KR101487992B1 - 가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법 - Google Patents

가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법 Download PDF

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강윤태
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른, 가변속 풍력발전기는, 바람에 의에 회전하는 복수의 블레이드를 포함하는 로터; 상기 로터를 중심으로 회전력을 전달하는 주축에 연결되어 상기 블레이드의 회전속도에 따른 전력을 생산하는 동기발전기; 상기 동기발전기에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급하는 전력 변환부; 및 상기 풍력발전기의 가동과 동시에 상기 동기발전기와 상기 전력 변환부를 전기적으로 연결시키는 메인 제어부를 포함하되, 상기 전력 변환부는 상기 메인 제어부의 토크 지령에 따라 상기 동기발전기의 발전기 속도를 조절할 수 있다.

Description

가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법{VARIABLE SPEED WIND GENERATOR, AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 바람으로부터 전력을 생성하는 가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드의 회전력으로 로터와 그 중심의 샤프트를 회전시키고, 상기 샤프트의 회전력은 변속기를 통해 발전기의 작동 속력으로 증가되어 발전기로 전달함으로써 사용 가능한 전기 에너지를 생산한다.
최근의 풍력발전기는 바람으로부터 얻는 에너지 효율을 높이기 위해 대부분 발전기의 에어갭(Air gap)에서 요구되는 토크(Torque)를 조정할 수 있도록 가변속 드라이브를 이용한 가변속 제어 기술이 적용되고 있다.
한편, 종래의 가변속 제어 기술이 적용된 풍력발전기의 운전 로직을 다음의 도 1을통하여 간단히 설명한다.
도 1은 종래의 가변속 풍력발전기 토크/스피드 제어 커브를 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 풍력발전기는 초기 시동 시 낮은 풍속에서 블레이드를 최대한 펴고 회전속도를 일정 발전시작속도(Synch Speed, 발전동기속도)까지 올린 후 컨버터를 연결하여 발전을 시작한다. 그리고, 일정한 발전기 속도 범위 내에서는 회전속도에 따라 에너지 획득을 최대화 할 수 있는 발전기의 토크를 변화시켜 운전한다.
그리고, 풍력발전기가 정격운전속도에 도달하면 로터의 회전속도를 일정하게 유지하기 위해 발전기의 토크를 다이나믹하게 조정하고, 정격토크에 도달하게 되면 피치제어를 병행하여 로터 스피드를 제어하게 된다.
예컨대, 도 1의 그래프에서와 같이 풍력발전기는 약 726rpm의 발전시작속도(Synch Speed)에서 발전을 시작하여 약1650rpm의 정격운전속도까지 발전됨을 알 수 있다.
그러나, 종래의 가변속 풍력발전기는 가동 후 발전시작속도(Synch Speed)에 이르기 전까지는 컨버터를 연결하지 않고 속도가 안정화 될 때까지 피치제어를 통해 속도를 조절하는 방식으로 운전된다.
이러한 경우에는 컨버터를 통해 발전기의 회전속도를 다이나믹하게 제어지 못하고 피치시스템만으로 제어할 수 밖에 없는데 피치제어는 그 응답성이 떨어져 발전기의 회전속도를 제어하는데 한계가 있다.
특히, 저풍속 영역에서의 불안전한 풍속의 변화에 따라 발전기 속도가 급변하게 되는 경우 발전기의 발전시작속도(Synch Speed)를 유지하기가 어렵고, 발전기 속도가 운전 로직상 범위를 벗어나 안전을 위해 정지하게 되는 상황이 빈번하게 발생한다.
이로 인하여 풍력발전기 가동 후 발전을 시작 하기도 전에 잦은 시동 및 정지를 반복하게 되는 단점이 있으며, 풍력발전기의 큰 기계적 충격은 대부분 시동 및 정지 시에 발생하기 때문에 이러한 잦은 시동 및 정지는 풍력발전기의 내구성 및 수명에 심각한 악영향을 주는 문제점이 있다.
또한, 풍력발전기의 잦은 시동 및 정지는 풍력발전기의 전력소모를 야기하게 되고 가동율을 감소되므로 순수 발전량이 감소되는 문제점이 있다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 제2011-0030655호 (2011.03.23. 공개)
본 발명의 실시 예는 저풍속 영역에서 풍력발전기 가동 후 잦은 시동 및 정지를 방지하여 순발전량을 증가시키고 내구성을 개선하기 위한 가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가변속 풍력발전기는, 바람에 의에 회전하는 복수의 블레이드를 포함하는 로터; 상기 로터를 중심으로 회전력을 전달하는 주축에 연결되어 상기 블레이드의 회전속도에 따른 전력을 생산하는 동기발전기; 상기 동기발전기에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급하는 전력 변환부; 및 상기 풍력발전기의 가동과 동시에 상기 동기발전기와 상기 전력 변환부를 전기적으로 연결시키는 메인 제어부를 포함하되, 상기 전력 변환부는 상기 메인 제어부의 토크 지령에 따라 상기 동기발전기의 발전기 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 전력 변환부는, 상기 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달할 때까지 가변속 운전을 제어할 수 있다.
또한, 상기 가변속 풍력발전기는, 상기 블레이드에 입력되는 풍속을 측정하는 풍속계; 상기 메인 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 동기발전기와 상기 전력 변환부를 전기적으로 연결하거나 차단하는 서킷 브레이커; 및 상기 메인 제어부에서 실시간으로 업데이트 되는 로터 스피드 설정정보에 따라 각 블레이드의 피치 각도를 제어하는 피치 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전력 변환부는, 상기 동기발전기의 고정자에 형성된 코일에 흐르는 전류량을 조절하여 영구자석이 포함된 회전자의 토크를 조절할 수 있다.
또한, 상기 피치 제어부는, 상기 풍력발전기가 가동되면 정격 출력이 가능한 정격 풍속 이전까지는 상기 블레이드를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 조정할 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부는, 풍속계로부터 입력되는 풍속 측정값 및 상기 동기발전기로부터 입력되는 발전기 속도 측정값에 근거하여 상기 동기발전기의 토크를 제어하기 위한 상기 토크 지령을 출력할 수 있다.
또한, 상기 전력 변환부는, 계통 전원을 3상 교류 전원으로 변환하여 상기 동기발전기로 공급함으로써 상기 발전기 속도를 조정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 가변속 풍력발전기의 운전 방법은, a) 상기 풍력발전기의 가동과 동시에 서킷 브레이커를 통해 동기발전기와 전력 변환부를 전기적으로 연결하는 단계; b) 상기 전력변환부를 통해 상기 동기발전기의 코일에 흐르는 전류량을 제어하여, 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달할 때까지 가변속 운전을 제어하는 단계; c) 상기 발전기 속도가 상기 발전시작속도에 도달하면, 상기 동기발전기를 이용하여 전력을 생산하는 단계; 및 d) 상기 전력 변환부를 통해 동기발전기에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 b) 단계는, 피치 제어부를 통해 각 블레이드(111)의 피치각을 조절하여 상기 전력 변환부와 함께 상기 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달하도록 병렬 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계 이후에, 정격풍속(rated speed) 이전까지는 상기 블레이드를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 고정하고, 상기 전력 변환부에 의한 토크제어를 최대치로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 풍력발전기의 가동시작에서부터 토크 운전 제어가 가능하여 급격한 풍속의 변화로 인해 발생할 수 있는 정지 이벤트를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존에 풍력발전기의 잦은 시동 및 정지를 방지함으로써 풍력발전기의 내구성 및 수명을 연장할 수 있으며 풍력발전기의 가동율을 높임으로써 순수발전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가변속 풍력발전기 토크/스피드 제어 커브를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기 운전 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 동기발전기 토크/스피드 제어 커브를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변속 풍력발전기의 운전 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 풍속에 따른 전력 특성 그래프와 함께 발전기의 운전 그래프를 동시에 나타낸다.
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 가변속 풍력발전기 및 그 운전 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기 운전 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가변속 풍력발전기(이하, 편의상 풍력발전기라 칭함)는 로터(Rotor)(110), 동기발전기(Synchronous Generator)(120), 풍속계(130), 전력 변환부(Converter)(140), 서킷 브레이커(150), 피치 제어부(160) 및 메인 제어부(170)를 포함한다.
로터(110)는 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드(111)를 포함하며, 각 블레이드(111)별 피치 각도를 변경할 수 있도록 개별 피치 모터(미도시)를 포함할 수 있다.
동기발전기(120)는 로터(110)를 중심으로 그 회전력을 전달하는 주축(Main Shaft)에 연결되어 블레이드의 회전속도에 따른 전력을 생산한다. 여기서, 도면에서는 생략되었으나 로터(110)와 동기발전기(120)사이에는 블레이드(111)에 의한 주축 회전력을 증속시키는 기어박스가 설치될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 동기발전기(120)는 풍력발전기(100)를 가동한 후에 블레이드(111)의 회전속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 이르기 전까지는 인가되는 3상 교류 전원에 따라 발전기 속도(rpm)을 변화시킬 수 있다.
풍속계(130)는 풍력발전기의 나셀(Nacelle)상에 설치되어 블레이드에 입력되는 풍향 및 풍속을 측정하는 나셀 풍속계이다. 또한, 풍력발전단지 내의 기상타워(Met tower)에 설치되어 이웃하는 풍력발전기에 풍향 및 풍속 측정 값을 공유하는 풍향/풍속계일 수 있다.
전력 변환부(140)는 동기발전기(120)에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급한다.
특히, 전력 변환부(140)는 메인 제어부(170)로부터 수신되는 토크지령에 따라 동기발전기(120)로 인가되는 전류의 크기를 조절하여 발전기 속도(rpm)를 다이나믹(Dynamic)하게 제어할 수 있다. 즉, 전력 변환부(140)는 동기발전기(120)의 고정자(121)에 형성된 코일에 흐르는 전류량을 조절하여 영구자석이 포함된 회전자(122)의 토크를 조절할 수 있는 것이다.
서킷 브레이커(150)는 인가되는 제어신호에 따라 동기발전기(120)와 전력 변환부(140)를 전기적으로 연결하거나 차단하는 역할을 한다.
피치 제어부(160)는 풍력발전기(100)가 가동되면 메인 제어부(170)에서 실시간으로 업데이트 되는 로터 스피드 설정정보에 따라 각 블레이드(111)의 각도를 설정 각도로 유지하는 피치제어를 수행한다. 이 때, 피치 제어는 각 블레이드(111)의 각 피치모터(미도시)에 토크 제어신호를 인가하는 것을 의미한다.
피치 제어부(160)는 풍력발전기(100)가 가동되면 정격 풍속 이전까지는 블레이드(111)를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 조정 한다.
그리고, 피치 제어부(160)는 풍력발전기(100)의 정격 출력이 가능한 정격 풍속 이후에는 피치 각도를 가변하여 일정한 바람에너지가 이용될 수 있도록 하는 피치제어를 한다. 이 때, 각 풍속 별 피치 각도는 미리 시뮬레이션을 통하여 정해진 데이터를 참조하여 제어할 수 있다.
메인 제어부(170)는 풍력발전기의 운전을 위한 전반적인 동작을 제어하며, 풍속계(130)로부터 입력되는 풍속 측정값 및 동기발전기(120)로부터 입력되는 발전기 회전 속도 측정값에 근거하여 동기발전기(120)의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 출력한다.
특히, 메인 제어부(170)는 풍력발전기(100)의 가동과 동시에 서킷 브레이커(150)에 제어신호를 전달하여 동기발전기(120)와 전력 변환부(140)를 전기적으로 연결시킨다.
그래서, 풍력발전기(100)의 가동과 동시에 동기발전기(120)에 연결된 전력 변환부(140)가 동기발전기(120)의 코일에 흐르는 전류량을 제어하여 블레이드(111)의 회전속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 안정적으로 도달할 때까지 가변속 운전을 제어하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기의 동기발전기 토크/스피드 제어 커브를 나타낸다.
첨부된 도 3을 참조하면, 풍력발전기(100)의 가동과 함께 동기발전기(120)와 전력 변환부(140)가 전기적으로 연결되어 발전기 속도가 0rpm 에서부터 726rpm의 발전시작속도(Synch Speed)에 이를 때까지 가변속 운전을 제어가 이루어진다.
이후, 발전기 속도가 약 726rpm의 발전시작속도(Synch Speed)에서 발전을 시작하여 약1650rpm의 정격운전속도까지 발전됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 저풍속 영역에서의 불안전한 풍속 변화가 있더라도 종래의 운전 로직과는 달리 전력 변환부(140)의 빠른 연결 및 제어기능을 확보하여 용이하게 발전시작속도(Synch Speed)에 이르도록 제어할 수 있으며 그 발전시작속도를 안정적으로 유지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기(100)의 구성을 바탕으로 하는 가변속 운전 방법을 다음의 도 4 및 도 5를 통해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가변속 풍력발전기의 운전 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 풍속에 따른 전력 특성 그래프와 함께 발전기의 운전 그래프를 동시에 나타낸다.
첨부된 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 에에 다른 풍력발전기(100)는 작동 정지 중인 상태에서 풍속을 측정하여 소정의 시동풍속(cut-in speed), 예; 3.5m/sec) 조건 이상인지 체크하여, 시동풍속 조건 이상인 것으로 확인되면 블레이드(111)의 락(Lock)을 해제하고 풍력발전기를 가동한다(S101).
이 때, 풍력발전기를 가동한다는 것은 블레이드(111)의 회전을 시작하는 것을 의미하며, 도 5에서의 A-B 구간은 실질적으로 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 안정적으로 도달할 때까지 발전 출력이 이루어지지 않는 상태인 것으로 한다.
풍력발전기(100)는 가동과 동시에 서킷 브레이커(150)를 통해 동기발전기(120)와 전력 변환부(140)를 전기적으로 연결(on)한다(S102).
그리고, 풍력발전기(100)는 전력 변환부(140)를 통해 동기발전기(120)의 코일에 흐르는 전류량을 제어하여, 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 안정적으로 도달할 때까지 가변속 운전을 제어한다(S103).
이 때, 풍력발전기(100)는 피치 제어부(160)를 통해 각 블레이드(111)의 피치각을 조절하여 전력 변환부(140)와 함께 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 안정적으로 도달하도록 병렬 제어할 수 있다.
여기서, 상기 가변속 운전을 제어한다는 것은 발전기 속도를 발전시작속도 이상으로 증가시키는 제어뿐만 아니라, 급격한 풍속 변화에 따라 발전기 속도가 급격히 증가하거나 감소하는 것을 방지하기 위하여 속도 제한치 이내로 유지시키는 것을 포함한다.
한편, 풍력발전기(100)는 발전기 속도가 발전시작속도에 안정적으로 도달하면(S104; 예), 동기발전기(120)를 이용하여 전력을 생산한다(S105).
풍력발전기(100)는 동기발전기(120)에서 생산되는 전력을 전력 변환부(140)를 통해 계통으로 공급하기에 적절한 일정한 전력으로 변환하여 계통으로 공급한다(S106).
이후, 상기 도 5를 참조하면, B-C 구간에서는 정격풍속(rated speed) 이하 이므로 정격풍속 이전까지는 블레이드(111)를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 고정하고, 전력 변환부(140)에 의한 토크제어도 최대치로 제어할 수 있다.
그리고, 도 5에서의 C-D 구간에서는 풍속이 정격풍속에 가까워짐에 따른 일정 발전기 속도로 제어한다.
또한, D-E 구간에서는 풍속이 정격출력을 낼 수 있는 정격풍속이거나 그 이상인 값의 구간이므로, 피치 제어부(160)를 통해 발전 효율을 떨어뜨려 정격 출력을 그대로 유지할 수 있도록 가변 피치제어를 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 풍력발전기의 가동시작에서부터 토크 운전 제어가 가능하여 급격한 풍속의 변화로 인해 발생할 수 있는 정지 이벤트를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존에 풍력발전기의 잦은 시동 및 정지를 방지함으로써 풍력발전기의 내구성 및 수명을 연장할 수 있으며 풍력발전기의 가동율을 높임으로써 순수발전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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: 풍력발전기 110: 로터
111: 블레이드 120: 동기발전기
121: 고정자 122: 회전자
130: 풍속계 140: 전력 변환부
150: 서킷 브레이커 160: 피치 제어부
170: 메인 제어부

Claims (10)

  1. 바람에 의해 회전하는 복수의 블레이드를 포함하는 로터;
    상기 로터를 중심으로 회전력을 전달하는 주축에 연결되어 상기 블레이드의 회전속도에 따른 전력을 생산하는 동기발전기;
    상기 동기발전기에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급하는 전력 변환부; 및
    풍력발전기의 가동과 동시에 상기 동기발전기와 상기 전력 변환부를 전기적으로 연결시키는 메인 제어부를 포함하되,
    상기 전력 변환부는 상기 메인 제어부의 토크 지령에 따라 상기 동기발전기의 발전기 속도를 조절하는 가변속 풍력발전기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 변환부는, 상기 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달할 때까지 가변속 운전을 제어하는 가변속 풍력발전기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드에 입력되는 풍속을 측정하는 풍속계;
    상기 메인 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 동기발전기와 상기 전력 변환부를 전기적으로 연결하거나 차단하는 서킷 브레이커; 및
    상기 메인 제어부에서 실시간으로 업데이트 되는 로터 스피드 설정정보에 따라 각 블레이드의 피치 각도를 제어하는 피치 제어부를 더 포함하는 가변속 풍력발전기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 변환부는,
    상기 동기발전기의 고정자에 형성된 코일에 흐르는 전류량을 조절하여 영구자석이 포함된 회전자의 토크를 조절하는 가변속 풍력발전기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 피치 제어부는,
    상기 풍력발전기가 가동되면 정격 출력이 가능한 정격 풍속 이전까지는 상기 블레이드를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 조정하는 가변속 풍력발전기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는,
    풍속계로부터 입력되는 풍속 측정값 및 상기 동기발전기로부터 입력되는 발전기 속도 측정값에 근거하여 상기 동기발전기의 토크를 제어하기 위한 상기 토크 지령을 출력하는 가변속 풍력발전기.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 변환부는, 계통 전원을 3상 교류 전원으로 변환하여 상기 동기발전기로 공급함으로써 상기 발전기 속도를 조정하는 가변속 풍력발전기.
  8. 가변속 풍력발전기의 운전 방법에 있어서,
    a) 상기 풍력발전기의 가동과 동시에 서킷 브레이커를 통해 동기발전기와 전력 변환부를 전기적으로 연결하는 단계;
    b) 상기 전력 변환부를 통해 상기 동기발전기의 코일에 흐르는 전류량을 제어하여, 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달할 때까지 가변속 운전을 제어하는 단계;
    c) 상기 발전기 속도가 상기 발전시작속도에 도달하면, 상기 동기발전기를 이용하여 전력을 생산하는 단계; 및
    d) 상기 전력 변환부를 통해 동기발전기에서 생성된 전력을 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 공급하는 단계를 포함하는 가변속 풍력발전기의 운전 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    피치 제어부를 통해 각 블레이드(111)의 피치각을 조절하여 상기 전력 변환부와 함께 상기 발전기 속도가 발전시작속도(Synch Speed)에 도달하도록 병렬 제어하는 단계를 포함하는 가변속 풍력발전기의 운전 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계 이후에,
    정격풍속(rated speed) 이전까지는 블레이드를 최대 바람에너지를 이용할 수 있는 피치 각도로 고정하고, 상기 전력 변환부에 의한 토크제어를 최대치로 제어하는 단계를 더 포함하는 가변속 풍력발전기의 운전 방법.
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