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풍력 발전기의 동작 방법에 있어서,계통 연계점(Point of Common Coupling: PCC)에서 측정되는 주파수(이하, 계통 주파수)가 공칭 주파수(nominal frequency)가 이하인 경우 최대전력점추적(Maximum Power Point Tracking: MPPT) 모드로 상기 풍력 발전기를 구동하는 단계;상기 MPPT 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 공칭 주파수를 초과하는 경우 디-로딩(de-loading) 모드로 전환하는 단계; 및상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 기 설정된 기준 주파수를 초과하는 경우 상기 풍력 발전기에 의해 전력이 소비되는 모터링(motoring) 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 모터링 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 낮아지는 경우 상기 디-로딩 모드로 재전환하는 단계; 및상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 공칭 주파수 이하로 낮아지는 경우 상기 MPPT 모드로 재전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 디-로딩 모드로 전환하는 단계는상기 풍력 발전기의 회전 속도 및 피치 각 중 적어도 하나를 조정하여 상기 풍력 발전기의 출력 전력을 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 모터링 모드로 전환하는 단계는상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수를 초과하는 경우 주속비를 상한 주속비까지 증가시켜 상기 풍력 발전기의 회전 속도를 가속하는 단계;상기 회전 속도를 가속한 후 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 감소하는 경우 상기 주속비를 최적 주속비로 복구하고, 상기 풍력 발전기의 운전 모드를 재결정하는 단계; 및상기 회전 속도를 가속한 후 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 감소하지 않는 경우 상기 모터링 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 4 항에 있어서,상기 모터링 모드로 전환하는 단계는상기 계통 주파수와 상기 공칭 주파수의 편차에 따라 결정되는 피치 각에 기 설정된 상승 보상값을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 2 항에 있어서,상기 MPPT 모드로 재전환하는 단계는상기 풍력 발전기의 피치 각에 기 설정된 하강 보상값을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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풍력 발전기에 있어서,바람 에너지를 기계 에너지로 변환하는 풍력 터빈;상기 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기;상기 전기 에너지의 출력을 제어하는 전력 변환 모듈; 및상기 풍력 터빈, 상기 발전기, 및 상기 전력 변환 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함하고,상기 제어 모듈은계통 연계점(Point of Common Coupling: PCC)에서 측정되는 주파수(이하, 계통 주파수)가 공칭 주파수(nominal frequency)가 이하인 경우 최대전력점추적(Maximum Power Point Tracking: MPPT) 모드로 상기 풍력 발전기를 구동하고,상기 MPPT 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 공칭 주파수를 초과하는 경우 디-로딩(de-loading) 모드로 전환하고,상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 기 설정된 기준 주파수를 초과하는 경우 상기 풍력 발전기에 의해 전력이 소비되는 모터링(motoring) 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 7 항에 있어서,상기 제어 모듈은상기 모터링 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 낮아지는 경우 상기 디-로딩 모드로 재전환하고, 및상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 공칭 주파수 이하로 낮아지는 경우 상기 MPPT 모드로 재전환하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 7 항에 있어서,상기 제어 모듈은상기 디-로딩 모드로 전환 시 상기 풍력 발전기의 회전 속도 및 피치 각 중 적어도 하나를 조정하여 상기 풍력 발전기의 출력 전력을 감소하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 7 항에 있어서,상기 제어 모듈은상기 디-로딩 모드로 구동하는 도중 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수를 초과하는 경우 주속비를 상한 주속비까지 증가시켜 상기 풍력 발전기의 회전 속도를 가속하고,상기 회전 속도를 가속한 후 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 감소하는 경우 상기 주속비를 최적 주속비로 복구하고, 상기 풍력 발전기의 운전 모드를 재결정하고; 및상기 회전 속도를 가속한 후 상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수 이하로 감소하지 않는 경우 상기 모터링 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 10 항에 있어서,상기 제어 모듈은상기 모터링 모드로 전환 시 상기 계통 주파수와 상기 공칭 주파수의 편차에 따라 결정되는 피치 각에 기 설정된 상승 보상값을 적용하고,상기 MPPT 모드로 재전환 시 상기 계통 주파수와 상기 공칭 주파수의 편차에 따라 결정되는 피치 각에 기 설정된 하강 보상값을 적용하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 7 항에 있어서,상기 전력 변환 모듈은양방향으로 전력 전송이 가능한 백투백 변환기(back-to-back convertor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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제 7 항에 있어서,상기 제어 모듈은상기 풍력 터빈의 피치 각을 제어하는 피치 제어기를 포함하고,상기 피치 제어기는상기 계통 주파수와 상기 공칭 주파수의 편차를 계산하는 감산기;상기 편차에 따라 상기 풍력 터빈의 피치 각을 조절하는 피치각 보상부;상기 피치 각의 상승 속도 또는 하강 속도를 증가하는 전향 보상값을 생성하는 전향 신호 생성기;상기 피치각 보상부의 출력과 상기 전향 보상값을 합산하는 합산기; 및상기 합산기의 출력에 따라 상기 풍력 터빈의 피치 각을 제어하는 피치 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기
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풍력 발전기의 동작 방법에 있어서,상기 풍력 발전기가 바람 에너지를 변환하여 전력을 생산하는 발전 모드로 구동하는 도중 계통 연계점에서 측정되는 주파수(이하, 계통 주파수)가 기 설정된 기준 주파수를 초과하는지 확인하는 단계; 및상기 계통 주파수가 상기 기준 주파수를 초과하는 경우 상기 풍력 발전기가 전력을 소비하는 모터링(motoring) 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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