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公开(公告)号:KR102228726B1
公开(公告)日:2021-03-17
申请号:KR1020200143364A
申请日:2020-10-30
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
CPC classification number: F03D7/0224 , F05B2270/32 , F05B2270/326 , F05B2270/328 , F05B2270/331 , Y02E10/72
Abstract: 본 발명은 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력터빈의 개별 블레이드의 피치각을 개별제어하기 위한 풍력터빈 개별피치제어시스템에 있어서, 통합피치명령을 제공하는 통합피치제어기; 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; 및 상기 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 시스템에 관한 것이다.
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公开(公告)号:KR102228727B1
公开(公告)日:2021-03-17
申请号:KR1020200149426A
申请日:2020-11-10
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
CPC classification number: F03D7/0224 , F05B2270/326 , F05B2270/331 , Y02E10/72
Abstract: 본 발명은 블레이드 모드 노치필터를 적용한 풍력터빈의 개별피치제어 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 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 제어명령과 상기 틸트 제어명령을 기반으로 각 블레이드에 대한 개별피치명령을 생성하는 역변환부; 및 상기 역변환부 전 또는 후에 구비되어, 블레이드 진동모드 주파수를 제거하는 블레이드 모드 노치필터;를 포함하고, 상기 통합피치명령과 상기 개별피치명령을 더하여 블레이드 각각에 대한 피치구동기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 블레이드 모드 노치필터를 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템에 관한 것이다.
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公开(公告)号:WO2022092476A1
公开(公告)日:2022-05-05
申请号:PCT/KR2021/007128
申请日:2021-06-08
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
Abstract: 본 발명은 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개별피치제어기로 블레이드의 하중을 최적으로 제어함에 있어서 이런 블레이드의 진동모드가 가진되는 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 방법을 보완하여 개별피치제어기의 게인 크기를 풍속의 크기에 따라 스케쥴링하는 방법이 제시되며, 고풍속 영역에서도 개별피치제어기가 블레이드의 진동모드를 가진하지 않고 전 풍속 영역에서 안정적으로 작동하여 블레이드의 비대칭 하중을 최적으로 줄이는 제어 방법을 고려하는 기술을 제공하는데 목적이 있다.
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公开(公告)号:WO2022102895A1
公开(公告)日:2022-05-19
申请号:PCT/KR2021/007131
申请日:2021-06-08
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
Abstract: 본 발명은 블레이드 모드 노치필터(Blade Mode Notch Filter)를 이용한 풍력터빈의 개별피치제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 풍력터빈에서 고풍속이 되어 피치각이 커짐에 따라서 블레이드의 진동모드 가진을 피하고 전 풍속 영역에서 블레이드의 비대칭 하중을 최적으로 줄이기 위하여 개별피치제어 루프 안에 블레이드 모드 노치필터를 적용하는 방법에 관한 것이다.
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公开(公告)号:WO2017135657A1
公开(公告)日:2017-08-10
申请号:PCT/KR2017/001044
申请日:2017-02-01
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
CPC classification number: F03D7/02 , F03D9/25 , H02P9/04 , Y02E10/723
Abstract: 본 발명은 풍력터빈의 정격출력 유지를 위한 토크모드스위치 제어시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 보다 상세하게는 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; 및 상기 토크모드스위치에서 선택된 모드값에 따라 발전기의 토크를 제어하는 토크제어기를 포함하여, 풍력터빈의 토크제어 있어서 풍속이 정격풍속 이상에서 정격풍속 이하로 급격히 떨어질 때 토크모드스위치로 인해 발생하는 토크채터링 문제를 방지할 수 있고, 안정적으로 토크제어기를 작동시킬 수 있는 풍력터빈의 토크모드스위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Abstract translation: 本发明涉及一种用于保持风力涡轮机的额定输出的转矩模式开关控制系统。 更具体地说,本发明涉及用于实时测量发电机转速的转速测量单元; 桨距控制器,用于实时计算叶片的桨距命令角度; 桨距角限制单元,用于限制桨距命令角以确定实际桨叶的桨距角; 扭矩模式开关,用于基于由转速测量单元测量的转速和由俯仰角控制器和俯仰角限制单元确定的俯仰角来选择模态值; 和扭矩包括用于根据在讲话模式开关的模式选择的值,由一个转矩模式切换控制发电机的转矩时在风力涡轮机风速的转矩控制迅速从额定风速高于标称风速低于下降转矩控制器 本发明涉及一种用于风力涡轮机的转矩模式切换控制系统和方法,其能够防止抖振问题并稳定地操作转矩控制器。
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公开(公告)号:KR102228727B1
公开(公告)日:2021-03-17
申请号:KR1020200149426
申请日:2020-11-10
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
Abstract: 본발명은블레이드모드노치필터를적용한풍력터빈의개별피치제어시스템및 제어방법에관한것으로, 보다상세하게는풍력터빈의개별블레이드의피치각을개별제어하기위한풍력터빈개별피치제어시스템에있어서, 통합피치명령을제공하는통합피치제어기; 및각 개별블레이드의피치구동기에개별피치명령을제공하는개별피치제어기;를포함하고, 상기개별피치제어기는, 블레이드각각에대한굽힘모멘트와, 로터방위각을기반으로틸팅모멘트하중성분과, 요잉모멘트하중성분을산출하는변환부; 요잉모멘트하중성분과목표값을대비하여요 제어명령을생성하는요 제어기; 틸팅모멘트하중성분과목표값을대비하여틸트제어명령을생성하는틸트제어기; 상기요 제어명령과상기틸트제어명령을기반으로각 블레이드에대한개별피치명령을생성하는역변환부; 및상기역변환부전 또는후에구비되어, 블레이드진동모드주파수를제거하는블레이드모드노치필터;를포함하고, 상기통합피치명령과상기개별피치명령을더하여블레이드각각에대한피치구동기의구동을제어하는것을특징으로하는블레이드모드노치필터를이용한풍력터빈개별피치제어시스템에관한것이다.
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公开(公告)号:KR101676968B1
公开(公告)日:2016-11-16
申请号:KR1020150176174
申请日:2015-12-10
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
CPC classification number: Y02E10/723
Abstract: 본발명은풍속관측기를이용한풍력터빈의토크제어방법및 그장치에대한것이다. 보다상세하게는토크제어를사용하여풍속의변화에따른응답속도를빠르게하여최대출력을생산하기위한풍력터빈의토크제어장치에있어서, 발전기회전속도를제곱하여최적모드게인에곱함으로써, 토크지령을생성하는토크지령생성부; 풍속관측기를이용하여풍속을직접추정하는풍속추정부; 상기추정된풍속을이용하여발전기회전속도기준입력을생성하는기준입력생성부; 현풍력터빈의발전기회전속도와생성된발전기회전속도기준입력간의오차를계산하는오차계산부; 로터속도비선형파라미터를계산하기위한로터속도비선형계산부; 상기오차계산부에서계산된오차값과로터속도비선형파라미터에게인상수를곱하여추가적으로공급될토크를계산할비례제어부;를포함하고, 상기토크지령생성부에서생성한상기토크지령과, 상기비례제어부에서계산한상기추가적으로공급될토크값을기반으로발전기토크를제어하는것을특징으로하는풍속관측기를이용한풍력터빈의토크제어장치에관한것이다.
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公开(公告)号:KR101734757B1
公开(公告)日:2017-05-11
申请号:KR1020160037646
申请日:2016-03-29
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
CPC classification number: Y02E10/721 , Y02E10/723
Abstract: 본발명은윈드쉬어에의한풍력터빈블레이드의추력모델링방법및 시스템에대한것이다. 보다상세하게는, 풍력터빈블레이드의추력모델링시스템에있어서, 윈드쉬어가없을때의풍력터빈블레이드의추력값을연산하는추력연산부; 윈드쉬어에의해변동하는추력값을획득하는윈드쉬어추력변동획득부; 상기추력연산부에서연산된추력값과, 상기윈드쉬어추력변동획득부에서획득된추력값을기반으로윈드쉬어추력변동계수를연산하는윈드쉬어추력변동계수연산부; 상기윈드쉬어추력변동계수를데이터베이스화하는데이터베이스; 및상기추력연산부에서연산된추력값과, 상기데이터베이스에저장된윈드쉬어추력변동계수를이용하여윈드쉬어에의해블레이드에발생되는추력변동에의한동하중을모델링하는추력모델링부;를포함하는것을특징으로하는윈드쉬어에의한풍력터빈블레이드의추력모델링시스템에관한것이다.
Abstract translation: 本发明涉及一种通过风切变建模风力涡轮机叶片的推力的方法和系统。 更具体地,本发明涉及一种用于风力涡轮机叶片的推力建模系统,包括:推力计算器,用于当没有风切变时计算风力涡轮机叶片的推力值; 风切变推力变化获取单元,用于获取由风切变而变化的推力值; 风切变推力变化运算单元,用于基于由推力计算单元计算的推力值和由风切变推力变化获取单元获得的推力值来计算风切变推力变化系数; 将风切变推力系数转换成数据库的数据库; 以及推力建模单元,用于使用由推力计算器计算的推力值和存储在数据库中的风切变推力系数,通过风切变来模拟由于叶片中产生的推力引起的动态载荷。 通过风切变对风力涡轮机叶片的推力建模系统。
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公开(公告)号:KR101716074B1
公开(公告)日:2017-03-14
申请号:KR1020160013944
申请日:2016-02-04
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
CPC classification number: Y02E10/723
Abstract: 본발명은정격출력유지를위한풍력터빈의출력제어방법및 그시스템에대한것이다. 보다상세하게는, 발전기회전속도를실시간으로측정하는회전속도측정부; 블레이드의피치명령각을실시간으로계산하는피치제어기; 피치명령각을제한하여실제블레이드의피치각을결정하는피치각제한장치부; 상기회전속도측정부에서측정된회전속도와피치제어기와피치각제한장치부에서결정된피치각을기준으로, 바람에너지가정격출력미만이라고판단되면제1모드값을선택하고, 정격출력이상이라고판단되면제2모드값을선택하는토크모드스위치; 및상기토크모드스위치에서선택된모드값이상기제1모드값의경우, 기연산된회전속도에따른토크값으로상기발전기토크를제어하고, 상기제2모드값의경우, 정격출력파워로일정하게유지되는발전기토크크기로상기발전기토크를제어하는토크제어기를포함하여, 바람에너지가풍력터빈의정격출력부근에서변동할때 정격출력이상에서는발전기의정격출력은유지하고정격출력이하에서는최대출력을생산하기위하여토크모드스위치를이용할때 발생하는토크채터링이발생하지않도록토크제어기를안정적으로작동시킬수 있는정격출력유지를위한풍력터빈의출력제어시스템에관한것이다.
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公开(公告)号:KR102228726B1
公开(公告)日:2021-03-17
申请号:KR1020200143364
申请日:2020-10-30
Applicant: 한밭대학교 산학협력단
Inventor: 임채욱
IPC: F03D7/02
Abstract: 본발명은게인-스케쥴링을이용한풍력터빈개별피치제어시스템및 제어방법에관한것으로, 보다상세하게는풍력터빈의개별블레이드의피치각을개별제어하기위한풍력터빈개별피치제어시스템에있어서, 통합피치명령을제공하는통합피치제어기; 블레이드각각에대한굽힘모멘트와, 로터방위각을기반으로틸팅모멘트하중성분과, 요잉모멘트하중성분을산출하는변환부; 요잉모멘트하중성분과목표값을대비하여요 제어명령을생성하는요 제어기; 틸팅모멘트하중성분과목표값을대비하여틸트제어명령을생성하는틸트제어기; 상기요 제어기의게인을풍속또는피치각이증가함에따라감소시키는요 게인스케쥴러; 상기틸트제어기의게인을풍속또는피치각이증가함에따라감소시키는틸트게인스케쥴러; 및상기요 제어명령과상기틸트제어명령을기반으로각 블레이드에대한개별피치명령을생성하는역변환부;를포함하여, 상기통합피치명령과상기개별피치명령을더하여블레이드각각에대한피치구동기의구동을제어하는것을특징으로하는게인-스케쥴링을이용한풍력터빈개별피치제어시스템에관한것이다.
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