KR101318167B1 - System and method for controlling wind power generator - Google Patents

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KR101318167B1
KR101318167B1 KR1020120048931A KR20120048931A KR101318167B1 KR 101318167 B1 KR101318167 B1 KR 101318167B1 KR 1020120048931 A KR1020120048931 A KR 1020120048931A KR 20120048931 A KR20120048931 A KR 20120048931A KR 101318167 B1 KR101318167 B1 KR 101318167B1
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김종실
이효재
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주식회사 엘시스
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Abstract

PURPOSE: A system and a method for controlling a wind power generator are provided to lighten the database of multiple control modules and to stably operate the wind power generator by removing monitoring data stored in multiple control modules after the monitoring data is transmitted from the control modules to the control system. CONSTITUTION: A system for controlling a wind power generator (100) comprises a database (220), a data transceiving part (210), and a control part (230). The data transceiving part transceives data between multiple control modules of the wind power generator. The control part synchronizes the data inputted from the data transceiving part and compares the synchronized data with the data stored in the control modules. The control part transmits a data deletion command or data retransmission command to the control modules according to the compared results. [Reference numerals] (210) Data transceiving part; (220) Database; (230) Control part

Description

풍력 발전기의 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING WIND POWER GENERATOR}CONTROL SYSTEM AND METHOD OF WIND GENERATOR {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전기의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 풍력 발전기의 데이터베이스를 경량화할 수 있는 풍력 발전기의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a control system and method of a wind generator, and more particularly to a control system and method of a wind generator capable of lightening the database of the wind generator.

최근 에너지 위기와 화석 연료의 가격 상승에 따라 대체 에너지에 대한 관심이 커지고 있는 가운데, 자연 바람에 의해 얻을 수 있는 풍력 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 풍력 발전은 기존의 에너지를 대체할 것으로 부각되며 고성장세를 지속하고 있고, 2005년 이후 신규 발전용량은 연평균 36%로 고성장하고 있는 추세이다.With the recent energy crisis and rising prices of fossil fuels, interest in alternative energy is increasing, and interest in wind energy that can be obtained by natural wind is increasing. Accordingly, wind power generation is expected to replace existing energy and continues to grow rapidly. Since 2005, new generation capacity has been growing at an average annual rate of 36%.

이러한 풍력 에너지를 보다 효율적으로 생산하기 위해 대용량 풍력 발전과 중소형 또는 가정용 풍력 발전으로 구분하여 부분적으로 연구 개발을 진행하고 사업화를 추진하고 있다. 이와 같은 풍력 발전은 어느 곳에서나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁이 가능한 수준의 신 에너지 발전 기술이다.In order to produce such wind energy more efficiently, it is divided into large-scale wind power generation and small and medium-sized or home wind power generation, and is partially researching and developing and promoting commercialization. Such wind power generation uses no-pollution and indefinite winds scattered everywhere, so it has little impact on the environment and can efficiently use the land, and in the case of large-scale power generation, the power generation unit also competes with existing power generation methods. This is a possible level of new energy generation technology.

풍력 발전기에는 여러 요소부품들을 제어, 모니터링하기 위한 복수의 제어 모듈이 구비되는데, 예를 들어, 나셀의 제어 모듈, 타워의 제어 모듈 등이 이에 해당된다. 각 제어 모듈에는 풍력 발전기의 운영상태에 따라 모니터링 데이터, 측정값, 시스템 제어 등을 결정하는 다양한 파라미터가 저장될 수 있다. 특히 풍력 발전기의 핵심 요소인 나셀은, 증속기, 발전기, 전력 변환기, 요 시스템 등을 포함하여 이루어지는데 이들 각각에 대한 제어 및 모니터링을 수행하여야 하므로 방대한 데이터를 실시간으로 처리하게 된다. The wind generator is provided with a plurality of control modules for controlling and monitoring various component parts, for example, a control module of a nacelle, a control module of a tower, and the like. Each control module may store various parameters that determine monitoring data, measured values, system control, etc. according to the operating state of the wind generator. In particular, the nacelle, which is a core element of a wind generator, includes a speed increaser, a generator, a power converter, a yaw system, and the like, each of them needs to be controlled and monitored to process a huge amount of data in real time.

그러나, 풍력 발전기에 구비되는 각 제어 모듈에 일반적으로 장착되는 소형의 산업용 PC는 성능 및 가용 데이터량에 한계가 있으므로, 상술한 바와 같이 방대한 양의 데이터를 처리 및 저장하게 되면 오류가 발생할 수 있고, 관리자의 잦은 유지보수가 필요하게 되는 문제점이 있었다.
However, since a small industrial PC generally mounted on each control module of the wind generator has limitations in performance and amount of available data, an error may occur when processing and storing a large amount of data as described above. There was a problem that requires frequent maintenance of the administrator.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 풍력 발전기에 저장되는 데이터를 제어 시스템에서 통합 저장하고 풍력 발전기에서는 삭제함으로써 풍력 발전기를 안정적으로 운용할 수 있는 풍력 발전기의 제어 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, a control system and method for a wind generator that can stably operate a wind generator by integrating and storing data stored in a wind generator in a control system and deleting the wind generator. The purpose is to provide.

본 발명에 따른 일실시예인 풍력 발전기의 제어 시스템은 데이터베이스, 풍력 발전기에 포함되는 복수의 제어 모듈과 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부 및 상기 데이터 송수신부로부터 입력되는 데이터를 동기화하고, 동기화한 데이터를 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 제어부를 포함한다. The control system of a wind generator according to an embodiment of the present invention is a database, a data transmission and reception unit for transmitting and receiving data with a plurality of control modules included in the wind generator and the data input from the data transmission and reception unit, the synchronized data And a control unit which transmits a data delete command or a data retransmission command to the control module according to the comparison result in comparison with the data stored in the control module.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 제어부는 상기 비교 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 일치하면, 상기 동기화한 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하고 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an aspect of an embodiment of the present invention, the control unit stores the synchronized data in the database when the synchronized data and the data stored in the control module match, as a result of the comparison. The data deletion command may be transmitted.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 제어부는 상기 비교 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 상이하면, 상기 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the control unit transmits a data retransmission command to the control module when the result of the comparison is different between the synchronized data and the data stored in the control module. Can be.

본 발명에 따른 다른 실시예인 풍력 발전기의 제어 방법은 풍력 발전기에 구비되는 복수의 제어 모듈로부터 데이터를 수신하는 단계, 수신한 데이터를 동기화하는 단계, 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터를 상호 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a control method of a wind generator, the method comprising: receiving data from a plurality of control modules provided in a wind generator, synchronizing the received data, synchronizing the data stored in the control module with the data; And comparing the data with each other and transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module according to the comparison result.

본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계는 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 일치하면, 상기 동기화한 데이터를 데이터베이스에 저장하고 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an aspect of another embodiment according to the present invention, the step of transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module according to the comparison result, if the synchronized data and the data stored in the control module match And storing the synchronized data in a database and transmitting a data delete command to the control module.

본 발명에 따른 다른 실시예의 일태양에 의하면, 상기 비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계는 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 상이하면, 상기 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, the step of transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module according to the comparison result, if the data stored in the synchronized data and the control module is different The data retransmission command may be transmitted to the control module.

상기와 같은 본 발명은, 풍력 발전기에 구비되는 복수의 제어 모듈에 저장된 모니터링 데이터가 제어 시스템으로 오류없이 전송된 경우, 전송된 데이터를 제어 시스템에 저장하고 복수의 제어 모듈로부터는 삭제함으로써, 각 제어 모듈의 데이터베이스를 경량화하고 풍력 발전기의 안정적인 운용이 가능하며 각 제어 모듈에 분산되어 있는 데이터를 통합 관리할 수 있는 이점이 있다.
The present invention as described above, when the monitoring data stored in the plurality of control modules provided in the wind generator is transmitted without error to the control system, by storing the transmitted data in the control system and delete from the plurality of control modules, each control The module's database is lighter, the wind turbine can be operated stably, and the data distributed in each control module can be integrated and managed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기의 제어 시스템을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기의 제어 방법을 설명하기 위한 순서흐름도이다.
1 is an exemplary view for explaining a control system of a wind generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a control method of a wind generator according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, a mobile terminal according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기의 제어 시스템을 설명하기 위한 일예시도이다. 1 is an exemplary view for explaining a control system of a wind generator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 풍력 발전기(100)와 원격지에서 풍력 발전기(100)를 모니터링, 제어하는 제어 시스템(200)이 도시된다. Referring to FIG. 1, there is shown a wind turbine 100 and a control system 200 for monitoring and controlling the wind generator 100 at a remote location.

도 1에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기(100)는 다수의 블레이드(110), 허브(120)를 통해 다수의 블레이드와 연결되어 있으며 블레이드(110)의 회전에 따라 회전되는 주축(130), 주축(130)에 의해 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 나셀(140), 나셀(140)을 지지하기 위하여 지면에 세워진 소정 높이의 타워(150)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the wind generator 100 is connected to a plurality of blades through a plurality of blades 110 and a hub 120, and a main shaft 130 and a main shaft rotated according to the rotation of the blades 110. It is configured to include a nacelle 140 for generating electricity by using a rotational force by the 130, a tower 150 of a predetermined height standing on the ground to support the nacelle 140.

블레이드(110)는 바람의 운동 에너지를 회전 에너지로 변환시키는 것으로서, 일반적으로 3개의 블레이드가 사용된다. 각각의 블레이드(110)는 에너지를 최대한으로 흡수할 수 있도록 설계되어 있으나 소정의 속도 이상에서는 블레이드 및 풍력 발전기에 걸리는 부하를 줄이기 위해 피치를 조정하여 블레이드(110)가 흡수하는 에너지 비율을 줄이게 된다. The blade 110 converts the kinetic energy of the wind into rotational energy, and generally three blades are used. Each blade 110 is designed to absorb energy as much as possible, but at a predetermined speed or more, the blades 110 adjust the pitch to reduce the energy ratio absorbed by the blade 110.

허브(120)는 블레이드(110)와 주축(130)을 연결하는 요소로서, 3개의 블레이드에서 발생하는 굽힘 모멘트를 지지한다. The hub 120 is an element connecting the blade 110 and the main shaft 130 to support bending moments generated by the three blades.

주축(130)(main shaft)은 블레이드(110)의 회전력을 나셀(140), 보다 상세하게는 나셀(140)에 구비되는 증속기(141)로 전달한다. The main shaft 130 transmits the rotational force of the blade 110 to the nacelle 140, and more particularly, to the speed increaser 141 provided in the nacelle 140.

나셀(140)(nacelle)은 블레이드(110)의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 요소로서, 증속기(141)(gearbox), 발전기(143)(generator), 나셀 제어 모듈(145), 요 시스템(147)(yaw system)을 포함한다. Nacelle 140 (nacelle) is an element that converts the rotational force of the blade 110 into electrical energy, the gearbox 141 (gearbox), generator (143) (generator), nacelle control module 145, yaw system ( 147) (yaw system).

증속기(141)는 주축(130)과 발전기(143) 사이에 구비되어, 블레이드(110)에서 발생된 회전력을 발전기(143)로 전달한다. 저회전, 고토크의 입력 동력을 고회전, 저토크의 출력 동력으로 변환한다. The speed increaser 141 is provided between the main shaft 130 and the generator 143 to transmit the rotational force generated by the blade 110 to the generator 143. The input power at low rotation and high torque is converted to the output power at high rotation and low torque.

발전기(143)는 블레이드(110)에서 발생되어 증속기(141)를 통해 전달되는 회전력(즉, 회전 에너지)을 변환하여 전기 에너지를 생성한다. 발전기(143)의 종류로는, 농형 유도 발전기, 권선형 유도 발전기, 이중여자 유도 발전기, 영구 자석형 동기 발전기 등이 있다. 발전기(143)에서 생성된 전기 에너지를 전력 계통에 적합하도록 변환하는 전력 변환기(도시하지 않음)가 구비될 수 있으며, 상기 전력 변환기를 통해 적정한 크기로 변환된 전기 에너지가 계통으로 공급된다. The generator 143 generates electric energy by converting rotational force (that is, rotational energy) generated by the blade 110 and transmitted through the speed increaser 141. Examples of the generator 143 include a squirrel cage induction generator, a winding induction generator, a double excitation induction generator, a permanent magnet synchronous generator, and the like. A power converter (not shown) may be provided to convert the electric energy generated by the generator 143 to be suitable for the electric power system, and the electric energy converted into an appropriate size is supplied to the electric system through the electric power converter.

나셀 제어 모듈(145)은 바람이 블레이드(110)의 회전면에 대하여 직각 방향이 되도록 하여 풍력 발전기(100)가 최적의 출력을 얻도록 하기 위해 풍향에 따라 블레이드(110)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전하도록 하고, 차단풍속 이상에서는 풍력 발전의 보호를 위해 브레이크 작용을 한다. The nacelle control module 145 rotates the blade 110 clockwise or counterclockwise according to the wind direction so that the wind is perpendicular to the plane of rotation of the blade 110 so that the wind generator 100 obtains the optimum output. It rotates and brakes to protect wind power above blocking wind speed.

나셀 제어 모듈(145)은 상술한 기능을 수행하기 위하여, 각종 모니터링 데이터를 수집하여 저장하는데, 예를 들어, 블레이드(110)의 회전속도, 풍속, 풍향, 발전기(143)의 온도, 출력 전력량, 블레이드(110) 진동, 케이블 꼬임의 정도에 따른 요잉 각도, 브레이크의 마모 상태 정보, 블레이드(110)의 피치각 등을 저장한다. The nacelle control module 145 collects and stores various monitoring data in order to perform the above-described functions, for example, the rotational speed, the wind speed, the wind direction, the temperature of the generator 143, the output power amount, Blade 110 stores the vibration, yawing angle according to the degree of cable twist, wear state information of the brake, pitch angle of the blade 110 and the like.

요 시스템(147)은 주축(130)이 바람이 불어오는 방향에 일치하도록 제어하는 구성으로서, 모터, 기어, 베어링, 브레이크 등으로 이루어진다. 요 시스템(147)은 나셀(140) 후방에 장착되는 풍향 센서(도시하지 않음)의 센싱 신호에 의해 자동으로 제어되는 것이 일반적이다. The yaw system 147 is configured to control the main shaft 130 to match the direction in which the wind blows, and is composed of a motor, a gear, a bearing, a brake, and the like. The yaw system 147 is generally controlled automatically by a sensing signal from a wind direction sensor (not shown) mounted behind the nacelle 140.

타워(150)는 블레이드(110)와 나셀(140)을 지지하는 구조물로서, 양질의 바람을 이용할 수 있도록 블레이드(110)와 나셀(140)을 지상에서부터 일정한 높이에 위치시키도록 한다. 타워(150)는 타워 제어 모듈(151)을 포함할 수 있는데, 타워 제어 모듈(151)은 타워(150)에 대한 전반적인 제어를 수행하고, 타워(150)의 진동, 타워(150) 내부의 온도 등에 관한 모니터링 데이터를 저장한다. Tower 150 is a structure for supporting the blade 110 and the nacelle 140, so that the blade 110 and the nacelle 140 to be positioned at a constant height from the ground to use a good wind. The tower 150 may include a tower control module 151. The tower control module 151 performs overall control of the tower 150, vibrates the tower 150, and temperature inside the tower 150. Store monitoring data about the data.

상술한 바와 같은 구성을 포함하는 풍력 발전기(100)는 주축(130)에 연결된 다수의 블레이드(110)가 바람의 운동 에너지에 의해 회전됨에 따라 주축(130)이 함께 회전하고, 증속기(141)에 의해 증속된 후, 발전기(143)에 의해 전기 에너지를 생성함으로써 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기능을 수행한다.
Wind generator 100 having a configuration as described above, as the plurality of blades 110 connected to the main shaft 130 is rotated by the kinetic energy of the wind, the main shaft 130 rotates together, the speed increaser 141 After being accelerated by, by generating electrical energy by the generator 143 performs a function of converting the kinetic energy of the wind into electrical energy.

제어 시스템(200)은 일반적으로 풍력 발전기(100)와 소정 거리 이격된 원격지에서 풍력 발전기(100)를 모니터링, 제어하는 기능을 수행한다. 제어 시스템(200)은 풍력 발전기(100)에 구비되는 복수의 제어 모듈(예를 들어, 나셀 제어 모듈, 타워 제어 모듈 등)로부터 모니터링 데이터를 수집하고, 수집한 데이터에 기초하여 풍력 발전기(100)를 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(200)은 데이터 송수신부(210), 데이터베이스(220), 제어부(230)를 포함하여 이루어진다. The control system 200 generally monitors and controls the wind generator 100 at a remote location spaced a predetermined distance from the wind generator 100. The control system 200 collects monitoring data from a plurality of control modules (eg, nacelle control module, tower control module, etc.) included in the wind generator 100, and based on the collected data, the wind generator 100. Can be controlled. As shown in FIG. 1, the control system 200 includes a data transceiver 210, a database 220, and a controller 230.

데이터 송수신부(210)는 풍력 발전기(100)로부터 데이터를 수신하거나 풍력 발전기(100)로 명령을 전송한다. 데이터 송수신부(210)는 풍력 발전기(100)로부터 주기적으로, 또는 관리자의 요청에 따라 수시로 상기 데이터를 수신할 수 있다. The data transceiver 210 receives data from the wind generator 100 or transmits a command to the wind generator 100. The data transceiver 210 may receive the data periodically from the wind generator 100 or at the request of an administrator.

데이터베이스(220)는 제어부(230)의 제어에 따라 데이터 송수신부(210)를 통하여 풍력 발전기(100)로부터 수신되는 데이터 등을 저장한다. The database 220 stores data received from the wind generator 100 through the data transceiver 210 under the control of the controller 230.

제어부(230)는 데이터 송수신부(210)로부터 입력되는 데이터를 동기화하고, 동기화한 데이터에 대한 신뢰성 판단 과정을 수행한다. 상기 신뢰성 판단 과정이란, 상기 동기화한 데이터와 풍력 발전기(100)의 복수의 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터의 일치 여부를 비교하는 과정을 나타낸다. 비교 결과에 따라 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송한다. The controller 230 synchronizes data input from the data transceiver 210 and performs a reliability determination process on the synchronized data. The reliability determination process refers to a process of comparing or not matching the synchronized data with data stored in a plurality of control modules of the wind power generator 100. The data delete command or the data retransmission command is transmitted to the control module according to the comparison result.

제어부(230)는 상기 비교 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 복수의 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 일치하는 경우, 즉, 신뢰성 판단 결과가 정상인 경우에 상기 동기화한 데이터를 데이터베이스(220)에 저장하고 상기 복수의 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송한다. The controller 230 stores the synchronized data in the database 220 when the synchronized data matches the data stored in the plurality of control modules, that is, when the reliability determination result is normal. The data delete command is transmitted to the plurality of control modules.

제어부(230)는 상기 비교 결과, 동기화한 데이터와 상기 복수의 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 상이한 경우, 즉, 신뢰성 판단 결과가 이상인 경우에 상기 복수의 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송한다. The controller 230 transmits a data retransmission command to the plurality of control modules when the synchronized data and the data stored in the plurality of control modules are different, that is, when the reliability determination result is abnormal.

이와 같이, 제어 시스템(200)은 풍력 발전기(100)의 복수의 제어 모듈로부터 데이터를 수신하고, 수신한 데이터에 대한 신뢰성 판단이 정상인 경우, 상기 데이터를 제어 시스템(200)의 데이터베이스(220)에 저장하고, 풍력 발전기(100)의 상기 제어 모듈에서는 삭제하도록 제어함으로써 풍력 발전기(100)의 각 제어 모듈의 안정적인 운용을 가능하게 하며, 각 제어 모듈에 분산되어 있는 데이터를 통합 관리할 수 있다.
As such, the control system 200 receives data from the plurality of control modules of the wind generator 100, and when the reliability determination of the received data is normal, the control system 200 transmits the data to the database 220 of the control system 200. By storing and controlling the control module of the wind power generator 100 to delete the data, the stable operation of each control module of the wind power generator 100 may be performed, and data distributed in each control module may be integrated and managed.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기의 제어 방법을 설명하기 위한 순서흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a control method of a wind generator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제어 시스템(200)은 데이터 송수신부(210)를 통하여 풍력 발전기(100)에 포함되는 복수의 제어 모듈로부터 모니터링 데이터를 수신한다(S10). 상기 복수의 제어 모듈은 도 1에 도시된 나셀 제어 모듈, 타워 제어 모듈 등을 나타내며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 모니터링 데이터는 블레이드(110)의 회전속도, 풍속, 풍향, 발전기(143)의 온도, 출력 전력량, 블레이드(110) 진동, 케이블 꼬임의 정도에 따른 요잉 각도, 브레이크의 마모 상태 정보, 블레이드(110)의 피치각 정보, 타워(150)의 진동, 타워(150) 내부의 온도 등을 포함한다. 제어 시스템(200)은 주기적으로 또는 관리자의 제어에 따라 수시로 상기 모니터링 데이터를 상기 복수의 제어 모듈로부터 수신할 수 있다. Referring to FIG. 2, the control system 200 receives monitoring data from a plurality of control modules included in the wind generator 100 through the data transceiver 210 (S10). The plurality of control modules represent a nacelle control module, a tower control module, and the like shown in FIG. 1, but are not limited thereto. The monitoring data is the rotational speed of the blade 110, wind speed, wind direction, temperature of the generator 143, output power, blade 110 vibration, yaw angle according to the degree of cable twist, wear state information of the brake, blade 110 Pitch angle information), the vibration of the tower 150, the temperature inside the tower 150, and the like. The control system 200 may receive the monitoring data from the plurality of control modules periodically or at any time under the control of an administrator.

제어 시스템(200)은 상기 S10단계에서 수신한 상기 모니터링 데이터를 동기화하고(S20), 동기화한 데이터에 대한 신뢰성을 판단한다. 즉, 상기 동기화한 데이터를 풍력 발전기(100)의 상기 복수의 제어 모듈에 저장된 모니터링 데이터와 비교하여, 양자의 일치 여부를 판단한다(S30).The control system 200 synchronizes the monitoring data received in step S10 (S20), and determines the reliability of the synchronized data. That is, the synchronized data is compared with the monitoring data stored in the plurality of control modules of the wind power generator 100 to determine whether they match (S30).

상기 S30단계의 판단 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 복수의 제어 모듈에 저장된 모니터링 데이터가 일치하는 경우, 즉, 신뢰성 판단 결과가 정상인 경우에, 제어 시스템(200)은 상기 동기화한 데이터를 데이터베이스(220)에 저장하고 상기 복수의 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송한다(S40). As a result of the determination in step S30, when the synchronized data and the monitoring data stored in the plurality of control modules match, that is, when the reliability determination result is normal, the control system 200 stores the synchronized data in the database 220. ) And transmits a data delete command to the plurality of control modules (S40).

상기 S30단계의 판단 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 복수의 제어 모듈에 저장된 모니터링 데이터가 상이한 경우, 즉, 신뢰성 판단 결과가 이상인 경우에, 제어 시스템(200)은 상기 복수의 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송한다(S50). When the synchronized data and the monitoring data stored in the plurality of control modules are different from each other, that is, when the reliability determination result is abnormal, the control system 200 commands to retransmit data to the plurality of control modules. Transmit (S50).

본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기의 제어 방법에 따르면, 풍력 발전기(100)에 구비되는 복수의 제어 모듈에 저장된 모니터링 데이터가 제어 시스템(200)으로 오류없이 전송된 경우, 전송된 데이터가 제어 시스템(200)의 데이터베이스에 저장되고 상기 복수의 제어 모듈로부터는 삭제된다. 따라서, 상기 복수의 제어 모듈이 방대한 양의 데이터를 저장하지 않아도 되므로 풍력 발전기(100)의 데이터베이스를 경량화할 수 있고, 상기 제어 모듈의 가용 데이터량의 초과로 인한 통신 불능, 오류 발생 등을 방지할 수 있으며 풍력 발전기의 안정적인 운용이 가능하다.
According to the control method of the wind generator according to an embodiment of the present invention, when the monitoring data stored in the plurality of control modules provided in the wind generator 100 is transmitted to the control system 200 without error, the transmitted data is controlled Stored in a database of system 200 and deleted from the plurality of control modules. Therefore, since the plurality of control modules do not need to store a large amount of data, it is possible to reduce the database of the wind power generator 100 and to prevent communication inability, an error, etc. due to the excess amount of available data of the control module. And stable operation of the wind generator is possible.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the following claims, as well as equivalents thereof.

100 : 풍력 발전기
110 : 블레이드
120 : 허브
130 : 주축
140 : 나셀
150 : 타워
200 : 제어 시스템
210 : 데이터 송수신부
220 : 데이터베이스
230 : 제어부
100: wind generator
110: blade
120: hub
130: main shaft
140: nacelle
150: tower
200: control system
210: data transmission and reception unit
220: database
230:

Claims (6)

데이터베이스;
풍력 발전기에 구비되는 복수의 제어 모듈과 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부; 및
상기 데이터 송수신부로부터 입력되는 데이터를 동기화하고, 동기화한 데이터를 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 제어부를 포함하는 풍력 발전기의 제어 시스템.
Database;
A data transceiver for transmitting and receiving data with a plurality of control modules provided in the wind generator; And
And a controller for synchronizing data input from the data transmission and reception unit, comparing the synchronized data with data stored in the control module, and transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module according to a comparison result. Control system of wind generator.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비교 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 일치하면, 상기 동기화한 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하고 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 제어 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
As a result of the comparison, if the synchronized data and the data stored in the control module match, the synchronized system stores the synchronized data in the database and transmits a data delete command to the control module. .
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비교 결과, 상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 상이하면, 상기 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 제어 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
And a data retransmission command is transmitted to the control module if the synchronized data is different from the data stored in the control module.
풍력 발전기에 구비되는 복수의 제어 모듈로부터 데이터를 수신하는 단계;
수신한 데이터를 동기화하는 단계;
동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터를 상호 비교하는 단계; 및
비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계를 포함하는 풍력 발전기의 제어 방법.
Receiving data from a plurality of control modules provided in the wind generator;
Synchronizing the received data;
Comparing the synchronized data with data stored in the control module; And
And transmitting the data delete command or the data retransmission command to the control module according to the comparison result.
제4항에 있어서,
상기 비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계는,
상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 일치하면, 상기 동기화한 데이터를 데이터베이스에 저장하고 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 제어 방법.
5. The method of claim 4,
According to the comparison result, the step of transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module,
And if the synchronized data and the data stored in the control module match, storing the synchronized data in a database and transmitting a data delete command to the control module.
제4항에 있어서,
상기 비교 결과에 따라, 상기 제어 모듈로 데이터 삭제 명령 또는 데이터 재송신 명령을 전송하는 단계는,
상기 동기화한 데이터와 상기 제어 모듈에 저장되어 있는 데이터가 상이하면, 상기 제어 모듈로 데이터 재송신 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 제어 방법.
5. The method of claim 4,
According to the comparison result, the step of transmitting a data delete command or a data retransmission command to the control module,
And transmitting the data retransmission command to the control module if the synchronized data is different from the data stored in the control module.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505640B1 (en) 2013-11-01 2015-03-25 대우조선해양 주식회사 Testing system for wind turbine
WO2021153947A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 이지수 Wind power generator having tower crane structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030087712A (en) * 2002-05-09 2003-11-15 주식회사 준마엔지니어링 A Remote Monitoring System of A Wind Power Generator
KR20090101440A (en) * 2006-10-20 2009-09-28 사우스웨스트 윈드파워, 인크. Method and system for deriving wind speed in a stall controlled wind turbine
KR100954090B1 (en) * 2009-10-27 2010-04-23 주식회사 위다스 Health and usage monitoring system for wind turbine
KR101032930B1 (en) * 2010-10-13 2011-05-06 군산대학교산학협력단 The apparatus and method of wind speed estimator for wind turbine generation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030087712A (en) * 2002-05-09 2003-11-15 주식회사 준마엔지니어링 A Remote Monitoring System of A Wind Power Generator
KR20090101440A (en) * 2006-10-20 2009-09-28 사우스웨스트 윈드파워, 인크. Method and system for deriving wind speed in a stall controlled wind turbine
KR100954090B1 (en) * 2009-10-27 2010-04-23 주식회사 위다스 Health and usage monitoring system for wind turbine
KR101032930B1 (en) * 2010-10-13 2011-05-06 군산대학교산학협력단 The apparatus and method of wind speed estimator for wind turbine generation system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505640B1 (en) 2013-11-01 2015-03-25 대우조선해양 주식회사 Testing system for wind turbine
WO2021153947A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 이지수 Wind power generator having tower crane structure

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