KR102056531B1 - 풍력 터빈 그리고 그것을 위한 운전 제어 방법 및 디바이스 - Google Patents

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Abstract

풍력 터빈 그리고 그것을 위한 운전 제어 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 풍력 터빈의 나셀로부터 현재의 방향 데이터를 획득하는 단계; 및 방향 데이터, 풍력 발전지역의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 그리고 또한 각각의 풍력 터빈에 의해 측정될 때의 풍황 데이터에 따라, 풍력 터빈의 운전 장비를 제어하여, 풍력 터빈에 의해 발생되는 전력을 증가시키는, 단계를 포함한다. 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방향, 풍력 발전지역의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈에 의해 측정될 때의 풍황 데이터에 따라, 정확한 제어 정책 조정이 풍력 터빈의 운전 장비에 대해 미리 수행되고, 그에 의해 풍력 터빈에 의해 발생되는 전력을 증가시킨다. 상기 제어 방법을 실시하는 디바이스가 또한 개시되어 있다.

Description

풍력 터빈 그리고 그것을 위한 운전 제어 방법 및 디바이스
관련출원에 대한 교차-참조
본원은 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함되는, 중국의 국가지식산권국에 2016년 4월 20일자로 출원된, 발명의 명칭이 "WIND TURBINE AND OPERATION CONTROL METHOD AND APPARATUS THEREOF"인, 중국 특허 출원 제201610248976.X호에 대한 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 풍력 발전 기술의 분야에, 구체적으로 풍력 터빈 그리고 그 운전 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
풍력 터빈의 규모의 점진적인 확대 그리고 풍력 터빈의 안전 보호의 점증적인 개선에 따라, 풍력 터빈의 발전 성능, 예컨대 발전량 및 이용률을 개선하여 최대의 에너지 이익 및 경제적인 이익을 획득하는 방법이 풍력 터빈 기술에서의 관심사이다.
풍력 터빈의 제어 중, 풍속 결정은 풍력 터빈의 제어 효과를 판단하는 인자 중 하나이다. 풍속의 정확한 예측은 풍력 터빈이 더 양호한 제어 효과를 성취하는 제어 전략의 개선을 가능케 한다.
현재, 풍력 터빈의 주 제어 시스템은 대개 그 검출된 풍속 변화 또는 풍향 변화에 기초하여 수동적으로 제어 전략 조정 및 요잉(yawing)을 수행한다. 예를 들어, 주 제어 시스템이 풍력 터빈에 의해 풍속 변화가 검출된 후에야 피치 제어 시스템을 제어하여 피치 변화 조작을 수행하기 시작하면, 블레이드의 피치 변화는 풍속 변화보다 지체되고, 그 결과 임펠러의 불안정한 회전 속도 그리고 발전량의 손실을 발생시킬 것이다. 또 다른 예로서, 주 제어 시스템이 풍력 터빈에 의해 풍향 변화가 검출된 후에야 요잉 시스템을 제어하여 요잉을 수행하기 시작하면, 요잉 작용은 풍향 변화보다 지체되고, 그 결과 풍향 변화 후의 임펠러의 회전 속도의 상당한 감소 그리고 발전량의 손실을 발생시킬 것이다.
실제로, 풍력 터빈의 용량 증대에 따라, 장기적인 운전 중에 유발되는 발전량의 손실은 측정 불가능할 정도로 크다. 따라서, 풍속 수치 및 풍향 수치가 풍력 터빈의 제어 전략 면에서 예측되어, 풍력 터빈의 능동적인 피치 변화 및 능동적인 요잉을 실현하여야 한다.
기존에, 풍력 터빈의 풍속 및 풍향을 예측하는 데에는 3가지 방식이 있다.
제1 방식은 측풍탑에 의해 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치를 사용하는 것이다. 측풍탑과 풍력 터빈 사이의 긴 거리 그리고 측풍탑의 제한된 개수로 인해, 측정된 풍속 수치 및 측정된 풍향 수치는 풍력 터빈을 제어할 때에 요구되는 데이터 대신에 기준으로서 고려될 뿐이다. 또한, 각각의 측풍탑과 각각의 풍력 터빈 사이의 거리가 미지의 수치이므로, 정확한 순간을 포착하여 미리 제어 또는 요잉을 수행하기는 어렵다. 나아가, 측풍탑의 제한된 개수로 인해, 측풍탑은 다중의 풍력 터빈과 방향 면에서 일치하기 쉽고, 난류가 풍속 수치 및 풍향 수치에 대해 큰 영향 및 편차를 유발할 것이다. 게다가, 풍력 발전지역이 산악 지역에 있으면, 측풍탑에 의해 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치는 모든 풍력 터빈에 대한 제어 기초로서 고려될 수 없는데 풍력 터빈의 높이가 상이하기 때문이다.
제2 방식은 일기 예보를 사용하여 풍속 수치를 예측하는 것이다. 이러한 예측 방법은 다소 맹목적이고, 예측된 풍속 수치는 상당히 부정확하다.
제3 방식은 빅 데이터에 기초하여 풍속 수치 및 풍향 수치를 예측하는 것이다. 이러한 예측 방법은 장기적인 운전의 이력 데이터를 요구하고, 이력 데이터의 데이터 분량 및 품질 둘 모두에 대해 요구사항을 갖는다. 또한, 상기 예측 방법은 특정 확률로 예측할 수 있을 뿐이고, 진정한 풍속 수치 및 진정한 풍향 수치를 반영할 수 없다. 한편, 빅 데이터가 과다한 이력 데이터를 포함하므로, 빅 데이터에 기초한 풍속 수치 및 풍향 수치의 예측은 풍력 터빈을 제어하는 데 어느 정도의 지체성을 갖는다.
본 개시내용의 목적은 풍력 터빈 그리고 그 운전 제어 방법 및 장치를 제공하여 미리 풍력 터빈의 운전 디바이스를 자율적으로 제어하고, 그에 의해 풍력 터빈의 발전량을 증가시키는 것이다.
본 개시내용의 양태에 따르면, 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 풍력 터빈의 나셀(nacelle)의 현재의 방위의 데이터를 취득하는 단계; 및 방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황(wind condition) 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 풍력 터빈의 발전량을 증가시키는, 단계를 포함한다.
본 개시내용의 또 다른 양태에 따르면, 위의 운전 제어 장치를 포함하는 풍력 터빈이 추가로 제공된다.
본 개시내용의 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법, 상기 방법을 적용한 운전 제어 장치, 및 풍력 터빈에서, 정확한 제어 전략 조정이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스에 대해 수행되고, 그에 의해 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다. 이러한 방식으로, 풍황 변화 예측이 각각의 풍력 터빈으로부터 실시간 방식으로 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 수행될 수 있고, 데이터 처리량이 작고, 그에 따라 대량의 이력 데이터에 기초한 풍황 변화 예측 시에 유발되는 지체성, 복잡성 및 부정확성을 피한다. 또한, 추가적인 하드웨어 시험 디바이스가 요구되지 않고, 그에 따라 운전 비용을 절감시킨다.
위의 기술적인 해결책에 기초하여, 풍력 터빈이 운전 중일 때, 과속 보호가 또한 풍속이 갑자기 변하는 경우에 풍력 터빈에 대해 수행되고, 그에 따라 풍력 터빈의 운전 수명을 보증할 수 있다.
또한, 위의 기술적인 해결책에 기초하여, 풍력 터빈이 정지된 상태에 있을 때, 대기 출발 또는 요잉이 또한 미리 수행되어 풍력 터빈이 빠르게 가동 상태로 진입하게 하고, 그에 의해 효과적으로 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 일반 개념에 따른 지능형 풍력 발전지역 클러스터 제어 시스템의 예시적인 위상 그래프이다.
도 2는 본 개시내용의 일반 개념에 따른 풍력 터빈 내에 배열되는 센서의 예시적인 개략도이다.
도 3은 본 개시내용에 따른 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈 그리고 생성된 레이더의 극좌표의 개략도이다.
도 4는 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 전방-방향 풍력 터빈을 선택하는 단계의 예시적인 개략도이다.
도 7은 단계 S520의 처리의 예시적인 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 처리의 예이다.
도 10은 본 개시내용의 제4 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 11은 도 10에서의 단계 S1030의 처리의 예시적인 개략도이다.
도 12는 도 10에서의 단계 S1030의 또 다른 처리의 예시적인 개략도이다.
도 13은 본 개시내용의 제5 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다.
도 14는 본 개시내용의 제6 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다.
도 15는 본 개시내용의 제7 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다.
도 16은 본 개시내용의 제8 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다.
풍황 데이터 공유 기구가 본 개시내용에 따른 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈들 사이에 구축된다. 구체적으로, 풍력 발전지역의 중앙 모니터링 시스템이 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈으로부터, 풍력 터빈의 지리 위치 데이터 그리고 실시간 방식으로 풍력 터빈에 의해 수집되는 풍황 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈으로 분배한다. 각각의 풍력 터빈은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 수신된 풍황 데이터에 기초하여 미리 제어 전략 조정을 수행하여 발전량을 증가시킬 수 있다. 또한, 데이터 처리량이 작고, 그에 따라 대량의 이력 데이터에 기초한 풍황 변화 예측 시에 유발되는 지체성, 복잡성 및 부정확성을 피한다.
풍황 데이터는 풍속 수치 및 풍향 수치를 포함하지만, 그것들로 제한되지 않는다. 수반되는 제어 전략 조정은 풍력 터빈에 대해 수행되는 요잉 제어 및/또는 피치 제어를 포함하지만, 그것들로 제한되지 않는다. 또한, 수반되는 제어 전략 조정은 풍력 터빈의 가동 상태 또는 정지된 상태에 기초하여 요잉 제어 수행, 피치 제어 수행, 및/또는 바람이 불기 시작할 때의 대기 상태로의 진입을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 다중의 풍력 발전지역을 포함하는 지능형 풍력 발전지역 클러스터 제어 시스템이 클라우드 컴퓨팅 기술 및 사물 인터넷 기술을 통해 구축될 수 있다.
지능형 풍력 발전지역 클러스터 제어 시스템
도 1은 본 개시내용에 따른 지능형 풍력 발전지역 클러스터 제어 시스템의 예시적인 위상 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 클라우드 서버(101)가 클라우드 내에 배열되고, 다중의 풍력 발전지역(105, 106, 107)으로부터 수집되는, 풍력 터빈 그리고 풍력 터빈의 운전에 관한 다양한 종류의 데이터(예컨대, 풍력 터빈 파라미터, 환경 파라미터 및 운전 파라미터)를 수신 및 저장하도록 구성된다. 클라우드 서버(101)는 풍력 터빈 그리고 풍력 터빈의 운전에 관한 수신된 데이터에 기초하여 다중의 풍력 발전지역(105, 106, 107) 내의 풍력 터빈을 추가로 편성 및 관리할 수 있다.
다중의 풍력 발전지역(105, 106, 107)에는 각각 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템(102, 103, 104)이 제공된다. 다중의 풍력 발전지역(105, 106, 107) 내의 각각의 풍력 터빈(예컨대, 풍력 터빈(108, 109, 110))은 풍력 터빈 그리고 풍력 터빈의 운전에 관한 그 수집된 데이터(예컨대, 풍력 터빈 파라미터, 환경 파라미터 및 운전 파라미터)를, 그 풍력 발전지역 내의 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템(102, 103, 104)으로, 업로드한다. 각각의 풍력 터빈에 의해 업로드되는 데이터는 그 지리 위치 데이터(예컨대, 지리 위치 좌표) 그리고 실시간 방식으로 검출되는 풍황 데이터(예컨대, 풍속 수치 및 풍향 수치)를 포함할 수 있다.
풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템(102, 103, 104)은 그 각각의 풍력 발전지역(105, 106, 107) 내의 각각의 풍력 터빈에 의해 수집되는, 풍력 터빈 그리고 풍력 터빈의 운전에 관한 데이터(풍력 터빈의 지리 위치 데이터 그리고 실시간으로 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍황 데이터를 포함함)를 수신하고, 그 각각의 풍력 발전지역(105, 106, 107) 내의 각각의 풍력 터빈에 의해 수집되는 데이터를 다른 풍력 터빈으로 분배한다. 이러한 방식으로, 각각의 풍력 터빈은 수신될 때의 지리 위치 데이터 그리고 실시간으로 검출되는 풍황 데이터에 기초하여 그 운전 디바이스에 대해 대응하는 제어, 예컨대 요잉 제어 및/또는 피치 제어를 수행할 수 있다.
한편, 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템(102, 103, 104)은 각각 클라우드 서버(101)와 통신하여, 그 각각의 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈에 의해 수집되는, 풍력 터빈 그리고 풍력 터빈의 운전에 관한 다양한 종류의 데이터(예컨대, 풍력 터빈 파라미터, 환경 파라미터 및 운전 파라미터)를 업로드한다.
지리 위치 및 풍황 데이터의 수집
각각의 풍력 터빈(예컨대, 풍력 터빈(108))에는 다중의 위치에서 그 지리 위치 데이터 및 운전 파라미터를 수집하는 다양한 종류의 센서가 제공될 수 있다.
도 2는 본 개시내용에 따른 풍력 터빈 내에 배열되는 센서의 예시적인 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 풍력 터빈(108)에는 적어도 풍속계(202), 풍향계(203) 및 위치 탐지기(204)가 제공된다.
풍속계(202) 및 풍향계(203)는 각각 풍속 및 풍향을 검출하도록 구성된다. 위치 탐지기(204)는 풍력 터빈(108)의 지리 위치 좌표를 수집하도록 구성된다. 또한, 다른 센서, 예컨대 풍력 터빈(108)의 고도를 검출하도록 구성되는 압력-고도 센서(205) 그리고 풍력 터빈(108)의 다중의 부품의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서(206)가 또한 제공될 수 있다. 풍력 터빈(108)의 주 제어 시스템(201)이 검출된 파라미터 데이터(풍속 수치, 풍향 수치, 지리 위치 좌표, 고도 수치, 온도 수치 등을 포함하지만 그것들로 제한되지 않음)를 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템(102)으로 업로드한다.
극좌표 계산 및 가상 레이더 설정
각각의 풍력 터빈은 그 풍력 발전지역 내의 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템으로부터 수신되는 다른 풍력 터빈의 지리 위치 데이터 그리고 실시간 방식으로 검출되는 풍황 데이터에 기초하여, 그 자율적인 운전 제어를 위한 기준으로서 가상 레이더 데이터를 생성한다.
도 3은 본 개시내용에 따른 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈 그리고 생성된 가상 레이더의 극좌표의 개략도이다. 구체적으로, 풍력 터빈(301)은 극(pole)으로서 그 자체(현재 풍력 터빈)의 위치 그리고 극축으로서 극으로부터의 사전결정된 각도(예컨대, 정북) 내의 살(ray)를 취하는 극좌표계를 설정한다. 풍력 터빈(301)(현재 풍력 터빈)에 대해, 동일한 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈(예를 들어, 풍력 터빈(302))의 위치 데이터 각각은 극으로부터 거리 r 그리고 극축에 대한 각도 α를 갖는 극좌표계로서 표현된다.
풍력 터빈(301)의 GPS 좌표는 [X1, Y1]이고, 풍력 터빈(302)의 GPS 좌표는 [X2, Y2]인 것으로 가정된다. 피타고라스의 정리(Pythagorean theorem)에 따르면, 풍력 터빈(301)과 풍력 터빈(302) 사이의 거리 r은:
Figure 112017130352736-pct00001
공식 (1)
도 3에 도시된 수직 방향(정북)은 극축, 즉 0˚의 각도를 갖는 방향으로서 간주된다. 풍력 터빈(302)의 극각 α는 풍력 터빈(301)에 대한 풍력 터빈(302)의 위치의 사인 수치 sinα 및 코사인 수치 cosα를 계산함으로써 획득될 수 있다:
Figure 112017130352736-pct00002
공식 (2)
Figure 112017130352736-pct00003
공식 (3)
풍력 터빈(302)의 극각 α는 계산된 사인 수치 sinα 및 계산된 코사인 수치 cosα의 크기 및 부호에 기초하여 결정된다.
sinα>0 및 cosα>0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 α로서 결정된다.
sinα>0 및 cosα<0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 α+90으로서 결정된다.
sinα<0 및 cosα<0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 α+180으로서 결정된다.
sinα<0 및 cosα>0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 α+270으로서 결정된다.
sinα=0 및 cosα=1이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 0으로서 결정된다.
sinα=1 및 cosα=0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 90으로서 결정된다.
sinα=0 및 cosα=-1이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 180으로서 결정된다.
sinα=-1 및 cosα=0이면, 풍력 터빈(302)의 극각은 270으로서 결정된다.
풍력 터빈(302)의 극각은 α이다. 풍력 터빈(303)의 극각을 계산하는 변수가 β인 것으로 가정되면, 풍력 터빈(303)의 극각은 β+90이다. 마찬가지로, 동일한 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 극좌표 데이터가 위의 방법에 따라 계산되고, 그 위치 데이터로서 간주된다.
현재 풍력 터빈(풍력 터빈(301))에 대한 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표 데이터를 계산한 후, 도 3에 도시된 것과 같은 가상 레이더가 설정될 수 있다. 가상 레이더에 기초하여, 풍력 터빈(301)은 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈, 예컨대 풍력 터빈(302) 및 풍력 터빈(303)을 찾을 수 있다.
관련된 저장
다른 풍력 터빈의 계산된 극좌표 데이터 그리고 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 수신된 풍속 수치 및 풍향 수치를 유지보수 및 관리하는 편의성을 위해, 각각의 풍력 터빈은 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 풍력 터빈의 극좌표를 저장할 수 있다. 예를 들어, 각각의 풍력 터빈의 극좌표 데이터, 및 다른 풍력 터빈으로부터 측정되어 각각의 풍력 터빈에 의해 수신되는 풍속 수치 및 풍향 수치는 다차원 배열 형태로 저장될 수 있다.
임의적으로, 각각의 풍력 터빈의 극좌표 데이터, 및 다른 풍력 터빈으로부터 측정되어 각각의 풍력 터빈에 의해 수신되는 고도 수치, 풍속 수치 및 풍향 수치가 관련된 방식으로 다차원 배열로 저장된다.
위에 설명된 관련된 방식으로 저장되는 데이터의 예가 하기의 표에 예시된다.
풍력 터빈의
일련 번호		 데이터 시퀀스
1 [각도 수치 1, 거리 수치 1, 풍속 수치 1, 풍향 수치 1, 고도 수치 1]
2 [각도 수치 2, 거리 수치 2, 풍속 수치 2, 풍향 수치 2, 고도 수치 2]
3 [각도 수치 3, 거리 수치 3, 풍속 수치 3, 풍향 수치 3, 고도 수치 3]
4 [각도 수치 4, 거리 수치 4, 풍속 수치 4, 풍향 수치 4, 고도 수치 4]
…… ……
n [각도 수치 n, 거리 수치 n, 풍속 수치 n, 풍향 수치 n, 고도 수치 n]
각도 수치 1 내지 각도 수치 n은 각각 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 극각 수치이다. 거리 수치 1 내지 거리 수치 n은 각각 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 극거리 수치이다. 풍속 수치 1 내지 풍속 수치 n은 각각 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 측정된 풍속 수치이다. 풍향 수치 1 내지 풍향 수치 n은 각각 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 측정된 풍향 수치이다. 고도 수치 1 내지 고도 수치 n은 각각 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 측정된 고도 수치이다.
이러한 방식으로, 현재 풍력 터빈은 관련된 방식으로 저장되는, 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 극좌표 데이터 그리고 풍력 터빈 1 내지 풍력 터빈 n의 실시간 방식으로 측정된 풍황 데이터에 기초하여, 그 운전 디바이스에 대해, 대응하는 제어, 예컨대 요잉 제어 및/또는 피치 제어를 수행할 수 있다.
본 개시내용의 실시예가 이후에서 도면과 연계하여 상세하게 설명된다.
제1 실시예
도 4는 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다. 예를 들어, 상기 실시예에 따른 방법은 풍력 터빈의 주 제어 시스템에 실시된다.
도 4를 참조하기로 한다. 단계 S410에서, 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터가 취득된다.
구체적으로, 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위는 대개 현재 풍력 터빈의 요잉 각도와 일치한다. 따라서, 임의적으로, 단계 S410에서, 현재 풍력 터빈의 요잉 카운터로부터 판독되는 요잉 각도 수치가 획득되고, 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터는 요잉 각도 수치로부터 획득된다. 실제로, 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위를 취득하는 방법은 위의 방식으로 제한되지 않고, 나셀 상에 배열되는 다른 디바이스, 예컨대 방향 탐지기(예컨대, 수동 무선 방향 탐지기 또는 전자 나침반 방향 탐지기)가 또한 현재의 방위의 데이터를 취득하는 데 사용될 수 있다.
단계 S420에서, 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스가 방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 제어되어, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다.
구체적으로, 풍력 터빈의 주 제어 시스템은 현재 풍력 터빈의 방위, 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치에 관한 데이터 그리고 실시간 방식으로 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 풍황 변화를 예측할 수 있는데, 이들 데이터는 풍력 발전지역 중앙 모니터링 시스템으로부터 수신된다. 제어 전략 조정이 기존의 하드웨어 시험 장비를 이용함으로써 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스에 대해 미리 수행되고, 그에 따라 추가적인 하드웨어 시험 장비를 추가하지 않아도 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키고, 운전 비용을 절감시킨다.
풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터를 획득하여 가상 레이더를 설정하기 위해, 본 개시내용의 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 지리 위치 좌표(예를 들어, GPS 좌표)를 수신하는 단계; 및 현재 풍력 터빈의 지리 위치 좌표 그리고 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 지리 위치 좌표에 기초하여 다른 풍력 터빈의 극좌표를 계산하는 단계를 추가로 포함한다. 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 계산하여 가상 레이더를 설정하는 과정은 위의 섹션 "극좌표 계산 및 가상 레이더 설정"에 상세하게 설명되었고, 그에 따라 여기에서 설명되지 않는다.
또한, 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터를 수집하기 위해, 본 개시내용의 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치를 수신하는 단계; 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하는 단계를 추가로 포함한다.
제2 실시예
도 5는 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다. 도 4에 도시된 단계 S420의 예시적인 처리가 제2 실시예에서 설명된다.
도 5를 참조하면, 단계 S510에서, 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈이 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택된다. 선택된 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터는 풍황 변화를 예측하는 기준으로서 취해져 미리 대응하는 제어 전략 조정을 수행한다.
구체적으로, 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는, 위치 데이터가 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터 선택되고, 선택된 위치 데이터에 대응하는 풍력 터빈이 전방-방향 풍력 터빈으로서 결정된다.
도 6은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 전방-방향 풍력 터빈을 선택하는 단계의 예시적인 개략도이다. 도 6을 참조하면, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 계산된 극좌표에 기초하여 풍력 터빈(401)에 의해 생성되는 가상 레이더에서, 풍력 터빈(404, 405)의 위치는 현재 풍력 터빈(401)의 나셀의 현재의 방위와 기본적으로 일치한다. 즉, 풍력 터빈(404, 405)의 각각의 극각과 현재 풍력 터빈(401)의 나셀의 현재의 방위의 극각 사이의 차이가 각각 사전결정된 각도 범위(예를 들어, [-2˚, 2˚]) 내에 있다. 따라서, 풍력 터빈(404) 또는 풍력 터빈(405)은 풍력 터빈(401)의 현재의 전방-방향 풍력 터빈으로서 간주될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈의 개수는 하나 초과일 수 있다. 하나 초과의 풍력 터빈 중 어느 하나가 현재의 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택될 수 있다. 그러나, 현재 풍력 터빈에 근접한 풍력 터빈이 현재 풍력 터빈과 유사한 풍황을 가지므로, 그러한 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터를 기준으로서 결정하는 것이 더 적절하다. 대응하여, 전방-방향 풍력 터빈을 선택하는 단계는 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터에 대응하는, 풍력 터빈의 개수가 하나 초과이면, 하나 초과의 대응하는 풍력 터빈으로부터, 현재 풍력 터빈으로부터의 최소 거리를 갖는 풍력 터빈을, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 극각 및 거리에 기초하여 전방-방향 풍력 터빈을 선택함으로써, 풍황 변화의 예측이 난류에 의해 영향을 받지 않고, 그에 따라 예측의 정확성을 개선할 것이다.
또한, 기준으로서 선택되는 풍력 터빈의 고도와 현재 풍력 터빈의 고도 사이에 큰 차이가 있으면, 기준으로서 선택되는 풍력 터빈의 풍황은 고도의 차이로 인해 현재 풍력 터빈의 풍황과 크게 상이할 것이다. 즉, 기준으로서 선택되는 풍력 터빈의 풍황은 낮은 기준 수치를 갖는다.
따라서, 바람직하게는, 본 개시내용의 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치를 수신하는 단계; 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치, 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하는 단계를 추가로 포함한다. 대응하여, 단계 S510에서, 하기의 조건, 즉 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 차이 범위 내의, 차이를 갖고, 그 고도 수치가 현재 풍력 터빈의 고도 수치에 대해, 사전결정된 고도 차이 범위(예를 들어, [-20 m, 20 m]) 내의, 차이를 갖는, 조건을 충족시키는 풍력 터빈이 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택된다. 풍력 터빈의 고도가 현재 풍력 터빈의 고도와 크게 상이하면(예를 들어, 100 m보다 큰 고도 차이가 있으면), 그러한 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택할 실제적인 기준 수치가 없다.
위의 처리에 기초하여, 그 위치가 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위와 일치하고, 그 고도가 현재 풍력 터빈의 고도에 근접한, 풍력 터빈이 현재 풍력 터빈에 대한 현재의 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택되어, 비교적 신뢰가능한 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 제어 전략 조정을 수행한다.
단계 S520에서, 풍력 터빈의 운전 디바이스는 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및/또는 풍향 수치 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 제어되어, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다.
예를 들어, 현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향 수치와 전방-방향 풍력 터빈으로부터 이전에 측정된 풍향 수치 사이의 풍향 차이가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘으면, 요잉 제어가 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 그리고 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 수행된다.
도 7은 단계 S520의 처리의 예시적인 개략도이다. 도 7을 참조하면, 풍향(501)은 풍향 변화가 검출되기 전의 풍력 터빈(401)의 나셀의 현재의 방위(즉, 현재의 요잉 각도)와 일치하고, 풍력 터빈(401)에 대한 현재의 전방-방향 풍력 터빈은 풍력 터빈(405)인 것으로 가정된다. 풍력 터빈(405)(전방-방향 풍력 터빈)으로부터 실시간 방식으로 측정되어 풍력 터빈(401)에 의해 수신되는 풍향이 풍향(501)로부터 풍향(502)로 변할 때, 및 풍향(501)과 풍향(502) 사이의 차이 수치가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘으면, 즉 요잉 제어를 수행하는 조건이 충족되면, 사전-요잉(pre-yaw)을 위한 제어 시간이 풍력 터빈(401)과 풍력 터빈(405) 사이의 거리, 풍향 각도들 사이의 변화 수치, 및 풍력 터빈(405)으로부터 측정되는 풍속 수치에 기초하여 계산되고, 그에 따라 풍력 터빈(401)의 요잉 시스템을 제어하여 미리 풍향(502)을 향해 요잉을 수행하고, 그에 따라 정확하고 자율적인 요잉을 실현하여 발전량을 증가시킨다. 본 개시내용의 기술적인 해결책에서, 기존의 하드웨어 시험 장비가 추가적인 시험 장비를 추가하지 않아도 미리 정확한 요잉 제어를 수행하는 데 이용되고, 그에 따라 운전 비용을 절감시킨다.
반면에, 풍향(501)과 풍향(502) 사이의 차이가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘지 않으면, 풍력 터빈(401)에 의해 측정되는 풍향 수치가 기존의 요잉 제어와 유사하게 요잉 기준으로서 취해진다.
제3 실시예
도 8은 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 단계 S520의 예시적인 처리가 제3 실시예에서 설명된다.
구체적으로, 제3 실시예에 따른 처리는 풍향이 갑자기 변하고 및/또는 자주 변하는 상황에 특히 적절하다.
도 8을 참조하면, 단계 S810에서, 풍향 수치의 최대 변화를 갖는, 풍력 터빈이 다른 풍력 터빈으로부터, 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택된다.
여기에서 선택된 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈은 후속적으로 요잉을 수행하는 조건이 충족되는 경우에 현재 풍력 터빈이 요잉되어야 하는 목표 방향을 결정하는 풍력 터빈으로서 이해될 수 있다. 현재 풍력 터빈은 결정된 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향을 향해 요잉을 수행한다.
단계 S820에서, 요잉 제어가 수행되어야 할지는 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍황의 변화 상태에 기초하여 결정된다.
구체적으로, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 둘 모두가 사전결정된 제1 풍속 문턱치보다 크고, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치 둘 모두가 사전결정된 풍향 변화 문턱치보다 크면, 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정된다.
풍향이 낮은 풍속의 경우에 자주 변하고 크게 바뀌므로, 낮은 풍속 하에서 요잉 제어를 자주 수행하는 것은 불필요하고, 그에 따라 요잉 제어는 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속이 높고 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치가 큰 경우에만 수행된다.
반면에, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 중 어느 하나가 제1 풍속 문턱치보다 크지 않거나, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치 중 어느 하나가 제1 풍향 문턱치보다 크지 않으면, 요잉 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정된다.
단계 S820에서, 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정되면, 단계 S830에서, 요잉 제어가 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 수행되어, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하고, 그에 의해 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다.
구체적으로, 현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈은 대기 상태로 진입하도록 제어되고, 풍력 터빈의 요잉 시스템이 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향 수치에 기초하여 요잉을 수행하도록 제어된다. 이러한 방식으로, 요잉에 의해 유발되는 출발 시간의 지연이 감소되고, 발전의 가동 상태로 즉시 진입되고, 그에 따라 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다.
반면에, 현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있으면, 요잉 제어가 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리, 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 수행된다. 즉, 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치는 자율적인 요잉 제어를 수행하는 기준으로서 간주되어, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하고, 그에 의해 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킨다.
도 9는 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 처리의 예를 도시한다. 도 9를 참조하기로 하고, 풍향이 자주 변하거나 갑자기 변하는 것으로 가정된다. 현재에 알려진 풍향은 풍향(501)이고, 풍력 터빈(401)은 풍력 터빈(403)이 각각의 풍력 터빈으로부터 실시간 방식으로 측정되는 수신된 풍황 데이터에 기초하여 풍향의 최대 변화를 갖는 것으로 결정한다. 이러한 경우에, 풍력 터빈(403)은 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택되고, 요잉이 풍력 터빈(403)에 의해 측정되는 풍향(601)을 향해 수행되어야 한다. 사전-요잉을 위한 제어 시간이 풍력 터빈(401)과 풍력 터빈(403) 사이의 거리, 및 풍력 터빈(403)으로부터 측정되는 풍향 각도의 변화 수치 그리고 풍속 수치에 기초하여 계산되고, 그에 따라 풍력 터빈(401)의 요잉 시스템을 제어하여 미리 풍향(601)을 향해 요잉하고, 그에 따라 정확하게 자율적인 요잉을 성취하여 발전량을 증가시킨다.
단계 S820에서, 요잉 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정되면, 제어가 통상적인 제어 전략에 기초하여 수행될 수 있고, 그에 따라 여기에서 설명되지 않는다.
위의 처리에 기초하여, 풍향이 자주 변하거나 갑자기 변하는 경우에, 풍력 발전지역 내의 풍속의 큰 변화를 갖는 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터가 미리 정확한 요잉 제어를 수행하는 기준으로서 취해진다. 이러한 방식으로, 풍력 터빈의 발전량이 추가적인 하드웨어 시험 장비를 추가하지 않아도, 기존의 시험 장비를 이용함으로써 증가되고, 그에 따라 운전 비용을 절감시킨다.
제4 실시예
도 10은 본 개시내용의 제4 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 단계 S520의 또 다른 예시적인 처리가 제4 실시예에서 설명된다.
구체적으로, 제4 실시예에 따른 처리는 풍속이 갑자기 변하고 및/또는 자주 변하는 상황에 특히 적절하다.
도 10을 참조하면, 단계 S1010에서, 풍속 수치의 최대 변화를 갖는, 풍력 터빈이 다른 풍력 터빈으로부터, 현재의 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택된다. 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터는 후속적인 처리에서 현재 풍력 터빈에 대해 대응하는 제어를 수행하는 기준으로서 취해진다.
단계 S1020에서, 제어가 수행되어야 할지는 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여 결정된다.
구체적으로, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제1 풍속 변화 문턱치보다 크고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제2 풍속 변화 문턱치보다 크면, 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정된다. 제2 풍속 변화 문턱치는 여기에서 제1 풍속 변화 문턱치보다 작을 수 있다. 즉, 전방-방향 풍력 터빈 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치 둘 모두가 큰 경우에만, 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정된다.
대응하여, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 제1 풍속 변화 문턱치보다 크지 않거나, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 제2 풍속 변화 문턱치보다 크지 않으면, 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정된다.
단계 S1020에서, 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정되면, 단계 S1030에서, 제어가 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 수행된다.
구체적으로, 현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있고, 과속 보호 제어 또는 제어 전략 최적화 조정이 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치의 크기에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 수행될 수 있다.
예를 들어, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단(cut-out) 풍속에 도달하지 않으면, 요잉 제어 및 피치 제어가 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리, 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 수행된다. 즉, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 안전 운전 범위 내에 있으면, 적시에 그리고 진보된 요잉 제어 및 피치 제어가 풍속의 증가의 이용으로써 수행되어, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시킬 수 있다. 여기에서 언급된 요잉 제어의 처리는 제2 실시예에서의 그것과 유사하고, 그에 따라 여기에서 설명되지 않는다.
또 다른 예로서, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단 풍속에 도달하면, 강풍의 예상된 도착 시간이 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치에 기초하여 취득되어, 현재 풍력 터빈에 대해 과속 보호 제어를 수행할 것을 준비한다. 이러한 방식으로, 과속 보호 제어는 풍속이 갑자기 증가하여 풍력 터빈의 종단 풍속을 초과하는 경우에 미리 수행되고, 그에 의해 풍력 터빈의 운전 수명을 보증한다.
도 11은 단계 S1030의 처리의 예시적인 개략도이다. 도 5에 도시된 풍력 발전지역의 위상 그래프가 또 다시 예로서 선택된다. 도 11을 참조하기로 하고, 풍향이 자주 변하거나 갑자기 변하는 것으로 가정되고, 풍력 터빈(401)은 풍력 터빈(405)이 각각의 풍력 터빈으로부터 실시간 방식으로 측정되는 수신된 풍황 데이터에 기초하여, 풍속(801)로부터 풍속(802)로 변하는, 풍속의 최대 변화를 갖는 것으로 결정한다. 이러한 경우에, 풍력 터빈(405)은 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택된다. 풍속이 풍력 터빈의 종단 풍속보다 큰 것으로 결정될 때, 풍력 터빈(405)과 풍력 터빈(401) 사이의 거리가 풍력 터빈(405)의 위치 데이터에 기초하여 획득되고, 강풍의 예상된 도착 시간이 풍력 터빈(405)으로부터 측정되는 풍속 수치 그리고 거리의 데이터에 기초하여 취득된다. 풍력 터빈(401)은 그 자체에 대해 과속 보호를 수행할 것을 준비하여 그 안전 운전을 보증하고, 그에 따라 그 운전 수명의 연장을 가능케 한다.
반면에, 현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈은 대기 상태로 진입하도록 제어되고, 상기 방법의 과정은 단계 S410으로 복귀하여 본 개시내용에 따라 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법을 계속하여 수행한다.
도 12는 단계 S1030의 처리의 또 다른 예시적인 처리의 개략도이다. 도 5에 도시된 풍력 발전지역의 위상 그래프가 또 다시 예로서 선택된다. 도 12를 참조하기로 하고, 풍력 터빈(401)이 정지된 상태에 있는 것으로 가정되고, 풍력 터빈(401)은 풍력 터빈(405)이 각각의 풍력 터빈으로부터 실시간 방식으로 측정되는 수신된 풍황 데이터에 기초하여, 풍속(602)으로 변하는, 풍속의 최대 변화를 갖는 것으로 결정한다. 이러한 경우에, 풍력 터빈(405)은 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택된다. 풍속(예를 들어, 5 m/s보다 높은 풍속)이 시동 풍속(예를 들어, 3 m/s)보다 높도록 변하는 것으로 결정된 후, 풍력 터빈(401)은 그 자체가 대기 상태로 진입하도록 제어하고, 단계 S410은 미리 자동 요잉을 성취하거나 풍향 정렬을 성취하도록 수행되고, 본 개시내용에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법의 수행이 계속된다.
제5 실시예
도 13은 본 개시내용의 제5 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다. 운전 제어 장치는 풍력 터빈의 주 제어 시스템 내에 제공되어, 제1 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법을 수행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제5 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는 방위 결정 유닛(1310) 및 운전 제어 유닛(1320)을 포함한다.
방위 결정 유닛(1310)은 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터를 취득하도록 구성된다.
운전 제어 유닛(1320)은 방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키도록 구성된다.
임의적으로, 현재 풍력 터빈에 대해, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터는, 극으로서 현재 풍력 터빈 그리고 극축으로서 극으로부터 사전결정된 각도 내의 살을 갖는, 극좌표의 데이터이다.
또한, 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는,
다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치를 수신하도록 구성되는, 파라미터 수신 유닛(1330); 및
각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하도록 구성되는, 파라미터 저장 유닛(1340)
을 추가로 포함한다.
또한, 파라미터 수신 유닛(1330)은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 지리 위치 좌표를 수신하도록 추가로 구성된다. 대응하여, 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는 현재 풍력 터빈의 지리 위치 좌표 그리고 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 지리 위치 좌표에 기초하여 다른 풍력 터빈의 극좌표를 계산하도록 구성되는, 극좌표 계산 유닛(1340)을 추가로 포함한다.
또한, 방위 결정 유닛(1310)은 현재 풍력 터빈의 요잉 카운터로부터 판독되는 요잉 각도 수치를 취득하여 요잉 각도 수치로부터 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터를 취득하도록 구성된다.
제6 실시예
도 14는 본 개시내용의 제6 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다. 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는 제5 실시예에 도시된 운전 제어 장치의 구체적인 실시예이다.
도 14를 참조하면, 제6 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치 내의 운전 제어 유닛(1320)은 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 현재의 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하도록 구성되는, 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1420)을 추가로 포함한다. 대응하여, 운전 제어 유닛(1320)은 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및/또는 풍향 수치 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키도록 구성된다.
전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1420)은 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터를 선택하여 선택된 위치 데이터에 대응하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 결정하도록 구성된다.
또한, 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1420)은 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터에 대응하는, 풍력 터빈의 개수가 하나 초과이면, 하나 초과의 대응하는 풍력 터빈으로부터, 현재 풍력 터빈으로부터의 최소 거리를 갖는 풍력 터빈을, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하도록 추가로 구성된다.
또한, 파라미터 수신 유닛(1330)은 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치를 수신하도록 추가로 구성된다. 파라미터 저장 유닛(1340)은 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치, 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하도록 구성된다. 대응하여, 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1420)은 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 하기의 조건, 즉 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 차이 범위 내의, 차이를 갖고, 그 고도 수치가 현재 풍력 터빈의 고도 수치에 대해, 사전결정된 고도 차이 범위 내의, 차이를 갖는, 조건을 충족시키는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하도록 구성된다.
또한, 운전 제어 유닛(1320)은 현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향 수치와 전방-방향 풍력 터빈으로부터 이전에 측정된 풍향 수치 사이의 풍향 차이가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘으면, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 그리고 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하도록 구성된다.
제7 실시예
도 15는 본 개시내용의 제7 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다. 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는 제6 실시예에 도시된 운전 제어 장치 내의 운전 제어 유닛(1320)의 구체적인 실시예이다.
도 15를 참조하면, 운전 제어 유닛(1320)은 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1510), 제1 제어 결정 유닛(1520) 및 제1 제어 수행 유닛(1530)을 포함한다.
제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1510)은 다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍향 수치의 최대 변화를 갖는, 풍력 터빈을, 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하도록 구성된다.
제1 제어 결정 유닛(1520)은 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍황의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하도록 구성된다.
구체적으로, 제1 제어 결정 유닛(1520)은,
제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 사전결정된 제1 풍속 문턱치보다 크고, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치가 사전결정된 풍향 변화 문턱치보다 크면, 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하도록; 및
제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 사전결정된 제1 풍속 문턱치보다 크지 않거나, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치가 제1 풍향 문턱치보다 크지 않으면, 요잉 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정하도록
구성된다.
제1 제어 수행 유닛(1530)은 제1 제어 결정 유닛(1520)이 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하면, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하여, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하도록 구성된다.
구체적으로, 제1 제어 수행 유닛(1530)은,
현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈이 대기 상태로 진입하도록 제어하고, 방위 결정 유닛(1310) 및 운전 제어 유닛(1320)을 통해 미리 요잉을 수행하도록; 및
현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있으면, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리, 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하여, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하도록,
구성된다.
제8 실시예
도 16은 본 개시내용의 제8 실시예에 따른 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치의 로직 블록도이다. 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치는 제6 실시예에 도시된 운전 제어 장치 내의 운전 제어 유닛(1320)의 또 다른 구체적인 실시예이다.
도 16을 참조하면, 운전 제어 유닛(1320)은 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1610), 제2 제어 결정 유닛(1620) 및 제2 제어 수행 유닛(1630)을 포함한다.
제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛(1610)은 다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍속 수치의 최대 변화를 갖는, 풍력 터빈을, 현재의 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하도록 구성된다.
제2 제어 결정 유닛(1620)은 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하도록 구성된다.
구체적으로, 제2 제어 결정 유닛(1620)은,
제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제1 풍속 변화 문턱치보다 크고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제2 풍속 변화 문턱치보다 크면, 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하도록; 및
제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제1 풍속 문턱치보다 크지 않거나, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제2 풍속 변화 문턱치보다 크지 않으면, 요잉 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정하도록
구성된다.
제2 제어 수행 유닛(1630)은 제2 제어 결정 유닛(1620)이 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈을 제어하도록 구성된다.
또한, 제2 제어 수행 유닛(1630)은,
제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단 풍속에 도달하면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치에 기초하여 강풍의 예상된 도착 시간을 취득하여, 현재 풍력 터빈에 대해 과속 보호 제어를 수행할 것을 준비하도록; 및
제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단 풍속에 도달하지 않으면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리, 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어 및 피치 제어를 수행하여 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키도록,
구성된다.
또한, 제2 제어 수행 유닛(1630)은 현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈을 제어하여 대기 상태로 진입하도록, 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 요잉을 수행하도록 구성된다.
위의 운전 제어 장치를 포함하는 풍력 터빈이 본 개시내용의 실시예에 따라 추가로 제공된다.
실시예의 요건에 기초하여, 본 개시내용에 설명된 각각의 구성요소/단계는 더 많은 구성요소/단계로 분할될 수 있고, 2개 또는 다중의 구성요소/단계 또는 구성요소/단계의 일부가 조합되어 새로운 구성요소/단계를 형성하고 그에 따라 본 개시내용의 목적을 성취할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
본 개시내용에 따른 방법은 하드웨어 또는 펌웨어로써 실시될 수 있거나, 기록 매체(예컨대, CD ROM, RAM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 자기-광학 디스크) 내에 저장될 수 있는 소프트웨어 또는 컴퓨터 코드로써 실시될 수 있다. 또는, 상기 방법은 처음에 원격 기록 매체 또는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체 내에 저장되고, 네트워크를 통해 다운로드될 수 있고, 로컬 기록 매체 내에 저장되는, 컴퓨터 코드로써 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 방법은 범용 컴퓨터, 특정 프로세서 또는 프로그래밍가능 또는 특수 하드웨어(예컨대, ASIC 또는 FPGA)에 적용되는 기록 매체 내에 저장되는 소프트웨어에 의해 처리될 수 있다. 컴퓨터, 프로세서, 마이크로프로세서 컨트롤러 또는 프로그래밍가능 하드웨어는 소프트웨어 또는 컴퓨터 코드를 저장 또는 수용할 수 있는 메모리 모듈(예컨대, RAM, ROM, 플래시 메모리)을 포함하고, 본 명세서에 설명된 방법은 소프트웨어 또는 컴퓨터 코드가 컴퓨터, 프로세서 또는 하드웨어에 의해 접근 및 실행될 때에 실시된다는 것이 이해될 수 있다. 또한, 범용 컴퓨터가 본 명세서에 설명된 처리를 실시하는 코드에 접근할 때, 범용 컴퓨터는 코드를 실행한 결과로서 본 명세서에 설명된 처리를 실행하는 특수-목적 컴퓨터로 전환된다.
위의 설명은 본 발명의 실시예일 뿐이고, 본 발명의 보호 범주는 그것으로 제한되지 않는다. 본 개시내용의 기술적인 범주로부터 벗어나지 않으면서 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 수행되는 변화 또는 치환은 본 발명의 보호 범주 내에 속할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범주는 첨부된 청구범위에 의해 한정될 것이다.

Claims (24)

  1. 풍력 터빈을 위한 운전 제어 방법이며,
    현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터를 취득하는 단계; 및
    방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키는 단계를 포함하고,
    각각의 풍력 터빈의 위치 데이터는, 극으로서 현재 풍력 터빈과 극축으로서 극으로부터의 사전결정된 방향의 살을 취하는 가상 레이더 내에서, 극으로부터 거리 그리고 극축에 대한 극각을 나타내는 극좌표 형태이고,
    방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하는 단계는,
    그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계; 및
    전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 중 적어도 하나, 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하는 단계를 포함하고,
    그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계는,
    풍력 발전지역 내의 현재 풍력 터빈과 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는, 위치 데이터를 선택하는 단계;
    및 선택된 위치 데이터에 대응하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계는,
    그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터에 대응하는, 풍력 터빈의 개수가 하나 초과이면, 하나 초과의 대응하는 풍력 터빈으로부터, 현재 풍력 터빈으로부터의 최소 거리를 갖는 풍력 터빈을, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치를 수신하는 단계, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치, 풍속 수치 및 풍향 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하는 단계
    를 추가로 포함하고,
    풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터에 기초하여 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계는,
    풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 하기의 조건, 즉 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 차이 범위 내의, 차이를 갖고, 그 고도 수치가 현재 풍력 터빈의 고도 수치에 대해, 사전결정된 고도 차이 범위 내의, 차이를 갖는, 조건을 충족시키는 풍력 터빈을, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  8. 제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 중 적어도 하나, 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하는 단계는,
    현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향 수치와 전방-방향 풍력 터빈으로부터 이전에 측정된 풍향 수치 사이의 풍향 차이가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘으면, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 그리고 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  9. 제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 중 적어도 하나, 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하는 단계는,
    다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍향 수치의 최대 변화를 갖는 풍력 터빈을 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계; 및
    전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍황의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하는 단계, 및 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정되면 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하여, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하는, 단계
    를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍황의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하는 단계는,
    전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 둘 모두가 사전결정된 제1 풍속 문턱치보다 크고, 전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향의 변화 수치 둘 모두가 사전결정된 풍향 변화 문턱치보다 크면, 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하는 단계는,
    현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈이 대기 상태로 진입하도록 제어하는 단계, 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터를 취득하는 단계를 수행하도록 복귀하는 단계, 및 방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 미리 요잉 제어를 수행하는, 단계; 및
    현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있으면, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리, 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하여, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하는, 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 중 적어도 하나, 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하는 단계는,
    다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍속 수치의 최대 변화를 갖는 풍력 터빈을 현재의 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하는 단계; 및
    전방-방향 풍력 터빈 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여, 제어가 수행되어야 할지를 결정하는 단계, 및 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정되면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여, 제어가 수행되어야 할지를 결정하는 단계는,
    제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제1 풍속 변화 문턱치보다 크고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 사전결정된 제2 풍속 변화 문턱치보다 크면, 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하는 단계; 및
    제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 제1 풍속 변화 문턱치보다 크지 않거나, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속의 변화 수치가 제2 풍속 변화 문턱치보다 크지 않으면, 제어가 수행되지 않아도 되는 것으로 결정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 제어를 수행하는 단계는,
    제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단 풍속에 도달하면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 과속 보호 제어를 수행할 것을 준비하는 단계; 및
    제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치가 풍력 터빈의 사전결정된 종단 풍속에 도달하지 않으면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어 및 피치 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈에 대해 제어를 수행하는 단계는,
    현재 풍력 터빈이 정지된 상태에 있으면, 현재 풍력 터빈이 대기 상태로 진입하도록 제어하는 단계, 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리 그리고 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 요잉을 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  16. 풍력 터빈을 위한 운전 제어 장치이며,
    현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 데이터를 취득하도록 구성되는, 방위 결정 유닛; 및
    방위의 데이터, 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 위치 데이터, 및 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하여, 현재 풍력 터빈의 발전량을 증가시키도록 구성되는, 운전 제어 유닛을 포함하고,
    각각의 풍력 터빈의 위치 데이터는, 극으로서 현재 풍력 터빈과 극축으로서 극으로부터의 사전결정된 방향의 살을 취하는 가상 레이더 내에서, 극으로부터 거리 그리고 극축에 대한 극각을 나타내는 극좌표 형태이고,
    운전 제어 유닛은, 그 위치가 현재의 방위와 일치하는 풍력 터빈을 현재의 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하도록 구성되는 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛을 포함하고,
    운전 제어 유닛은 전방-방향 풍력 터빈의 위치 데이터, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 중 적어도 하나, 그리고 현재 풍력 터빈의 운전 상태에 기초하여 현재 풍력 터빈의 운전 디바이스를 제어하도록 구성되고,
    전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛은 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터를 선택하고, 선택된 위치 데이터에 대응하는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 결정하도록 구성되는, 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제16항에 있어서, 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛은 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 범위 내의, 차이를 갖는 위치 데이터에 대응하는, 풍력 터빈의 개수가 하나 초과이면, 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛은 하나 초과의 풍력 터빈으로부터, 현재 풍력 터빈으로부터의 최소 거리를 갖는 풍력 터빈을, 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하도록 구성되는,
    장치.
  20. 제19항에 있어서, 다른 풍력 터빈으로부터 측정되는 고도 수치를 수신하도록 구성된 파라미터 수신 유닛, 그리고 각각의 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치, 고도 수치와 관련되는 풍력 발전지역 내의 각각의 풍력 터빈의 극좌표를 저장하도록 구성된 파라미터 저장 유닛을 추가로 포함하고,
    전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛은 풍력 발전지역 내의 다른 풍력 터빈의 위치 데이터로부터, 하기의 조건, 즉 그 극각이 현재 풍력 터빈의 나셀의 현재의 방위의 극각에 대해, 사전결정된 각도 차이 범위 내의, 차이를 갖고, 그 고도 수치가 현재 풍력 터빈의 고도 수치에 대해, 사전결정된 고도 차이 범위 내의, 차이를 갖는, 조건을 충족시키는 풍력 터빈을 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하도록 구성되는,
    장치.
  21. 제16항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 운전 제어 유닛은,현재 풍력 터빈이 가동 상태에 있고, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍향 수치와 전방-방향 풍력 터빈으로부터 이전에 측정된 풍향 수치 사이의 풍향 차이가 사전결정된 풍향 차이 범위를 넘으면, 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치 그리고 전방-방향 풍력 터빈과 현재 풍력 터빈 사이의 거리에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하도록 구성되는,
    장치.
  22. 제16항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 운전 제어 유닛은,
    다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍향 수치의 최대 변화를 갖는 풍력 터빈을, 현재의 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서, 선택하도록 구성되는, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛;
    전방-방향 풍력 터빈 및 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하도록 구성되는, 제1 제어 결정 유닛; 및
    제1 제어 결정 유닛이 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하면, 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍속 수치 및 풍향 수치에 기초하여 미리 현재 풍력 터빈에 대해 요잉 제어를 수행하여, 현재 풍력 터빈을 제1 사전결정 전방-방향 풍력 터빈에 의해 검출되는 풍향으로 요잉하도록 구성되는, 제1 제어 수행 유닛
    을 포함하는, 장치.
  23. 제16항, 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 운전 제어 유닛은,
    다른 풍력 터빈으로부터, 측정된 풍속 수치의 최대 변화를 갖는 풍력 터빈을 현재의 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로서 선택하도록 구성되는, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈 선택 유닛;
    전방-방향 풍력 터빈 및 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈의 풍속의 변화 상태에 기초하여, 요잉 제어가 수행되어야 할지를 결정하도록 구성되는, 제2 제어 결정 유닛; 및
    제2 제어 결정 유닛이 요잉 제어가 수행되어야 하는 것으로 결정하면, 제2 사전결정 전방-방향 풍력 터빈으로부터 측정되는 풍황 데이터에 기초하여 현재 풍력 터빈을 제어하도록 구성되는, 제2 제어 수행 유닛
    을 포함하는, 장치.
  24. 삭제
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