KR20110112680A - Power quality monitoring system for wind power plant - Google Patents

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KR20110112680A
KR20110112680A KR1020100031932A KR20100031932A KR20110112680A KR 20110112680 A KR20110112680 A KR 20110112680A KR 1020100031932 A KR1020100031932 A KR 1020100031932A KR 20100031932 A KR20100031932 A KR 20100031932A KR 20110112680 A KR20110112680 A KR 20110112680A
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이동근
김영기
오재열
소철호
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

본 발명은 풍력 발전 시스템에서 생성되는 전력의 품질을 측정 및 분석하여 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 풍력발전기의 전력품질을 측정 및 분석하는 모니터링 시스템으로서, 풍력발전기에서 생성된 전압과 전류를 측정하는 전력 측정수단; 상기 풍력발전기에 설치된 풍속계에서 측정한 풍속과 블레이드의 피치(Pitch) 각도를 통해 피치 오류 상태를 판별하는 피치 오류 판별수단; 상기 풍력발전기에 설치된 풍향계에서 측정한 풍향과 너셀의 요(Yaw) 각도를 통해 요 오류 상태를 판별하는 요 오류 판별수단; 및 상기 전력 측정수단, 피치 오류 판별수단, 요 오류 판별수단으로부터 측정 및 판별된 데이터를 입력받아 상기 풍력발전기에서 생성된 전체 전력의 품질을 종합 분석하는 전력품질 분석수단;을 포함하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템이 개시된다.
The present invention relates to a system for measuring, analyzing and monitoring the quality of power generated in a wind power generation system.
According to the present invention, a monitoring system for measuring and analyzing the power quality of the wind turbine, comprising: power measuring means for measuring the voltage and current generated by the wind turbine; Pitch error determination means for determining a pitch error state through wind speed measured by an anemometer installed in the wind turbine and a pitch angle of a blade; Yaw error determination means for determining a yaw error state through the wind direction measured by the wind vane installed in the wind turbine and the yaw angle of the nussel; And power quality analysis means for comprehensively analyzing the quality of the total power generated by the wind power generator by receiving data measured and determined from the power measuring means, the pitch error determining means, and the yaw error determining means. A quality monitoring system is disclosed.

Description

풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템{Power quality monitoring system for wind power plant}Power quality monitoring system for wind power plant

본 발명은 풍력 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력 발전 시스템에서 생성되는 전력의 품질을 측정 및 분석하여 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generation system, and more particularly, to a system for measuring, analyzing and monitoring the quality of power generated in a wind power generation system.

최근 에너지 위기와 화석 연료의 가격 상승에 따라 대체 에너지에 대한 관심이 커지고 있는 가운데, 자연 바람에 의해 얻을 수 있는 풍력 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 풍력 발전은 기존의 에너지를 대체할 것으로 부각되며 고성장세를 지속하고 있고, 2005년 이후 신규 발전용량은 연평균 36%로 고성장하고 있는 추세이다.With the recent energy crisis and rising prices of fossil fuels, interest in alternative energy is increasing, and interest in wind energy that can be obtained by natural wind is increasing. Accordingly, wind power generation is expected to replace existing energy and continues to grow rapidly. Since 2005, new generation capacity has been growing at an average annual rate of 36%.

이러한 풍력 에너지를 보다 효율적으로 생산하기 위해 대용량 풍력 발전과 중소형 또는 가정용 풍력 발전으로 구분하여 부분적으로 연구 개발을 진행하고 사업화를 추진하고 있다. 이와 같은 풍력 발전은 어느 곳에서나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 단가도 기존의 발전 방식과 경쟁이 가능한 수준의 신 에너지 발전 기술이다.In order to produce such wind energy more efficiently, it is divided into large-scale wind power generation and small and medium-sized or home wind power generation, and is partially researching and developing and promoting commercialization. Such wind power generation uses no-pollution and indefinite winds scattered everywhere, so it has little impact on the environment and can efficiently use the land, and in the case of large-scale power generation, the power generation unit also competes with existing power generation methods. This is a possible level of new energy generation technology.

종래의 풍력 발전은 적은 바람에서 최적의 에너지를 생산하기 위해 블레이드, 발전기, 전력변환기 등 풍력발전 요소부품의 개선을 수행해 왔고, 또 최적의 출력을 얻기 위해 시스템 운용에 대한 알고리즘의 개발도 진행하고 있다.Conventional wind power generation has improved wind turbine components such as blades, generators, and power converters to produce optimal energy at low winds, and also develops algorithms for system operation to obtain optimal power. .

이 중에서도 풍력 발전의 핵심인 너셀은 일반적으로 중/대형 풍력 발전에 이용되고 있으며 블레이드, 타워의 연결체이고, 발전기, 전력변환기, 기어, 요잉 시스템을 가지고 있다. 주요 기능으로는 바람이 블레이드의 회전면에 대하여 직각 방향이 되도록 시계 또는 반시계 방향으로 회전을 하여 풍력 발전기가 최적의 출력을 얻을 수 있도록 하며, 차단 풍속 이상에서는 풍력 발전기의 보호를 위해 브레이크를 작동한다.Nucleus, the core of wind power generation, is generally used for medium and large wind power generation. It is a connection of blades and towers, and has a generator, a power converter, a gear, and a yawing system. Its main function is to turn the wind clockwise or counterclockwise so that the wind is at right angles to the rotating surface of the blade so that the wind power generator can obtain the optimum output. The brake is operated to protect the wind generator above the blocking wind speed. .

이러한 풍력 발전을 통해서 생성되는 전력은 그 품질을 측정하고 모니터링하게 되는데, 종래의 풍력 발전에서 생산되는 전력의 품질을 측정, 모니터링하는 시스템의 구성을 도 1에 도시하였다.Power generated through the wind power is to measure and monitor the quality, the configuration of a system for measuring and monitoring the quality of the power produced in the conventional wind power is shown in FIG.

도 1을 살펴보면, 기존의 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템은 타워(20) 위에 설치된 너셀(10)을 통해서 생산된 전력을 측정 및 분석하고, 이를 서버(30)를 통해 관리하며, 사용자 단말(40)을 통해 모니터링 하는 시스템이다.Referring to FIG. 1, the conventional wind power generation power quality monitoring system measures and analyzes the power produced through the nussel 10 installed on the tower 20, manages it through the server 30, and the user terminal 40. ) Is a monitoring system.

이 너셀(10)에는 블레이드(11), 기어박스(12), 발전기(13), 변환기(14) 등이 구비되어, 블레이드(11)를 통해 풍력을 회전에너지로 변환하고, 이 회전에너지를 발전기(13)를 통해 전기에너지로 바꾸는 기계적 동작이 이루어진다. 이때, 발전기(13)에서 생산된 전력은 변환기(14)를 통해 계통 측 전압에 맞게 승압하는 처리가 이루어지는데, 기존에는 이렇게 변환기를 통해 변환된 전력의 전압 및 전류를 측정하여 전력 품질을 측정하고 분석하여 모니터링을 수행하였다.The nussel 10 is provided with a blade 11, a gearbox 12, a generator 13, a converter 14, and the like, and converts wind power into rotational energy through the blade 11, and converts the rotational energy into a generator Through (13), a mechanical action of converting into electrical energy is achieved. At this time, the power produced by the generator 13 is stepped up to meet the grid-side voltage through the converter 14, conventionally measures the power quality by measuring the voltage and current of the power converted through the converter and Analysis and monitoring were performed.

위와 같은 종래의 전력품질 모니터링 시스템은 발전기로부터 출력되는 전압 및 전류만을 분석하여 전력 품질을 분석하였다. 그런데, 풍력 발전기의 특성상 돌풍, 진동, 급변하는 풍향 등의 영향으로 단 시간안에 급격한 환경변화가 발생할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 종래의 전력품질 모니터링 시스템은 위와 같은 급격한 환경변화에 대비하거나 그를 고려한 구성이 부족한 문제가 있다.The conventional power quality monitoring system as described above analyzed the power quality by analyzing only the voltage and current output from the generator. However, due to the characteristics of a wind generator, a rapid environmental change may occur in a short time due to the influence of gusts, vibrations, and rapidly changing wind directions. Nevertheless, the conventional power quality monitoring system has a problem in that the lack of configuration to prepare for or consider such a rapid environmental change.

즉, 출력되는 전압 및 전류만으로 전력품질을 측정 및 분석하고 있기 때문에, 위와 같은 급격한 환경변화가 발생할 경우에는 자칫 전체 출력 전압 및 전류의 전력품질에 문제가 있는 것으로 파악될 수 있어, 정확한 데이터 분석이 이루어지지 않는 문제가 있다.That is, since the power quality is measured and analyzed only by the output voltage and current, it can be seen that there is a problem in the power quality of the entire output voltage and current when such a sudden environmental change occurs. There is a problem that is not made.

예를 들어, 급격한 풍향, 풍속 및 외부환경의 변화로 인해 블레이드의 피치 시스템과 너셀의 요 시스템이 오동작을 유발할 수 있는데, 이러한 피치 오류 및 요 오류 상태가 발생하게 되면 출력 전압 및 전류에 영향을 미치게 되고 전체 전력 품질의 문제로 나타나게 된다. 따라서, 위와 같은 종래의 전력품질 모니터링 시스템으로는 이상에서와 같은 급변하는 외부 환경 변화에 따른 요소를 고려하지 않은 채 전력품질이 측정 및 분석되고 있어, 정확한 전력품질을 모니터링 할 수 없는 문제가 있다.For example, rapid wind changes, wind speeds, and changes in the external environment can cause the pitch system of the blades and the yaw system of the nussel to malfunction. These pitch error and yaw error conditions can affect the output voltage and current. And as a matter of overall power quality. Therefore, in the conventional power quality monitoring system as described above, the power quality is measured and analyzed without considering the factors caused by the rapidly changing external environment as described above, and there is a problem in that the accurate power quality cannot be monitored.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창안한 것으로서, 풍력발전용 전력품질 모니터링시에 발전기에서 생산되는 전압 및 전류 이외의 급변하는 외부 환경에 따른 변수들도 모두 반영하여 전력품질을 측정 및 분석할 수 있는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the power quality is measured and reflected by reflecting all the variables according to the rapidly changing external environment other than the voltage and current produced by the generator during power quality monitoring for wind power generation The purpose is to provide a wind power generation power quality monitoring system that can be analyzed.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Further, objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템은, 풍력발전기의 전력품질을 측정 및 분석하는 모니터링 시스템으로서, 풍력발전기에서 생성된 전압과 전류를 측정하는 전력 측정수단; 상기 풍력발전기에 설치된 풍속계에서 측정한 풍속과 블레이드의 피치(Pitch) 각도를 통해 피치 오류 상태를 판별하는 피치 오류 판별수단; 상기 풍력발전기에 설치된 풍향계에서 측정한 풍향과 너셀의 요(Yaw) 각도를 통해 요 오류 상태를 판별하는 요 오류 판별수단; 및 상기 전력 측정수단, 피치 오류 판별수단, 요 오류 판별수단으로부터 측정 및 판별된 데이터를 입력받아 상기 풍력발전기에서 생성된 전체 전력의 품질을 종합 분석하는 전력품질 분석수단;을 포함한다.In order to achieve the above object, the power quality monitoring system for wind power generation according to the present invention is a monitoring system for measuring and analyzing the power quality of the wind turbine, the power measuring means for measuring the voltage and current generated in the wind turbine ; Pitch error determination means for determining a pitch error state through wind speed measured by an anemometer installed in the wind turbine and a pitch angle of a blade; Yaw error determination means for determining a yaw error state through the wind direction measured by the wind vane installed in the wind turbine and the yaw angle of the nussel; And a power quality analyzing means for comprehensively analyzing the quality of the total power generated by the wind turbine by receiving data measured and determined by the power measuring means, the pitch error determining means, and the yaw error determining means.

아울러, 상기 풍력발전기와 계통간의 연계 스위치의 동작유무에 따른 신호 데이터를 상기 전력품질 분석수단으로 입력하는 스위치 데이터 입력수단;을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the switch data input means for inputting the signal data according to the operation of the switch between the wind turbine and the grid to the power quality analysis means; preferably further comprises a.

또한, 상기 풍력발전기의 회전 및 발전량에 따른 진동을 측정하여 상기 전력품질 분석수단으로 측정된 데이터를 입력하는 진동 측정수단;을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the vibration measuring means for measuring the vibration according to the rotation and the amount of power generation of the wind turbine and input the data measured by the power quality analysis means; preferably further comprises a.

바람직하게는, 상기 전력품질 분석수단에서 측정 및 분석된 데이터를 저장, 관리하고 네트워크를 통해 사용자 단말장치로 정보를 제공하는 모니터링 서버;를 더 포함한다.Preferably, the monitoring server for storing and managing the data measured and analyzed by the power quality analysis means and providing information to the user terminal device through a network;

특히, 상기 전력 측정수단은, 상기 풍력발전기에서 생성된 전압을 측정하는 전압계와, 상기 풍력발전기에서 생성된 전류를 측정하는 전류계로 이루어진 것이 바람직하다.In particular, the power measuring means, it is preferable that the voltmeter for measuring the voltage generated by the wind turbine, and an ammeter for measuring the current generated by the wind turbine.

나아가, 상기 피치 오류 판별수단은, 미리 설정된 풍속에 따른 기준 피치 각도를 참조하여, 현재 측정한 풍속에 따른 피치 각도를 생성하고, 현재 측정한 블레이드의 피치 각도와 비교하여 피치 오류 여부를 판별하는 것이 바람직하다.Further, the pitch error determining means generates a pitch angle according to the wind speed currently measured by referring to a reference pitch angle according to a preset wind speed, and determines whether or not a pitch error is compared with the pitch angle of the blade currently measured. desirable.

또한, 상기 요 오류 판별수단은, 미리 설정된 풍향에 따른 기준 요 각도를 참조하여, 현재 측정한 풍향에 따른 요 각도를 생성하고, 현재 측정한 너셀의 요 각도와 비교하여 요 오류 여부를 판별하는 것이 바람직하다.In addition, the yaw error determination means may generate a yaw angle according to the currently measured wind direction by referring to a reference yaw angle according to a preset wind direction, and determine whether or not a yaw error is compared with the yaw angle of the currently measured nussel. desirable.

본 발명에 따르면, 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템에 풍속, 풍향에 따른 피치 오류 및 요 오류 정보를 추가하고 진동 및 계통 스위치 온,오프 정보까지 포함하여 종합적인 전력품질을 측정, 분석하도록 함으로써, 급변하는 외부환경의 변수까지 고려한 정확한 전력품질 모니터링을 수행할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, by adding the pitch error and yaw error information according to the wind speed and wind direction to the wind power generation power quality monitoring system, including the vibration and grid switch on, off information to measure and analyze the overall power quality, It provides the effect of performing accurate power quality monitoring considering the external environment variables.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 풍력 발전에서 이용되는 전력품질 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템에서 이루어지는 처리 과정을 나타낸 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention below, And should not be construed as limiting.
1 is a view showing the configuration of a power quality monitoring system used in the conventional wind power generation.
2 is a view showing the configuration of a wind power generation power quality monitoring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a process performed in the power quality monitoring system for wind power generation according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of a wind power generation power quality monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템(100)은, 전력 측정모듈(110), 피치 오류 판별모듈(120), 요 오류 판별모듈(130), 스위치 데이터 입력모듈(140), 진동 측정모듈(150), 전력품질 분석모듈(160), 모니터링 서버(170)를 포함한다.2, the power quality monitoring system 100 for wind power generation according to the present invention includes a power measurement module 110, a pitch error determination module 120, a yaw error determination module 130, and a switch data input module ( 140, a vibration measurement module 150, a power quality analysis module 160, and a monitoring server 170.

상기 전력 측정모듈(110)은 풍력발전기의 너셀 내에서 풍력 발전을 통해 생성된 전력을 측정하는 모듈이다. 상기 전력 측정모듈(110)은 전압 측정부와 전류 측정부로 구분되는데, 전압 측정부는 전압측정 센서 장치(111), 전압 필터(112), 전압 A/D 변환기(113)로 이루어지고, 전류 측정부는 전류측정 센서 장치(115), 전류 필터(116), 전류 A/D 변환기(117) 등으로 이루어진다.The power measurement module 110 is a module for measuring the power generated by the wind power generation in the nussel of the wind turbine. The power measuring module 110 is divided into a voltage measuring unit and a current measuring unit. The voltage measuring unit includes a voltage measuring sensor device 111, a voltage filter 112, and a voltage A / D converter 113. The current measuring sensor device 115, the current filter 116, the current A / D converter 117 and the like.

상기 전압측정 센서 장치(111) 및 상기 전류측정 센서 장치(115)는 풍력발전기의 너셀 내의 변환기(Transformer) 2차측 단자에 설치되어 전압 및 전류를 측정한다. 즉, 풍력발전기를 통해 풍력이 회전 에너지로 전환되고, 이를 너셀 내부의 발전기(Generater)에서 전기 에너지로 전환하여 발전을 하게 된다. 이렇게 상기 발전기에서 발전된 전기 에너지를 변환기 1차측에서 입력받아 변환한 다음의 전압 및 전류를 2차측 단자에서 측정하게 된다. 아울러, 상기 전압측정 센서 장치(111)는 예를 들어 PT(Potential Transformer)를 이용할 수 있다. 또한, 상기 전류 측정 센서 장치(115)는 CT(Current Transformer)를 예로 들 수 있으며, 클램프 타입과 Shunt 저항 타입으로 구분된다.The voltage measuring sensor device 111 and the current measuring sensor device 115 are installed at a secondary terminal of a transformer in a nussel of a wind turbine to measure voltage and current. In other words, the wind power is converted into rotational energy through the wind turbine, and the generator generates electricity by converting it into electrical energy in a generator (Generater) inside the nussel. In this way, the electrical energy generated by the generator is inputted from the primary side of the converter and converted, and then the voltage and current are measured at the secondary terminal. In addition, the voltage measuring sensor device 111 may use PT (Potential Transformer), for example. In addition, the current measuring sensor device 115 may be a CT (Current Transformer), for example, it is divided into a clamp type and a shunt resistance type.

상기 전압 필터(112) 및 상기 전류 필터(116)는 상기 전압측정 센서 장치(111) 및 상기 전류측정 센서 장치(115)로부터 측정되는 데이터 값 중 불필요한 DC 값 및 노이즈를 제거하는 역할을 수행한다.The voltage filter 112 and the current filter 116 remove unnecessary DC values and noise among data values measured by the voltage measuring sensor device 111 and the current measuring sensor device 115.

상기 전압 A/D 변환기(113) 및 상기 전류 A/D 변환기(117)는 상기 전압 측정 센서 장치(111) 및 상기 전류측정 센서 장치(115)에서 측정되어 상기 전압 필더(112) 및 상기 전류 필터(116)를 통과한 아날로그 데이터 측정값을 DSP 및 FPGA에서 해석 및 이용할 수 있도록 디지털 값으로 변환 처리하는 역할을 수행한다.The voltage A / D converter 113 and the current A / D converter 117 are measured by the voltage measuring sensor device 111 and the current measuring sensor device 115 to measure the voltage filter 112 and the current filter. It converts the analog data measurement value passed through 116 into digital value for interpretation and use in DSP and FPGA.

상기 피치 오류 판별모듈(120)은 풍력발전기에서 측정된 풍속과 블레이드의 피치 각도를 통해서 피치 오류 여부 상태를 판별하는 모듈이다. 상기 피치 오류 판별모듈(120)은 풍력발전기의 전력품질 측정, 분석 및 모니터링시에 기존의 전압, 전류 측정값만을 이용하는 것에 더해 추가적인 오류 여부의 판단 정보를 분석 및 모니터링에 적용하여 보다 종합적이고 정확한 전력품질 분석 및 모니터링을 수행하기 위한 구성이다.The pitch error determination module 120 is a module for determining whether the pitch error state through the wind speed measured by the wind turbine and the pitch angle of the blade. The pitch error determination module 120 applies the additional error determination information to the analysis and monitoring in addition to using only the existing voltage and current measurement values when measuring, analyzing and monitoring the power quality of the wind power generator. This configuration is for performing quality analysis and monitoring.

상기 피치 오류 판별모듈(120)은 풍속계(121), 피치 각도 측정기(122), 풍속 A/D 변환기(123), 피치 각도 A/D 변환기(124), 피치 데이터 분석기(125), 피치 오류 검출기(126) 등으로 이루어진다. 상기 풍속계(121)는 풍력발전기의 너셀상에 설치되어 바람의 세기를 측정하는 센서 장치이다. 상기 피치 각도 측정기(122)는 풍력발전기의 블레이드 피치(Pitch) 각도를 측정하는 역할을 수행한다. 상기 블레이드의 피치 각도는 풍력발전기의 풍속에 따른 최적 발전 상태를 유지하고 제한 풍속일 경우 피치 각도 제어를 통해 풍력발전기의 보호를 위해 움직이는 블레이드 피치 각도의 데이터이다. 상기 풍속 A/D 변환기(123) 및 피치 각도 A/D 변환기(124)는, 상기 풍속계(121) 및 피치 각도 측정기(122)를 통해 측정된 아날로그 데이터 값을 DSP 및 FPGA에서 해석 및 이용할 수 있도록 디지털 값으로 변환 처리하는 역할을 수행한다.The pitch error determination module 120 includes an anemometer 121, a pitch angle measuring instrument 122, a wind speed A / D converter 123, a pitch angle A / D converter 124, a pitch data analyzer 125, and a pitch error detector. 126 and the like. The anemometer 121 is a sensor device installed on the nussel of the wind power generator to measure the intensity of the wind. The pitch angle measurer 122 serves to measure the blade pitch angle of the wind turbine. The pitch angle of the blade is the data of the blade pitch angle that moves for protection of the wind turbine through the control of the pitch angle to maintain the optimal power generation state according to the wind speed of the wind turbine and the limited wind speed. The wind speed A / D converter 123 and the pitch angle A / D converter 124 may analyze and use analog data values measured by the anemometer 121 and the pitch angle meter 122 in the DSP and the FPGA. It converts to digital values.

상기 피치 데이터 분석기(125)는 미리 설정된 풍속에 따른 기준 블레이드 피치 각도를 참조하여, 현재 측정된 풍속에 따른 기준 피치 각도를 산출하고, 측정된 현재 블레이드의 피치 각도와 비교하여 오차 범위를 분석하는 역할을 수행한다. 즉, 설정된 기준 피치 각도와 현재 측정된 풍속, 피치 각도를 통해 현재 풍속에서의 기준 피치 각도에 현재 측정된 피치 각도가 얼마나 오차가 발생하였는지를 비교 분석하는 처리를 수행한다.The pitch data analyzer 125 calculates a reference pitch angle according to the currently measured wind speed by referring to a reference blade pitch angle according to a preset wind speed, and analyzes an error range by comparing the measured pitch angle of the current blade. Do this. That is, a process of comparing and analyzing how much an error has occurred in the reference pitch angle at the current wind speed through the set reference pitch angle, the currently measured wind speed, and the pitch angle is performed.

상기 피치 오류 검출기(126)는 상기 피치 데이터 분석기(125)에서 분석된 기준 피치 각도와 현재 피치 각도와의 오차 범위를 통해 현재의 피치 각도가 오류 상태인지 여부를 검출하는 역할을 수행한다. 즉, 미리 설정된 한계 오차 범위를 참조하여, 현재 피치 각도의 오차 범위가 한계 오차 범위 내에 있는지 여부를 판별하여, 한계 오차 범위를 벗어날 경우에는 피치 오류 상태인 것으로 판단하고 피치 오류 신호를 발생한다. 이는 급변하는 풍속에 블레이드의 피치 각도가 제대로 제어되지 못할 경우나, 피치 각도 제어 시스템에 오류가 발생한 경우와 같이 피치 각도가 정상적으로 제어되지 못할 시 이를 전력품질 분석모듈(160)에 알리기 위한 수단이다.The pitch error detector 126 detects whether the current pitch angle is in an error state through an error range between the reference pitch angle analyzed by the pitch data analyzer 125 and the current pitch angle. That is, it is determined whether the error range of the current pitch angle is within the marginal error range with reference to the preset marginal error range, and when it is out of the marginal error range, it is determined to be in a pitch error state and a pitch error signal is generated. This is a means for informing the power quality analysis module 160 when the pitch angle is not normally controlled, such as when the pitch angle of the blade is not properly controlled at a rapidly changing wind speed or when an error occurs in the pitch angle control system.

상기 요 오류 판별모듈(130)은 풍력발전기에서 측정된 풍향과 너셀의 요 각도를 통해서 요 오류 여부 상태를 판별하는 모듈이다. 상기 요 오류 판별모듈(130)은 풍력발전기의 전력품질 측정, 분석 및 모니터링시에 기존의 전압, 전류 측정값만을 이용하는 것에 더해 추가적인 오류 여부의 판단 정보를 분석 및 모니터링에 적용하여 보다 종합적이고 정확한 전력품질 분석 및 모니터링을 수행하기 위한 구성이다.The yaw error determination module 130 is a module for determining the yaw error state through the wind direction measured by the wind turbine and the yaw angle of the nussel. The yaw error determination module 130 applies additional error determination information to analysis and monitoring in addition to using only existing voltage and current measurement values in power quality measurement, analysis, and monitoring of the wind power generator. This configuration is for performing quality analysis and monitoring.

상기 요 오류 판별모듈(130)은 풍향계(131), 요 각도 측정기(132), 풍향 A/D 변환기(133), 요 각도 A/D 변환기(134), 요 데이터 분석기(135), 요 오류 검출기(136) 등으로 이루어진다. 상기 풍향계(131)는 풍력발전기의 너셀상에 설치되어 바람의 방향을 측정하는 센서 장치이다. 상기 요 각도 측정기(132)는 풍력발전기의 너셀의 요(Yaw) 각도를 측정하는 역할을 수행한다. 상기 너셀의 요 각도는 풍력발전기의 풍향에 따른 최적 발전 상태를 유지하고 제한 풍향일 경우 요 각도 제어를 통해 풍력발전기의 보호를 위해 회전하는 너셀의 요 각도 데이터이다. 상기 풍향 A/D 변환기(133) 및 요 각도 A/D 변환기(134)는, 상기 풍향계(131) 및 요 각도 측정기(132)를 통해 측정된 아날로그 데이터 값을 DSP 및 FPGA에서 해석 및 이용할 수 있도록 디지털 값으로 변환 처리하는 역할을 수행한다.The yaw error determination module 130 includes a wind vane 131, a yaw angle measuring instrument 132, a wind direction A / D converter 133, a yaw angle A / D converter 134, a yaw data analyzer 135, and a yaw error detector. 136 and the like. The wind vane 131 is a sensor device installed on the nussel of the wind turbine to measure the direction of the wind. The yaw angle measuring instrument 132 measures the yaw angle of the nussel of the wind turbine. The yaw angle of the nussel is the yaw angle data of the nussel rotating for the protection of the wind power generator through the yaw angle control when maintaining the optimal power generation state according to the wind direction of the wind generator. The wind direction A / D converter 133 and the yaw angle A / D converter 134 may interpret and use analog data values measured by the wind vane 131 and the yaw angle measurer 132 in the DSP and the FPGA. It converts to digital values.

상기 요 데이터 분석기(135)는 미리 설정된 풍향에 따른 기준 너셀의 요 각도를 참조하여, 현재 측정된 풍향에 따른 기준 요 각도를 산출하고, 측정된 현재 너셀의 요 각도와 비교하여 오차 범위를 분석하는 역할을 수행한다. 즉, 설정된 기준 요 각도와 현재 측정된 풍향, 요 각도를 통해 현재 풍향에서의 기준 요 각도에 현재 측정된 요 각도가 얼마나 오차가 발생하였는지를 비교 분석하는 처리를 수행한다.The yaw data analyzer 135 calculates a reference yaw angle according to the currently measured wind direction by referring to the yaw angle of the reference nussel according to a preset wind direction, and compares the yaw angle of the measured current nussel to analyze an error range. Play a role. That is, a process of comparing and analyzing how much an error has occurred in the reference yaw angle measured in the current wind direction through the set reference yaw angle, the currently measured wind direction and the yaw angle is performed.

상기 요 오류 검출기(136)는 상기 요 데이터 분석기(135)에서 분석된 기준 요 각도와 현재 요 각도와의 오차 범위를 통해 현재의 요 각도가 오류 상태인지 여부를 검출하는 역할을 수행한다. 즉, 미리 설정된 한계 오차 범위를 참조하여, 현재 요 각도의 오차 범위가 한계 오차 범위 내에 있는지 여부를 판별하여, 한계 오차 범위를 벗어날 경우에는 요 오류 상태인 것으로 판단하고 요 오류 신호를 발생한다. 이는 급변하는 풍향에 너셀의 요 각도가 제대로 제어되지 못할 경우나, 요 각도 제어 시스템에 오류가 발생한 경우와 같이 요 각도가 정상적으로 제어되지 못할 시 이를 전력품질 분석모듈(160)에 알리기 위한 수단이다.The yaw error detector 136 serves to detect whether the current yaw angle is in an error state through an error range between the reference yaw angle analyzed by the yaw data analyzer 135 and the current yaw angle. That is, it is determined whether the error range of the current yaw angle is within the marginal error range by referring to the preset marginal error range, and when it is out of the marginal error range, it is determined that the yaw error state is generated and a yaw error signal is generated. This is a means for informing the power quality analysis module 160 when the yaw angle is not normally controlled, such as when the yaw angle of the nussel is not properly controlled in the rapidly changing wind direction or when an error occurs in the yaw angle control system.

상기 스위치 데이터 입력모듈(140)은 풍력발전기와 이와 연계된 시스템에서의 스위치 데이터를 후술할 전력품질 분석모듈(160)로 입력하기 위한 모듈이다. 상기 스위치 데이터는 풍력발전과 계통과의 연계를 담당하는 스위치의 온/오프 상태를 나타내는 데이터이다. 이와 같은 상기 피치 오류 판별모듈(120)은 역시 풍력발전기의 전력품질 측정, 분석 및 모니터링시에 기존의 전압, 전류 측정값만을 이용하는 것에 더해 추가적인 계통 연계 스위치 데이터 정보를 분석 및 모니터링에 적용하여 보다 종합적이고 정확한 전력품질 분석 및 모니터링을 수행하기 위한 구성이다. 상기 스위치 데이터 입력모듈(140)은 스위치 데이터 A/D 변환기(141)를 포함한다. 상기 스위치 데이터 A/D 변환기(141)는 상기 스위치 데이터 입력모듈(140)에서 입력되는 스위치 데이터 값을 DSP 및 FPGA에서 해석 및 이용할 수 있도록 디지털 값으로 변환 처리하는 역할을 수행한다. The switch data input module 140 is a module for inputting the switch data in the wind turbine and the system associated with it to the power quality analysis module 160 which will be described later. The switch data is data indicating an on / off state of a switch in charge of linkage between wind power generation and the grid. The pitch error determination module 120 is further integrated by applying additional grid-linked switch data information to analysis and monitoring, in addition to using only existing voltage and current measurement values in power quality measurement, analysis, and monitoring of a wind turbine. This configuration is for performing accurate and accurate power quality analysis and monitoring. The switch data input module 140 includes a switch data A / D converter 141. The switch data A / D converter 141 converts the switch data value input from the switch data input module 140 into a digital value so that the DSP and the FPGA can interpret and use the switch data value.

상기 진동 측정모듈(150)은 풍력발전기에서 발전시 발생되는 진동 및 풍속 및 회전에 따른 자체의 진동을 센서 장치를 통해 측정하여 후술할 전력품질 분석모듈(160)로 전달하기 위한 모듈이다. 이렇게 측정된 진동 데이터 값은 전력품질 분석 및 모니터링에 적용하여 보다 종합적이고 정확한 전력품질 분석 및 모니터링을 수행할 수 있도록 한다. 상기 진동 측정모듈(150)은 진동 데이터 A/D 변환기(151)를 포함한다. 상기 진동 데이터 A/D 변환기(151)는 상기 진동 측정모듈(150)에서 측정되는 진동 데이터 값을 DSP 및 FPGA에서 해석 및 이용할 수 있도록 디지털 값으로 변환 처리하는 역할을 수행한다. The vibration measuring module 150 is a module for measuring the vibration generated during generation in the wind power generator and its own vibration according to the wind speed and rotation through the sensor device and transmitting the vibration to the power quality analysis module 160 which will be described later. The measured vibration data values are applied to power quality analysis and monitoring for more comprehensive and accurate power quality analysis and monitoring. The vibration measuring module 150 includes a vibration data A / D converter 151. The vibration data A / D converter 151 converts the vibration data values measured by the vibration measurement module 150 into digital values for interpretation and use in DSPs and FPGAs.

상기 전력품질 분석모듈(160)은 풍력발전기에서 생산되는 전력의 품질을 종합적으로 측정 및 분석하는 역할을 수행한다. 상기 전력품질 분석모듈(160)은 상기 전력 측정모듈(110), 피치 오류 판별모듈(120), 요 오류 판별모듈(130), 스위치 데이터 입력모듈(140), 진동 측정모듈(150) 등을 통해서 측정값 및 오류 정보 등을 입력받아 이들을 종합적으로 전력품질 분석에 이용한다. 즉, 상기 전력품질 분석모듈(160)은 풍력발전의 동작에 따른 진동, 스위치 데이터, 피치 오류 및 요 오류 등 여러 전력 품질에 영향을 미칠 수 있는 데이터와 실제 측정된 전압과 전류 값 등을 비교하여 종합 분석을 실시한다.The power quality analysis module 160 serves to comprehensively measure and analyze the quality of power produced by the wind turbine. The power quality analysis module 160 through the power measurement module 110, pitch error determination module 120, yaw error determination module 130, switch data input module 140, vibration measurement module 150, etc. The measured values and error information are input and used for comprehensive power quality analysis. That is, the power quality analysis module 160 compares data that may affect various power qualities, such as vibration, switch data, pitch error, and yaw error, according to the operation of wind power, with actual measured voltage and current values. Conduct a comprehensive analysis.

따라서, 급변하는 외부 환경 및 풍력발전에 관련된 여러 가지 요소들을 종합적으로 고려하여 전체적인 전력품질을 측정 및 분석할 수 있어, 보다 정확하고 종합적인 전력품질 분석을 수행할 수 있다.Therefore, the overall power quality can be measured and analyzed by comprehensively considering various factors related to the rapidly changing external environment and wind power generation, and more accurate and comprehensive power quality analysis can be performed.

상기 모니터링 서버(170)는 상기 전력품질 분석모듈(160)에서 측정 및 분석된 전력품질 데이터를 저장, 관리하며 네트워크를 통해 사용자 또는 운영자 단말장치로 정보를 제공하여 사용자 또는 운영자가 전력품질을 모니터링 할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The monitoring server 170 stores and manages power quality data measured and analyzed by the power quality analysis module 160 and provides information to a user or operator terminal device through a network so that the user or operator can monitor power quality. It plays a role to make it possible.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템에서 이루어지는 처리 과정을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a process performed in the power quality monitoring system for wind power generation according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템에서 이루어지는 처리 과정은, 먼저 풍력발전기에 설치된 전압계 및 전류계를 통해서 생산되는 전압 및 전류를 측정하는 처리가 이루어진다.(S11,S12)As shown in FIG. 3, in the process performed in the power quality monitoring system for wind power generation according to the present invention, first, a process of measuring voltage and current produced through a voltmeter and an ammeter installed in a wind turbine is performed. S12)

이렇게 측정된 전압 및 전류 값은 아날로그 상태의 데이터이므로, 이를 A/D 컨버터를 통해 디지털 신호로 변경하는 절차가 진행된다.(S13)Since the measured voltage and current values are analog data, a procedure of converting them into digital signals through an A / D converter is performed.

다음, 디지털 신호로 변환된 전압 및 전류 데이터는 전력품질 분석모듈로 입력되어 전력품질 측정 및 분석에 이용되게 된다.(S14)Next, the voltage and current data converted into digital signals are input to the power quality analysis module and used for power quality measurement and analysis.

이와 함께, 풍력발전기에 설치된 풍속계에서 측정되는 풍속 데이터를 통해 블레이드의 기준 피치 각도를 생성하는 처리가 이루어진다. 이때에는, 미리 설정된 다양한 풍속에 따른 기준 피치 각도를 참조하여, 현재 측정된 풍속에 따른 기준 피치 각도를 생성한다.(S21)In addition, a process of generating a reference pitch angle of the blade is performed through wind speed data measured by an anemometer installed in the wind turbine. In this case, the reference pitch angle according to the currently measured wind speed is generated with reference to the reference pitch angle according to various preset wind speeds.

이렇게 생성된 기준 피치 각도와 현재 측정된 블레이드의 피치 각도를 입력받아 이 두 값을 비교 분석하는 처리를 진행한다. 이때에는 현재 풍속에 따라 생성된 기준 피치 각도와 현재 측정된 피치 각도를 비교하여, 오차 범위를 산출하는 처리가 이루어진다.(S22,S23)The reference pitch angle generated in this way and the pitch angle of the blade currently measured are input to the process of comparing and analyzing the two values. At this time, a process of calculating an error range is performed by comparing the reference pitch angle generated according to the current wind speed with the currently measured pitch angle (S22, S23).

다음, 데이터 분석을 통해 산출된 피치 각도의 오차 범위값을 통해서 현재 블레이드의 피치가 오류 상태인지 여부를 판단하는 절차가 진행된다. 이때에는, 산출된 오차 범위가 미리 설정된 한계 오차 범위 내에 포함되는지, 아니면 한계 오차 범위를 벗어나는지 여부를 판단하게 된다. 이러한 판단으로, 한계 오차 범위 내에 포함될 경우에는 피치 오류 상태가 아닌 정상 상태로 판별하고, 한계 오차 범위를 벗어날 경우에는 피치 오류 상태인 것으로 판별한다.(S24)Next, a procedure of determining whether the pitch of the current blade is in an error state is performed based on the error range value of the pitch angle calculated through data analysis. At this time, it is determined whether the calculated error range is within a preset limit error range or outside the limit error range. In this determination, when included in the limit error range, it is determined to be a normal state rather than a pitch error state, and when it is out of the limit error range, it is determined to be a pitch error state (S24).

피치 오류 상태가 아닌 것으로 판별될 경우에는 계속해서 피치 데이터를 분석하는 절차를 진행하고, 피치 오류 상태인 것으로 판별된 경우에는 피치 오류 신호를 발생하여 전력품질 분석모듈로 전달하는 절차를 진행한다.(S25,S26)If it is determined that it is not in the pitch error state, the process continues to analyze the pitch data, and if it is determined that it is in the pitch error state, it generates a pitch error signal and transmits it to the power quality analysis module. S25, S26)

이러한 절차와 함께, 풍력발전기에 설치된 풍향계에서 측정되는 풍향 데이터를 통해 너셀의 기준 요 각도를 생성하는 처리가 이루어진다. 이때 역시, 미리 설정된 다양한 풍향에 따른 기준 요 각도를 참조하여, 현재 측정된 풍향에 따른 기준 요 각도를 생성한다.(S31)Along with this procedure, the wind direction data measured by the wind vane installed in the wind turbine is used to generate the reference yaw angle of the nussel. In this case, the reference yaw angle according to the currently measured wind direction is generated with reference to the reference yaw angle according to various wind directions set in advance (S31).

이렇게 생성된 기준 요 각도와 현재 측정된 너셀의 요 각도를 입력받아 이 두 값을 비교 분석하는 처리를 진행한다. 이때에는 현재 풍향에 따라 생성된 기준 요 각도와 현재 측정된 너셀의 요 각도를 비교하여, 오차 범위를 산출하는 처리가 이루어진다.(S32,S33)The reference yaw angle generated in this way and the yaw angle of the currently measured nussel are received and the two values are compared and analyzed. In this case, a process of calculating an error range is performed by comparing the reference yaw angle generated according to the current wind direction with the yaw angle of the currently measured nussel. (S32, S33)

다음, 데이터 분석을 통해 산출된 요 각도의 오차 범위값을 통해서 현재 너셀의 요가 오류 상태인지 여부를 판단하는 절차가 진행된다. 이때에는, 산출된 오차 범위가 미리 설정된 한계 오차 범위 내에 포함되는지, 아니면 한계 오차 범위를 벗어나는지 여부를 판단하게 된다. 이러한 판단으로, 한계 오차 범위 내에 포함될 경우에는 요 오류 상태가 아닌 정상 상태로 판별하고, 한계 오차 범위를 벗어날 경우에는 요 오류 상태인 것으로 판별한다.(S34)Next, a procedure of determining whether or not the current error state of the nussel is based on the error range value of the yaw angle calculated through data analysis. At this time, it is determined whether the calculated error range is within a preset limit error range or outside the limit error range. In this determination, when included in the marginal error range, it is determined that the state is not a yaw error state, but a normal state.

요 오류 상태가 아닌 것으로 판별될 경우에는 계속해서 요 데이터를 분석하는 절차를 진행하고, 요 오류 상태인 것으로 판별된 경우에는 요 오류 신호를 발생하여 전력품질 분석모듈로 전달하는 절차를 진행한다.(S35,S36)If it is determined that it is not in the state of urine error, the process of analyzing urine data continues, and if it is determined that it is in the state of yo error, the process of generating a yaw error signal and delivering it to the power quality analysis module. S35, S36)

이와 동시에, 풍력발전기에 설치된 진동 측정기를 통해서 진동 측정값을 산출하여 전력품질 분석모듈에 전달하는 절차가 이루어진다.(S41)At the same time, a procedure of calculating the vibration measurement value through the vibration measuring device installed in the wind power generator and transmitting it to the power quality analysis module is performed.

또한, 풍력발전기 및 이와 연계된 시스템에서 계통간 연계 스위치의 동작유무에 따른 신호 데이터를 입력받아, 이를 전력품질 분석모듈에 전달하는 절차도 함께 진행된다.(S51)In addition, the procedure for receiving the signal data according to the operation of the inter-grid switch in the wind power generator and the system connected thereto, and transferring it to the power quality analysis module (S51).

전력품질 분석모듈에서는 위와 같이 다양한 신호 데이터 및 측정 데이터를 통해 종합적인 전력품질 측정 및 분석 처리 절차가 진행된다. 즉, FFT 변환 등 다양한 분석 도구를 이용하여 전압과 전류에 대한 Harmonics, Sag, Swell, Flicker 등 다양한 전력품질 분석을 실시하며, 입력받은 여러 데이터 신호를 종합하여 풍력발전기의 특성상 운용되는 부분에서 발생되는 전력품질 문제인지 아니면 풍력 설비 문제 및 계통 사고 영향에 따른 문제인지를 종합적으로 판단하게 된다.In the power quality analysis module, a comprehensive power quality measurement and analysis process proceeds through various signal data and measurement data as described above. In other words, various power analysis tools such as Harmonics, Sag, Swell, Flicker, etc. are conducted for various voltages and currents using various analysis tools such as FFT conversion. A comprehensive determination will be made as to whether it is a power quality problem or a wind facility problem or a system accident impact.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

110 : 전력 측정모듈 120 : 피치 오류 판별모듈
130 : 요 오류 판별모듈 140 : 스위치 데이터 입력모듈
150 : 진동 측정모듈 160 : 전력품질 분석모듈
170 : 모니터링 서버
110: power measurement module 120: pitch error determination module
130: yaw error determination module 140: switch data input module
150: vibration measurement module 160: power quality analysis module
170: monitoring server

Claims (7)

풍력발전기의 전력품질을 측정 및 분석하는 모니터링 시스템으로서,
풍력발전기에서 생성된 전압과 전류를 측정하는 전력 측정수단;
상기 풍력발전기에 설치된 풍속계에서 측정한 풍속과 블레이드의 피치(Pitch) 각도를 통해 피치 오류 상태를 판별하는 피치 오류 판별수단;
상기 풍력발전기에 설치된 풍향계에서 측정한 풍향과 너셀의 요(Yaw) 각도를 통해 요 오류 상태를 판별하는 요 오류 판별수단; 및
상기 전력 측정수단, 피치 오류 판별수단, 요 오류 판별수단으로부터 측정 및 판별된 데이터를 입력받아 상기 풍력발전기에서 생성된 전체 전력의 품질을 종합 분석하는 전력품질 분석수단;을 포함하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
As a monitoring system for measuring and analyzing the power quality of wind power generators,
Power measurement means for measuring the voltage and current generated by the wind turbine;
Pitch error determination means for determining a pitch error state through wind speed measured by an anemometer installed in the wind turbine and a pitch angle of a blade;
Yaw error determination means for determining a yaw error state through the wind direction measured by the wind vane installed in the wind turbine and the yaw angle of the nussel; And
Power quality analysis means for receiving the data measured and determined from the power measuring means, pitch error determining means, yaw error determining means comprehensively analyzes the quality of the total power generated by the wind turbine; Monitoring system.
제 1 항에 있어서,
상기 풍력발전기와 계통간의 연계 스위치의 동작유무에 따른 신호 데이터를 상기 전력품질 분석수단으로 입력하는 스위치 데이터 입력수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
And a switch data input means for inputting signal data according to whether the associated switch between the wind turbine and the grid is operated, to the power quality analyzing means.
제 1 항에 있어서,
상기 풍력발전기의 회전 및 발전량에 따른 진동을 측정하여 상기 전력품질 분석수단으로 측정된 데이터를 입력하는 진동 측정수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
Vibration measuring means for measuring the vibration according to the rotation and the amount of power generation of the wind turbine and input the data measured by the power quality analysis means; Power quality monitoring system for a wind power generation further comprising.
제 1 항에 있어서,
상기 전력품질 분석수단에서 측정 및 분석된 데이터를 저장, 관리하고 네트워크를 통해 사용자 단말장치로 정보를 제공하는 모니터링 서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
And a monitoring server that stores and manages data measured and analyzed by the power quality analyzing means and provides information to a user terminal device through a network.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 측정수단은,
상기 풍력발전기에서 생성된 전압을 측정하는 전압계와, 상기 풍력발전기에서 생성된 전류를 측정하는 전류계로 이루어진 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The power measuring means,
A power quality monitoring system for wind power generation, characterized in that consisting of a voltmeter for measuring the voltage generated by the wind turbine, and an ammeter for measuring the current generated by the wind generator.
제 1 항에 있어서,
상기 피치 오류 판별수단은,
미리 설정된 풍속에 따른 기준 피치 각도를 참조하여, 현재 측정한 풍속에 따른 피치 각도를 생성하고, 현재 측정한 블레이드의 피치 각도와 비교하여 피치 오류 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The pitch error determination means,
Power quality monitoring for wind power generation, comprising: generating a pitch angle according to the currently measured wind speed by referring to a reference pitch angle according to a preset wind speed, and determining whether there is a pitch error by comparing the pitch angle of the currently measured blade system.
제 1 항에 있어서,
상기 요 오류 판별수단은,
미리 설정된 풍향에 따른 기준 요 각도를 참조하여, 현재 측정한 풍향에 따른 요 각도를 생성하고, 현재 측정한 너셀의 요 각도와 비교하여 요 오류 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 모니터링 시스템.
The method of claim 1,
The yaw error determination means,
Power quality monitoring for wind power generation, characterized by generating a yaw angle according to the currently measured wind direction by referring to a reference yaw angle according to a preset wind direction, and comparing the yaw angle of the currently measured nussel to determine a yaw error. system.
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