KR101358397B1 - 가속도 센서 및 출력 전력에 기반하는 풍력 발전기의 고장진단장치 및 고장 진단 방법 - Google Patents

가속도 센서 및 출력 전력에 기반하는 풍력 발전기의 고장진단장치 및 고장 진단 방법 Download PDF

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Abstract

풍력 발전기의 고장 진단 시스템 및 고장 진단 방법을 공개한다. 본 발명은 적어도 하나의 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 감지하여 전력 신호를 출력하는 전력 측정부, 풍력 발전기 내부에 배치되는 복수개의 가속도 센서를 구비하여 풍력 발전기의 너셀의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하는 센서부 및 전력 신호 및 감지 신호를 수신하고, 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼 및 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스펙트럼과, 전력 스펙트럼 및 감지 스펙트럼 각각에 FFT를 적용한 변환 전력 스펙트럼 및 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 진단부를 포함한다. 따라서 풍력 발전기의 로더 비대칭 및 공력 비대칭을 용이하게 검출할 수 잇을 뿐만 아니라, 불량 구조물을 조기에 진단할 수 있다.

Description

가속도 센서 및 출력 전력에 기반하는 풍력 발전기의 고장진단장치 및 고장 진단 방법{FAULT DETECTION APPATURAS AND METHOD FOR WIND TURBIN BASE ON ACCELERATION SENSOR AND OUTPUT POWER}
본 발명은 풍력 발전기의 고장진단장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 풍력 발전기에 설치된 가속도 센서 및 발전기 출력 전력의 주파수 분석에 기반하는 풍력 발전기의 고장진단장치 및 방법에 관한 것이다.
화석 연료의 고갈 및 원자력 발전의 위험성에 따라 친환경 차세대 발전설비에 대한 요구가 날로 증가하고 있다. 풍력발전은 전력생산을 위해 사용되는 신재생 에너지원 중 가장 빨리 성장하고 있는 분야로 새로 건설되는 풍력발전단지는 전체 전력 생산량에서 많은 부분을 차지해가고 있다.
풍력 발전이란 공기의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환시키고, 이로부터 전기를 얻는 발전 기술을 의미하며, 풍력 발전기는 공기역학에 의해 날개처럼 생긴 로터(Rotro)가 움직임에 의해 발생하는 기계적 운동에너지를 발전기를 통해 전기에너지로 변환하여 전력을 생산한다.
미국 풍력발전 산업은 2009년 말까지 35GW의 연간 설치용량 증가를 목표로 하고 있다. 그러나 이 용량은 동기간의 미국 전체 에너지 요구량의 2% 정도 수준에 머무는 수치이다.(2009년 미국 전체 전력 요구량은 1.75TW, 우리나라는 현재 80GW 수준). 이에 미국 에너지 본부(Department of Energy : DOE)는 풍력발전으로 2030년까지 전체 에너지 수요량의 20%까지 달성할 것을 요구하고 있다. 그러나 이러한 목적을 달성을 위해서는 설계, 제조, 설치 및 유지관리(operation & Management : O&M)등과 같은 다양한 분야에서의 광범위한 연구개발이 필요하다.
특히 고장예지(Prognostics and health management: PHM) 기술은 풍력발전이 더욱 신뢰성 있고 더 많은 에너지의 생산을 보장할 수 있도록 중요한 역할을 할 수 있다. 고장예지 기술의 필요성은 현재 유럽 풍력발전협회(European Wind Energy Association: EWEA)에서 많은 공감대를 형성하고 있으며, 이에 고장예지를 위한 상태 감시 시스템(Condition Monitoring System : 이하 CMS)은 풍력발전 시스템의 유지 관리에 있어서 핵심적이고 중요한 요소로 인지되고 있다.
CMS는 기계 및 전기 장치에서 노후화 정도 및 갑작스런 이상의 발생을 조기에 감지하여, 주요 구성 요소의 고장으로의 파급되는 것을 방지할 수 있다. 또한 주된 구성 요소 이외의 부품에 대한 부작용도 상당히 줄일 수 있다. 결함을 갖는 요소가 동작할 경우 많은 고장의 발생은 검출될 수 있다. 따라서 적절한 수리는 시간 스케쥴에 따라 계획될 수 있으며 즉시 취해질 필요는 없다. 그러므로 CMS의 도입은 고장이 발생된 후의 유지보수 및 정기검사로 인한 운전비용의 절감을 도모할 수 있으며, 또한 고장의 발생을 적기에 예측함으로써 부품수명의 증가 및 안정성을 확보할 수 있다는 장점을 갖는다.
반도체 제조업, 자동차 생산 관련 분야는 이미 CMS를 이용한 고장예지 기술의 도입으로 인해 상당한 이득을 얻고 있으나, 풍력발전 기술의 늦은 활성화 및 수용성 및 고장예지 기술 연구단체에게 실제 풍력발전 시스템의 운전 데이터의 제공이 원활히 이루어지고 있지 않는 점에 의해 풍력발전 분야에서의 고장예지 기술 적용은 아직 미미한 수준이다.
현재 풍력 발전에서 주로 사용되는 CMS는 집중 원격감시 제어(Supervisory Control and Data Acquisition : SCADA) 시스템으로서, SCADA 시스템은 통신 경로상의 아날로그 또는 디지털 신호를 사용하여 원격장치의 상태정보 데이터를 원격소 장치(remote terminal unit)로 수집, 수신ㅇ기록ㅇ표시하여 중앙 제어 시스템이 원격 장치를 감시 제어하는 시스템을 말하며 발전ㅇ송배전시설, 석유화학 플랜트, 제철공정 시설, 공장 자동화 시설 등 여러 종류의 원격지 시설 장치를 중앙 집중식으로 감시 제어하는 시스템이다.
SCADA 시스템의 일예로서 한국 등록특허 제0954090호에는 풍력발전 시스템을 구성하는 구성요소들에 센서를 장착하고, 각 센서에서 출력되는 신호로부터 구성요소들의 피로도와 불량 유무를 판별하는 기술이 개시되어 있다. 특히 각 센서에서 출력되는 신호에 대한 임계치를 설정하여 풍력발전 시스템의 불량 유무를 판별하였다. 그리고 센서로서는 온도계와 압력계, 가속도 센서, 속도 변위 센서 및 중요 구성요소에 대한 진동 상태를 감지하는 바이브레이션 어퀴지션 유닛(Vibration acquistition unit)을 구비하여 불량 유무를 점검하였다. 그러나 상기 특허는 많은 개수의 센서를 구비하여 각 구성요소의 불량 유무를 용이하게 확인할 수 있지만, 센서의 감지 신호에만 의존하므로 공기 역학적 비대칭(이하 공력 비대칭)에 의한 불량인지, 풍력발전 시스템의 불평형에 의한 불량인지 감지하지 못하는 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 풍력 발전기의 출력 전력에 기반하여 공력 비대칭 불량인지 불평형에 의한 비대칭인지 판별할 수 있는 풍력 발전기의 고장진단장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 풍력 발전기의 고장진단 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 풍력 발전기의 고장진단장치는 적어도 하나의 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 감지하여 전력 신호를 출력하는 전력 측정부; 상기 풍력 발전기 내부에 배치되는 복수개의 가속도 센서를 구비하여 상기 풍력 발전기의 너셀의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하는 센서부; 및 상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하고, 상기 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼 및 상기 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스펙트럼과, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼 각각에 FFT를 적용한 변환 전력 스펙트럼 및 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 진단부;를 포함한다.
상기 고장 진단부는 상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하여, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼을 상기 변환 전력 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼으로 변환하는 변환부; 및 상기 전력 스펙트럼, 상기 감지 스펙트럼, 상기 변환 전력 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기의 상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 검출부는 상기 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기가 정상 상태인지 상기 로터 비대칭 상태인지 판별하고, 상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터의 비대칭 상태가 로터 불평형에 의해 야기되었는지 공력 비대칭에 의해 야기되었는지 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 검출부는 상기 감지 스펙트럼을 분석함에 의해 상기 발전기의 로터 블레이드의 비틀림 불량 및 휨 불량을 판별하고, 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 블레이드에 의한 공력 비대칭이 발생하였는지 또는 요(Yaw) 방향이 바람의 방향에 매칭되지 않는 요 스큐가 발생하였는지를 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 검출부는 퍼지 진단 기법을 이용하여 상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 상기 복수개의 가속도 센서로서 상기 풍력 발전기의 상기 너셀의 진동을 3축 방향으로 감지하기 위해 3개의 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 상기 복수개의 가속도 센서로서 상기 풍력 발전기의 상기 너셀의 진동을 3축 방향으로 감지하기 위해 3개의 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 풍력 발전기의 고장진단 방법은 적어도 하나의 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 감지하여 전력 신호를 출력하는 전력 측정부, 상기 풍력 발전기 내부에 배치되는 복수개의 가속도 센서를 구비하여 상기 풍력 발전기의 너셀의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하는 센서부, 및 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 진단부를 포함하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템의 고장 진단 방법에 있어서, 상기 고장 진단부가 상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하는 단계; 및 상기 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼 및 상기 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스펙트럼과, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼 각각에 FFT를 적용한 변환 전력 스펙트럼 및 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 단계;를 포함한다.
상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 단계는 상기 전력 스펙트럼 및 상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터의 비대칭 상태가 로터 불평형에 의해 야기되었는지 공력 비대칭에 의해 야기되었는지 분석하는 단계; 및 상기 감지 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 로터의 비대칭 상태가 발생한 상기 풍력 발전기의 구성 요소를 판별하는 단계; 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분석하는 단계는 상기 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기가 정상 상태인지 상기 로터 비대칭 상태인지 판별하는 단계; 상기 전력 스펙트럼을 상기 변환 전력 스펙트럼으로 변환하는 단계; 및 상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 불평형 상태인지 상기 공력 비대칭 상태인지 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분석하는 단계는 퍼지 진단 기법을 이용하여 분석을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 분석하는 단계는 상기 감지 스펙트럼을 분석함에 의해 상기 발전기의 로터 블레이드의 비틀림 불량 및 휨 불량을 판별하는 단계; 상기 감지 스펙트럼을 상기 변환 감지 스펙트럼으로 변환하는 단계; 및 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 블레이드에 의한 공력 비대칭이 발생하였는지 또는 요(Yaw) 방향이 바람의 방향에 매칭되지 않는 요 스큐가 발생하였는지를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 풍력 발전기의 고장진단장치 및 방법은 풍력 발전기에서 생성되는 전력 신호를 분석하여 풍력 발전기의 로더 비대칭 및 공력 비대칭을 용이하게 검출하고, 이후 가속도 센서의 감지 신호를 이용하여 불량 여부를 정확하게 조기에 진단할 수 있다. 그러므로 풍력 발전 시스템의 불량 유무를 조기에 진단하여 부품 수명의 증가 및 안정성을 확보할 수 있다.
도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단장치를 나타낸다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 및 고장 진단 시스템을 나타낸다.
도3 은 풍력 발전기의 상태에 따른 전력 스펙트럼의 일예를 나타낸다.
도4 는 풍력 발전기의 상태에 따른 전력 스펙트럼의 변환 예를 나타낸다.
도5 는 풍력 발전기에서 고려되는 형상 불량의 종류를 나타낸다.
도6 은 가속도 센서에 의해 감지된 감지 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
도7 은 공력 비대칭을 분석하기 위한 감지 신호의 주파수 스펙트럼의 변환 예를 나타낸다.
도8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 고장 진단 방법을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
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”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단장치를 나타낸다.
도1 을 참조하면, 본 발명에 따른 고장 진단장치(10)는 전력 측정부(110), 센서부(120), 고장 진단부(130)를 포함한다.
전력 측정부(110)는 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성된 순시 전력(instantaneous power)을 측정하여, 전력 신호를 고장 진단부(130)로 전송한다.
센서부(120)는 풍력 발전기에 설치되는 복수개의 센서를 구비하고, 복수개의 센서 각각으로부터 생성되는 감지 신호를 고장 진단부(130)로 전달한다. 여기서 복수개의 센서로는 복수개의 가속도 센서가 포함되며, 복수개의 가속도 센서는 풍력 발전기의 진동을 감지하기 위해 사용된다. 일반적으로 진동을 감지하기 위해서는 진동 감지 센서를 사용하는 경우가 많으나, 이는 진동수가 높은 진동을 감지하기에 용이한 센서로서, 각 풍력 발전기의 각 부품의 불량 여부를 감지하기에는 적합하지만, 낮은 주파수를 감지하기에는 적합하지 않다. 본 발명에서는 풍력 발전기의 너셀(Nacelle)의 진동을 감지하기 위해 가속도 센서를 사용한다. 너셀의 진동은 진동 주파수가 0.1 ~ 10Hz 수준으로 매우 낮기 때문에 진동 감지 센서보다는 가속도 센서가 진동을 감지하기에 더욱 용이하다. 그리고 센서부(120)는 복수개의 가속도 센서 이외에도 진동 감지 센서, 거리 감지 센서 및 온도 센서 등과 같은 다른 종류의 센서를 더 구비할 수도 있다.
고장 진단부(130)는 전력 측정부(110)에서 전송되는 전력 신호 및 센서부(120)에서 전송되는 감지 신호를 수신하고 분석하여 풍력 발전기의 고장 여부를 진단한다. 고장 진단부(130)는 순시 전력량 및 감지 신호를 기설정된 방식으로 변환하는 변환부(131) 및 변환된 신호를 분석하여 풍력 발전기의 고장 여부를 진단하는 고장 검출부(132)를 구비한다.
본 발명에 다른 고장 진단 장치의 기본 개념은 풍력 발전기에 포함된 기계요소의 고장으로 인해 발생되는 진동은, 발전기에서 생성하여 출력하는 전력에 영향을 미친다는 가정에 기초한다. 즉 풍력 발전기의 기계적 결함은 기계적 진동으로 표시될 뿐만 아니라 풍력 발전기가 생성하는 전력량의 변화를 초래한다는 것이다.
그리고 풍력 발전기의 경우, 기계적 결함에 의해 발생되는 진동 신호는 진동의 변화가 불규칙한 비정상(non-stationary) 신호 특성을 갖기 때문에 일반적으로 신호 분석에 많이 이용되는 FFT(Fast Fourier transform) 분석을 사용할 수도 있으나, 잡음 속에 섞인 약한 신호를 복원하기 용이한 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 이용할 수 있다. 특히 본 발명에서는 기계적 진동뿐만 아니라 전력량 신호의 진동을 분석한다.
이에 변환부(131)는 전력 신호의 진동 분석을 용이하게 하기 위해 다우비치 웨이블릿 변환(Daubechies wavelet transform)을 이용하여 변환한다. 또한 변환부(131)은 웨이블릿 변환된 전력 신호에 FFT를 추가로 수행할 수 있다. 그리고 변환부(131)은 감지 신호의 분석을 용이하게 하기 위해 감지 신호를 FFT를 활용하여 변환한다.
고장 검출부(132)는 변환부(131)에 의해 변환된 전력 신호 및 감지 신호를 분석하여 풍력발전기의 고장을 진단한다. 이때 고장 검출부(132)는 변환된 전력 신호를 분석하여, 풍력 발전기가 정상 상태인지, 로터 비대칭 상태인지 판별하고, 로터 비대칭 상태에서도 로터의 불평형 상태인지 공력의 비대칭 상태인지 판별한다. 여기서 로터는 풍력 발전기에서 공기의 운동 에너지를 기계 에너지로 변환하는 회전 날개를 의미한다.
그리고 센서부(120)의 복수개의 가속도 센서에서 감지된 감지 신호를 변환한 신호를 분석하여 로터의 비대칭 상태의 세부 불량 상태를 판별한다.
즉 본 발명에 따른 풍력 발전기의 고장 진단 시스템(10)은 1차적으로 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 나타내는 전력 신호를 분석하여 로터의 비대칭 발생 여부를 판별하고, 로터의 비대칭 불량 중에서도 로터의 불평형에 의한 불량인지 공력의 비대칭에 의한 불량인지를 판별한다. 이후 2차적으로 센서부(120)의 복수개의 가속도 센서로부터 감지되는 감지 신호를 변환하여 로터의 불평형 및 공력의 비대칭이 발생한 원인을 판별한다. 따라서 본 발명에 따른 풍력 발전기의 고장 진단 시스템(10)은 풍력 발전기의 고장 종류와 원인을 매우 정확하게 조기에 진단할 수 있다.
도2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기 및 고장 진단 시스템을 나타낸다.
풍력 발전기(20)는 크게 로터, 너셀(Nacelle : NC) 및 타워(미도시)로 구성된다.
공기의 운동 에너지를 기계 에너지로 변환시키는 역할을 수행하는 로터는 풍력에 의해 회전하는 날개인 복수개의 로터 블레이드(Rotor Blade)(RBL)를 구비한다.
너셀(NC)은 타워상에 거치되어 로터를 지지하며, 로터의 로터 블레이드(RBL)의 회전 운동인 기계에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 수행한다. 너셀(NC)은 로터를 지지하고, 로터의 회전 운동을 전달하기 위해 로터의 중심점에 회전축으로서 결합되는 샤프트(Shaft, SF)와 샤프트(SF)를 지지하기 위한 메인 베어링(MB), 샤프트(SF)의 회전 속도를 발전에 적합한 빠른 속도로 변환하기 위한 증속기로서의 기어 박스(GB), 기어 박스(GB)에서 증속된 회전 운동을 이용하여 전력을 생산하기 위한 발전기(GN) 및 기어 박스(GB)와 발전기(GN)을 물리적으로 결합하여 기어 박스(GB)의 동력을 발전기(GN)로 전달하기 위한 커플링 수단(CP)을 구비한다. 일반적으로 풍력 발전기는 3상 전력을 생성하므로, 도2 에서도 출력 라인으로 3개의 전선이 도시되었다.
타워는 로터와 결합된 너셀(NC)을 지상의 기설정된 높이에 고정되도록 지지하고, 요(Yaw)(미도시)를 구비하여 로터의 로터 블레이드(RBL)가 바람이 불어오는 방향으로 향하도록 너셀(NC)의 방향을 조절한다.
즉 풍력 발전기(20)는 공기의 이동인 바람에 의해 로터의 로터 블레이드(RBL)가 움직이게 되며, 로터 블레이드(RBL)의 움직임은 샤프트를 통해 회전 운동으로 너셀의 기어 박스로 전달되어 증속된 후 발전기로 인가되며, 발전기는 증속된 회전 운동으로 전력을 생산한다.
그리고 고장 감지 장치(10)는 풍력 발전기에서 생성된 순시 전력을 측정하기 위한 전력량 감지 센서(PWS)를 포함하는 전력 측정부(110)와 너셀(NC)의 진동을 감지하기 위한 복수개의 센서(AS1 ~ AS3)를 포함하는 센서부(120)를 구비한다. 고장 진단부(130)는 풍력 발전기와 별도의 외부 장치로 구현될 수 있으며, 고장 진단부(130)는 유선 또는 무선으로 전력량 감지 센서(PWS)에서 출력하는 전력 신호와 복수개의 센서(AS1 ~ AS3)에서 출력하는 감지 신호를 수신하여 고장을 진단한다.
전력량 감지 센서(PWS)는 풍력 발전기에서 생성된 전력을 측정하기 위한 센서로서, 발전기(GN)에서 출력되는 전력량을 감지하도록 발전기(GN)의 출력 라인에 배치된다. 그리고 복수개의 센서(AS1 ~ AS3) 각각은 가속도 센서로서, 너셀(NC)의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하며, 너셀의 진동을 정확히 감지하기 위해 3축(X, Y, Z) 방향의 움직임을 감지할 수 있도록 배치된다. 비록 도2 에서는 3개의 가속도 센서(AS1 ~ AS3) 중 2개의 가속도 센서(VS1, VS2)가 기어 박스(GB)에 배치되고, 1개의 가속도 센서(AS3)가 발전기(GN)에 배치되는 것으로 도시하였으나, 가속도 센서의 개수나 배치 위치는 자유로이 조절될 수 있다.
그리고 센서부(120)는 가속도 센서와 별도로 로터의 회전 속도(또는 샤프트의 회전 속도)를 감지하기 위한 회전 속도 감지 센서(RS)를 더 구비할 수 있으며, 도시하지 않았으나, 기어 박스(GB) 및 발전기(GN)의 진동을 감지하기 위한 적어도 하나의 진동 감지 센서 및 너셀 내부의 온도를 감지하기 위한 적어도 하나의 온도 감지 센서등을 더 구비할 수 있다.
도3 은 풍력 발전기의 상태에 따른 전력 스펙트럼의 일예를 나타낸다.
도3 의 전력 스펙트럼은 전력 측정부(110)의 전력량 감지 센서(PWS)에서 감지되는 전력 신호를 주파수 대비 전력량으로 표현 한 것으로서, 실험을 위해 의도적으로 로터의 비대칭을 생성하여 실험한 결과를 나타낸다.
(a)는 풍력 발전기가 정상 상태인 경우의 전력 스펙트럼을 나타내고, (b) 및 (c)는 풍력 발전기가 로터 비대칭인 상태의 전력 스펙트럼을 나타낸다. 그리고 (b)는 로터 비대칭 상태에서도 로터 불평형 상태인 경우를 나타내고, (c)는 공력 비대칭 상태를 나타낸다.
상기한 바와 같이 본 발명의 고장 진단 시스템은 우선적으로 로터 비대칭을 검출하는데 목적을 둔다. 로터 비대칭은 풍력 발전기의 구조물에 추가적인 동적 부하를 야기하게 되므로, 로터 블레이드(RBL)의 결함에 대한 판단 지표로 사용될 수 있다. 로터 비대칭은 상기와 같이 로터 불평형(rotor imbalance)과 공력 비대칭(aerodyn asymmentry)로 다시 구분될 수 있다. 로터 불평형은 로터 블레이드(RBL)에 스며든 습기 등에 의해 발생될 수 있으며, 공력 비대칭은 로터 블레이드(RBL) 표면의 거칠기 정도와 요(Yaw)의 비정렬(misalignment)에 기인하여 발생할 수 있다.
본 발명에서는 실험을 위해 로터 블레이드(RBL)의 끝단에 납줄을 부착하여 로터 불평형을 임의로 구현하였으며, 로터 블레이드(RBL) 표면에 테이프를 부착하고, 요의 각도를 수동으로 바람 방향과 30도 정도 어긋나게 배치(즉 요 스큐(yaw skew)를 발생)하여 공력 비대칭을 임의로 구현한 상태에서 풍력 발전기(20)에서 발생되는 전력량을 측정하였다. 이때 로터의 회전 주파수(fr)는 1.4Hz 로 관측되었다.
도3 을 참조하면, (b)에 도시된 로터 불평형 상태와 (c)에 도시된 공력 비대칭 상태에서 로터의 회전 주파수에 대응하는 전력 스펙트럼의 크기가 (a)의 정상 상태에 비해 크게 증가하였음을 알 수 있다(전력 스펙트럼에서 주파수 fr=1.4Hz에서 스펙트럼의 값이 증가하였다.) 그러나 (b)의 로터 불평형 상태와 (c)의 공력 비대칭 상태의 스펙트럼은 매우 유사하게 나타나므로 실질적으로 구분하기 어렵다.
따라서 풍력 발전기에서 발생되는 로터 비대칭은 전력 신호에 대한 주파수 스펙트럼으로부터 회전 주파수(fr)에서의 스펙트럼의 크기 변화를 관측하여 검출할 수 있으나, 도3 의 주파수 스펙트럼만으로는 로터의 비대칭이 로터의 불평형에 의해 발생하였는지 공력의 비대칭에 의해 발생되었는지 판별할 수 없다.
도4 는 풍력 발전기의 상태에 따른 전력 스펙트럼의 변환 예를 나타낸다.
도1 에 도시된, 본 발명의 고장 진단장치(10)는 변환부(131)를 구비하여 전력 신호를 변환한다. 즉 전력 스펙트럼 신호를 변환한다. 도4 에서 (a)는 정상 상태, 공력 비대칭 상태 및 로터 불평형 상태로 변경되는 전력 스펙트럼을 나타낸다. 그리고 (b)는 (a)의 전력 스펙트럼에 대해 FFT를 적용하여 최대 크기(P-amplitude)의 값을 추출하여 표시한 도면이다. 마지막으로 (c)는 (b)의 전력 스펙트럼의 최대 진폭(P-amplitude)을 (b)에서 구해진 전력 스펙트럼의 최대 진폭(P-amplitude)의 평균값으로 나눈 값이다. 즉 (c)는 수학식 1 에 의해 계산된 도면이다.
Figure 112012089000510-pat00001
도4 의 (c)에서 실선은 공력 비대칭에 의해 나타나는 그래프이며, 점선은 로터 불균형에 의해 나타나는 그래프이다. 즉 (c)는 상기한 수학식 1에 의해 공력 비대칭과 로터 불평형에 의한 불량을 효율적으로 진단할 수 있음을 나타낸다. 이때 고장 검출부는 수학식 1에 의해 계산된 스펙트럼으로부터 체계적인 고장을 진단하기 위해 퍼지 진단 규칙을 적용할 수 있다.
도5 는 풍력 발전기에서 고려되는 형상 불량의 종류를 나타낸다.
도5 에서 (a)는 로터 블레이드(RBL)의 비틀림에 의해 발생하는 비틀림(torsion) 불량을 나타내고, (b)는 로터 블레이드(RBL)의 회전 평면외 굽힘(flapwise) 불량을 나타내며, (c)는 타워 휨(tower bending) 불량을 나타내며, (d)는 로터 블레이드(RBL)의 에지 휨(edgewise) 불량을 나타낸다.
로터의 비대칭은 풍력 발전기 전체의 진동을 야기할 수 있으며, 이는 도2 에 도시된 복수개의 가속도 센서에서 감지한 감지 신호를 분석함에 의해 공력 비대칭 및 로터 불평형의 원인을 분석할 수 있다.
도6 은 가속도 센서에 의해 감지된 감지 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.
도6 에서 (a)는 정상 상태에서의 감지 신호의 주파수 스펙트럼을 나타내고, (b)는 로터 불평형 상태에서의 주파수 스펙트럼을 나타낸다. 3축 방향 가속도 센서에 의해 감지되는 감지 신호에 의해 관측할 수 있는 주파수 스펙트럼은 도5 의 불량 종류 중 특히 (a)의 비틀림 불량과 (c)의 타워휨 불량을 진단하기에 유용하다. 도6 에서 로터의 불평형은 도3 의 전력 스펙트럼과 마찬가지로 로터의 회전 주파수인 fr=1.4Hz에서 큰 값으로 표시되는 것을 알 수 있다. 이로부터 전력 스펙트럼의 최대 진폭(P-amplitude)을 로터 불평형에 대한 진단 지표로 사용 가능함을 확인할 수 있다. 그리고 도6 에서 0.85Hz에 존재하는 피크는 타워의 첫 번째 진동 모드에 대응하는 것으로서 경년화 또는 피로에 기인하는 구조물의 고장 검출에 사용될 수 있다. 즉 타워 휨(tower bending) 불량을 감지할 수 있다.
도7 은 공력 비대칭을 분석하기 위한 감지 신호의 주파수 스펙트럼의 변환 예를 나타낸다.
도7 은 도6 과 같은 감지 신호의 주파수 스펙트럼에 FFT를 적용한 결과로서, (a)는 정상 상태를 나타내며, (b)는 로터 불평형 상태를 나타내고, (c)는 공력 비대칭을 나태낸다. 그리고 (d)는 요 스큐가 발생한 경우를 나타낸다.
도7 에 도시된 바와 같이 블레이드 표면의 거칠기에 의해 발생하는 공력 비대칭 및 요 스큐에 의해 발생하는 공력 비대칭이 서로 다르게 표시되므로, 고장 검출부(132)는 공력 비대칭의 발생 원인을 파악할 수 있다. 또한 (d)를 분석함에 따라 요의 방향을 조절하는데도 활용할 수 있다.
도8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 고장 진단 방법을 나타낸다.
도8 을 참조하면, 불량 진단 장치(10)는 먼저 풍력 발전기(20)의 내부에 설치되는 전력량 감지 센서(PWS)로부터 전력 신호를 수신하고, 복수개의 가속도 센서로부터 감지 신호를 수신한다(S11). 그리고 수신된 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼을 분석하여 정상 상태인지 로터 비대칭 상태인지 판별한다(S12). 그리고 전력 스펙트럼에 FFT를 적용하여 전력 스펙트럼을 변환한다(S13). 이에 불량 진단 장치(10)는 변환된 전력 스펙트럼을 퍼지 진단 기법 등을 이용하여 분석한다(S14). 그리고 분석의 결과를 이용하여 1차 불량 검사를 수행하여 로터의 비대칭 상태가 로터 불평형에 의해 야기되었는지 공력 비대칭에 의해 야기되었는지 판별한다(S15). 1차 불량 검사가 수행되면, 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스켁트럼을 분석한다(S16). 감지 스펙트럼을 분석함에 의해 비틀림 불량 및 휨 불량을 진단한다(S17). 이후 감지 스펙트럼에 FFT를 적용하여 감지 스펙트럼을 변환한다(S17). 그리고 고장 진단 장치(10)는 변환된 감지 스펙트럼을 분석한다(S18). 감지 스펙트럼의 분석 또한 퍼지 진단 기법을 이용할 수 있다. 감지 스펙트럼이 분석되면, 분석 결과를 기초로 로터 블레이드(RBL)에 의한 공력 비대칭이 발생하였는지 또는 요 방향이 바람의 방향에 매칭되지 않는 요 스큐가 발생하였는지를 판별하는 2차 불량 검사를 수행한다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 감지하여 전력 신호를 출력하는 전력 측정부;
    상기 풍력 발전기 내부에 배치되는 복수개의 가속도 센서를 구비하여 상기 풍력 발전기의 너셀의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하는 센서부; 및
    상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하고, 상기 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼 및 상기 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스펙트럼과, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼 각각에 FFT를 적용한 변환 전력 스펙트럼 및 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 진단부;를 포함하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 고장 진단부는
    상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하여, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼을 상기 변환 전력 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼으로 변환하는 변환부; 및
    상기 전력 스펙트럼, 상기 감지 스펙트럼, 상기 변환 전력 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기의 상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 고장 검출부는
    상기 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기가 정상 상태인지 상기 로터 비대칭 상태인지 판별하고, 상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터의 비대칭 상태가 로터 불평형에 의해 야기되었는지 공력 비대칭에 의해 야기되었는지 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 고장 검출부는
    상기 감지 스펙트럼을 분석함에 의해 상기 발전기의 로터 블레이드의 비틀림 불량 및 휨 불량을 판별하고, 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 블레이드에 의한 공력 비대칭이 발생하였는지 또는 요(Yaw) 방향이 바람의 방향에 매칭되지 않는 요 스큐가 발생하였는지를 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 고장 검출부는
    퍼지 진단 기법을 이용하여 상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 복수개의 가속도 센서로서 상기 풍력 발전기의 상기 너셀의 진동을 3축 방향으로 감지하기 위해 3개의 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 센서부는
    상기 풍력 발전기의 구성 요소 각각의 진동을 감지하기 위한 적어도 하나의 진도 감지 센서 및 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템.
  8. 적어도 하나의 전력량 감지 센서를 포함하여 풍력 발전기에서 생성되는 전력량을 감지하여 전력 신호를 출력하는 전력 측정부, 상기 풍력 발전기 내부에 배치되는 복수개의 가속도 센서를 구비하여 상기 풍력 발전기의 너셀의 진동을 감지하여 감지 신호를 출력하는 센서부, 및 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 고장 진단부를 포함하는 풍력 발전기의 고장 진단 시스템의 고장 진단 방법에 있어서, 상기 고장 진단부가
    상기 전력 신호 및 상기 감지 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 전력 신호의 주파수 스펙트럼인 전력 스펙트럼 및 상기 감지 신호의 주파수 스펙트럼인 감지 스펙트럼과, 상기 전력 스펙트럼 및 상기 감지 스펙트럼 각각에 FFT를 적용한 변환 전력 스펙트럼 및 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 풍력 발전기의 로터 비대칭 불량을 판별하는 단계;를 포함하는 풍력 발전기의 고장 진단 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 로터 비대칭 불량을 판별하는 단계는
    상기 전력 스펙트럼 및 상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터의 비대칭 상태가 로터 불평형에 의해 야기되었는지 공력 비대칭에 의해 야기되었는지 분석하는 단계; 및
    상기 감지 스펙트럼 및 상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여, 상기 로터의 비대칭 상태가 발생한 상기 풍력 발전기의 구성 요소를 판별하는 단계; 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 분석하는 단계는
    상기 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 풍력 발전기가 정상 상태인지 상기 로터 비대칭 상태인지 판별하는 단계;
    상기 전력 스펙트럼을 상기 변환 전력 스펙트럼으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환 전력 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 불평형 상태인지 상기 공력 비대칭 상태인지 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 분석하는 단계는
    퍼지 진단 기법을 이용하여 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 방법.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 분석하는 단계는
    상기 감지 스펙트럼을 분석함에 의해 상기 발전기의 로터 블레이드의 비틀림 불량 및 휨 불량을 판별하는 단계;
    상기 감지 스펙트럼을 상기 변환 감지 스펙트럼으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환 감지 스펙트럼을 분석하여 상기 로터 블레이드에 의한 공력 비대칭이 발생하였는지 또는 요(Yaw) 방향이 바람의 방향에 매칭되지 않는 요 스큐가 발생하였는지를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 고장 진단 방법.
KR1020120121600A 2012-09-27 2012-10-30 가속도 센서 및 출력 전력에 기반하는 풍력 발전기의 고장진단장치 및 고장 진단 방법 KR101358397B1 (ko)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507008B1 (ko) 2014-03-28 2015-03-30 태경개발(주) 해상풍력발전 구조물의 원격 안전도 평가 시스템
WO2021119909A1 (zh) * 2019-12-16 2021-06-24 远景能源有限公司 一种用于监测叶根紧固件的健康状态的方法及系统
CN113933035A (zh) * 2021-09-30 2022-01-14 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 基于相关性分析的旋转机械装备故障诊断方法和系统
KR20220028562A (ko) * 2020-08-28 2022-03-08 주식회사 씨에스 풍력발전기 고장 예측 시스템
KR102466891B1 (ko) * 2022-09-30 2022-11-15 (주)원프랜트 양수발전 시스템의 양수터빈 고장 진단 장치 및 방법
KR20240043449A (ko) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단을 위한 데이터 취득 방법 및 장치
KR20240043450A (ko) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021047A (ja) 2001-07-09 2003-01-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 風力発電装置及び方法
JP2008291786A (ja) 2007-05-25 2008-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置、風力発電システムおよび風力発電装置の発電制御方法
KR20090099921A (ko) * 2008-03-19 2009-09-23 제주대학교 산학협력단 풍력발전기용 다중 센서구성을 갖는 제어장치 및 그제어방법
KR100954090B1 (ko) 2009-10-27 2010-04-23 주식회사 위다스 풍력발전설비 상태감시시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021047A (ja) 2001-07-09 2003-01-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 風力発電装置及び方法
JP2008291786A (ja) 2007-05-25 2008-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置、風力発電システムおよび風力発電装置の発電制御方法
KR20090099921A (ko) * 2008-03-19 2009-09-23 제주대학교 산학협력단 풍력발전기용 다중 센서구성을 갖는 제어장치 및 그제어방법
KR100954090B1 (ko) 2009-10-27 2010-04-23 주식회사 위다스 풍력발전설비 상태감시시스템

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507008B1 (ko) 2014-03-28 2015-03-30 태경개발(주) 해상풍력발전 구조물의 원격 안전도 평가 시스템
WO2021119909A1 (zh) * 2019-12-16 2021-06-24 远景能源有限公司 一种用于监测叶根紧固件的健康状态的方法及系统
KR20220028562A (ko) * 2020-08-28 2022-03-08 주식회사 씨에스 풍력발전기 고장 예측 시스템
KR102476843B1 (ko) 2020-08-28 2022-12-12 주식회사 씨에스 풍력발전기 고장 예측 시스템
CN113933035A (zh) * 2021-09-30 2022-01-14 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 基于相关性分析的旋转机械装备故障诊断方法和系统
CN113933035B (zh) * 2021-09-30 2023-08-29 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 基于相关性分析的旋转机械装备故障诊断方法和系统
KR20240043449A (ko) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단을 위한 데이터 취득 방법 및 장치
KR20240043450A (ko) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단 장치 및 방법
KR102654326B1 (ko) 2022-09-27 2024-04-04 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단 장치 및 방법
KR102656658B1 (ko) 2022-09-27 2024-04-12 한국기계연구원 유청정기의 고장 진단을 위한 데이터 취득 방법 및 장치
KR102466891B1 (ko) * 2022-09-30 2022-11-15 (주)원프랜트 양수발전 시스템의 양수터빈 고장 진단 장치 및 방법

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