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풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2019008980
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 3개의 블레이드의 모멘트를 감지하여 블레이드 신호로 출력하는 광섬유 센서부, 3개의 블레이드 신호를 2개의 포어에이프 신호로 변환하는 신호변환부, 블레이드의 회전정보를 감지하는 회전정보 입력부, 회전정보에 의거하여 블레이드의 회전속도를 추정하는 회전속도 추정부, 포어에이프 신호에서 회전 성분을 제거하고 블레이드의 동작 이상 여부를 판단하는 상태판단부 및 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함하며, 본 발명에 따르면 3개의 블레이드 신호보다 간단한 2개의 포어에이프 신호를 처리할 수 있어 효율적인 신호 해석이 가능해지고 블레이드의 상태 판단의 효율성을 향상시킬 수 있으므로, 블레이드의 효율적인 관리 및 유지 보수가 이루어질 수 있다.
Int. CL F03D 11/00 (2006.01.01) F03D 7/00 (2006.01.01) G01M 13/00 (2019.01.01)
CPC F03D 17/00(2013.01) F03D 17/00(2013.01) F03D 17/00(2013.01)
출원번호/일자 1020130092345 (2013.08.05)
출원인 한국전력공사
등록번호/일자 10-1449535-0000 (2014.10.02)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20141013) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.08.05)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 대한민국 전라남도 나주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이재경 대한민국 대전 유성구
2 박준영 대한민국 대전 유성구
3 이준신 대한민국 대전 유성구
4 박병목 대한민국 대전 유성구
5 강금석 대한민국 대전 유성구
6 유무성 대한민국 대전 유성구
7 김지영 대한민국 대전 유성구
8 김석태 대한민국 대전 유성구
9 이대수 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인아주 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로 ***, **,**층(역삼동, 동희빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 전라남도 나주시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.08.05 수리 (Accepted) 1-1-2013-0705231-73
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0445368-78
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.08.26 수리 (Accepted) 1-1-2014-0813019-90
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.08.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0813020-36
5 등록결정서
Decision to grant		 2014.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0675221-59
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5153448-46
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136129-26
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136893-80
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.03.27 수리 (Accepted) 4-1-2020-5072225-46
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
제1 내지 제3 블레이드에 가해지는 풍하중 모멘트를 측정하여 제1 내지 제3 블레이드 신호로 각각 출력하는 광섬유 센서부;상기 제1 내지 제3 블레이드 신호를 서로 직교하는 두 개의 모멘트를 나타내는 제1 내지 제2 포어에이프 신호로 변환하는 신호변환부;상기 제1 내지 제3 블레이드 중 적어도 하나의 물리적 위치를 나타내는 회전정보를 산출하여 출력하는 회전정보 입력부;상기 회전정보 입력부로부터 입력받은 상기 회전정보에 의거하여 블레이드의 회전 각속도를 추정하는 회전속도 추정부;상기 제1 포어에이프 신호 및 제2 포어에이프 신호에서 상기 추정된 회전 각속도에 해당하는 회전 성분을 제거한 제1 변환신호 및 제2변환신호에 의거하여 상기 제1 내지 제3 블레이드의 동작 이상 여부를 판단하는 상태판단부; 및상기 제1 내지 제3 블레이드의 동작 이상 여부를 출력하는 출력부를 포함하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
2 2
제 1항에 있어서, 상기 제1 포어에이프 신호는 상기 제1 내지 제3 블레이드에 가해지는 풍하중 모멘트 중 제1 블레이드의 말단을 접점으로 하는 블레이드의 말단이 그리는 윈호의 접선 방향으로 작용하는 성분을 표시하고, 상기 제2 포어에이프 신호는 상기 제1 내지 제3 블레이드에 가해지는 풍하중 모멘트 중 상기 제1 블레이드로부터 90° 회전한 축선과 상기 원호의 교점을 접점으로 하는 상기 원호의 접선 방향으로 작용하는 성분을 표시하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
3 3
제 2항에 있어서, 상기 신호변환부는 상기 제1 블레이드 신호, 상기 제2 블레이드 신호와 제1 상수의 곱, 및 상기 제3 블레이드 신호와 제2 상수의 곱의 합을 상기 제1 포어에이프 신호로 산출하고, 상기 제2 블레이드 신호와 제3 상수의 곱, 및 상기 제3 블레이드 신호와 제4 상수의 곱의 차를 상기 제2 포어에이프 신호로 산출하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
4 4
제 1항에 있어서, 상기 회전속도 추정부는 블레이드의 회전 각속도의 잠정 추정치로부터 산출한 상기 제1 내지 제3 블레이드 중 적어도 하나의 위치와 상기 회전정보 사이의 오차를 비례적분 제어를 사용하여 허용한계 미만으로 제어하였을 경우의 상기 회전 각속도의 잠정 추정치를 블레이드의 회전 각속도로 추정하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
5 5
제 1항에 있어서, 상기 상태판단부는 상기 제1 변환신호 또는 제2 변환신호에서 글리치가 발견되는 경우 블레이드의 동작 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
6 6
제 1항에 있어서, 상기 회전정보 입력부는 상기 광섬유 센서부에 포함된 광섬유 센서를 이용하여 상기 블레이드의 회전 정보를 감지하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 장치
7 7
광섬유 센서부가 제1 내지 제3 블레이드에 가해지는 풍하중 모멘트를 측정하여 제1 내지 제3 블레이드 신호로 출력하는 단계;신호 변환부가 상기 제1 내지 제3 블레이드 신호를 수신하여 서로 직교하는 두개의 모멘트를 나타내는 제1 내지 제2 포어에이프 신호로 변환하는 단계;회전속도 추정부가 회전정보 입력부로부터 전달받은 상기 제1 내지 제3 블레이드 중 적어도 하나의 물리적 위치를 나타내는 회전정보에 근거하여 블레이드의 회전 각속도를 추정하는 단계;상태판단부가 상기 제1 및 제2 포어에이프 신호에서 상기 추정한 회전 각속도에 해당하는 회전 성분을 제거한 제1 및 제2 변환신호를 생성하는 단계;상기 상태판단부가 상기 제1 내지 제2 변환신호에 근거하여 블레이드의 동작 이상 여부를 판단하는 단계;출력부가 상기 판단된 블레이드의 동작 이상 여부를 출력하는 단계를 포함하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 방법
8 8
제 7항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 블레이드 신호를 수신하여 제1 내지 제2 포어에이프 신호로 변환하는 단계는,상기 제1 블레이드 신호, 상기 제2 블레이드 신호와 제1 상수의 곱 및 상기 제3 블레이드 신호와 제2 상수의 곱의 합을 상기 제1 포어에이프 신호로 산출하는 단계; 및 상기 제2 블레이드 신호와 제3 상수의 곱 및 상기 제3 블레이드 신호와 제4 상수의 곱의 차를 상기 제2 포어에이프 신호로 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 방법
9 9
제 7항에 있어서, 상기 회전 각속도를 추정하는 단계는,블레이드의 회전 각속도의 잠정 추정치로부터 산출한 상기 제1 내지 제3 블레이드 중 적어도 하나의 위치 및 상기 회전정보 사이의 오차를 비례적분 제어를 사용하여 허용한계 미만으로 제어하였을 경우의 상기 회전 각속도의 잠정 추정치를 블레이드의 회전 각속도로 추정하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 방법
10 10
제 7항에 있어서, 상기 블레이드의 동작 이상 여부를 판단하는 단계는,상기 제1 변환신호 또는 제2 변환신호에서 글리치가 발견되는 경우 블레이드의 동작 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈 블레이드의 상태 감시를 위한 신호 처리 방법
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP03032096 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 US10359301 US 미국 FAMILY
3 US20160053748 US 미국 FAMILY
4 WO2015020263 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP3032096 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
2 EP3032096 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
3 US10359301 US 미국 DOCDBFAMILY
4 US2016053748 US 미국 DOCDBFAMILY
5 WO2015020263 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 한국전력공사 한전 전력연구원 신재생에너지융합원천기술개발 서남해 2.5GW 해상풍력단지 개발을 위한 실증단계 연구