| 1 |
1
토크제어를 사용하여 풍속의 변화에 따른 응답속도를 빠르게 하여 최대출력을 생산하기 위한 풍력터빈의 토크제어 장치에 있어서,발전기 회전속도를 제곱하여 최적모드 게인에 곱함으로써, 토크지령을 생성하는 토크지령 생성부;풍속 관측기를 이용하여 풍속을 직접 추정하는 풍속 추정부;상기 추정된 풍속을 이용하여 발전기 회전속도 기준입력을 생성하는 기준입력 생성부;현 풍력터빈의 발전기 회전속도와 생성된 발전기 회전속도 기준입력간의 오차를 계산하는 오차 계산부;로터속도 비선형 파라미터를 계산하기 위한 로터속도 비선형 계산부;상기 오차계산부에서 계산된 오차값과 로터속도 비선형 파라미터에 게인상수를 곱하여 추가적으로 공급될 토크를 계산할 비례 제어부;를 포함하고,상기 토크지령 생성부에서 생성한 상기 토크지령과, 상기 비례 제어부에서 계산한 상기 추가적으로 공급될 토크값을 기반으로 발전기 토크를 제어하며,상기 풍속추정부는, 상기 발전기 토크와, 상기 발전기 회전속도를 입력 신호로 되먹임 받아 풍속을 추정하고,상기 추정된 풍속은 이하의 수학식 1로부터 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 장치:[수학식 1]는 추정된 풍속이고, 는 풍속 관측기에서 관측된 동작점 근처의 풍속이며, 는 동작점에서의 풍속이다
|
| 2 |
2
삭제
|
| 3 |
3
삭제
|
| 4 |
4
제 1항에 있어서, 상기 발전기 회전속도 기준입력(Ωref)은, 이하의 수학식 2로부터 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 장치: [수학식 2][수학식 3]상기 수학식 2,3에서, Ωref는 발전기 회전속도 기준입력이고, R은 블레이드 길이이고, 는 추정된 풍속이며, λ는 주속비이고, V는 풍속이고, Ωr는 발전기 회전속도이다
|
| 5 |
5
제 1항에 있어서, 상기 로터속도 비선형 계산부는 온라인(on-line) 또는 오프라인(off-line)으로 로터속도 비선형 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 장치
|
| 6 |
6
제 5항에 있어서, 상기 로터속도 비선형 계산부는,상기 추정된 풍속과, 되먹임된 발전기 회전속도로부터, 온라인(on-line) 또는 오프라인(off-line)으로 로터속도 비선형 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 장치
|
| 7 |
7
제 4항에 있어서, 상기 생성된 풍속추정을 이용한 회전속도 기준입력(Ωref)은 발전기 정격속도 값을 갖는 최대값(Ωref,max)과, 발전기 특성에 의해 좌우되는 값으로 발전기 정격속도의 50 ~ 70%정도의 값을 갖는 최소값(Ωref,min)사이에 포화되도록 설정된 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 장치
|
| 8 |
8
제 1항에 있어서, 상기 게인상수는 0과 같거나 큰 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를이용한 풍력터빈의 토크제어 장치
|
| 9 |
9
토크제어를 사용하여 풍속의 변화에 따른 응답속도를 빠르게 하여 최대 출력을 생산하기 위한 풍력터빈의 토크제어방법에 있어서,발전기의 회전속도를 제곱하고 최적모드 게인에 곱하여 토크 지령을 생성하는 단계;풍속 관측기를 이용하여 풍속을 직접 추정하는 단계;상기 추정된 풍속을 이용하여 발전기 회전속도 기준입력을 생성하는 단계;현 풍력터빈의 발전기 회전속도와 생성된 발전기 회전속도 기준입력 사이에 오차를 계산하는 단계;로터속도의 비선형 파라미터를 계산하는 단계; 및상기 계산된 오차값과 로터속도 비선형 파라미터에 게인상수를 곱하여 추가적으로 공급될 토크를 계산하는 단계;를 포함하여,상기 토크지령과, 상기 추가적으로 공급될 토크값을 기반으로 발전기 토크를 제어하고,상기 풍속을 추정하는 단계에서, 상기 발전기 토크와, 상기 발전기 회전속도를 입력 신호로 되먹임 받아 풍속을 추정하며,상기 추정된 풍속은 이하의 수학식 1로부터 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 방법:[수학식 1]는 추정된 풍속이고, 는 풍속 관측기에서 관측된 동작점 근처의 풍속이며, 는 동작점에서의 풍속이다
|
| 10 |
10
삭제
|
| 11 |
11
삭제
|
| 12 |
12
제 9항에 있어서, 상기 발전기 회전속도 기준입력을 생성하는 단계에서, 상기 발전기 회전속도 기준입력(Ωref)은, 이하의 수학식 2로부터 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 방법: [수학식 2][수학식 3]상기 수학식 2,3에서, Ωref는 발전기 회전속도 기준입력이고, R은 블레이드 길이이고, 는 추정된 풍속이며, λ는 주속비이고, V는 풍속이고, Ωr는 발전기 회전속도이다
|
| 13 |
13
제 9항에 있어서, 상기 로터속도 비선형 계산부는 온라인(on-line) 또는 오프라인(off-line)으로 로터속도 비선형 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 방법
|
| 14 |
14
제 13항에 있어서, 상기 로터속도 비선형 계산부는,상기 추정된 풍속과, 되먹임된 발전기 회전속도로부터, 온라인(on-line) 또는 오프라인(off-line)으로 로터속도 비선형 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 방법
|
| 15 |
15
제 9항에 있어서, 상기 생성된 풍속추정을 이용한 회전속도 기준입력(Ωref)은 발전기 정격속도 값을 갖는 최대값(Ωref,max)과, 발전기 특성에 의해 좌우되는 값으로 발전기 정격속도의 50 ~ 70%정도의 값을 갖는 최소값(Ωref,min)사이에 포화되도록 설정된 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를 이용한 풍력터빈의 토크제어 방법
|
| 16 |
16
제 9항에 있어서, 상기 게인상수는 0과 같거나 큰 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 풍속 관측기를이용한 풍력터빈의 토크제어 방법
|
