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풍력터빈의 개별 블레이드의 피치각을 개별제어하기 위한 풍력터빈 개별피치제어시스템에 있어서, 통합피치명령을 제공하는 통합피치제어기; 및 각 개별 블레이드의 피치구동기에 개별피치명령을 제공하는 개별피치제어기;를 포함하고, 상기 개별피치제어기는,블레이드 각각에 대한 굽힘모멘트와, 로터 방위각을 기반으로 틸팅 모멘트 하중성분과, 요잉 모멘트 하중성분을 산출하는 변환부; 요잉 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 요 제어명령을 생성하는 요 제어기;틸팅 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 틸트 제어명령을 생성하는 틸트 제어기;상기 요 제어기의 게인을 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 감소시키는 요 게인 스케쥴러; 상기 틸트 제어기의 게인을 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 감소시키는 틸트 게인 스케쥴러; 및상기 요 제어명령과 상기 틸트 제어명령을 기반으로 각 블레이드에 대한 개별피치명령을 생성하는 역변환부;를 포함하여, 상기 통합피치명령과 상기 개별피치명령을 더하여 블레이드 각각에 대한 피치구동기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 요 게인 스케쥴러는 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 비례하게 증가되는 게인 제수를 설정된 요 게인에 나누어 상기 요 제어기의 게인을 스케쥴링하고, 상기 틸트 게인 스케쥴러는 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 비례하게 증가되는 게인 제수를 설정된 틸트 게인에 나누어 상기 틸트 제어기의 게인을 감소시키는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 게인 제수는 정격 풍속까지는 1값으로 유지되고, 정격풍속 이상에서 종단풍속까지는 풍속이 증가함에 따라 상기 게인 제수가 1부터 비례하게 증가되고, 종단풍속 초과부터는 상기 종단풍속에서의 상기 게인 제수 값으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 변환부는, 각 블레이드 루트부의 평면외 방향 굽힘모멘트 각각과, 로터 방위각을 기반으로 콜맨(Coleman) 변환을 통해, 틸팅 모멘트 하중성분과, 요잉 모멘트 하중성분을 산출하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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제 4항에 있어서, 상기 역변환부는, 상기 요 제어명령과 상기 틸트 제어명령을 기반으로 콜맨 역변환을 통하여 각 블레이드에 대한 개별피치명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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제 5항에 있어서, 상기 요 제어기는 요잉 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 오차성분을 산출하고, 상기 오차성분을 제어 목표값으로 만들기 위한 요 제어명령을 생성하고,상기 틸트 제어기는 틸팅 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 오차성분을 산출하고, 상기 오차성분을 제어 목표값으로 만들기 위한 틸트 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템
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풍력터빈의 개별 블레이드의 피치각을 개별제어하기 위한 풍력터빈 개별피치제어방법에 있어서, 변환부가 각 블레이드의 굽힘모멘트 각각과, 로터 방위각을 기반으로 틸팅 모멘트 하중성분과, 요잉 모멘트 하중성분을 산출하는 제1단계; 요 제어기가 요잉 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 요 제어명령을 생성하고, 틸트 제어기가 틸팅 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 틸트 제어명령을 생성하는 제2단계;역변환부가 상기 요 제어명령과 상기 틸트 제어명령을 기반으로 각 블레이드에 대한 개별피치명령을 생성하는 제3단계; 및통합피치제어기에서 제공되는 통합피치명령과 상기 개별피치명령을 더하여 블레이드 각각에 대한 피치구동기의 구동을 제어하는 제4단계;를 포함하고, 상기 제2단계에서, 요 게인 스케쥴러는 상기 요 제어기의 게인을 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 감소시키고, 틸트 게인 스케쥴러는, 상기 틸트 제어기의 게인을 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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제 7항에 있어서, 상기 요 게인 스케쥴러는 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 비례하게 증가되는 게인 제수를 설정된 요 게인에 나누어 상기 요 제어기의 게인을 스케쥴링하고, 상기 틸트 게인 스케쥴러는 풍속 또는 피치각이 증가함에 따라 비례하게 증가되는 게인 제수를 설정된 틸트 게인에 나누어 상기 틸트 제어기의 게인을 감소시키는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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제 8항에 있어서, 상기 게인 제수는 정격 풍속까지는 1값으로 유지되고, 정격풍속 이상에서 종단풍속까지는 풍속이 증가함에 따라 상기 게인 제수가 1부터 비례하게 증가되고, 종단풍속 초과부터는 상기 종단풍속에서의 상기 게인 제수 값으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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제 7항에 있어서, 상기 제1단계는, 상기 변환부가, 각 블레이드 루트부의 평면외 방향 굽힘모멘트 각각과, 로터 방위각을 기반으로 콜맨(Coleman) 변환을 통해, 틸팅 모멘트 하중성분과, 요잉 모멘트 하중성분을 산출하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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제 7항에 있어서, 상기 제3단계는, 상기 역변환부가, 상기 요 제어명령과 상기 틸트 제어명령을 기반으로 콜맨 역변환을 통하여 각 블레이드에 대한 개별피치명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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제 7항에 있어서, 상기 제2단계는, 상기 요 제어기가 요잉 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 오차성분을 산출하고, 상기 오차성분을 제어 목표값으로 만들기 위한 요 제어명령을 생성하고, 상기 틸트 제어기가 틸팅 모멘트 하중성분과 목표값을 대비하여 오차성분을 산출하고, 상기 오차성분을 제어 목표값으로 만들기 위한 틸트 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어방법
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