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요 오차 예측값, 요 액추에이터 허용 동작, 및 요 액츄에이터 동작 속도를 함수 파라미터로 가지는 품질 함수를 구성하는 단계;요 액추에이터 허용 동작을 다수의 유한 제어 집합으로 정의하는 단계;풍향 예측값, 나셀 위치 측정값, 및 요 액추에이터 허용 동작에 기반하여 요 오차 예측값을 획득하는 예측 모델을 구성하는 단계;새로운 나셀 위치 측정값과 풍향 예측값이 입력되면, 상기 예측 모델을 통해 새로운 요 오차 예측값을 획득한 후, 상기 품질 함수의 최적화를 상기 다수의 유한 제어 집합 각각에 대해 수행하는 단계; 및 상기 품질 함수의 최적화 결과에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 상기 품질 함수를 구성하는 단계는 요 오차를 최소화하기 위한 제1 품질 함수와 요 액츄에이터 사용을 최소화하기 위한 제2 품질 함수를 결합하여, 상기 품질 함수를 구성하는 것을 특징으로 하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제2항에 있어서, 상기 제1 품질 함수는 ""로 정의되고, 상기 제2 품질 함수는 ""로 정의되고, 상기 품질 함수는 ""으로 정의되며, 상기 는 k번째 샘플링 시점에서의 요 오차 예측값, 상기 는 다음 제어주기에서의 요 엑추에이터 허용 동작, 상기 은 샘플링 주기와 동일하도록 선택된 제어주기, 상기 는 현재 제어 주기 동안의 요 엑츄에이터 동작 속도, 상기 w1,w2,w3 각각은 품질 함수 최적화를 통해 조정되는 상기 , , 각각의 가중치인 것을 특징으로 하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 상기 다수의 유한 제어 집합으로 정의하는 단계는 요 엑추에이터 허용 동작()이 j=0인 경우에는 -Yaw_speed로 설정되고, j=1인 경우에는 Yaw_speed로 설정되고, j=2인 경우에는 0로 설정되도록 상기 다수의 유한 제어 집합을 정의하며, 상기 Yaw_speed는 요 속도인 것을 특징으로 하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 방법
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제1항에 있어서, 상기 예측 모델을 구성하는 단계는 으로 표현되는 상기 예측 모델을 구성하며, 상기 는 k번째 샘플링 시점에서의 요 오차 예측값, 상기 는 k번째 샘플링 시점에서의 풍향 예측값, 상기 는 샘플링 시점에서의 나셀 측정값, 상기 는 다음 제어주기에서의 요 엑추에이터 허용 동작, 상기 은 샘플링 주기와 동일하도록 선택된 제어주기인 것을 특징으로 하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 방법
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요 오차 예측값, 요 액추에이터 허용 동작, 및 요 액츄에이터 동작 속도를 함수 파라미터로 가지는 품질 함수를 구성하고, 요 액추에이터 허용 동작을 다수의 유한 제어 집합으로 정의하고, 풍향 예측값, 나셀 위치 측정값, 및 요 액추에이터 허용 동작에 기반하여 요 오차 예측값을 획득하는 예측 모델을 구성한 후, 새로운 나셀 위치 측정값과 풍향 예측값이 입력되면, 상기 예측 모델을 통해 새로운 요 오차 예측값을 획득한 후, 상기 품질 함수의 최적화를 상기 다수의 유한 제어 집합 각각에 대해 수행하는 MPC(Model Predictive Control);상기 품질 함수의 최적화를 통해 획득된 나셀 위치값에 기반한 요 제어 동작을 수행하는 요 제어부; 및현재 풍향에 대응되는 풍향 예측값을 획득하여 MPC에 제공하는 풍향 예측부를 포함하는 MPC 기반의 풍력 터빈의 요 제어 장치
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