KR101168025B1 - 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

풍력발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템은, 풍력발전기와 전력 계통 라인의 연결이 단절된 경우 상기 풍력발전기에 보조전력을 공급하는 배터리, 전력 계통 라인을 통해 입력되는 입력전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전부, 상기 배터리로부터 입력되는 보조전력을 승압 보상하여 상기 풍력발전기의 피치 시스템으로 공급하는 부스터, 상기 배터리 충전부로 입력되는 입력전압의 연결상태정보를 감시하는 입력전압 감지부 및 상기 입력전압의 연결상태정보 및 설정조건을 참조하여 상기 배터리의 충전여부를 제어하는 충전 제어부를 포함한다.

Description

풍력발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CHARGING BACK-UP POWER OF WIND TURBINE}
본 발명은 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력발전기의 피치시스템의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람의 에너지를 사용 가능한 전기에너지로 변환하는 장치이다.
풍력발전기는 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드의 회전력이 중심의 샤프트를 회전시키고, 상기 샤프트의 회전력은 변속기를 통해 발전기의 작동 속력으로 증가되어 발전기로 전달되며, 발전기에서 전기에너지로 변환된 후 전력계통 라인(전력망)과 연결되어 생산된 전력을 계통에 공급한다.
한편, 지락이나 단락 등 이상 발생시 계통 라인의 보호를 위해 풍력발전기와 연결이 단절되며, 풍력발전기는 비상 상황을 인지하고 안전을 위해 정지모드(Stop mode)로 진입한다. 이 때, 풍력발전기가 계통의 이상에 의해 연결이 단절된 상태를 그리드 로스(Grid loss)라 정의할 수 있으며, 피치 시스템(Pitch system)은 그리드 로스(Grid loss) 상황 시 블레이드를 페더링(Feathering) 위치로 피칭(Pitching) 하게 된다.
즉, 피치 시스템은 비상시 블레이드를 페더링 위치로 위치시켜 공기역학적 브레이크로서 역할을 하도록 제어함으로써 터빈을 정지시키는 중요한 안전 기능을 제공한다.
이러한 피치 시스템은 풍력발전기에서 사용된 전력을 그대로 사용하는 것이 아니라 계통 라인에서 받아 사용하는데 그리드 로스 상황에서는 계통 라인에서 전력을 받을 수 없는 상태이므로 피치제어를 위해 보조전력(back-up power)을 사용한다.
도 1은 종래의 보조전력 시스템의 구성을 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 보조전력 시스템은 배터리 충전기(10), 배터리(20) 및 부스터(30)를 포함한다.
배터리 충전기(10)는 전력 계통 라인을 통해 입력되는 전력을 이용하여 배터리(20)를 충전하고, 배터리(20)는 그리드 로스와 같은 비상 상황에서 보조전력을 공급한다. 부스터(30)는 배터리(20)에서 전달되는 보조전력을 적절히 보상하여 피치 시스템의 동작을 위한 전원으로 공급한다.
이러한 종래의 보조전력 시스템에서 배터리 충전기(10)는 배터리(20)의 충전 상태와 관계 없이 항상 연결되어 충전상태를 유지하고 있다. 그러나, 배터리(20)가 완충된 상태에서 배터리 충전기(10)가 충전전력을 공급하는 것은 불필요한 전력손실을 유발하는 단점이 있다. 또한, 상기 그리드 로스와 같은 비상 상황으로 인해 배터리 충전기(10)에 입력전압이 공급되지 않을 시 배터리 충전기(10)와 배터리(20)가 항상 연결되어 있으면 오히려 연결된 패스(Path)를 통해 배터리(20)의 방전이 이루어 지는 단점이 있다.
즉, 배터리의 충전상태와 전력 계통 라인으로부터의 입력전압 여부를 고려하지 않고 배터리 충전 상태를 유지하는 것은 불필요한 전력손실뿐 아니라 보조전력이 방전되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 전력 계통 라인으로부터의 입력전압여부와 배터리의 충전상태를 고려하여 배터리를 충전하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전기와 전력 계통 라인의 연결이 단절된 경우 상기 풍력발전기에 보조전력을 공급하는 배터리; 전력 계통 라인을 통해 입력되는 입력전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전부; 상기 배터리로부터 입력되는 보조전력을 승압 보상하여 상기 풍력발전기의 피치 시스템으로 공급하는 부스터; 상기 배터리 충전부로 입력되는 입력전압의 연결상태정보를 감시하는 입력전압 감지부; 및 상기 입력전압의 연결상태정보 및 설정조건을 참조하여 상기 배터리의 충전여부를 제어하는 충전 제어부를 포함하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템이 제공된다.
또한, 상기 충전 제어부는, 상기 입력전압 감지부와 연결되어 감지되는 상기 입력전압의 연결상태정보를 수집하는 입력전압정보 수집부; 상기 입력전압의 연결상태정보 및 상기 설정조건을 참조하여 충전 제어신호를 출력하는 제어모듈; 및 상기 충전 제어신호에 따라 상기 배터리 충전부(110)와 연결된 라인의 접점과 상기 배터리와 연결된 라인의 접점을 연결(ON) 또는 차단(OFF)하는 접촉기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충전상태정보(State of charge)를 측정하는 충전상태 측정부를 더 포함하고, 상기 충전 제어부는 상기 충전상태 측정부와 연결되어 감지되는 상기 배터리의 충전상태정보를 수집하는 충전상태정보 수집부를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 충전상태정보를 더 참조하여 충전 제어신호를 출력할 수 있다.
상기 제어모듈은, 상기 배터리 충전부에 상기 입력전압이 입력되는 경우, 상기 배터리 충전부와 배터리를 연결하는 제1 충전 제어신호를 출력하고, 상기 배터리 충전부에 상기 입력전압이 입력되지 않는 경우, 상기 접촉기의 연결을 차단하는 제2 충전 제어신호를 출력할 수 있다.
상기 제어모듈은, 상기 배터리 충전부에 입력전압이 입력되고 상기 배터리의 충전상태정보가 설정된 충전시작 기준치 미만이면, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리를 연결하는 제1 충전 제어신호를 출력하고, 상기 배터리 충전부에 입력전압이 입력되고 상기 배터리의 충전상태정보가 설정된 충전정지 기준치를 초과하면, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리의 연결을 차단하는 제2 충전 제어신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 풍력발전기와 전력 계통 라인의 연결이 단절된 경우, 보조전력 충전 시스템이 상기 풍력발전기에 보조전력을 충전하는 방법에 있어서, a) 상기 전력 계통 라인을 통해 배터리 충전부로 입력되는 입력전압의 연결상태정보를 감시하는 단계; b) 비상 상황에서의 보조전력을 공급하는 배터리의 충전상태정보(State of charge)를 주기적으로 측정하는 단계; 및 c) 상기 입력전압의 연결상태정보 및 상기 배터리의 충전상태정보 중 적어도 하나와, 설정조건을 참조하여 상기 배터리의 충전여부를 제어하는 단계를 포함하는 풍력발전기의 보조전력 충전 방법이 제공된다.
또한, 상기 c) 단계는, C1) 상기 연결상태정보 및 상기 설정조건에 따라 상기 입력전압이 정상적으로 상기 배터리 충전부에 입력되는 경우, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리를 연결하는 접촉기의 연결을 유지하는 단계; C2) 상기 연결상태정보 및 상기 설정조건에 따라 상기 입력전압이 상기 배터리 충전부에 입력되지 않는 경우, 상기 접촉기의 연결을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 c1) 단계는, 상기 충전상태정보가 상기 설정조건에 따른 충전시작 기준치 미만인 경우 상기 접촉기를 연결하여 상기 배터리 충전을 시작하는 단계; 및 상기 충전상태정보가 상기 설정조건에 따른 충전정지 기준치를 초과한 경우 상기 접촉기의 연결을 차단하여 배터리 충전을 정지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 전력 계통 라인으로부터의 입력전압 단절시 접촉기를 이용하여 배터리의 충전라인을 차단함으로써 배터리 충전부와의 패스를 통해 배터리의 방전이 이루어지는 것을 예방할 수 있다.
또한, 배터리의 충전상태정보를 배터리 설정조건과 비교하여 상기 접촉기를 연결 혹은 차단함으로써 완충된 상태에서의 불필요한 전력낭비를 예방할 수 있다.
도 1은 종래의 보조전력 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어부의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전상태정보에 기초한 충전제어를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입력전압정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전상태정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 발전기의 보조전력 충전 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 배터리 충전부(Battery charge)(110), 배터리(Battery)(120), 부스터(Booster)(130), 입력전압 감지부(140), 충전상태 측정부(150) 및 충전 제어부(160)를 포함한다.
배터리 충전부(110)는 풍력발전기의 정상동작 시 전력 계통 라인을 통해 입력되는 입력전압을 이용하여 배터리(20)를 충전한다.
배터리(120)는 풍력발전기의 정지모드 및 그리드 로스(Grid loss)와 같은 비상 상황에서의 보조전력을 공급한다. 여기서, 도 2에서는 설명의 편의상 하나의 배터리(120)로 구성하였으나 이에 한정되지 않으며 복수의 배터리(120)를 더 연결하여 구성할 수도 있다.
부스터(130)는 배터리(120)로부터 전달되는 보조전력을 사용 가능한 전압으로 승압 보상하여 피치 시스템의 동작을 위한 전원으로 공급한다
입력전압 감지부(140)는 전력 계통 라인에서 배터리 충전부(110)로 입력되는 입력전압이 정상적으로 공급되거나 단절되는 연결상태정보를 감시한다. 그리고, 입력전압 감지부(140)는 지락이나 단락 등의 원인으로 그리드 로스가 발생되는 경우 상기 입력전압이 단절된 상태정보를 충전 제어부(160)로 전달하여 알린다.
여기서, 상기 그리드 로스 발생은 태풍/돌풍과 같은 기상악화로 인해 풍력발전기가 정상동작 할 수 있는 풍속의 범위, 즉 정지풍속를 초과하여 비상 정지되는 상황을 포함한다.
충전상태 측정부(150)는 비상상황 발생시 피치 시스템의 피치제어를 위해 전원을 공급하는 배터리(120)의 충전상태정보(State of charge, SOC)를 측정하여 충전 제어부(160)로 전달한다. 이 때, 충전상태 측정부(150)는 배터리(120)의 전압을 측정한 값 또는 배터리(120)의 전압 측정값을 소정기준의 백분율로 환산한 값을 상기 충전상태정보를 생성할 수 있다.
충전 제어부(160)는 입력전압의 연결상태정보 및 상기 배터리의 충전상태정보 중 적어도 하나를 대응하는 설정조건과 비교한 결과에 따라 배터리 충전부(110)와 배터리(120)의 연결 또는 차단을 제어한다.
도 2에는 도시된 풍력발전기의 보조전력 충전시스템(100)의 내부 구성은, 본 발명의 일 실시 예에 대한 설명의 편의와 발명의 편의를 도모하기 위한 일 예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충전 제어부(160)가 배터리 충전부(110)와 배터리(120)간에 위치하는 것으로 한정되는 것이 아니라, 충전 제어부(160)의 구현 위치에 상관없이 배터리 충전부(110)가 배터리(120)를 충전함에 있어, 배터리 충전부(110)를 제어하거나 또는 배터리 충전부(110)와 배터리(120)간의 연결을 온오프(ON/OFF)하는 수단으로 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어부의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어부(160)는 입력전압정보 수집부(161), 충전상태정보 수집부(162), 접촉기(Contactor)(163) 및 제어모듈(164)을 포함한다.
입력전압정보 수집부(161)는 입력전압 감지부(140)와 연결되어 감지되는 입력전압 상태정보(ON/OFF)를 수집한다.
충전상태정보 수집부(162)는 충전상태 측정부(150)와 연결되어 측정되는 충전상태정보를 수집한다.
접촉기(Contactor)(163)는 충전 제어신호에 따라 배터리 충전부(110)와 연결된 라인의 접점과 배터리(120)와 연결된 라인의 접점을 연결(ON) 또는 차단(OFF)하는 역할을 한다.
제어모듈(164)은 미리 설정된 배터리 충전 동작 제어 조건(설정조건)과, 입력전압정보 수집부(161)에서 수집되는 입력전압정보를 참조하여, 배터리 충전부(110)에 입력전압이 공급(ON)되면 정상상태로 판단하여 접촉기(163)의 연결을 유지하고, 입력전압이 단절(OFF)되면 비상상태로 판단하여 접촉기(163)의 연결을 차단하도록 제어한다.
또한, 제어모듈(164)은 충전상태정보 수집부(162)에서 수집되는 충전상태정보를 더 고려하여, 접촉기(163)의 연결을 제어할 수 있다. 이 점에 대해서는 이하, 도 4를 참조하여 설명한다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 충전상태정보에 기초한 충전제어를 나타낸 그래프이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어모듈(164)는 배터리 충전부(110)에 입력전압이 공급되는 상태에서 배터리(120)의 충전상태정보가 설정된 충전시작 기준치 미만이면 접촉기(163)를 연결(ON)하여 충전을 하고, 상기 충전상태정보가 설정된 충전정지 기준치를 초과하면 접촉기(163)를 차단(OFF)하여 충전을 정지한다.
예컨대, 배터리(120)의 종류에 따라 다를 수 있으나 12V 배터리의 경우 측정전압이 12.50V ~ 12.84V 이면 허용범위인 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어모듈(164)는 배터리 충저낭태정보에 기초하여 배터리(120)의 측정전압이 12.50V 미만이면 접촉기(163)를 연결하고, 12.84V 이상이면 접촉기(163)를 차단함으로써 불필요한 충전으로 인한 전력낭비를 예방할 수 있다. 이 때, 충전 제어부(160)는 상기 허용범위를 조절하여 충전주기, 즉 접촉기(163)의 연결(ON) 및 차단(OFF) 주기를 탄력적으로 변경할 수도 있다.
지금까지, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100) 및 충전제어부(160)에 대해서 설명하였다. 도 2 내지 도 4에 예시된 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100) 및 충전제어부(160)의 내부 구성은 일 실시예에 불과하며, 이에 한정되지 아니한다. 보다 상세하게, 도 2 내지 도 4의 해당 구성부는 그 기능단위로 예시한 일 례에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 환경에 따라 세부 기능별로 구성부가 더 많아지거나, 또는 해당 기능이 통합되어 구성부가 적어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100) 및 충전제어부(160)는 도 2 및 도 3에 예시된 내부 구성부의 명칭에 상관없이, 해당 구성부의 기능을 통합적으로 수행하는 장치로서 이해될 수 있을 것이다.
이하, 도 5 및 도 6을 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)이 전력 계통 라인에서 배터리 충전부(110)로의 입력전압 연결상태와 배터리(120)의 충전상태를 고려하여 보조전력을 충전하는 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입력전압정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)의 입력전압 감지부(140)가 전력 계통 라인에서 배터리 충전부(110)로 입력되는 입력전압에 따른 연결상태정보를 감시한다(S101). 즉, 입력전압이 배터리 충전부(110)로 정상적으로 공급되거나 단절되는 지를 감시한다.
상기 감시 중 입력전압이 단절되면(S102; 예), 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)의 충전 제어부(160)가 입력전압 감지부(140)에서 전달되는 입력전압 단절 상태정보를 인식하여(S103), 미리 설정된 배터리 충전 동작 제어 조건을 토대로 접촉기(163)의 연결을 차단한다(S104). 이 때, 배터리 충전부(110)와 연결된 라인의 접점과 배터리(120)와 연결된 라인의 접점은 물리적으로 단절되어 실질적인 충전 정지가 이루어지며, 배터리(120)의 보조 전력이 배터리 충전부(110)와의 패스(Path)를 통해 방전되는 것을 예방할 수 있다.
이후, 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)의 충전 제어부(160)는 배터리 충전부(110)로의 입력전압 연결시까지 접촉기(163)의 연결차단 상태를 유지하고(S105; 아니오), 입력전압 감지부(140)로부터 입력전압이 연결(ON)된 상태정보를 확인하면(S105; 예), 접촉기(163)을 다시 연결하도록 제어한다(S106). 즉, 이 때는 배터리 충전부(110)와 연결된 라인의 접점과 배터리(120)와 연결된 라인의 접점이 물리적으로 연결되어 실질적인 충전이 이루어진다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전상태정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
설명에 앞서 충전상태정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전방법은 상기 도 5의 입력전압정보에 기초한 풍력발전기의 보조전력 충전 방법과 연동되어 동작될 수 있으며, 다만 입력전압의 연결상태정보에 따른 조건이 우선되므로 입력전압이 정상적으로 공급되고 있는 상태를 가정하여 설명한다.
첨부된 도 6를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 배터리 충전부(110)로 입력전압이 정상적으로 공급(ON)된 상태에서(S201), 배터리(120)의 충전상태를 측정한다(S202).
풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 측정되는 충전상태정보가 배터리 충전 동작 제어 조건에 따른 충전시작 기준치 미만인 경우(S203; 예), 접촉기(163)를 연결하여 충전을 시작한다(S204). 이 때, 배터리(120)의 전압이 충전시작 기준치 미만으로 내려갔다는 것은 이전까지 접촉기(163)가 차단된 상태, 즉 충전정지 중이었음을 의미한다.
풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 접촉기(163)가 연결된 충전상태에서 주기적으로 배터리(120)의 충전상태를 측정한다(S205).
풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 측정되는 충전상태정보가 배터리 충전 동작 제어 조건에 따른 충전정지 기준치를 초과한 경우(S206; 예), 접촉기(163)의 연결을 차단하여 배터리 충전을 정지한다(S207).
이후, 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 측정되는 배터리(120)의 충전상태정보와 배터리 충전 동작 제어 조건을 비교하는 상기 S202 단계 내지 S207 단계를 하나의 주기로 충전시작과 충전정지를 반복한다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템(100)은 전력 계통 라인으로부터의 입력전압에 따라 배터리 충전부(110)와 배터리(120)를 연결하는 접촉기(163)를 조절함으로써 입력전압의 단절시 배터리 충전부(110)와의 패스를 통해 방전이 이루어지는 것을 예방하는 효과가 있다.
또한, 배터리(120)의 충전상태정보를 배터리(120)가 설정 기준치 조건과 비교하여 접촉기(163)를 연결 혹은 차단함으로써 완충된 상태에서의 불필요한 전력낭비를 예방하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템
110: 배터리 충전부
120: 배터리
130: 부스터
140: 입력전압 감지부
150: 충전상태 측정부
160: 충전 제어부
161: 입력전압정보 수집부
162: 충전상태정보 수집부
163: 접촉기
164: 제어모듈

Claims (8)

  1. 풍력발전기와 전력 계통 라인의 연결이 단절된 경우 상기 풍력발전기에 보조전력을 공급하는 배터리;
    전력 계통 라인을 통해 입력되는 입력전압을 이용하여 상기 배터리를 충전하는 배터리 충전부;
    상기 배터리로부터 입력되는 보조전력을 승압 보상하여 상기 풍력발전기의 피치 시스템으로 공급하는 부스터;
    상기 배터리 충전부로 입력되는 입력전압의 연결상태정보를 감시하는 입력전압 감지부; 및
    상기 입력전압의 연결상태정보 및 설정조건을 참조하여 상기 배터리의 충전여부를 제어하는 충전 제어부
    를 포함하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전 제어부는,
    상기 입력전압 감지부와 연결되어 감지되는 상기 입력전압의 연결상태정보를 수집하는 입력전압정보 수집부;
    상기 입력전압의 연결상태정보 및 상기 설정조건을 참조하여 충전 제어신호를 출력하는 제어모듈; 및
    상기 충전 제어신호에 따라 상기 배터리 충전부(110)와 연결된 라인의 접점과 상기 배터리와 연결된 라인의 접점을 연결(ON) 또는 차단(OFF)하는 접촉기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리의 충전상태정보(State of charge)를 측정하는 충전상태 측정부를 더 포함하고,
    상기 충전 제어부는 상기 충전상태 측정부와 연결되어 감지되는 상기 배터리의 충전상태정보를 수집하는 충전상태정보 수집부를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 충전상태정보를 더 참조하여 충전 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 배터리 충전부에 상기 입력전압이 입력되는 경우, 상기 배터리 충전부와 배터리를 연결하는 제1 충전 제어신호를 출력하고,
    상기 배터리 충전부에 상기 입력전압이 입력되지 않는 경우, 상기 접촉기의 연결을 차단하는 제2 충전 제어신호를 출력하는 것
    을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 배터리 충전부에 입력전압이 입력되고 상기 배터리의 충전상태정보가 설정된 충전시작 기준치 미만이면, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리를 연결하는 제1 충전 제어신호를 출력하고,
    상기 배터리 충전부에 입력전압이 입력되고 상기 배터리의 충전상태정보가 설정된 충전정지 기준치를 초과하면, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리의 연결을 차단하는 제2 충전 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 시스템.
  6. 풍력발전기와 전력 계통 라인의 연결이 단절된 경우, 보조전력 충전 시스템이 상기 풍력발전기에 보조전력을 충전하는 방법에 있어서,
    a) 상기 전력 계통 라인을 통해 배터리 충전부로 입력되는 입력전압의 연결상태정보를 감시하는 단계;
    b) 비상 상황에서의 보조전력을 공급하는 배터리의 충전상태정보(State of charge)를 주기적으로 측정하는 단계; 및
    c) 상기 입력전압의 연결상태정보 및 상기 배터리의 충전상태정보 중 적어도 하나와, 설정조건을 참조하여 상기 배터리의 충전여부를 제어하는 단계
    를 포함하는 풍력발전기의 보조전력 충전 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    C1) 상기 연결상태정보 및 상기 설정조건에 따라 상기 입력전압이 정상적으로 상기 배터리 충전부에 입력되는 경우, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리를 연결하는 접촉기의 연결을 유지하는 단계;
    C2) 상기 연결상태정보 및 상기 설정조건에 따라 상기 입력전압이 상기 배터리 충전부에 입력되지 않는 경우, 상기 접촉기의 연결을 차단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 c1) 단계는,
    상기 충전상태정보가 상기 설정조건에 따른 충전시작 기준치 미만인 경우 상기 접촉기를 연결하여 상기 배터리 충전을 시작하는 단계; 및
    상기 충전상태정보가 상기 설정조건에 따른 충전정지 기준치를 초과한 경우 상기 접촉기의 연결을 차단하여 배터리 충전을 정지하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 보조전력 충전 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003284393A (ja) 2002-03-20 2003-10-03 Denso Corp 風力発電装置
JP2009068379A (ja) 2007-09-11 2009-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電システム、及びその制御方法

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