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풍향 정상 측정 결과에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 제1 요 제어 시스템과, 풍향 간접 측정 결과에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 제2 요 제어 시스템을 구성하는 단계;요 오차 및 요 엑츄에이터 최소화를 위한 목적 함수 및 제한사항을 상기 제1 및 제2 요 제어 시스템 각각에 대해 정의하는 단계;MOPSO(Multi-Objective Particle Swarm Optimization) 기반 데이터마이닝을 통해 상기 제1 및 제2 요 제어 시스템 각각의 파라미터 최적화를 수행함으로써, 요 제어 시스템별 최적 솔루션을 획득하는 단계; 상기 요 제어 시스템별 최적 솔루션을 비교 분석하여, 성능 비교 분석표를 생성하는 단계; 및시스템 구동 조건이 입력되면, 상기 성능 비교 분석표를 참고하여 상기 시스템 구동 조건을 만족시키는 하나의 요 제어 시스템을 선택 및 구동시키는 단계를 포함하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 요 제어 시스템은 나셀 위치를 조정하며, 상기 나셀 위치를 풍향과 비교하여 요 오차를 산출하는 제1 요 시스템; 및상기 요 오차를 제1 시간(Tfast) 및 제2 시간(Tslow, Tslow 003e# Tfast)으로 로우 패스 필터링하여 제1 변화 측정값(erfast)과 제2 변화 측정값(erslow)을 생성하고, 상기 제1 변화 측정값(erfast)의 적분 결과가 임계값(Th)에 도달할 때에 상기 요 시스템의 나셀 위치를 상기 제2 측정값(erslow) 기반으로 이동시키는 제1 요 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 상기 제2 요 제어 시스템은 나셀 위치를 조정하며, 상기 나셀 위치를 풍향과 비교하여 요 오차를 산출하는 제2 요 시스템; 및상기 나셀 위치와 상기 요 오차를 기반으로 풍향 예측치를 산출하는 이상적 예측 모듈, 상기 풍향 예측치 및 상기 나셀 위치를 기반으로 요 오차 예측치를 산출하는 예측 모델, 요 오차와 요 엑추에이터 사용을 최소화하는 목적 함수를 구성한 후, 상기 목적 함수 최소화를 통해 상기 요 오차 예측치가 최소화되는 나셀 위치값을 예측 및 제공하는 목적 함수 최소화부를 포함하는 제2 요 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제3항에 있어서, 상기 요 제어기는 각 샘플링 기간의 풍향 예측 결과를 업데이트하여 다음 샘플링 시점에서의 풍향 예측치를 산출하는 이상적 예측 모듈;상기 풍향 예측치, 상기 나셀 위치, 다음 샘플링 시점에서의 나셀 허용 속도값을 기반으로 다음 샘플링 시점에서의 요 오차 예측치를 산출하는 예측 모듈; 및요 오차 및 요 엑츄에이터 사용량을 산출하는 제1 및 제2 목적 함수를 구성한 후, 상기 제1 및 제2 목적 함수의 최소화를 통해 상기 요 오차 예측치가 최소화되는 나셀 위치값을 예측 및 제공하는 품질함수 최소화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 파라미터 최적화를 수행하는 단계는 풍향 데이터, 요 제어 시스템, MOPSO 파라미터, 목적 함수를 포함하는 초기 모델을 생성하는 단계;MOPSO 알고리즘의 초기 제어 파라미터를 사용하여, 상기 풍향 데이터, 상기 요 제어 시스템, 및 상기 MOPSO 파라미터에 기반한 시물레이션 테스트를 반복 수행하는 단계; 및 상기 목적 함수와 제한 조건을 기반으로 모집단의 각 개체를 순차적으로 평가한 후, 비지배적 솔루션을 최적 솔루션으로 획득 및 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제5항에 있어서, 상기 요 제어 시스템이 상기 제1 요 제어 시스템인 경우, 상기 목적 함수는 요 오차 최소화를 위한 제1 목적 함수와, 요 엑츄에이터 사용량 최소화를 위한 제2 목적 함수로 구성되고, 상기 제1 목적 함수는 ""으로 표현되고, 상기 제2 목적 함수는 ＂＂로 표현되며, 상기 제한 조건은 '" 및 ""이며, 상기 ζ는 전력 감소 계수, 상기 N은 풍향 이력 데이터의 샘플링 수, 상기 는 s번째 샘플링 시점에서의 요 오차이고, 상기 tyaw는 요 동작 시간, 상기 Te는 평가 시간 길이인 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제5항에 있어서, 상기 요 제어 시스템이 상기 제2 요 제어 시스템인 경우, 상기 목적 함수는 요 오차 최소화를 위한 제1 품질 함수와, 요 엑츄에이터 사용량 최소화를 위한 제2 품질 함수의 합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 풍향 데이터의 풍향 조건을 달리하면서 상기 제1 및 제2 요 제어 시스템 각각을 최적화시킨 후 최적화 결과를 비교 분석함으로써, 요 제어 시스템별로 풍향 조건에 따른 민감도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제8항에 있어서, 상기 풍향 데이터의 풍향 조건이 바뀌면, 상기 제1 요 제어 시스템의 파라미터 최적화만을 재수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈의 요 제어 방법
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풍향 정상 측정 결과에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 제1 요 제어 시스템;풍향 간접 측정 결과에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 제2 요 제어 시스템;요 오차 및 요 엑츄에이터 최소화를 위한 목적 함수 및 제한사항을 상기 제1 및 제2 요 제어 시스템 각각에 대해 정의한 후, MOPSO(Multi-Objective Particle Swarm Optimization) 기반 데이터마이닝을 통해 상기 제1 및 제2 요 제어 시스템 각각의 파라미터 최적화를 수행함으로써, 요 제어 시스템별 최적 솔루션을 획득하는 최적화 수행부;상기 요 제어 시스템별 최적 솔루션을 비교 분석하여, 성능 비교 분석표를 생성하는 성능 비교 분석부; 및 시스템 구동 조건이 입력되면, 상기 성능 비교 분석표를 참고하여 상기 시스템 구동 조건을 만족시키는 하나의 요 제어 시스템을 선택 및 구동시키는 시스템 선택부를 포함하는 풍력 터빈의 요 제어 통합 시스템
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