KR102525218B1 - 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법 - Google Patents

디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 메모리(memory) 및 상기 메모리와 연결된 프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는, 현실에 설치되는 제1 현실풍력발전설비로부터 기설정된 시간간격마다, 평균풍속에 해당하는 제1 풍속 및 해당 시간간격 마다 생성되는 전력량에 관한 제1 전력생산량에 관한 정보를 수신하고, 상기 제1 풍속 및 상기 제1 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제1 데이터셋을 생성하고, 상기 제1 데이터셋을 기반으로 상기 제1 풍속별 상기 제1 전력생산량에 대한 제1 출력계수를 산출하고, 상기 제1 풍속에 풍속가중치를 반영하여 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 적용을 위한 제2 풍속을 도출하고, 상기 제2 풍속을 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 구현되는 DT풍력발전설비모델에 적용하여 상기 제2 풍속에 따른 제2 전력생산량을 도출하여, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제2 데이터셋을 생성하고, 상기 제2 데이터셋을 기반으로 상기 제2 풍속별 상기 제2 전력생산량에 대한 제2 출력계수를 산출하고, 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수를 비교하여 상기 풍속가중치를 조정할 수 있다.

Description

디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING WIND SPEED PARAMETERS OF WIND POWER GENERATION FACILITIES FOR REALIZATION OF DIGITAL TWIN}
본 발명은 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
디지털트윈(Digital Twin)은 컴퓨터 속에서 현실속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술이다.
이와 같은 디지털트윈 기술을 풍력발전 설비에 적용하여, 전력생산량을 예측하고, 파손 등을 예상하여 원활한 관리가 이루어지도록 하고 있다.
그러나, 풍력발전설비의 전력생산량을 도출하기 위하여, 현실에서 측정되는 풍속을 디지털트윈으로 구현된 풍력발전설비에 입력하는 경우, 실제의 전력생산량과 차이가 발생한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 현실의 풍력발전설비의 전력생산량과 디지털트윈으로 구현되는 풍력발전설비의 전력생산량이 동일하게 시뮬레이션될 수 있도록 풍속파라미터를 보정하는 기술을 제시하고자 한다.
한국등록특허 제10-1945863호 (2019.01.30.)
본 발명의 일 실시예는 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 메모리(memory) 및 상기 메모리와 연결된 프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는, 현실에 설치되는 제1 현실풍력발전설비로부터 기설정된 시간간격마다, 평균풍속에 해당하는 제1 풍속 및 해당 시간간격 마다 생성되는 전력량에 관한 제1 전력생산량에 관한 정보를 수신하고, 상기 제1 풍속 및 상기 제1 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제1 데이터셋을 생성하고, 상기 제1 데이터셋을 기반으로 상기 제1 풍속별 상기 제1 전력생산량에 대한 제1 출력계수를 산출하고, 상기 제1 풍속에 풍속가중치를 반영하여 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 적용을 위한 제2 풍속을 도출하고, 상기 제2 풍속을 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 구현되는 DT풍력발전설비모델에 적용하여 상기 제2 풍속에 따른 제2 전력생산량을 도출하여, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제2 데이터셋을 생성하고, 상기 제2 데이터셋을 기반으로 상기 제2 풍속별 상기 제2 전력생산량에 대한 제2 출력계수를 산출하고, 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수를 비교하여 상기 풍속가중치를 조정할 수 있다.
이 때, 상기 프로세서는, 상기 제1 풍속에 대하여, 상기 풍속가중치와 풍속의 수직성분을 반영하여 상기 제2 풍속을 도출할 수 있다.
이 때, 제2 풍속은, 아래 수학식에 의하여 도출되되,
Figure 112023017310067-pat00001
WS(Wind Speed)_2는 상기 제2 풍속을 의미하고, WS_1는 상기 제1 풍속을 의미하고, θ는 풍력발전설비의 기설정된 바람수용방향을 기준으로 상기 제1 풍속의 풍향의 각도를 의미하고, WoWS(Weight of Wind Speed)는 상기 풍속가중치를 의미할 수 있다.
이 때, 상기 제1 출력계수는, 아래 수학식에 의하여 산출되되,
Figure 112023017310067-pat00002
CP(Power coefficient)_1은 상기 제1 출력계수를 의미하고, P_1은 상기 제1 전력생산량을 의미하고, ρ는 기설정된 공기밀도를 의미하고, 상기 제1 현실풍력발전설비에서 공기가 접촉하는 로터의 단면적을 의미하고, WS(Wind Speed)_1은 상기 제1 풍속을 의미할 수 있다.
이 때, 상기 제2 출력계수는, 아래 수학식에 의하여 산출되되,
Figure 112023017310067-pat00003
CP_2는 상기 제2 출력계수를 의미하고, P_2는 상기 제2 전력생산량을 의미하고, ρ는 기설정된 공기밀도를 의미하고, 상기 DT풍력발전설비에서 공기가 접촉하는 로터의 단면적을 의미하고, WS(Wind Speed)_2는 상기 제2 풍속을 의미할 수 있다.
이 때, 상기 프로세서는, 상기 제1 풍속별로 도출되는 상기 제1 출력계수 중에서 수치가 가장 높은 제1 최대출력계수를 도출하고, 상기 제2 풍속별로 도출되는 상기 제2 출력계수 중에서 수치가 가장 높은 제2 최대출력계수를 도출하고, 상기 제1 최대출력계수와 상기 제2 최대출력계수가 동일해지는 상기 풍속가중치를 제1 최종풍속가중치로 도출할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 풍속의 보정에 따른 출력곡선의 비교도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바람의 수직성분을 구분하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 출력계수의 비교를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법의 흐름도이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치는 현실의 풍속에 따라 현실의 풍력발전설비와 동일한 전력생산량을 도출할 수 있도록 풍속을 보정할 수 있다.
한편, 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치는 본 발명에서 '전자 장치(100)'로 호칭될 수도 있다.
삭제
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)의 블록도이다.
일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 프로세서(110) 및 메모리(120)를 포함한다. 프로세서(110)는 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 메모리(120)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(120)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(120)는 '데이터베이스', '저장부' 등으로 호칭될 수 있다.
프로세서(110)는 프로그램을 실행하고, 전자 장치(100)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(120)에 저장될 수 있다. 장치(100)는 입출력 장치(미도시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.
이 때, 상기 프로세서(110)는, 현실에 설치되는 제1 현실풍력발전설비로부터 기설정된 시간간격마다, 평균풍속에 해당하는 제1 풍속 및 해당 시간간격 마다 생성되는 전력량에 관한 제1 전력생산량에 관한 정보를 수신할 수 있다.
이 때, 상기 현실풍력발전설비는 풍력으로 전력을 생산하는 모든 장치를 의미할 수 있다.
상기 기설정된 시간간격은 본 발명의 운영자에 의하여 임의로 설정될 수 있으며, 예를 들면, 10분으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 제1 풍속은 상기 시간간격동안 측정된 풍속의 평균값으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제1 전력생산량은 상기 시간간격동안 생산된 전력량을 의미할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 풍속 및 상기 제1 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제1 데이터셋을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 제1 데이터셋은 도 3에 도시된 바와 같이 풍속과 전력생산량과의 관계를 나타내는 그래프의 형태로 생성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 데이터셋을 기반으로 상기 제1 풍속별 상기 제1 전력생산량에 대한 제1 출력계수를 산출할 수 있다.
이 때, 출력계수는 풍력발전설비의 스펙에 따라 예상되는 전력생산량과 실제 전력생산량과의 비율에 관한 것으로써, 이와 관련해서는 후술하도록 한다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 풍속에 풍속가중치를 반영하여 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 적용을 위한 제2 풍속을 도출할 수 있다.
상술한 바와 같이 현실에서 측정되는 풍속을 그대로 디지털트윈으로 구현된 풍력발전설비에 입력하는 경우, 실제의 전력생산량과 차이가 발생한다.
이는 도 4에 도시된 바와 같이, 바람이 수평성분과 수직성분을 포함하고 있기 때문이다.
따라서, 디지털트윈에서 바람의 수직성분이 반영될 수 있도록 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 풍속에 대하여, 상기 풍속가중치와 풍속의 수직성분을 반영하여 상기 제2 풍속을 도출할 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 상기 제2 풍속은, 아래 수학식 1에 의하여 도출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112023017310067-pat00004
이 때, WS(Wind Speed)_2는 상기 제2 풍속을 의미하고, WS_1는 상기 제1 풍속을 의미하고, θ는 풍력발전설비의 기설정된 바람수용방향을 기준으로 상기 제1 풍속의 풍향의 각도를 의미하고, WoWS(Weight of Wind Speed)는 상기 풍속가중치를 의미할 수 있다.
이 때, 상기 풍속가중치는 후술하는 바와 같이, 현실과 DT의 풍속을 상호 매칭하는 역할을 수행한다. 이 때, 본 발명의 실시를 위한 최초의 풍속가중치가 필요한데, 이를 본 발명의 운영자가 임의로 설정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제2 풍속을 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 구현되는 DT풍력발전설비모델에 적용하여 상기 제2 풍속에 따른 제2 전력생산량을 도출하여, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제2 데이터셋을 생성할 수 있다.
이 때, 상기 DT풍력발전설비모델은 상기 현실풍력발전설비를 컴퓨터상에서 구현한 모델을 의미할 수 있다. 보다 상세하게 살펴보면, 상기 DT풍력발전설비모델은 현실과 동일한 물리엔진이 구현된 시뮬레이션 상에서 상기 현실풍력발전설비의 스펙과 동일한 가상의 풍력발전설비모델을 의미할 수 있다.
이 때, 상기 제2 데이터셋은 도 3에 도시된 바와 같이 풍속과 전력생산량과의 관계를 나타내는 그래프의 형태로 생성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제2 데이터셋을 기반으로 상기 제2 풍속별 상기 제2 전력생산량에 대한 제2 출력계수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수를 비교하여 상기 풍속가중치를 조정할 수 있다.
삭제
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 출력계수의 비교를 나타내는 도면이다.
도 5는 주속비에 대한 출력계수의 관계를 나타내는 것으로, 보다 상세하게 살펴보면, 주속비는 익단속도와 풍속의 비율을 의미하며, 주속비가 크다는 것은 바람이 블레이드에 전달하는 에너지의 양이 많음을 의미한다. 이 때, 익단속도는 블레이드 끝부분의 속도를 의미하며, 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수와의 차이는 도 5의 수식에 따라 풍속만이 차이 나므로, 결국에는 풍속과 출력계수와의 관계도 동일(좌우반전)하게 나타날 수 있다.
이 때, 상기 제1 출력계수는 아래 수학식 2에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112023017310067-pat00005
이 때, CP(Power coefficient)_1은 상기 제1 출력계수를 의미하고, P_1은 상기 제1 전력생산량을 의미하고, ρ는 기설정된 공기밀도를 의미하고, 상기 제1 현실풍력발전설비에서 공기가 접촉하는 로터의 단면적을 의미하고, WS(Wind Speed)_1은 상기 제1 풍속을 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 출력계수는, 아래 수학식 3에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112023017310067-pat00006
이 때, CP_2는 상기 제2 출력계수를 의미하고, P_2는 상기 제2 전력생산량을 의미하고, ρ는 기설정된 공기밀도를 의미하고, 상기 DT풍력발전설비에서 공기가 접촉하는 로터의 단면적을 의미하고, WS(Wind Speed)_2는 상기 제2 풍속을 의미할 수 있다.
이 때, 상기 공기밀도 및 로터의 단면적은 현실풍력발전설비와 DT풍력발전설비에 동일하게 적용되므로 동일한 값으로 설정될 수 있다.
이 때, 상기 프로세서(110)는, 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수의 매칭을 위하여, 상기 제1 풍속별로 도출되는 상기 제1 출력계수 중에서 수치가 가장 높은 제1 최대출력계수를 도출하고, 상기 제2 풍속별로 도출되는 상기 제2 출력계수 중에서 수치가 가장 높은 제2 최대출력계수를 도출하고, 상기 제1 최대출력계수와 상기 제2 최대출력계수가 동일해지는 상기 풍속가중치를 제1 최종풍속가중치로 도출할 수 있다.
이를 통하여, 현실의 풍속을 디지털트윈 상에서 구현할 때 동일한 전력생산량이 도출되도록 풍속을 보정할 수 있다.
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도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 현실에 설치되는 제1 현실풍력발전설비로부터 기설정된 시간간격마다, 평균풍속에 해당하는 제1 풍속 및 해당 시간간격 마다 생성되는 전력량에 관한 제1 전력생산량에 관한 정보를 수신할 수 있다(S101).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제1 풍속 및 상기 제1 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제1 데이터셋을 생성할 수 있다(S103).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제1 데이터셋을 기반으로 상기 제1 풍속별 상기 제1 전력생산량에 대한 제1 출력계수를 산출할 수 있다(S105).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제1 풍속에 풍속가중치를 반영하여 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 적용을 위한 제2 풍속을 도출할 수 있다(S107).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제2 풍속을 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 구현되는 DT풍력발전설비모델에 적용하여 상기 제2 풍속에 따른 제2 전력생산량을 도출하여, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제2 데이터셋을 생성할 수 있다(S109).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제2 데이터셋을 기반으로 상기 제2 풍속별 상기 제2 전력생산량에 대한 제2 출력계수를 산출할 수 있다(S111).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수를 비교하여 상기 풍속가중치를 조정할 수 있다(S113).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 방법은 도 1 내지 도 5에 개시된 디지털트윈 구현을 위한 풍력발전설비의 풍속파라미터 보정 장치와 동일하게 구성될 수 있다.
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이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 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 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
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Claims (5)

  1. 전자 장치에 있어서,
    메모리(memory); 및
    상기 메모리와 연결된 프로세서(processor); 를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    현실에 설치되는 제1 현실풍력발전설비로부터 기설정된 시간간격마다, 평균풍속에 해당하는 제1 풍속 및 해당 시간간격 마다 생성되는 전력량에 관한 제1 전력생산량에 관한 정보를 수신하고,
    상기 제1 풍속 및 상기 제1 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제1 데이터셋을 생성하고,
    상기 제1 데이터셋을 기반으로 상기 제1 풍속별 상기 제1 전력생산량에 대한 제1 출력계수를 산출하고,
    상기 제1 풍속에 풍속가중치를 반영하여 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 적용을 위한 제2 풍속을 도출하고,
    상기 제2 풍속을 디지털트윈(Digital Twin, DT)에 구현되는 DT풍력발전설비모델에 적용하여 상기 제2 풍속에 따른 제2 전력생산량을 도출하여, 상기 제2 풍속 및 상기 제2 전력생산량을 기반으로 풍속의 변화에 따른 전력생산량을 나타내는 제2 데이터셋을 생성하고,
    상기 제2 데이터셋을 기반으로 상기 제2 풍속별 상기 제2 전력생산량에 대한 제2 출력계수를 산출하고,
    상기 제1 출력계수와 상기 제2 출력계수를 비교하여 상기 풍속가중치를 조정하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 풍속에 대하여, 상기 풍속가중치와 풍속의 수직성분을 반영하여 상기 제2 풍속을 도출하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제2 풍속은,
    아래 수학식에 의하여 도출되되,
    Figure 112023017310067-pat00007

    WS(Wind Speed)_2는 상기 제2 풍속을 의미하고, WS_1는 상기 제1 풍속을 의미하고, θ는 풍력발전설비의 기설정된 바람수용방향을 기준으로 상기 제1 풍속의 풍향의 각도를 의미하고, WoWS(Weight of Wind Speed)는 상기 풍속가중치를 의미하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
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