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발전기 회전속도를 실시간으로 측정하는 회전속도 측정부;블레이드의 피치 명령각을 실시간으로 계산하는 피치제어기;피치 명령각을 제한하여 실제 블레이드의 피치각을 결정하는 피치각 제한장치부;상기 회전속도 측정부에서 측정된 회전속도와 피치제어기와 피치각 제한장치부에서 결정된 피치각을 기준으로, 모드값을 선택하는 토크모드스위치; 및상기 토크모드스위치에서 선택된 모드값에 따라 발전기의 토크를 제어하는 토크제어기를 포함하고,상기 토크모드스위치는 상기 회전속도와 상기 피치각을 기준으로 정격풍속이하라고 판단되면 제1모드값을 선택하고, 정격풍속이상이라고 판단되면 제2모드값을 선택하며,상기 토크제어기는, 상기 제1모드값의 경우, 기 연산된 회전속도에 따른 토크값으로 상기 발전기토크를 제어하고, 상기 제2모드값의 경우, 정격토크크기로 상기 발전기 토크를 제어하고,상기 토크모드스위치는, 상기 회전속도가 정격회전속도 이상이고 상기 피치각이 파인피치각을 초과하는 경우 상기 제2모드값을 선택하고, 상기 회전속도가 정격회전속도 이상이고, 상기 피치각이 파인피치각 이하인 경우 상기 제2모드값을 선택하며, 상기 회전속도가 정격회전속도 미만이고, 상기 피치각이 파인피치각을 초과하는 경우, 이전 선택된 모드값을 그대로 선택하고, 상기 회전속도가 정격회전속도 미만이고, 상기 피치각이 파인피치각 이하인 경우 제1모드값을 선택하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 기 연산된 회전속도에 따른 토크값은 이하의 수학식 1과 수학식 2에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 시스템:[수학식 1][수학식 2]Ωg는 발전기 회전속도, Tg(t)는 제1모드값에서 제어되는 발전기 토크, Kopt는 최적모드게인, CP,max는 최대출력계수, λopt는 최적주속비, R은 블레이드 길이, ρ은 공기밀도, Ngb는 기어비이다
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제 1항에 있어서, 상기 회전속도가 정격회전속도 이하인 경우 피치각을 파인피치각으로 유지하고, 피치제어기는 회전속도가 정격회전속도를 초과하는 경우 상기 회전속도와 상기 정격회전속도의 오차를 기반으로 상기 피치 명령각을 연산하고, 상기 피치각 제한장치부는 기설정된 최소피치각과 최대피치각 사이로 피치 명령각을 제한하여 실제 블레이드의 피치각을 결정하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 시스템
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정격회전속도와, 파인피치각, 정격토크크기를 설정하는 단계; 회전속도 측정부가 발전기 회전속도를 실시간으로 측정하고, 피치제어기가 블레이드의 피치 명령각을 실시간으로 계산하고, 피치각 제한장치부가 피치 명령각을 제한하여 실제 블레이드의 피치각을 결정하는 단계; 토크모드스위치가 상기 회전속도 측정부에서 측정된 회전속도와 피치제어기와 피치각 제한장치부에서 결정된 피치각을 기준으로, 모드값을 선택하는 단계; 및토크제어기가 상기 토크모드스위치에서 선택된 모드값에 따라 발전기의 토크를 제어하는 단계;를 포함하고,상기 선택하는 단계에서, 상기 토크모드스위치는 상기 회전속도와 상기 피치각을 기준으로 정격풍속이하라고 판단되면 제1모드값을 선택하고, 정격풍속이상이라고 판단되면 제2모드값을 선택하며,상기 제어하는 단계에서, 상기 토크제어기는 상기 제1모드값의 경우, 기 연산된 회전속도에 따른 토크값으로 상기 발전기토크를 제어하고, 상기 제2모드값의 경우, 정격토크크기로 상기 발전기 토크를 제어하고,상기 선택하는 단계에서, 상기 토크모드스위치는, 상기 회전속도가 정격회전속도 이상이고 상기 피치각이 파인피치각을 초과하는 경우 상기 제2모드값을 선택하고, 상기 회전속도가 정격회전속도 이상이고, 상기 피치각이 파인피치각 이하인 경우 상기 제2모드값을 선택하며, 상기 회전속도가 정격회전속도 미만이고, 상기 피치각이 파인피치각을 초과하는 경우, 이전 선택된 모드값을 그대로 선택하고, 상기 회전속도가 정격회전속도 미만이고, 상기 피치각이 파인피치각 이하인 경우 제1모드값을 선택하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 방법
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제 6항에 있어서, 상기 기 연산된 회전속도에 따른 토크값은 이하의 수학식 1과 수학식 2에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 방법:[수학식 1][수학식 2]Ωg는 발전기 회전속도, Tg(t)는 제1모드값에서 제어되는 발전기 토크, Kopt는 최적모드게인, CP,max는 최대출력계수, λopt는 최적주속비, R은 블레이드 길이, ρ은 공기밀도, Ngb는 기어비이다
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제 6항에 있어서, 상기 회전속도가 정격회전속도 이하인 경우 피치각을 파인피치각으로 유지하고, 피치제어기는 회전속도가 정격회전속도를 초과하는 경우 상기 회전속도와 상기 정격회전속도의 오차를 기반으로 상기 피치 명령각을 연산하고, 상기 피치각 제한장치부는 기설정된 최소피치각과 최대피치각 사이로 피치 명령각을 제한하여 실제 블레이드의 피치각을 결정하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 방법
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