KR102009527B1 - System for controlling wind power generator and method thereof, and wind power generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 센서, 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 개폐식 캐패시터 필터, 및 상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하는 제어부를 포함하는 풍력 발전기 제어시스템을 제공할 수 있다.The present invention is based on a sensor for sensing the wind speed and outputting an analog signal, a switchable capacitor filter for converting the output analog signal into a digital signal, and filtering a frequency band selected from the converted digital signal, and based on the filtered information It is possible to provide a wind generator control system including a control unit for controlling a wind generator.

Description

풍력 발전기 제어시스템 및 방법, 풍력 발전기{SYSTEM FOR CONTROLLING WIND POWER GENERATOR AND METHOD THEREOF, AND WIND POWER GENERATOR}Wind generator control system and method, wind generator {SYSTEM FOR CONTROLLING WIND POWER GENERATOR AND METHOD THEREOF, AND WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전기를 효율적으로 제어하기 위한 방안에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for efficiently controlling a wind generator.

일반적으로 풍력 발전기는 회전축을 중심으로 블레이드가 회전하면서 바람에너지(풍력)를 전기에너지로 바꾸는 발전 방식으로서, 이론상 약 59%만이 전기에너지로 전환이 가능하나, 기계적인 마찰이나 발전기의 효율 및 날개의 형상 등의 요인에 의해 20 내지 40% 정도만이 전기에너지로 전환되고 있다.In general, a wind generator is a power generation method that converts wind energy (wind power) into electrical energy as the blade rotates around a rotating shaft. In theory, only about 59% can be converted into electrical energy, but mechanical friction or generator efficiency and blade Only about 20 to 40% is converted into electrical energy by factors such as shape.

풍력 발전기는 블레이드 - 동력전달장치 - 발전기 - 소비자로 연결되는 흐름을 가지며, 크게 기계장치부와, 전기장치부 및 제어장치부로 구성된다. 블레이드(Blade)는 회전축을 중심으로 풍력에 의해 회전 가능한 구조를 가진다. 따라서, 풍력 발전기의 개발, 제작 및 유지를 위해서는 풍력에 의해 회전하는 블레이드의 회전속도, 블레이드에 가해지는 압력, 블레이드의 온도, 블레이드의 변형률 및 블레이드의 파손여부 등을 실시간으로 측정하여야 한다.The wind generator has a flow that is connected to the blade-power transmission device-generator-consumer, and consists of a mechanical unit, an electric unit and a control unit. Blade has a structure that can be rotated by the wind around the axis of rotation. Therefore, in order to develop, manufacture, and maintain a wind generator, it is necessary to measure in real time the rotational speed of the blades rotated by the wind, the pressure applied to the blades, the temperature of the blades, the strain of the blades, and whether the blades are damaged.

이를 위해, 블레이드의 내부에 온도센서, 압력센서, 진동센서, 풍속센서를 설치하여 각각의 센서에서 감지된 정보에 기초하여 블레이드를 제어하고 있다. 예컨대, 풍력 발전기는 바람의 세기와 방향에 따라 블레이드의 피치를 조절하는데 필요한 전원과 신호를 슬립링에서 공급하게 되는데, 이러한 블레이드의 피치 조절은 바람의 방향이나 세기에 따른 효과적인 발전을 위하여 필요한 것이다.To this end, a temperature sensor, a pressure sensor, a vibration sensor, and a wind speed sensor are installed in the blade to control the blade based on information detected by each sensor. For example, the wind generator supplies power and signals from the slip ring necessary to adjust the pitch of the blade according to the strength and direction of the wind, and the pitch of the blade is necessary for effective power generation according to the direction or strength of the wind.

도 1은 종래기술에 따른 대역 통과 필터의 일례를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a band pass filter according to the prior art.

도 1을 참조하면, 대역 통과 필터는 풍력 발전기 내 센서와 제어부 사이에 배치시켜, 상기 센서에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 특정 주파수 대역을 통과시키는 기능을 수행하고 있다.Referring to FIG. 1, a band pass filter is disposed between a sensor and a controller in a wind generator to convert an analog signal output from the sensor into a digital signal, and perform a function of passing a specific frequency band in the converted digital signal. have.

그런데, 상기 대역 통과 필터는 저항(Resistance), 인덕터(Inductor), 캐패시터(Capacitor)로 이루어져 있어, 풍력 발전기 내 감지된 센서의 신호를 특정 주파수 대역만을 통과시키기 위해서는 고차 필터로 사용해야 한다. 그러나, 대역 통과 필터를 고차 필터로 만들기 위해서는 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
However, since the band pass filter is composed of a resistance, an inductor, and a capacitor, the band pass filter needs to be used as a higher order filter to pass a signal of a sensor sensed in a wind generator only to a specific frequency band. However, there is a disadvantage in that the band pass filter is expensive to make the higher order filter.

본 발명의 일실시예는 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터가 센서에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링함으로써, 노이즈 필터링을 향상시켜 에러율을 줄일 수 있는, 풍력 발전기 제어시스템 및 방법을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, an open / closed capacitor filter composed only of a capacitor converts an analog signal output from a sensor into a digital signal and filters a selected frequency band from the digital signal, thereby improving noise filtering to reduce an error rate. Provides a generator control system and method.

본 발명의 일실시예는 센서와 제어부 사이에 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터를 설계하여, 상기 개폐식 캐패시터 필터가 제어부에서 필요한 주파수 대역의 신호만 통과시켜 풍력 발전기 제어의 정확도를 향상시킬 수 있는, 풍력 발전기 제어시스템 및 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention by designing a retractable capacitor filter consisting only of a capacitor between the sensor and the control unit, the open and close capacitor filter can pass only the signal of the frequency band required by the control unit to improve the accuracy of the wind generator control, wind generator Provides a control system and method.

본 발명의 일실시예는 개폐식 캐패시터 필터에서 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기의 플레이드 피치각 또는 회전수를 제어할 수 있는, 풍력 발전기 제어시스템 및 방법을 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a wind generator control system and method capable of controlling the plate pitch angle or the number of revolutions of a wind generator based on information filtered by a retractable capacitor filter.

본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어시스템은 풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 센서, 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 개폐식 캐패시터 필터, 및 상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하는 제어부를 포함한다.Wind generator control system according to an embodiment of the present invention is a sensor for sensing the wind speed and outputting an analog signal, converting the output analog signal to a digital signal, the open and close capacitor for filtering the selected frequency band from the converted digital signal A filter, and a controller for controlling the wind generator based on the filtered information.

상기 개폐식 캐패시터 필터는 캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터일 수 있다.The open / close capacitor filter may be a band pass filter composed only of a capacitor.

상기 개폐식 캐패시터 필터는 클럭을 조절하여 차단 주파수를 선정하고, 상기 디지털 신호에서 상기 선정된 차단 주파수 대역을 필터링할 수 있다.The open / close capacitor filter may select a cutoff frequency by adjusting a clock and filter the selected cutoff frequency band from the digital signal.

상기 센서는 온도를 감지하여 아날로그 신호를 출력할 수 있다.The sensor may sense the temperature and output an analog signal.

상기 제어부는 상기 필터링된 정보가 선정된 기준치 이상인 경우, 상기 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어할 수 있다.The controller may control the blade pitch angle or the rotation speed of the wind generator when the filtered information is equal to or greater than a predetermined reference value.

본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어방법은 풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 단계, 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계, 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터에서 상기 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 단계, 및 상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하는 단계를 포함한다.
Wind generator control method according to an embodiment of the present invention detects the wind speed and outputs an analog signal, converting the output analog signal to a digital signal, in the converted digital signal in the open and close capacitor filter consisting of a capacitor only Filtering the predetermined frequency band, and controlling the wind generator based on the filtered information.

본 발명의 일실시예에 따르면, 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터가 센서에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링함으로써, 노이즈 필터링을 향상시켜 에러율을 줄일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an open / closed capacitor filter composed only of a capacitor converts an analog signal output from a sensor into a digital signal and filters a frequency band selected from the digital signal, thereby improving noise filtering to reduce an error rate. .

본 발명의 일실시예에 따르면, 센서와 제어부 사이에 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터를 설계하여, 상기 개폐식 캐패시터 필터가 제어부에서 필요한 주파수 대역의 신호만 통과시켜 풍력 발전기 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by designing a retractable capacitor filter consisting only of a capacitor between the sensor and the control unit, the open and close capacitor filter can pass the signal of the frequency band required by the control unit to improve the accuracy of the wind generator control.

본 발명의 일실시예에 따르면, 개폐식 캐패시터 필터에서 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기의 플레이드 피치각 또는 회전수를 제어할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the plate pitch angle or the rotation speed of the wind generator may be controlled based on the information filtered by the open / close capacitor filter.

도 1은 종래기술에 따른 대역 통과 필터의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐식 캐패시터 필터의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어방법의 순서를 도시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating an example of a band pass filter according to the prior art.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a wind generator control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an example of an openable capacitor filter according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing the procedure of the wind generator control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어시스템의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a wind generator control system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 풍력 발전기 제어시스템(200)은 풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 센서(210), 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 개폐식 캐패시터 필터(220), 및 상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하는 제어부(230)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the wind generator control system 200 detects wind speed and outputs an analog signal to a sensor 210, converting the output analog signal into a digital signal, and converting the selected frequency band from the converted digital signal. An open and close capacitor filter 220 for filtering, and a control unit 230 for controlling the wind generator based on the filtered information.

센서(210)는 풍속 센서(210a), 온도 센서(210b)를 포함할 수 있으며, 풍속 센서(210a)는 풍속을 감지하고, 온도 센서(210b)는 온도를 감지할 수 있다. 각각의 센서(210)는 각 정보를 감지하여 아날로그 신호를 출력할 수 있다.The sensor 210 may include a wind speed sensor 210a and a temperature sensor 210b. The wind speed sensor 210a may detect wind speed and the temperature sensor 210b may sense temperature. Each sensor 210 may detect each piece of information and output an analog signal.

개폐식 캐패시터 필터(220, Switched Capacitor Filter)는 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링한다.The switched capacitor filter 220 converts the output analog signal into a digital signal and filters a predetermined frequency band from the converted digital signal.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개폐식 캐패시터 필터의 일례를 도시한 도면이다.3 is a view showing an example of an openable capacitor filter according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 개폐식 캐패시터 필터(220)는 캐패시터(Capacitor)로만 구성된 대역 통과 필터(Band Pass Filter)일 수 있다. 대역 통과 필터는 선정된 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 필터로서, 본 발명에서는 선정된 주파수 대역의 신호만을 필터링하는데 사용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the open / close capacitor filter 220 may be a band pass filter configured only with a capacitor. The band pass filter is a filter for passing only signals of a predetermined frequency band, and may be used to filter only signals of a predetermined frequency band in the present invention.

종래의 대역 통과 필터는 저항, 인덕터, 및 캐패시터로 이루어져 있어, 풍력 발전기 내에서 특정 주파수 대역만을 통과시키기 위해서는 고차 필터로 사용해야 했다. 그러나, 종래의 대역 통과 필터를 고차 필터로 만들기 위해서는 비용이 많이 든다는 단점이 있다.Conventional band pass filters consist of resistors, inductors, and capacitors, which have to be used as higher order filters to pass only a specific frequency band within a wind generator. However, there is a disadvantage in that the conventional band pass filter is expensive to make a higher order filter.

그러나, 본 발명에서는 개폐식 캐패시터 필터(220)로서 캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터를 사용함으로써, 고차 필터로 사용하여도 종래에 비해 적은 비용으로 노이즈 필터링을 향상시켜 에러율을 줄일 수 있는 효과가 있다.However, in the present invention, by using the band pass filter composed only of the capacitor as the open and close capacitor filter 220, even when used as a high-order filter, it is possible to improve the noise filtering at a lower cost than in the prior art to reduce the error rate.

예컨대, 개폐식 캐패시터 필터(220)는 클럭을 조절하여 차단 주파수를 선정할 수 있으며, 이 경우, 상기 변환된 디지털 신호에서 상기 선정된 차단 주파수 대역을 필터링할 수 있다.For example, the switching capacitor filter 220 may select a cutoff frequency by adjusting a clock. In this case, the cutoff frequency band may be filtered from the converted digital signal.

제어부(230)는 상기 필터링된 정보가 선정된 기준치 이상인 경우, 상기 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어할 수 있다. 예컨대, 정지상태인 풍력 발전기는 풍속 3m/s를 입력받았을 경우, 블레이드는 최저 피치각으로, 회전수는 약 10rpm 부근에서 발전을 시작한다. 그런데, 이후 측정된 정보(측정값)에 따라 상기 블레이드의 피치각이나 상기 회전수를 조절함으로써, 효율적으로 풍력 발전기를 가동시킬 수 있다.The controller 230 may control the blade pitch angle or the rotation speed of the wind generator when the filtered information is equal to or greater than a predetermined reference value. For example, when a stationary wind generator receives an input of wind speed 3 m / s, the blade starts generating at the lowest pitch angle and the rotational speed is about 10 rpm. By the way, by adjusting the pitch angle or the rotational speed of the blade according to the measured information (measured value), it is possible to efficiently operate the wind generator.

따라서, 제어부(230)는 상기 블레이드의 피치각이나 회전수를 제어하기 위한 기준치를 미리 선정하고, 상기 필터링된 정보가 상기 선정된 기준치 이하 또는 이상인지 여부에 따라 상기 블레이드의 피치각이나 상기 회전수를 조절하도록 한다.Therefore, the controller 230 preselects a reference value for controlling the pitch angle or the rotational speed of the blade, and the pitch angle or the rotational speed of the blade according to whether the filtered information is below or above the selected reference value. To adjust.

예컨대, 제어부(230)는 상기 필터링된 정보가 상기 기준치 이상인 경우, 블레이드 피치각 또는 회전수를 상향 조정할 수 있다. 또는, 제어부(230)는 상기 필터링된 정보가 기준치 이하인 경우, 상기 블레이드 피치각이나 상기 회전수를 유지하거나, 낮출 수 있다. 즉, 제어부(230)는 센서(210)에서 풍속이나 온도를 측정한 측정값이 상기 기준치 이하인지, 이상인지 여부에 따라 상기 블레이드 피치각이나 상기 회전수를 높이거나, 낮출 수 있다.For example, the controller 230 may adjust the blade pitch angle or the rotation speed upward when the filtered information is greater than or equal to the reference value. Alternatively, when the filtered information is less than or equal to the reference value, the controller 230 may maintain or decrease the blade pitch angle or the rotation speed. That is, the controller 230 may increase or decrease the blade pitch angle or the rotation speed depending on whether the measured value of the wind speed or temperature measured by the sensor 210 is less than or equal to the reference value.

또는, 제어부(230)는 상기 필터링된 정보가 상기 기준치 이상인 경우, (1)상기 블레이드 피치각을 종전과 같이 유지하고, 회전수를 높이거나, (2)상기 블레이드 피치각을 상향 조정하고, 회전수를 종전과 같이 유지할 수 있다.Alternatively, when the filtered information is greater than or equal to the reference value, the controller 230 maintains (1) the blade pitch angle as before, increases the number of revolutions, or (2) adjusts the blade pitch angle upwards, and rotates. You can keep the numbers as before.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전기 제어방법의 순서를 도시한 흐름도이다.Figure 4 is a flow chart showing the procedure of the wind generator control method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 단계 410에서, 풍력 발전기 제어방법은 풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력한다. 상기 풍력 발전기 제어방법은 온도를 감지하는 온도 센서를 더 설치하여, 상기 온도와 관련된 아날로그 신호를 출력할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 4, in step 410, the wind generator control method detects wind speed and outputs an analog signal. The wind generator control method may further include a temperature sensor for sensing a temperature to output an analog signal related to the temperature.

단계 420에서, 상기 풍력 발전기 제어방법은 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이를 위해, 상기 풍력 발전기 제어방법은 개폐식 캐패시터 필터를 이용하여 상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 이러한, 상기 개폐식 캐패시터 필터는 아날로그와 디지털 필터의 중간쯤 되는 필터일 수 있고, 캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터일 수 있다.In step 420, the wind generator control method converts the output analog signal into a digital signal. To this end, the wind generator control method may convert the output analog signal into a digital signal using a switch capacitor filter. The open / close capacitor filter may be a filter that is halfway between an analog and digital filter, and may be a band pass filter composed only of a capacitor.

단계 430에서, 상기 풍력 발전기 제어방법은 캐패시터로만 구성된 개폐식 캐패시터 필터에서 상기 변환된 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링한다. 상기 개폐식 캐패시터 필터는 클럭을 조절하여 차단 주파수를 선정하고, 상기 디지털 신호에서 상기 선정된 차단 주파수 대역을 필터링할 수 있다. In step 430, the method for controlling a wind generator filters the frequency band selected from the converted digital signal in an open / closed capacitor filter composed only of capacitors. The open / close capacitor filter may select a cutoff frequency by adjusting a clock and filter the selected cutoff frequency band from the digital signal.

단계 440에서, 상기 풍력 발전기 제어방법은 상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어한다. 상기 풍력 발전기 제어방법은 상기 필터링된 정보가 선정된 기준치 이상인 경우, 상기 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어할 수 있다.In step 440, the wind generator control method controls the wind generator based on the filtered information. The wind generator control method may control the blade pitch angle or the rotation speed of the wind generator when the filtered information is equal to or greater than a predetermined reference value.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Methods according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

200: 풍력 발전기 제어시스템
210: 센서
220: 개폐식 캐패시터 필터
230: 제어부200: wind generator control system
210: sensor
220: retractable capacitor filter
230: control unit

Claims (10)

풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 센서;
상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 풍속의 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 개폐식 캐패시터 필터; 및
상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하되, 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어하는 제어부
를 포함하며,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터로 이루어지며,
상기 제어부는 상기 블레이드의 피치각이나 회전수를 제어하기 위한 기준치를 미리 선정하고, 상기 필터링된 정보가 상기 선정된 기준치 이하 또는 이상인지 여부에 따라 상기 블레이드의 피치각이나 상기 회전수를 조절하고,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 클럭을 조절하여 차단 주파수를 선정하고, 상기 디지털 신호에서 선정된 상기 차단 주파수 대역을 필터링하며,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 6개의 캐패시터와 2개의 OP앰프만 포함하는 풍력 발전기 제어시스템.
A sensor for sensing wind speed and outputting an analog signal;
A switchable capacitor filter which converts the output analog signal into a digital signal and filters a frequency band selected from the digital signal of the converted wind speed; And
Control unit for controlling the wind generator based on the filtered information, the blade pitch angle or the number of revolutions of the wind generator
Including;
The open and close capacitor filter is made of a band pass filter consisting of only the capacitor,
The control unit preselects a reference value for controlling the pitch angle or rotational speed of the blade, and adjusts the pitch angle or the rotational speed of the blade according to whether the filtered information is below or above the predetermined reference value,
The switching capacitor filter selects a cutoff frequency by adjusting a clock, filters the cutoff frequency band selected from the digital signal,
The retractable capacitor filter is a wind generator control system including only six capacitors and two op amps.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센서는,
풍속을 감지하는 풍속 센서와 온도를 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 온도 센서를 포함하는, 풍력 발전기 제어시스템.
The method of claim 1,
The sensor,
A wind generator control system comprising a wind speed sensor for sensing the wind speed and a temperature sensor for sensing the temperature and outputting an analog signal.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 필터링된 정보가 선정된 기준치 이상인 경우, 상기 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어하는, 풍력 발전기 제어시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
And controlling the blade pitch angle or the rotation speed of the wind generator when the filtered information is equal to or greater than a predetermined reference value.
풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 단계;
상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터로 이루어진 개폐식 캐패시터 필터에서 상기 변환된 풍속의 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 단계; 및
상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하는 단계
를 포함하고,
선정된 주파수 대역을 필터링하는 단계에서 주파수 대역은 클럭의 조절에 의하여 선정되며,
상기 풍력 발전기를 제어하는 단계는 필터링된 정보가 미리 선정된 기준치 이하 또는 이상인지 여부에 따라 상기 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어하고,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 6개의 캐패시터와 2개의 OP앰프만 포함하는 풍력 발전기 제어방법.
Sensing the wind speed and outputting an analog signal;
Converting the output analog signal into a digital signal;
Filtering a frequency band selected from the digital signal of the converted wind speed in a switchable capacitor filter including a band pass filter composed only of a capacitor; And
Controlling a wind generator based on the filtered information
Including,
In the filtering of the selected frequency band, the frequency band is selected by adjusting the clock.
The controlling of the wind generator may include controlling the blade pitch angle or the rotation speed of the wind generator according to whether the filtered information is below or above a predetermined reference value.
The openable capacitor filter is a wind generator control method comprising only six capacitors and two op amps.
삭제delete 풍력 발전기 제어시스템을 포함하는 풍력 발전기에 있어서,
상기 풍력 발전기 제어시스템은,
풍속을 감지하여 아날로그 신호를 출력하는 센서;
상기 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 풍속의 디지털 신호에서 선정된 주파수 대역을 필터링하는 개폐식 캐패시터 필터; 및
상기 필터링된 정보에 기초하여 풍력 발전기를 제어하되, 풍력 발전기의 블레이드 피치각 또는 회전수를 제어하는 제어부
를 포함하며,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 캐패시터로만 구성된 대역 통과 필터로 이루어지며,
상기 제어부는 상기 블레이드의 피치각이나 회전수를 제어하기 위한 기준치를 미리 선정하고, 상기 필터링된 정보가 선정된 상기 기준치 이하 또는 이상인지 여부에 따라 상기 블레이드의 피치각이나 상기 회전수를 조절하고,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 클럭을 조절하여 차단 주파수를 선정하고, 상기 디지털 신호에서 선정된 상기 차단 주파수 대역을 필터링하며,
상기 개폐식 캐패시터 필터는 6개의 캐패시터와 2개의 OP앰프만 포함하는 풍력 발전기.In a wind generator comprising a wind generator control system,
The wind generator control system,
A sensor for sensing wind speed and outputting an analog signal;
A switchable capacitor filter which converts the output analog signal into a digital signal and filters a frequency band selected from the digital signal of the converted wind speed; And
Control unit for controlling the wind generator based on the filtered information, the blade pitch angle or the number of revolutions of the wind generator
Including;
The open and close capacitor filter is made of a band pass filter consisting of only the capacitor,
The control unit preselects a reference value for controlling the pitch angle or the rotational speed of the blade, and adjusts the pitch angle or the rotational speed of the blade according to whether the filtered information is below or above the selected reference value,
The switching capacitor filter selects a cutoff frequency by adjusting a clock, filters the cutoff frequency band selected from the digital signal,
The retractable capacitor filter is a wind generator including only six capacitors and two op amps. 삭제delete 삭제delete
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007201350A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor integrated circuit
KR20120063634A (en) * 2010-12-08 2012-06-18 한국기계연구원 Condition monitoring apparatus and condition monitoring method for machinery system
KR101304402B1 (en) * 2011-03-11 2013-09-05 삼성중공업 주식회사 Variable speed wind turbine system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080224764A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 Texas Instruments and Hanley, Flight & Zimmerman, LLC Switched capacitor notch filter circuits

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