KR20120103966A - 가변속 풍력 터빈 시스템 - Google Patents

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Abstract

가변속 풍력 터빈 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 가변속 풍력 터빈 시스템은 블레이드를 포함하는 로터; 로터와 연결된 발전기; 공기 밀도를 측정하는 공기 밀도 측정 또는 추정기; 나셀 외부의 풍속을 측정하는 풍속기; 싱기 발전기를 통하여 출력되는 전압 및 전류를 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 전달하는 전력 변환기; 블레이드의 직경, 로터와 발전기 사이의 기어비, 로터로부터 입력되는 피치각, 로터의 회전 속도 측정값, 공기 밀도 측정 또는 추정기로부터 입력되는 공기 밀도 측정 또는 추정값, 풍속기로부터 입력되는 풍속 측정값 및 발전기로부터 입력되는 발전기 회전 속도 측정값에 근거하여 발전기의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 출력하는 시스템 제어기를 포함한다.

Description

가변속 풍력 터빈 시스템{VARIABLE SPEED WIND TURBINE SYSTEM}
풍력 터빈 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 밀도의 변화에 근거한 가변속 풍력 터빈 시스템에 관한 것이다.
풍력 터빈은 풍력에 의한 동력 에너지를 기계적인 에너지로 전환시키는 기계이다. 기계적인 에너지가 물을 펌핑(pumping)하거나 밀(mill)을 가는 것과 같은 기계에 의해 직접 사용된다면, 풍력 터빈은 풍차라고 할 수 있다. 유사하게, 기계적인 에너지가 전기로 전환된다면, 기계는 풍력 발전기 또는 풍력 발전 플랜트라고 할 수 있다. 풍력 터빈은 어느 곳에나 산재되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있다. 게다가 풍력 발전은 다른 발전 방식에 비해 구조나 설치가 상대적으로 간단하여 운영 및 관리가 쉬우며, 무인화/자동화 운전이 가능해서 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 수준으로 신에너지 생성 수단으로서 대두되고 있다.
신에너지 생성 수단으로서 주어진 자연 환경하에서 풍력 터빈의 출력을 최대화하는 것이 무엇보다도 중요하다. 게다가 풍력 터빈은 한번 설치되면 20년 이상의 장시간 설치 상태를 유지하기 때문에 풍력 터빈의 피로 하중을 최소화해야 한다. 따라서, 풍력 터빈의 출력을 최대로 유지하면서 예측하지 못한 하중에 의하여 풍력 터빈의 출력이 감소하는 것을 억제하는 것이 매우 중요하다.
출력 성능을 향상시키고 피로 하중에 의한 영향을 최소화할 수 있는 풍력 터빈 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블레이드를 포함하는 로터, 상기 로터와 연결된 발전기, 공기 밀도를 측정하는 공기 밀도 측정 또는 추정기, 상기 나셀 외부의 풍속을 측정하는 풍속기, 싱기 발전기를 통하여 출력되는 전압 및 전류를 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 전달하는 전력 변환기; 및 상기 블레이드의 직경, 상기 로터와 발전기 사이의 기어비, 상기 로터로부터 입력되는 피치각, 상기 공기 밀도 측정 또는 추정기로부터 입력되는 공기 밀도 측정 또는 추정값, 상기 풍속기로부터 입력되는 풍속 측정값 및 상기 발전기로부터 입력되는 발전기 회전 속도 측정값에 근거하여 상기 발전기의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 출력하는 시스템 제어기를 포함하는 가변속 풍력 터빈 시스템이 제공된다.
또한, 상기 전력변환기는 상기 토크 지령, 계통으로부터 입력되는 전압 및 주파수 측정값, 상기 전력 변환기 내부 전압 및 전류 값에 근거하여 상기 발전기의 전력 생성을 제어할 수 있다.
또한, 외기의 온도가 지정된 기준온도값보다 저온인 경우 상기 발전기의 정격 속도는 상기 기준온도값일 경우의 정격 속도보다 낮도록 설정될 수 있다.
시스템 제어기는 최대 출력 제어 구간에서는 상기 블레이드의 피치가 최적 피치가 되도록 피치각을 제어함과 동시에 상기 발전기의 출력이 최대가 되도록 상기 토크 지령을 출력하고, 피치각 제어 구간에서는 상기 발전기의 토크가 일정값으로 유지되도록 상기 토크 지령을 출력하고 상기 발전기가 정격 출력을 유지할 수 있도록 상기 피치각을 변동 제어할 수 있다.
상기 출력은 하기 수학식 1 및 수학식 2에 근거하여 계산되고, 상기 토크 지령은 하기 수학식 3에 근거하여 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 식중 ρ*는 상기 공기 밀도 측정 또는 추정값이고, R은 상기 블레이드의 직경이고, Cp는 출력 계수를, β는 피치각을, υ는 상기 풍속 측정값을 나타내고, λ는 하기 수학식 2로 표시되고,
[수학식 2]
Figure pat00002
ωr 은 상기 로터의 회전 속도 측정값이고,
[수학식 3]
Figure pat00003
ωg는 상기 발전기의 회전 속도 측정값이고, G는 상기 로터와 발전기 사이의 기어 비이다.
상기 공기 밀도 측정 또는 추정기는 공기 밀도를 직접적으로 측정하도록 구성된 하나의 측정 장치이거나, 상기 풍력 터빈 시스템에 설치되어 있는 압력 센서, 온도 센서 및 습도 센서로부터 전달되는 압력, 온도, 습도 측정값에 근거하여 공기 밀도를 추정할 수 있는 장치일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템은 출력 성능을 향상시키고 공기 밀도의 변화에 따른 피로 하중에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템이 요구되는 이유를 설명하기 위한 풍력 터빈의 운전 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템의 전력 특성 그래프와 함께 발전기의 운전 그래프를 나타낸 그래프이다.
도 3은 도 2에 개시되어 있는 운전 그래프가 적용될 수 있도록 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템의 개략적인 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 개략도 및/또는 흐름도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템이 요구되는 이유를 설명하기 위한 그래프이다. 도 1에 예시되어 있는 그래프 ①은 1기압, 외부의 평균 온도 9.3℃(기준온도) 조건 하의 공기 밀도 값인 1.25kg/㎥ 에 근거하여 풍력 터빈의 발전기를 운전할 경우를 나타내고, 그래프 ②는 외기 온도 -30°C 조건 하의 공기 밀도 값인 1.452kg/㎥ 인 경우를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 공기 밀도가 높아지면 출력 계수를 최대로 하는 최적의 주속비를 유지하기 위해 같은 발전기 회전 속도에서 더 높은 토크를 필요로 함을 알 수 있다. 이는 출력 상승으로 이어지게 된다. 이와 같은 발견에 기초하여 발명자는 공기 밀도에 근거하여 운전함으로써 정격 회전 속도 이하에서 출력 성능을 향상시키는 풍력 터빈 시스템을 착안하였다.
이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템의 전력 특성 그래프와 함께 발전기의 운전 그래프를 나타낸 그래프이다. 본 발명의 일 실시예에 다른 풍력 터빈 시스템은 저온 환경에 놓여져 있는 풍력 터빈 시스템일 수 있다. 풍력 터빈 시스템은 매우 다양한 저온 환경에 놓여질 수 있다. 예를 들면, 외기 온도가 영하 30 이하가 되는 한랭지에 설치될 수도 있으며, 일교차가 아주 큰 지역이나 계절의 변화가 매우 큰 지역에 설치될 수도 있다. 저온 환경이 되면 공기 밀도가 증가한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템은 운전시 공기 밀도의 변화를 반영한다.
도 2에서 A-B 구간은 발전기 최소 속도
Figure pat00004
운전 구간이고, B-C 구간은 최대 출력 제어 구간이고, C-D 구간은 발전기 일정속 구간이고, D-E 구간은 피치각 제어 구간이다. 미설명된 υmin, υrated , υmax는 각각 최소 또는 시동(cut in) 풍속, 정격 풍속, 최대(cut out) 풍속을 각각 나타낸다.
도 3은 도 2에 개시되어 있는 운전 그래프가 적용될 수 있도록 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템의(100)의 개략적인 구성도이다.
풍력 터빈 시스템(100)은 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기 역학적(aerodynamic) 특성을 이용하여 허브(5)와 블레이드(6)로 구성된 로터(4)를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시키고 이 기계적 에너지가 발전기(7)의 회전자를 회전시켜 전기적인 에너지로 변환한다. 그런데, 발전기(7)를 통하여 출력되는 전압 및 전류는 일정하지 않기 때문에 전력 변환기(20)를 통하여 이를 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통(30)으로 전달한다.
풍력 발전 시스템(100)을 초기 구동시키거나 보수/점검을 위해 일시 정지시킨 후 다시 구동시킨 직후의 로터(4)를 회전시키기에 충분한 풍속 즉 시동 풍속(cut-in wind speed,υmin)에 도달하면, 시스템 제어기(40)는 블레이드(6)의 피치(β)가 공칭 피치(nominal pitch)가 되도록 하는 피치 지령(βC)을 로터(4)에 전달한다. 공칭 피치에서 부동력은 토크를 생성하고 로터(4)를 가속할 수 있게 된다. 공칭 피치에서 발전기(7)의 속도가 최소 회전 속도
Figure pat00005
에 도달하게 되면, 발전기의 토크 또한 증가하기 시작한다. 이 구간이 발전기 최소 속도 운전 구간(도 2의 A-B 구간)에 해당한다.
최대 출력 제어 구간(도 2의 B-C 구간)에서는 바람의 속도가 정격 속도(υrated) 이하이다. 이 구간에서의 제어 목표는 최대의 출력을 생산하도록 하는 것이다. 출력은 하기 수학식 1로 표시될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00006
상기 식중 (ρ*)는 상기 공기 밀도 측정 또는 추정값이고, R은 상기 블레이드의 직경이고, Cp는 출력 계수를, β는 피치각을, υ는 풍속 측정값을 나타낸다.
수학식 1로부터 알 수 있듯이, 출력(P)을 최대로 하기 위해서는 출력 계수(Cp(λ, β))를 최대로 해야 한다. 그런데, 블레이드(6)의 피치를 최적 피치(βopt)로 유지할 때, 공력 토크(Tr)을 최대로 할 수 있는 최적 주속비(λopt)가 존재한다는 사실이 알려져 있다. 주속비(λ)는 아래 수학식 2로 구해질 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00007
ωr은 로터의 회전 속도이다.
일반적으로, 주속비(λ)와 최적 피치(βopt)의 함수인 출력 계수(Cp(λ, βopt))는 주속비(λ)가 최적 주속비(λopt)일 때 최대가 된다.
결론적으로, 출력 계수(Cp(λ, βopt))를 최대로 유지하기 위해서는 풍속이 커질수록 로터(4)의 회전 속도를 선형적으로 증가시켜 주속비가 최적 주속비(λopt)가 되도록 제어해야 한다.
로터(4)의 회전 속도(ωr)의 증가는 발전기의 토크(Tg)를 제어함으로써 제어할 수 있다.
따라서, 시스템 제어기(40)는 발전기의 토크(Tg)를 제어하기 위한 토크 지령
Figure pat00008
를 출력하고 출력 계수(Cp(λ, βopt))가 최대가 되도록 하여 결과적으로 최대 출력(P)이 생산될 수 있도록 한다.
토크 지령은 아래 수학식 3으로 구해질 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00009
ωg는 발전기(7)의 회전 속도이고, G는 로터(4)와 발전기(7) 사이의 기어 비이다.
종래의 풍력 터빈 시스템에서는 공기 밀도(ρ)를 고정 상수로 하여 토크 지령을 출력하였으나 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템(100)에서는 공기 밀도 측정 또는 추정기(50)에서 발전기(7)와 전력 변환기(20)가 설치되는 나셀(3) 외부의 공기 밀도를 측정하여 측정된 공기 밀도 측정 또는 추정값(ρ*)을 시스템 제어기(40)로 입력한다. 시스템 제어기(40)는 풍속기(20)로부터 입력되는 풍속(υ), 로터(4)로부터 입력되는 로터(4)의 회전 속도(ωr) 등과 공기 밀도 측정 또는 추정기(50)에서 입력된 공기 밀도값(ρ*)에 근거하여 토크 지령를 출력하여 정격 속도(υrated) 이하의 바람의 속도에서 최대의 출력을 생산하도록 한다.
만약, 종래와 같이 공기의 밀도를 고정된 하나의 값을 사용하여 토크 지령를 출력하면 출력을 최대화할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 만약, 나셀(3) 외기의 공기가 저온으로 되어 실제 공기 밀도가 커졌음에도 불구하고 고정된 공기 밀도에 근거하여 토크 지령을 출력하면 바람에 의해 로터(4)에 가해지는 공력 토크(Tr)와 토크 지령에 의해 제어되는 발전기의 토크(Tg)의 크기 차이가 커져, 목표한 작동점이 아닌 곳으로 발전기 회전 속도(ωg)가 이동하고 목표 작동점이 아닌 지점에서 로터(4)의 회전 속도(ωr)가 평형을 이루게 된다. 결국 풍속(υ)은 일정하지만 로터(4)의 회전 속도(ωr)가 변화했기 때문에 주속비(λ)가 변하였고, 주속비(λ)의 변화에 따라 출력 계수(Cp(λ, β))는 더 이상 최대값이 아니기 때문에 출력은 목표 출력에 못 미치게 된다.
반면에 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템(100)에서는 실제 공기 밀도를 측정 또는 추정하여 이 값에 근거하여 토크 지령을 생성하기 때문에 출력을 최대 목표 출력이 되도록 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 시스템 제어기(40)에서 출력된 토크 지령은 전력 변환기(20)의 제어기(28)로 입력된다. 전력 변환기(20)의 제어기(28)는 발전기(7)측 컨버터(22)와 계통(30)측 컨버터(26)로부터 전달되는 전류와 전압값(23, 27) 및/또는 커패시터(24)로부터 전달되는 DC 전압의 값(25), 계통(30)으로부터 입력되는 전압(V*)과 주파수(f*)값과 입력되는 토크 지령에 근거해서 컨버터(22, 26)의 스위칭 소자(예를 들면, IGBT, MOSFETs, GTOs, 또는 SCRs)의 턴-온 또는 턴-오프를 제어하는 펄스 폭 변조(PWM) 신호(29)를 생성한다. 즉 컨버터(22, 26)의 스위치의 턴-온 턴-오프 제어를 통해서 전력 변환기(20)에서 생성되는 전력을 안정적으로 계통(30)에 공급할 수 있도록 한다.
발전기 일정속 구간(도 2의 C-D 구간)에서는 풍속이 정격 풍속(υrated)에 가까워짐에 따라 발전기(7)의 속도(ωg)가 정격 속도
Figure pat00010
에 먼저 도달한다. 이는 일반적으로 풍력 터빈의 기계적인 하중이나 로터(4)에서 발생되는 소음의 영향 때문이다. 따라서, 이 구간에서는 발전기(7) 속도(ωg)의 아핀 함수(affine function)로 토크 지령
Figure pat00011
을 계산한다. 즉, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 발전기 속도는 정격 속도
Figure pat00012
로 유지되지만 토크는 지속적으로 증가하는 전이(transition) 상태가 된다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 저온 환경하에서 측정된 공기 밀도값(ρ*)이 적용될 경우, 정격 속도
Figure pat00013
가 종래의 1기압, 외기 온도 9.3℃ 조건 하의 공기 밀도 값인 1.225kg/㎥ 조건하에서 적용되는 정격 속도
Figure pat00014
에 비해 낮게 설정되어야 함을 알 수 있다.
피치각 제어 구간(도 2의 D-E 구간)은 풍속이 정격 출력을 낼 수 있는 정격 풍속(υrated) 또는 그 이상의 값인 구간이다. 이 때는 발전기의 토크(Tg)가 일정값으로 유지되도록 토크 지령을 생성하고, 시스템 제어기(40)에서 피치각을 점차 증가시켜 발전 효율을 떨어뜨려 정격 출력을 유지할 수 있도록 하는 피치 지령(βc)을 내리는 피치 제어를 한다.
도 3에 예시되어 있는 공기 밀도 측정 또는 추정기(50)는 공기 밀도를 직접적으로 측정하도록 구성된 하나의 장치이거나, 기존의 풍력 터빈 시스템에 이미 설치되어 있는 압력 센서, 온도 센서 및 습도 센서로부터 전달되는 압력, 온도, 습도 측정값에 근거하여 공기 밀도를 추정할 수 있는 장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 풍력 터빈 시스템(100)은 공기 밀도의 변화에 따라 변화된 토크 지령을 생성하고 이에 근거하여 발전기의 회전 속도를 제어하기 때문에 출력 성능을 향상시키고 피로 하중에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
2: 타워 3: 나셀
4: 로터 5: 허브
6: 블레이드 7: 발전기
20: 전력 변환기 30: 계통
40: 시스템 제어기 50: 공기 밀도 측정 또는 추정기
60:풍속기

Claims (6)

  1. 블레이드를 포함하는 로터;
    상기 로터와 연결된 발전기;
    공기 밀도를 측정하는 공기 밀도 측정 또는 추정기;
    상기 나셀 외부의 풍속을 측정하는 풍속기;
    상기 발전기를 통하여 출력되는 전압 및 전류를 일정한 전압 및 전류로 변환하여 계통으로 전달하는 전력 변환기; 및
    상기 블레이드의 직경, 상기 로터와 발전기 사이의 기어비, 상기 로터로부터 입력되는 피치각, 상기 로터의 회전 속도 측정값, 상기 공기 밀도 측정 또는 추정기로부터 입력되는 공기 밀도 측정 또는 추정값, 상기 풍속기로부터 입력되는 풍속 측정값 및 상기 발전기로부터 입력되는 발전기 회전 속도 측정값에 근거하여 상기 발전기의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 출력하는 시스템 제어기를 포함하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 변환기는 상기 토크 지령, 계통으로부터 입력되는 전압 및 주파수 측정값, 상기 전력 변환기 내부 전압 및 전류 값에 근거하여 전력 생성을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    외기의 온도가 지정된 기준온도값보다 저온인 경우 상기 발전기의 정격 속도는 상기 기준온도값일 경우의 정격 속도보다 낮도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 시스템 제어기는
    최대 출력 제어 구간에서는 상기 블레이드의 피치가 최적 피치가 되도록 피치각을 제어하고, 상기 발전기의 출력이 최대가 되도록 상기 토크 지령을 출력하고,
    피치각 제어 구간에서는 상기 발전기의 토크가 일정값으로 유지되도록 상기 토크 지령을 출력하고, 상기 발전기가 정격 출력을 유지할 수 있도록 상기 피치각을 변동 제어하는 것을 특징으로 하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 출력은 하기 수학식 1 및 수학식 2에 근거하여 계산되고, 상기 토크 지령은 하기 수학식 3에 근거하여 계산되는 것을 특징으로 하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
    [수학식 1]
    Figure pat00015

    상기 식중 ρ*는 상기 공기 밀도 측정 또는 추정값이고, R은 상기 블레이드의 직경이고, Cp는 출력 계수를, β는 피치각을, υ는 상기 풍속 측정값을 나타내고, λ는 하기 수학식 2로 표시되고,
    [수학식 2]
    Figure pat00016

    ωr은 상기 로터의 회전 속도 측정값이고,
    [수학식 3]
    Figure pat00017

    ωg는 상기 발전기의 회전 속도 측정값이고, G는 상기 로터와 발전기 사이의 기어 비이다.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 공기 밀도 측정 또는 추정기는 공기 밀도를 직접적으로 측정하도록 구성된 하나의 측정 장치이거나, 상기 풍력 터빈 시스템에 설치되어 있는 압력 센서, 온도 센서 및 습도 센서로부터 전달되는 압력, 온도, 습도 측정값에 근거하여 공기 밀도를 추정할 수 있는 장치인 것을 특징으로 하는 가변속 풍력 터빈 시스템.
    .
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