Wind turbine system의 최대 출력 안정화를 위한 최적 제어 기반의 scheduler 설계 = Optimum scheduler design for stable maximum performance of wind power generator
저자
발행사항
서울 : 高麗大學校 大學院, 2012
학위논문사항
學位論文(碩士)-- 高麗大學校 大學院 : 制御計測工學科 메카트로닉스專攻 2012. 2
발행연도
2012
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
xi, 62장 : 삽화, 도표 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 許勳
참고문헌: 장 59-60
DOI식별코드
소장기관
본 논문에서는 풍력발전에서 사용하는 Wind turbine system의 안정화된 최대 출력을 얻기 위한 최적의 각으로 Pitch 및 Yaw angle을 제어하는 방안에 대하여 연구하였다.
먼저 유전 알고리즘이 적용된 최적 제어 기반의 스케줄러를 설계하여 시동 풍속 이후에 Wind turbine system의 최대 출력을 추출해 낼 수 있도록 운용된다. 그 다음 최대 출력 이후로는 최적의 피치 및 요 각을 유지하도록 제어하여 일정한 범위 내에서 출력이 안정화 될 수 있도록 한다. 제안된 스케줄러는 실험에서 획득한 Wind turbine system의 출력 전압을 기준으로 하여 현재 풍속 하에서 낼 수 있는 최대의 출력 전압 값을 얻기 위한 Pitch 및 Yaw 각을 찾게 된다. 그 값으로 각각의 motion을 제어하는 서보모터에 Set point를 부여하고, 이후 출력이 최대가 되면 이를 안정화시키기 위한 단계로 들어서게 된다. 이상의 설계된 제어기를 Matlab을 사용하여 simulation을 수행하였다.
본 연구에서는 제안된 스케줄러의 성능과 그 시뮬레이션 결과를 비교하기 위하여 풍동 시스템과 실제 Wind turbine system에서의 발전 공정을 재현한 축소 실험 모델을 제작하여 실험을 실시하였다. 실험 결과, 이론적으로 설계된 제어기가 다양한 경우에 최적의 운영각을 도출하고, 그 결과 현실적으로 상당히 타당하고 우수한 결과를 보여주는 것을 확인하였다.
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