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풍력 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 이중여자 유도형 풍력발전기;상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 기설정된 기준 전력을 비교하여, 비교결과에 따라 적어도 하나의 PWM 신호를 생성하여 출력하는 충방전제어기;상기 PWM 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따라 상기 실시간 생산 전력을 플라이휠 에너지 저장장치로 공급하거나, 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 양방향 컨버터; 상기 양방향 컨버터로부터 공급받은 실시간 생산 전력을 충전하거나, 기충전된 전력을 방전하는 플라이휠 에너지 저장장치; 및상기 실시간 생산 전력을 외부로 출력하는 전력출력장치;를 포함하고,상기 양방향 컨버터는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단과 병렬연결되는 커패시터, 상기 커패시터와 병렬연결되는 제 1 IGBT, 상기 제 1 IGBT와 상기 커패시터간에 직렬 연결되는 제 2 IGBT, 상기 제 2 IGBT와 직렬 연결되는 인덕터 및 상기 제 1 IGBT와 병렬연결되는 DC/AC 컨버터를 포함하되,상기 플라이휠 에너지 저장장치는 상기 양방향 컨버터를 이용하여 상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단에 연결됨으로써, 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따른 충방전을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 충방전 제어기는PI(Proportional Integral) 제어기를 통해 기설정된 기준 전력과 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 실시간 생산 전력간에 오차를 확인하고, 상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단에 흐르는 실시간 전류와 기설정된 기준 전류를 비교하여 PI 제어기를 통해 PWM 신호를 생성하고, 생성한 PWM 신호를 상기 양방향 컨버터로 전송하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 양방향 컨버터는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준전력보다 같거나 큰 경우에, 상기 충방전제어기로부터 수신한 PWM 신호에 응답하여 상기 플라이휠 에너지 저장장치로 상기 실시간 생산 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 양방향 컨버터는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준전력보다 작은 경우에, 상기 충방전제어기로부터 수신한 PWM 신호에 응답하여 상기 플라이휠 에너지 저장장치로부터 기충전된 전력을 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 이중여자 유도형 풍력발전기는풍력 에너지로부터 기계적인 회전 에너지를 획득하는 블레이드;상기 회전 에너지가 중심 회전축을 통해 전달되어 회전 속도를 증가시키는 기어박스; 상기 회전 에너지를 변환하여 전기 에너지를 생산하는 권선형 유도 발전기; 및상기 권선형 유도 발전기로부터 생산된 전기 에너지를 제어하는 전력변환장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제6항에 있어서,상기 전력변환장치는상기 권선형 유도 발전기의 회전자 측에 연결되는 회전자측 컨버터; 및계통에 연결되는 그리드측 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제7항에 있어서,상기 플라이휠 에너지 저장장치는 상기 회전자측 컨버터와 상기 그리드측 컨버터 사이의 DC 링크단에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 플라이휠 에너지 저장장치는공급 받은 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 모터;상기 모터의 구동에 의해 발생된 회전력을 저장하는 플라이휠; 및상기 플라이휠에 저장된 회전력으로부터 전기 에너지를 생산하는 발전기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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제1항에 있어서,상기 전력출력장치는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준 전력보다 같거나 큰 경우에는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 상기 플라이휠 에너지 저장장치에 충전된 충전 전력의 차이인 기준 전력을 외부로 출력하고,실시간 생산 전력이 기준전력보다 작은 경우에는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 상기 플라이휠 에너지 저장장치로부터의 방전 전력을 합산한 전력을 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 시스템
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이중여자 유도형 풍력발전기가 풍력 에너지를 전달받아 전기 에너지를 생산하는 단계;충방전제어기가 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 기설정된 기준전력을 비교하여, 비교결과에 따라 적어도 하나의 PWM 신호를 생성하여 출력하는 단계;양방향 컨버터가 상기 PWM 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따라 상기 실시간 생산 전력을 플라이휠 에너지 저장장치로 공급하거나, 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 단계;상기 플라이휠 에너지 저장장치가 상기 양방향 컨버터로부터 공급받은 실시간 생산 전력을 충전하거나, 기충전된 전력을 방전하는 단계; 및전력출력장치가 상기 실시간 생산 전력을 외부로 출력하는 단계;를 포함하고,상기 양방향 컨버터는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단과 병렬연결되는 커패시터, 상기 커패시터와 병렬연결되는 제 1 IGBT, 상기 제 1 IGBT와 상기 커패시터간에 직렬 연결되는 제 2 IGBT, 상기 제 2 IGBT와 직렬 연결되는 인덕터 및 상기 제 1 IGBT와 병렬연결되는 DC/AC 컨버터를 포함하되,상기 플라이휠 에너지 저장장치는 상기 양방향 컨버터를 이용하여 상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단에 연결됨으로써, 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따른 충방전을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항에 있어서,상기 충방전제어기가 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 기설정된 기준전력을 비교하여, 비교결과에 따라 적어도 하나의 PWM 신호를 생성하여 출력하는 단계는 PI(Proportional Integral) 제어기를 통해 기설정된 기준 전력과 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 실시간 생산 전력간에 오차값을 확인하는 과정;상기 이중여자 유도형 풍력발전기의 DC 링크단에 흐르는 실시간 전류와 기설정된 기준 전류를 비교하여 PI 제어기를 통해 PWM 신호를 생성하는 과정; 및생성한 PWM 신호를 상기 양방향 컨버터로 전송하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항에 있어서, 상기 양방향 컨버터가 상기 PWM 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따라 상기 실시간 생산 전력을 플라이휠 에너지 저장장치로 공급하거나, 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 단계는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준전력보다 같거나 큰 경우에는 상기 충방전제어기로부터 수신한 PWM 신호에 응답하여 플라이휠 에너지 저장장치로 상기 실시간 생산 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항에 있어서, 상기 양방향 컨버터가 상기 PWM 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 실시간 생산 전력과 상기 기준 전력간의 비교결과에 따라 상기 실시간 생산 전력을 플라이휠 에너지 저장장치로 공급하거나, 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 단계는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준전력보다 작은 경우에는 상기 충방전제어기로부터 수신한 PWM 신호에 응답하여 상기 플라이휠 에너지 저장장치로부터 기충전된 전력을 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로 공급하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항에 있어서,상기 플라이휠 에너지 저장장치가 기충전된 전력을 방전하는 단계는기충전된 전력이 방전됨에 따라 감소하는 상기 플라이휠 에너지 저장장치 내 에너지 저장량이 상기 기준 전력보다 낮은 경우에는 기충전된 전력의 방전을 중지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항에 있어서,상기 전력출력장치가 상기 실시간 생산 전력을 외부로 출력하는 단계는상기 실시간 생산 전력이 상기 기준 전력보다 같거나 큰 경우에는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 상기 플라이휠 에너지 저장장치에 충전된 충전 전력의 차이인 기준 전력을 외부로 출력하고,실시간 생산 전력이 기준전력보다 작은 경우에는 상기 이중여자 유도형 풍력발전기로부터 생산된 전기 에너지의 실시간 생산 전력과 상기 플라이휠 에너지 저장장치로부터의 방전 전력을 합산한 전력을 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 풍력 터빈의 전력 충방전 제어 방법
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제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록매체
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