KR101179633B1

KR101179633B1 - 풍력 터빈 및 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법

Info

Publication number: KR101179633B1
Application number: KR1020100091620A
Authority: KR
Inventors: 이종원; 김경택
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-09-05
Also published as: KR20120029676A

Abstract

본 발명은 풍력 터빈 및 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 블레이드 독립피치 제어 방법을 개선한 방법 및 이러한 제어 방법을 이용한 풍력 터빈에 관한 것이다. 본 발명의 풍력 터빈은, 메인 로터; 상기 메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드; 상기 블레이드 각각에 걸리는 하중을 측정하는 센서; 상기 측정된 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측부; 상기 예측 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 제어신호 생성부로부터의 제어신호에 기초하여 상기 블레이드 각각의 피치를 제어하는 피치 구동부를 포함하며, 상기 하중 예측부는, 특정 시점에서 측정된 모든 블레이드의 하중 값을 이용하여, 어느 하나의 블레이드가 상기 특정 시점에서 하중 값이 측정된 자신 또는 다른 블레이드의 위치를 지날 때 걸리게 될 예측 하중을 계산한다.

Description

풍력 터빈 및 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법{WIND TURBINE AND PITCH CONTROL METHOD FOR BLADE OF WIND TURBINE}

본 발명은 풍력 터빈 및 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 블레이드 독립피치 제어 방법을 개선한 방법 및 이러한 제어 방법을 이용한 풍력 터빈에 관한 것이다.

일반적인 풍력 터빈의 경우 느린 풍속(정격풍속 미만)에서는 피치 제어를 적용하지 않는다. 그 이유는 보통 느린 풍속에서도 가장 효율적으로 공력을 발생시킬 수 있도록 블레이드 초기 피치각이 설정되기 때문이다. 그러나 강한 풍속(정격풍속 이상)의 경우에는 과도한 공력이 발생하여 기계부 및 발전부 계통에 손상을 유발하게 되므로 블레이드 피치각을 증가시킴으로써 의도적으로 블레이드의 공력 효율을 떨어뜨리게 된다. 이와 같이 블레이드의 피치각을 제어하는 방법으로 다음의 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 1은 블레이드와 피치각을 나타내는 도면이고, 도 2는 균일 정상풍에서의 풍속분포 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 불균일 정상풍에서의 풍속분포 상태를 나타내는 도면이다.

첫번째는 콜렉티브 피치제어(Collective Pitch Control, 이하CPC라 한다)이며, 도 1을 참조하면, CPC는 풍속이 정격 풍속 이상이 될 때, 풍력 터빈의 발전 출력, 로터 회전 속도 등을 계측하여 이 정격출력, 정격 로터 회전 속도 등을 초과할 경우 모든 블레이드의 피치각(β)을 동시에 동일한 각도만큼 증가시켜 출력을 감소시키고, 반대로 정격출력, 정격 로터 회전 속도 등에 미달할 경우 모든 블레이드의 피치각(β)을 동시에 동일한 각도만큼 감소시켜 출력을 증가시키게 된다. 이러한 방식으로 항상 정격출력을 유지할 수 있다. 여기서, α는 받음각(angle of attack)이다.

두번째는 독립피치제어(Individual Pitch Control, 이하 IPC라 한다)이다. IPC는 CPC의 한계를 보완하기 위한 블레이드 피치 제어방식으로써 각 블레이드에 작용하는 피로하중을 줄이기 위한 목적으로 활용된다. 도 2에서 도시된 것과 같이, 만약 풍속이 이상적으로 블레이드의 높낮이에 관계 없이 일정하게 분포한다면, CPC만으로 풍력 터빈의 안정적인 구동이 가능하며 공력에 의한 피로하중은 발생하지 않는다. 그러나, 실제 바람의 평균풍속(mean wind speed) 분포를 살펴보면, 도 3에 도시된 것처럼 지면으로부터 고도가 높아짐에 따라 풍속이 증가하게 되는 분포를 보이며, 이 경우 블레이드에 작용하는 공력은 메인로터의 회전 주기와 동일한 주기로 변화하게 되어 블레이드에 피로하중이 누적될 수 있다. 즉, 시간이 변화하더라도 바람의 속도가 변하지 않는 정상풍의 상태를 가정하더라도, 블레이드가 가장 낮은 곳을 지날 때는 블레이드에 공력에 의한 하중이 적게 걸리고, 이 블레이드가 가장 높은 곳을 지날 때는 블레이드에 공력에 의한 하중이 많이 걸리게 된다. 따라서, 정상풍의 상태에서도 블레이드가 회전을 함에 따라 블레이드에 걸리는 하중은 계속 변화하게 되며 이러한 공력에 의한 하중변화가 야기시키는 피로하중을 저감 시키기 위한 것이 IPC이며, IPC는 특정 시점에서 모든 블레이드의 피치각을 동일한 값이 되도록 제어하는 것이 아니라, 그 시점의 각 블레이드에 가해지는 바람의 하중을 측정하여 각 블레이드가 적정한 피치값을 가질 수 있도록, 각 블레이드를 따로 따로 제어하게 된다.

그러나 지금까지의 IPC는 블레이드에 피치제어가 적용되는 시점에서 측정된 블레이드 하중정보만을 활용하여 블레이드의 피치를 제어하고 있으며, 피치제어가 적용되는 시점을 기준으로 과거에 측정된 블레이드 하중정보에도 활용 가능성이 높은 정보들이 많지만 이러한 정보들은 활용되지 않는다. 따라서 더욱 피치제어의 정밀도를 향상시킬 수 있는 여지가 있음에도 불구하고, 활용 가능한 정보를 사장시켜서 피치 제어의 정밀도에 있어서 손해를 보게 되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 기존의 IPC에서 활용 가능한 정보들이 활용되지 않는 문제를 해결하여, 정밀도가 향상된 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 바람의 변화에 대한 블레이드 하중 예측에 있어서 예측하고자 하는 하중의 주파수 영역을 조정할 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 실제로 측정된 하중을 기초로 하여 예측 하중 신호를 계산하고, 예측 하중에 따라 블레이드의 피치를 제어할 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 예측된 하중의 변조를 통해서 예측된 하중 가운데 피치 제어에 불필요한 주파수 성분을 제거함으로써 제어의 효율을 높일 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 관한 발명인 풍력 터빈은, 메인 로터; 상기 메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드; 상기 블레이드 각각에 걸리는 하중을 측정하는 센서; 상기 측정된 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측부; 상기 예측 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 제어신호 생성부로부터의 제어신호에 기초하여 상기 블레이드 각각의 피치를 제어하는 피치 구동부를 포함하며, 상기 하중 예측부는, 특정 시점에서 측정된 모든 블레이드의 하중 값을 이용하여, 어느 하나의 블레이드가 상기 특정 시점에서 하중 값이 측정된 자신 또는 다른 블레이드의 위치를 지날 때 걸리게 될 예측 하중을 계산한다.

따라서, 청구항 1에 관한 발명인 풍력 터빈에 의하면, 측정된 하중의 값에 기초하여 블레이드에 걸리게 될 예측 하중을 계산하기 때문에, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 또한, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 예측하고자 하는 블레이드 하중의 주파수 영역을 임의로 조정할 수 있다.

삭제

청구항 3에 관한 발명인 풍력 터빈은, 청구항 1 또는 청구항 2에 관한 발명인 풍력 터빈에 있어서, 하중 예측부는 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산하는 하중 환산부를 포함한다.

따라서, 청구항 3에 관한 발명인 풍력 터빈에 의하면, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 측정된 하중을 기준 피치각에 대한 하중으로 환산하므로 바람의 세기 및 피치각에 변동이 생기더라도 항상 일관성 있는 하중 예측이 가능하게 된다.

청구항 4에 관한 발명인 풍력 터빈은, 청구항 3에 관한 발명인 풍력 터빈에 있어서, 하중 예측부는 하중 환산부로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성부를 더 포함하고, 제어 신호 생성부는 상기 생성된 예측 하중 신호를 받아 상기 제어신호를 생성한다.

따라서, 청구항 4에 관한 발명인 풍력 터빈에 의하면, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 측정된 하중을 기준 피치각에 대한 하중으로 환산하므로 바람의 세기 및 피치각에 변동이 생기더라도 항상 일관성 있는 하중 예측이 가능하게 된다.

청구항 5에 관한 발명인 풍력 터빈은, 청구항 3에 관한 발명인 풍력 터빈에 있어서, 하중 예측부는 하중 환산부로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성부 및; 예측 하중 신호의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호 변조값을 계산하는 예측 하중 신호 변조부를 더 포함하고, 제어 신호 생성부는 예측 하중 신호 변조값을 받아 제어신호를 생성한다.

따라서, 청구항 5에 관한 발명인 풍력 터빈에 의하면, IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 빠르게 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 예측 하중 신호에서 피치 제어에 불필요한 주파수 성분을 제거함으로써 제어의 효율성을 높일 수 있다.

청구항 6에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법은, 메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드 각각에 걸리는 하중을 측정하는 하중 측정 단계; 상기 측정된 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측 단계; 상기 예측 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성 단계; 및 상기 제어신호 생성 단계로부터의 제어신호에 기초하여 상기 블레이드 각각의 피치를 제어하는 피치 구동 단계를 포함하며, 상기 하중 예측 단계는, 특정 시점에서 측정된 모든 블레이드의 하중 값을 이용하여, 어느 하나의 블레이드가 상기 특정 시점에서 하중 값이 측정된 자신 또는 다른 블레이드의 위치를 지날 때 걸리게 될 예측 하중을 계산한다.

따라서, 청구항 6에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 의하면, 측정된 하중의 값에 기초하여 블레이드에 걸리게 될 예측 하중을 계산하기 때문에, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 또한, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 예측하고자 하는 블레이드 하중의 주파수 영역을 임의로 조정할 수 있다.

삭제

청구항 8에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법은, 청구항 6 또는 청구항 7에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 있어서, 하중 예측 단계는 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산하는 하중 환산 단계를 포함한다.

따라서, 청구항 8에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 의하면, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 측정된 하중을 기준 피치각에 대한 하중으로 환산하므로 바람의 세기 및 피치각에 변동이 생기더라도 항상 일관성 있는 하중 예측이 가능하게 된다.

청구항 9에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법은, 청구항 8에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 있어서, 하중 예측 단계는 하중 환산 단계로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성 단계를 더 포함하고, 제어 신호 생성 단계는 생성된 예측 하중 신호를 받아 제어신호를 생성한다.

따라서, 청구항 9에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 의하면, 기존의 IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 그리고, 측정된 하중을 기준 피치각에 대한 하중으로 환산하므로 바람의 세기 및 피치각에 변동이 생기더라도 항상 일관성 있는 하중 예측이 가능하게 된다.

청구항 10에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법은, 청구항 8에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 있어서, 하중 예측 단계는 하중 환산 단계로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성 단계 및; 예측 하중 신호의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호 변조값을 계산하는 예측 하중 신호 변조 단계를 더 포함하고, 제어 신호 생성 단계는 예측 하중 신호 변조값을 받아 제어신호를 생성한다.

따라서, 청구항 10에 관한 발명인 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법에 의하면, IPC보다 피치 제어의 정밀도가 향상되며, 특히 난기류 등과 같이 빠르게 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된다. 예측 하중 신호에서 피치 제어에 불필요한 주파수 성분을 제거함으로써 제어의 효율성을 높일 수 있다.

본 발명은 정밀도가 향상된 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 난기류 등과 같이 시간에 따라 변화하는 바람에 대한 피치 제어의 정밀도가 향상된 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 바람의 변화에 대한 블레이드 하중 예측에 있어서 예측하고자 하는 하중의 주파수 영역을 조정할 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 실제로 측정된 하중을 기초로 하여 예측 하중 신호를 계산하고, 예측 하중에 따라 블레이드의 피치를 제어할 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 예측된 하중의 변조를 통해서 예측된 하중 가운데 피치 제어에 불필요한 주파수 성분을 제거함으로써 제어의 효율을 높일 수 있는 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법 및 이를 이용한 풍력 터빈을 제공할 수 있다.

도 1은 블레이드와 피치각을 나타내는 도면
도 2는 균일 정상풍에서의 풍속분포 상태를 나타내는 도면
도 3은 불균일 정상풍에서의 풍속분포 상태를 나타내는 도면
도 4는 풍력 터빈의 각 구성을 나타내는 모식도
도 5는 1/3주기 전부터 모든 블레이드에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 1주기 후까지 블레이드에 가해질 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면
도 6은 4/3주기 전부터 모든 블레이드에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 4주기 후까지 블레이드에 가해질 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면
도 7는 풍력 터빈의 하나의 블레이드를 제어하는 데에 사용되는 데이터 및 제어 과정을 나타내는 도면
도 8은 풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법의 순서도
도 9는 모든 블레이드에 실제로 가해지는 공력 하중을 기준 피치각에 대하여 환산한 후 하나의 블레이드에 가해질 하중을 예측한 것을 나타내는 도면
도 10은 하나의 블레이드에 가해지는 변조된 공력 하중을 나타내는 도면

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명은 메인 로터(40), 둘 이상의 블레이드(10), 센서(20), 하중 예측부(50), 제어 신호 생성부(60), 피치 구동부(70)를 포함한다. 이러한 구성요소에 대하여 더 자세히 설명하기로 한다.

본 발명은 바람이 불면 회전하는 메인로터와 이 메인로터가 회전할 수 있도록 바람의 힘을 회전하는 힘으로 변환시켜 주기 위한 블레이드(10)를 포함한다. 블레이드(10)는 메인 로터(40)에 일단이 기계적으로 연결되어 있으며, 메인 로터(40)에는 2개 이상의 블레이드(10)가 연결되고 통상적으로는 3개의 블레이드(10)가 메인 로터(40)에 연결되어 있다. 다만 블레이드(10)의 개수는 블레이드(10)에 요구되는 강성 및 제조 단가 등을 고려하여 4개 또는 그 이상이 될 수도 있다. 또한 본 발명에는 블레이드(10)에 걸리는 하중을 측정하는 센서(20)가 있다. 센서(20)는 스트레인 게이지, FBG 광 스트레인 센서 또는 피토관(pitot tube) 타입이 될 수 있으며, 블레이드(10) 상에 설치되는 것이 일반적이다. 센서(20)에서 블레이드(10)에 걸리는 하중이 측정되면 그 측정된 하중의 값에 기초하여 블레이드(10)에 걸리게 될 예측 하중이 하중 예측부(50)에서 계산된다. 하중 예측부(50)에서 어떠한 방식으로 예측 하중이 계산되는지는 차후에 자세히 설명하기로 한다. 또한 본 발명의 제어 신호 생성부(60)는 블레이드(10)를 제어하기 위하여 예측 하중의 값에 기초하여 제어신호를 생성한다. 피치 구동부(70)는 제어 신호 생성부(60)로부터의 제어신호에 기초하여 블레이드(10)의 피치를 제어하게 된다.

본 발명의 설명에 있어서는 가장 널리 사용되는 블레이드(10)를 3개 갖는 풍력 터빈(1)을 예시적으로 설명하겠다. 다만, 4개 또는 그 이상의 블레이드(10)를 갖는 풍력 터빈(1)에도 본 발명에 대한 설명이 당연히 적용될 수 있으며, 3개의 블레이드(10)를 갖는 풍력 터빈(1)을 예로 들어 설명한 수식 등이 4개 또는 그 이상의 블레이드(10)를 갖는 풍력 터빈(1)에도 그대로 적용되거나 쉽게 변형하여 적용할 수 있음을 당업자는 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 있어서, 기존의 IPC와 다른 점은 측정된 하중의 값에 기초하여 블레이드(10)에 걸리게 될 하중을 미리 예측한다는 것에 있다. 기존의 IPC에서도 각각의 블레이드(10)에서 측정된 하중의 값에 기초하여 각각의 블레이드(10)의 각도를 개별적으로 제어하였으나, 이는 어디까지나 특정 블레이드(10)를 제어하기 위하여 제어가 적용되는 시점에서 측정된 하중의 값을 이용하여 특정 블레이드(10)의 피치를 제어하는 방식을 벗어나지 못하였다. 예를 들어, 1번 블레이드(11)의 피치를 제어하기 위하여 제어가 적용되는 시점에서 각 블레이드 상에 위치한 센서(20)로 각 블레이드에 가해지는 하중을 측정하고, 이 측정된 하중 데이터를 이용하여 1번 블레이드(11)를 제어하는 방식이었다. 그러나 본 발명에서 블레이드(10)에 걸리게 될 하중을 미리 예측한다는 것의 의미는 기존의 IPC와는 다음과 같은 결정적인 차이가 있다. 예를 들어, 특정 시점보다 나중 시점의 1번 블레이드(11)의 피치를 제어하기 위하여, 특정 시점에서 1번 블레이드(11), 2번 블레이드(12), 3번 블레이드(13)에 가해지는 하중을 측정하고, 특정 시점보다 나중 시점이 되어서 1번 블레이드(11)가 그 특정 시점에 1번 블레이드(11), 2번 블레이드(12) 또는 3번 블레이드(13)에 가해지는 하중을 측정했던 바로 그 위치를 지날 때, 미리 측정했던 하중 데이터를 이용하여 1번 블레이드(11)에 걸리게 될 하중을 예측하는 것이다. 즉, 기존의 IPC와 본 발명에서 가장 크게 차이가 나는 점을 간단히 말하자면, 본 발명에서 하중 예측부(50)는 특정 시점에서 측정된 모든 블레이드(10)에 걸리는 하중을 이용하여 특정 시점보다 나중 시점에 각 블레이드(10)에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 것이라고 할 수 있다.

도 4는 풍력 터빈(1)의 각 구성을 나타내는 모식도이며, 도 5는 1/3주기 전부터 모든 블레이드(10)에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 1주기 후까지 블레이드(10)에 가해질 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면이고, 도 6은 4/3주기 전부터 모든 블레이드(10)에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 4주기 후까지 블레이드(10)에 가해질 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면이다.

본 발명이 포함하고 있는 메인 로터(40), 둘 이상의 블레이드(10), 센서(20), 하중 예측부(50), 제어 신호 생성부(60), 피치 구동부(70)에 대해서는 이미 설명한 바 있다. 다만 하중 예측부(50)에 대해서는 여기서 더욱 자세히 설명하도록 한다. 하중 예측부(50)는 데이터 저장부(51), 하중 환산부(52), 예측 하중 신호 생성부(53) 그리고 예측 하중 신호 변조부(54)의 4가지 하위 구성을 포함한다. 그러나 반드시 4가지 하위 구성을 모두 포함해야만 하는 것은 아니고, 하중 환산부(52)가 데이터 저장부(51)의 기능도 수행하고 있는 경우라면 데이터 저장부(51)가 생략될 수도 있고, 예측 하중 신호 변조부(54)가 생략될 수도 있다. 다만, 예측 하중 신호 변조부(54)가 있는 경우에는 예측된 하중 신호 가운데 피치 제어에 불필요한 주파수 성분을 제거함으로써 피치 제어 방법의 효율을 높일 수 있다. 간단히 말해, 불필요한 하중 정보를 제거함으로써 피치 제어 방법의 효율을 높일 수 있다. 따라서 하중 예측부(50)가 예측 하중 신호 변조부(54)를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 예측 하중 신호 변조부(54)에 대해서는 차후에 자세히 설명하기로 한다.

먼저 데이터 저장부(51)는 각각의 블레이드(10)의 특정 시점의 피치각의 값과 그 특정 시점에 센서(20)를 통하여 측정한 하중 값을 지속적으로 저장하게 된다. 이 두 가지 값을 이용하여 예측 하중이 계산되는데, 따라서 데이터 저장부(51)는 예측 하중을 계산하기 위한 데이터를 미리 수집하여 이하에서 설명할 하중 환산부(52)에 그 데이터를 전송하는 역할을 한다.

하중 환산부(52)는 앞서 설명한 데이터 저장부(51)로부터 특정 시점까지 측정한 각각의 블레이드(10) 피치각의 값과 센서(20)를 통하여 측정한 하중 값을 전송받게 된다. 그리고, 센서(20)에서 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산한다. 다시 말해, 특정 피치각에서 측정된 블레이드(10)의 하중의 값으로부터 기준 피치각에 해당하는 하중의 값을 계산하게 된다. 동일한 풍속분포 조건에서도 공력하중은 블레이드(10) 피치각에 따라 매순간 다르게 측정될 수 있다. 예컨대, 풍속이나 풍향은 동일하다고 가정하고, 블레이드(10)의 피치각이 30°일 때와 90°일 때 블레이드(10)에 걸리는 하중값은 판이하게 달라진다. 따라서, 실제 측정된 값으로 예측 하중을 계산하는 것은 무리가 있다. 특히 본 발명에서는, 일반적으로 각각의 블레이드(10)가 다른 피치각을 가지게 되며, 특정 시점에 각각의 블레이드(10)에서 발생하는 공력하중을 조합하여 나중 시점에 어느 블레이드(10)에서 걸리게 될 하중을 예측하는 것이기 때문에 측정된 하중 값을 곧바로 적용하여 예측 하중을 계산할 수는 없다. 이러한 이유 때문에 각각 다른 피치각을 갖는 블레이드(10)에서 하중을 측정하고, 이렇게 측정된 하중 값을 동일한 기준에서 평가하는 과정이 반드시 필요하다. 동일한 기준에서 평가하는 것이란 바로 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하는 것을 말한다. 그리고, 예를 들어, 그 기준 피치각은 0°를 기준으로 하는 경우가 통상적이다. 다만 이는 예시일 뿐이며 반드시 0°를 기준 피치각으로 삼아야 할 필요는 없고, 경우에 따라 다양하게 바뀔 수 있다. 예측 하중 신호 생성부(53)는 앞서 설명한 하중 환산부(52)에서 계산된 환산 하중의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호를 생성하게 된다. 여기서 생성된 예측 하중 신호는 예측 하중 변조부로 전송된다. 예측 하중 신호를 어떠한 방식으로 생성하고 어느 블레이드(10)가 회전 함에 따라 걸리게 되는 하중이 다른 블레이드(10)에 걸리는 하중과 어떠한 관계가 있는지에 대하여 도 3에서 도시한 것과 같이 불균일 정상풍 상태를 예로 들어 설명하도록 한다. 블레이드(10)가 3개 있는 풍력 터빈(1)에서 3개의 블레이드(10)에 작용하는 공력하중은 블레이드(10)의 회전주기 T (=2π/Ω) 를 주기로 갖는 함수로 표현할 수 있다. 여기서 Ω는 풍력 터빈(1)의 정격 회전속도를 나타내며, 정격 회전속도란 풍력 터빈(1)이 정격 출력을 발생시키기 위한 메인 로터(40)의 회전속도를 말하며 아무리 풍속이 강하다고 하더라도 풍력 터빈(1)을 이루고 있는 구동부 또는 구조물을 보호하기 위하여 정격 속도 이상으로는 메인 로터(40)가 회전하지 않는다. 다음의 <수식 1>은 불균일 정상풍에서 블레이드(10)의 회전 주기가 T인 경우 각 블레이드(10)에 걸리는 하중의 주기적인 특성을 나타낸 식이다.

<수식 1>

그리고, <수식 2>는 각 블레이드(10)에 걸리는 하중들 사이의 상호 관계를 나타낸다.

<수식 2>

위 <수식 2>를 다른 방식으로 표현하면 다음의 <수식 3>이 된다.

<수식 3>

도 5는 블레이드(10)에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 블레이드(10)에 가해질 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면이고, 도 5는 동시에 <수식 3>을 도식적으로 나타낸 것이다. 도 5를 참고하면 각 블레이드(10)에서 기준 시점으로부터 1/3 주기 전부터 측정된 하중신호를 재구성하여 기준 블레이드(10)에 작용할 하중을 1주기 앞까지 예측할 수 있음을 보여준다. 더욱 자세하게 도 5를 설명하도록 한다. 각 그림의 가로축은 시간 축이며 세로축은 측정된 하중이다. 5(a), 5(b), 5(c)는 모두 각 블레이드(10)에 걸리는 하중을 시간에 따라 측정한 결과를 나타내고 있다. 그리고, 5(a), 5(b), 5(c) 모두에서 대략 15.8초 ~ 17.5초까지 측정한 하중의 값의 구간을 각각 A, B, C라고 한다. A, B, C는 모두 1/3주기 동안 측정한 값이고 따라서, A, B, C의 구간을 모두 합하면 1주기가 완성된다. 5(a)는 1번 블레이드(11), 5(b)는 2번 블레이드(12), 5(c)는 3번 블레이드(13)에 걸리는 하중을 나타낸다. 5(d)는 1번 블레이드(11)에 걸리는 예측 하중을 계산한 값을 나타낸다. 즉, 5(d)를 자세히 설명하면, 5(a), 5(b), 5(c)에서 측정된 1/3주기 동안 측정된 하중의 값을 조합하면 1번 블레이드(11)에 걸리게 될 1주기 동안의 하중을 예측할 수 있다는 것을 의미한다. 다시말해 기준 시점이 17.5초를 기준으로 하여 그로부터 1/3주기 이후까지 1번 블레이드(11)에 걸리는 하중은 2번 블레이드에서 이미 측정된 하중 값인 B구간의 값과 동일하며, 1/3주기부터 2/3주기까지 1번 블레이드(11)에 걸리는 하중은 3번 블레이드에서 이미 측정된 하중 값인 C구간의 값과 동일하며, 2/3주기부터 1주기까지 1번 블레이드(11)에 걸리는 하중은 미리 측정되었던 1번 블레이드에서 이미 측정된 하중 값인 A구간의 값과 동일하게 된다. 이러한 방식으로 블레이드(10)에 걸리는 하중의 값을 미리 측정한 하중의 값에 의하여 예측할 수 있다.

도 6은 블레이드(10)에서 측정한 하중 정보를 이용하여 불균일 정상풍에서의 블레이드(10)에 가해지는 공력하중을 예측한 것을 나타내는 도면이고, 도 5와 다른 점은 하중 예측 주기가 1주기가 아니라 4주기라는 것이다. 도 6은 따라서 4/3주기 전부터 측정된 하중신호를 이용하여 하중을 예측하여 하중 예측 가능 시간을 4주기까지 확장한 것을 나타내며 이는 다음의 <수식 4>로 나타낼 수 있다.

<수식 4>

도 6은 <수식 4>를 도 5와 마찬가지 방식으로 적용하여 도시한 것이다.

도 7은 풍력 터빈(1)의 하나의 블레이드를 제어하는 데에 사용되는 데이터 및 제어 과정을 나타내는 도면으로, 즉 도 7은 도 5와 도 6에 도시된 하중 예측을 다른 방식으로 표현한 것이다. 도 7에서는 3개의 블레이드를 가지고 있는 풍력 터빈(1)을 예를 들어 설명하고 있기 때문에, B1과 B4는 같은 블레이드이고, B4는 B1블레이드의 한 주기 전을 나타낸 것이다. B2와 B5는 같은 블레이드이고, B5는 B2 블레이드의 한 주기 전을 나타낸 것이다. B3과 B6은 같은 블레이드이고, B6는 B3 블레이드의 한 주기 전을 나타낸 것이다. B1의 피치각을 제어하기 위한 과정을 설명하도록 한다. B1의 피치각을 제어하기 위해 B2 ~ Bn까지의 블레이드의 측정 하중값을 이용할 수 있고, 이때 n의 값은 임의로 설정할 수 있다. 그리고, B2 ~ Bn까지의 블레이드에서 하중값이 센서(20)에서 측정되고 이 하중값과 B2 ~ Bn까지의 블레이드에 걸리는 하중 측정시의 피치각의 값이 데이터 저장부(51)에 저장된다. 그리고, 데이터 저장부(51)에 저장된 값이 하중 환산부(52)에 입력되고, 하중 환산부(52)는 특정 피치각에 대하여 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산한다. 예측 하중 신호 생성부(53)는 하중 환산부(52)로부터 환산 하중을 입력 받고, 이를 기초로 하여 예측 하중 신호를 생성하게 된다. 예측 하중 신호는 예측 하중 신호 변조부(54)에 입력되고, 예측 하중 신호 변조부(54)는 풍속의 변화가 너무 빨라서 이러한 빠른 변화에 즉각 대응하여 피치 제어를 할 수 없게 하는 바람의 성분은 무시하고, 피치 제어가 실제적으로 가능한 바람의 성분만으로 하중을 변조하여 예측 하중 신호 변조값을 계산한다. 그리고, 제어 신호 생성부(60)는 예측 하중 신호 변조부(54)가 없는 경우에는 예측 하중 신호 생성부(53)로부터 예측 하중 신호를 입력 받고, 예측 하중 신호 변조부(54)가 있는 경우에는 예측 하중 신호 변조부(54)로부터 예측 하중 신호 변조값을 입력 받게 된다. 따라서, 제어 신호 생성부(60)는 예측 하중 신호 또는 예측 하중 신호 변조값을 입력받아 제어 신호를 생성한다. 이 과정이 B1 블레이드의 피치를 제어하기 위한 과정이다. B2 블레이드 또는 B3 블레이드의 피치를 제어하기 위한 과정도 이와 동일한 방식이다. 한편, B1, B2, B3를 제어하기 위한 제어 신호 생성부(60)는 도 7에서 도시되듯이 3개의 독립된 구성일 수도 있고, B1, B2, B3를 모두 제어하는 하나의 구성일 수도 있다.

도 8은 풍력 터빈(1) 블레이드(10)의 피치 제어 방법의 순서도이다. 도 8은 도 7에서 설명한 블레이드(10) 피치각의 제어 방법을 쉽게 이해할 수 있도록 간략하게 나타낸 것이다.

블레이드(10) 피치 제어 방법의 순서는 다음과 같다. 메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드(10)에 걸리는 하중을 측정하는 하중 측정 단계(S1), 데이터 저장단계(S2a), 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산하는 하중 환산 단계(S2b), 환산 하중의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성 단계(S2c), 예측 하중 신호 생성 단계로부터의 예측 하중 신호를 변조하여 예측 하중 신호 변조값을 계산하는 예측 하중 신호 변조 단계(S2d), 블레이드(10)를 제어하기 위하여 변조된 예측 하중의 값에 기초하여 제어신호를 생성하는 제어신호 생성 단계(S3), 제어 신호 생성 단계로부터의 제어 신호에 기초하여 블레이드(10)의 피치를 제어하는 피치 구동 단계(S4)를 포함한다. 그리고, (S2a), (S2b), (S2c), (S2d)의 단계를 통틀어서 측정된 하중의 값에 기초하여 블레이드(10)에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측 단계(S2)라고 한다.

도 8의 풍력 터빈(1) 블레이드(10)의 피치 제어 방법은 지금까지 설명한 내용을 참조하면 당업자가 쉽게 알 수 있을 것이다.

예측 하중 신호 변조부(54)는 앞서 설명한 하중 예측 하중신호 생성부로부터의 예측 하중을 변조하여 예측 하중 신호 변조값을 계산한다. 예측 하중 신호를 어떻게 변조하는지, 변조된 예측 하중 신호가 어떤 의미를 갖는지에 대해서 자세하게 설명하기로 한다.

이제, 예측 하중 신호 변조 단계 또는 예측 하중 신호 변조부(54)에 대하여 더욱 자세하게 알아볼 필요가 있다. 왜냐하면 바람은 실제로 불균일 정상풍으로 불지 않고 시시각각 풍속과 방향이 변하며 변화 속도도 불규칙적이고, 그 변화의 폭도 일정하지 않기 때문에, 이상적인 불균일 정상풍뿐만 아니라 실제로 부는 바람에도 대응할 수 있어야 하기 때문이다. 그리고, 실제의 바람이라도 불균일 정상풍에 가까운 경우라면 예측 하중 신호 변조 단계 또는 예측 하중 신호 변조부(54)가 없어도 무방하지만, 불균일 정상풍과 상당히 동떨어진 바람이 부는 경우라면 예측 하중 신호 변조 단계 또는 예측 하중 신호 변조부(54)가 필요하다. 따라서 예측 하중 신호 변조 단계 또는 예측 하중 신호 변조부(54)에 대하여 지금부터 더욱 자세히 살펴보기로 한다.

도 9는 하나의 블레이드(10)에 실제로 가해질 공력 하중을 나타내는 도면이며, 바람은 도 9에 도시된 것처럼 시간에 따라 변화하는 것이 일반적이다. 따라서, 실제로 부는 바람에 본 발명에서 설명된 하중 예측 방법을 적용하려면 도 5와 도 6에서와 같이 각 블레이드(10)에서 측정된 하중신호의 단순한 조합하는 것으로는 예측 하중 신호를 생성할 수 없다. 왜냐하면 각 블레이드(10)의 하중 신호를 단순히 조합한다면 그림 9와 같이 예측 하중에 필연적으로 불연속 구간이 발생하기 때문이다. 그래서 이러한 불연속 구간을 제거하고 불필요한 주파수 성분을 제거하는 예측 하중 변조부가 필요하다. 변조과정은 다음과 같은 <수식 5>로 표현할 수 있다.

<수식 5>

여기서

,

이고,

은 변조된 하중신호로서 필요없는 극히 빠르게 변화하는 바람의 성분을 제거한 것을 나타내고,

는 실제 측정된 하중 값으로서 극히 빠르게 변화하는 바람의 성분까지 모두 포함되어 있는 것을 나타낸다. Ω는 정격속도, T (= 2π/Ω)는 블레이드(10)의 회전 주기,

,

은 계수로서 <수식 5>의 각 항의 가중치를 나타낸다.

도 10은 하나의 블레이드(10)에 가해지는 변조된 공력 하중을 나타내는 도면이고, 이는 <수식 5>를 나타낸 것이다. 따라서 풍속이 실제로 변화하는 상태에서 블레이드(10)에 걸리는 하중은 도 9와 같이 예측이 되고, 도 5 또는 도 6에 대한 설명과 마찬가지 방법을 통하여 블레이드(10)에 걸리게 될 하중을 예측할 수 있다. <수식 5>에서 N의 값이 커질수록 도 10은 도 9에 가까워지는데 실제로 블레이드(10)의 피치각을 제어하기 위하여 N의 값을 크게 할수록 제어 효율이 높아진다고는 볼 수 없다. 왜냐하면 피치각을 구동시키는 피치구동부의 모터의 구동 속도를 고려해야 하기 때문에 너무 짧은 시간에 여러 번 피치각을 제어하는 것은 피치구동부에 무리를 줄 수 있고, 실제로 그만큼 짧은 시간에는 피치구동이 어려울 수 있기 때문이다. 따라서, N의 값을 적절히 조정하는 것이 필요하며 N의 적정값은 피치구동부의 성능에 따라서 달라질 수 있음을 당업자는 당연히 알 수 있을 것이다. 만약 피치구동부의 성능이 뛰어나서 빠르게 피치를 변화시킬 수 있다면 N의 값을 높여도 되고 이 경우는 실제 바람에 더욱 잘 대응하여 블레이드(10)의 피치를 제어할 수 있다. 그러나 피치구동부의 성능이 그다지 뛰어나지 않다면 빠르게 피치를 변화시킬 수 없고, N의 값을 높여도 실제 바람에 대응하여 블레이드(10)의 피치를 변화시키지 못하게 되며, 따라서 원하는 시점보다 느린 시점에 블레이드(10)의 피치를 제어하게 된다면 N의 값을 낮게 하여 제어하는 것보다 오히려 실제 바람에 대하여 대응을 더 못하는 상황이 벌어질 수 있다. 따라서 N의 적정값이 피치구동부의 성능에 따라서 달라진다는 의미는 이와 같이 이해하면 된다.

풍속이 어느 정도의 빈도로 변하게 되느냐에 따라서 본 발명에서 설명된 하중 예측의 정밀도가 달라지게 되는데 풍력 터빈(1)의 정격속도가 Ω라고 하고 블레이드(10)의 갯수가 3개라고 할 때 3Ω 이하의 빈도로 풍속이 바뀌게 된다면 하중 예측이 가장 정확하게 된다. 만약 블레이드(10)의 개수가 4개라고 하면 4Ω 이하의 빈도로 풍속이 바뀌게 될 때 하중 예측이 가장 정확하게 된다. 따라서, 본 발명에서 설명한 하중 예측은 풍력 터빈(1)의 정격속도가 빠를수록 블레이드(10)의 개수가 많을수록 정밀도가 높아지게 된다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 풍력 터빈 10 : 블레이드
11 : 1번 블레이드 12 : 2번 블레이드
13 : 3번 블레이드 20 : 센서
40 : 메인 로터 50 : 하중 예측부
51 : 데이터 저장부 52 : 하중 환산부
53 : 예측 하중 신호 생성부 54 : 예측 하중 신호 변조부
60 : 제어 신호 생성부 70 : 피치 구동부

Claims

메인 로터;
상기 메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드;
상기 블레이드 각각에 걸리는 하중을 측정하는 센서;
상기 측정된 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측부;
상기 예측 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및
상기 제어신호 생성부로부터의 제어신호에 기초하여 상기 블레이드 각각의 피치를 제어하는 피치 구동부;
를 포함하며,
상기 하중 예측부는,
특정 시점에서 측정된 모든 블레이드의 하중 값을 이용하여, 어느 하나의 블레이드가 상기 특정 시점에서 하중 값이 측정된 자신 또는 다른 블레이드의 위치를 지날 때 걸리게 될 예측 하중을 계산하는,
풍력 터빈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하중 예측부는 상기 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산하는 하중 환산부를 포함하는,
풍력 터빈.
제3항에 있어서,
상기 하중 예측부는 상기 하중 환산부로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성부를 더 포함하고,
상기 제어 신호 생성부는 상기 생성된 예측 하중 신호를 받아 상기 제어신호를 생성하는,
풍력 터빈.
제3항에 있어서,
상기 하중 예측부는 상기 하중 환산부로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성부 및;
상기 예측 하중 신호의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호 변조값을 계산하는 예측 하중 신호 변조부를 더 포함하고,
상기 제어 신호 생성부는 상기 예측 하중 신호 변조값을 받아 상기 제어신호를 생성하는,
풍력 터빈.
메인로터에 일단이 기계적으로 연결되는 둘 이상의 블레이드 각각에 걸리는 하중을 측정하는 하중 측정 단계;
상기 측정된 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 걸리게 될 예측 하중을 계산하는 하중 예측 단계;
상기 예측 하중의 값에 기초하여 상기 블레이드 각각에 대한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성 단계; 및
상기 제어신호 생성 단계로부터의 제어신호에 기초하여 상기 블레이드 각각의 피치를 제어하는 피치 구동 단계;
를 포함하며,
상기 하중 예측 단계는,
특정 시점에서 측정된 모든 블레이드의 하중 값을 이용하여, 어느 하나의 블레이드가 상기 특정 시점에서 하중 값이 측정된 자신 또는 다른 블레이드의 위치를 지날 때 걸리게 될 예측 하중을 계산하는,
풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 하중 예측 단계는 상기 측정된 하중의 값을 기준 피치각에 대한 하중의 값으로 환산하여 환산 하중을 계산하는 하중 환산 단계를 포함하는,
풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 하중 예측 단계는 상기 하중 환산 단계로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성 단계를 더 포함하고,
상기 제어 신호 생성 단계는 상기 생성된 예측 하중 신호를 받아 상기 제어신호를 생성하는,
풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 하중 예측 단계는 상기 하중 환산 단계로부터의 환산 하중의 값을 기초로 예측 하중 신호를 생성하는 예측 하중 신호 생성 단계 및;
상기 예측 하중 신호의 값을 기초로 하여 예측 하중 신호 변조값을 계산하는 예측 하중 신호 변조 단계를 더 포함하고,
상기 제어 신호 생성 단계는 상기 예측 하중 신호 변조값을 받아 상기 제어신호를 생성하는,
풍력 터빈 블레이드의 피치 제어 방법.