. Annual energy production and capacity factors were estimated for 15-20 MW-class large wind turbines through the height correction of observed wind speeds. These findings offer valuable information for selecting wind power generation sites, predicting economic feasibility, and determining optimal equipment capacity for future wind power generation sites in the region.
The developments of the solar and the wind power energy are neccessary since the future alternative energies that have no pollution and no limitation are restricted. Currently power generation system of existing problems, combined generation system of photovoltaic(400W) and wind power generation system(400W) was suggested. It combines wind power and solar energy to have the supporting effect from each other. However, weather condition, power compensation device that uses elastic energy of spiral spring to combined generation system was also added for the present study. In an experiment, when output of system gets lower than 12V(charging voltage), power was continuously supplied to load through the inverter by charging energy obtained from generating rotary energy of spiral spring operates in small scale generator.
Wind energy is one of the promising renewable energies that could provide electricity and other mechanical power. Wind energy market is dramatically growing in many European countries, but wind power is only 0.2% of the total renewable energy uses that is only about 2% of the primary energy consumption in Korea. It is widely accepted that wind resources fur power generation are only limited in some areas including coastal regions and mountainous areas in Gangwon province in Korea, particularly in terms of large scale wind power developments. In this study, wind velocity data were analyzed with respect to the potential utilization. The data provided from National Weather Service were used for the analysis. In addition, field wind data were also collected and analyzed for the comparison between the national data. The comparison showed that there were significant differences between the experimental station and the national station that are about 5km away. Annual average wind speed at the experimental station was less than 2 m/s, which is not enough fur wind power generation. It seemed that the topographic condition resulted in a significant difference in wind speed. When 600 W and 2.5 kW wind turbines were used, annual power productions were only 186 kWh and 598 kWh, respectively. When the average wind speed is lower, wind pumping is an alternative use of wind. At the experimental station, the average pumping rate of $3m^3/h$ at the head of 3 m was expected at a 2.5 m rotor under the conditions that efficiencies of the rotor and the pump were 40% and 80%, respectively. It did not seem that the wind pumping was not applicable at the station either. A higher wind speed was required to install the wind machines. Meanwhile, wind pumping would be applicable in conditions with lower pumping heads. Other applications were introduced far further wind energy utilization, including wind powered ventilation and friction heat generation in greenhouses.
The objective of this research is to investigate usage of 3KW photovoltaic-wind power hybrid generation system composed of 500W solar power generator and 400W wind power generator in a parallel circuit. In addition, solar radiation meter and wind monitor have been installed into each generation system to obtain the practical operating data that monitored in monthly, daily and hourly. These data that are independent to weather change and location would provide adequate generation output on average and cope with emergency situation in generation system In conclusion, based on this study, it could be considered for 3KW combined generation system to be gradually propagated to houses and small-size public facilities.
본 최근 성장하고 있는 해상 풍력의 실험연구에서 풍동시험이 수직형 횡류 풍력발전시스템의 성능을 조사하기 위해 실시되었다. 풍동의 시험 부분은 제한된 크기로 인해 실제 풍력 발전의 입구 안내 베인을 약 1/5로 축소시켰고, 터빈 임펠러의 지름을 모형 임펠러의 1/2로 감소시켰다. 임펠러 블레이드 갯수는 풍력 발전 시스템의 출력에 대한 또 다른 중요한 변수이기 때문에 8개와 16개로 변경하여 시험하였다. 실험 분석 결과, 모형 풍력 터빈의 출력 제동력은 정격 풍속 12m/s에서 블레이드 갯수가 8개 보다 16개일 때 82% 출력이 증가된 278와트로 측정되었고, 정격 제동력은 정격 작동 조건에서 3.9kW로 계산되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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