KR20120115493A - 조수 터빈 시스템 - Google Patents
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Abstract
조류 에너지 발전 시스템은 조수 터빈 발전기와 상기 하나 또는 그 이상의 조수 터빈 발전기의 작동을 조절하는 조절 시스템과 각각의 터빈 발전기로부터 이격되어 흐름 변화를 측정하는 흐름 측정 장치를 갖는다. 상기 조절 시스템은 흐름내 변화, 상기 터빈 발전기에 충격을 주는 경로상의 특성들을 예측하기 위해 흐름 측정 장치로부터 입력을 이용하여 작동된다. 상기 흐름 측정 수단으로 나와 상기 조절 수단으로 들어가는 입력에 따라 상기 터빈 발전기 조절이 변화되도록 작동하는 조절 시스템. 이에 의해, 시스템은 터빈 발전기에 충격을 줄 부하 변화를 보상하도록 상기 (또는 각각의) 터빈 발전기의 작동을 변화하도록 작동될 수 있고, 상기 부하 변화들은 상기 측정 수단에 의해 측정된 변화에 근거하여 예측된다. 이는 피로 파괴의 위험을 감소시킨다.
Description
본 발명은 조수 터빈 시스템에 관한 것으로 특히 조수 에너지 발전시스템 사용되기 위한 것이다.
조수 에너지는 매우 예측할 수 있는 범위이다.
가상으로 유용한 자원 전체가 개방되지 않고 남아있기 때문에, 그것의 높은 밀도와 시각적 임팩트의 절대적 부재와 함께, 확정적인 출력 유용성은 조류 에너지 추출을 매우 매력적인 제안으로 만든다.
유효파효과(significant wave effects)아래 수심에서 일반적으로 해류 흐름의 기본적 변화는 달과 태양의 자연적으로 발생한 위상(phase)에 기인한다. 흐름 속도의 변화는 이러한 패턴에 중첩되고, 일부가 자유 흐름 값들(free-stream values)의 상당한 부분에 도달하며, 이는 고밀도 대기압 현상들에 의해 기인한다
선행 기술은 감지된 흐름 방향에 의존하는 터빈 날개의 받음각(attack angle)의 변화를 제안한다. 예를 들어, 그러한 배열은 US2003/0231951에 공개된다.
그러나, 해저 설치 조류 발전 구조물들내에서 조수 변환 주파수보다 더 높은 주파수에서 발생하는 흐름 내 압력 펄스 변화의 현상은 주요한 효과를 가질 수 있다는 것이 발견되었다. 특히 난류와 웨이브 특성으로부터 유래한 흐름은 터빈에 충격을 주는 유효 압력 펄스 응력을 가질 수 있다. 이러한 효과의 결과로서 비정상적인 부하는 공급 시스템의 구성요소에 개선되지 않으면 시스템의 작동 수명을 현저히 감소시키는 잠재력(the potential)을 갖는 피로를 발생시킬 수 있다. 더욱이 흐름 속도가 급격한 방식으로 변화한다면, 이는 실속 현상(stall event)을 유발하는 순간적인 터빈 작동을 야기할 수 있다.
첫번째 양상에 따르면, 본 발명은 하나 또는 그 이상의 조류 터빈 발전기들; 상기 하나 또는 그 이상의 조수 터빈 발전기들의 작동을 조절하는 조절 수단; 각자의 터빈 발전기로부터 이격되어 흐름 변화를 측정하는 흐름 측정 수단을 포함하며, 상기 조절 수단은 개별 터빈에 충격을 주는 경로 상의 흐름 특성 변화를 예측하는 흐름 측정 수단으로부터의 입력을 이용하여 작동되며, 터빈 발전기의 작동 파라미터는 상기 조절 수단에 의해 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템을 제공한다.
이에 의해, 상기 시스템은 터빈 발전기에 충격을 주는 부하 변화(loading variation)를 보상하기 위해 상기(또는 각각) 터빈 발전기의 작동을 변화하도록 작동할 수 있으며, 상기 부하 변화는 상기 측정 수단에 의해 측정된 상기 변화에 기초하여 예측된다. 이는 피로 파괴의 위험을 감소시킨다.
다른 양상에 따르면, 본 발명은 조류 발전 시스템의 작동 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 발전기로부터 이격된 상기 흐름의 (압력 펄스) 변화 측정단계, 개별 터빈 발전기에 충격을 주는 압력 펄스 부하 예측 단계와 상기 예측된 압력 펄스 부하를 보상하기 위해 상기 터빈 발전기의 작동을 변화시키는 단계를 포함한다.
특히, 상기 흐름 측정 수단은 상기 터빈 발전기로부터 이격되어 압력파를 감지하고 장래의 순간에 상기 터빈 발전기에 발생할 상기 압력 변화를 예측할 수 있도록 배열된다.
특히, 상기 조절 수단은 예측된 충격 시간 또는 입력 순간을 예측하고 상기 터빈 발전기에서 압력 펄스 현상의 상기 효과를 최소화하기 위하여 상기 요구되는 장래 순간에서의 상기 변화를 수용하기 위한 상기 작동 파라미터(특히 상기 터빈 속도를 변화)를 조절한다.
상기 터빈 발전기들의 적정한 작동 변화에 의해, 이러한 기술은 상기 압력 펄스의 상기 효과가 생성한 상기 터빈 발전기들상의 부하가 보상되는 것을 가능하도록 한다. 응력를 유도하는 피로의 상기 효과는 상기 터빈 발전기에 단기적으로 가해지는 압력 부하 또는 상기 이상 파 효과(anomalous flow effect)를 확정함으로써 상쇄될 수 있고, 상기 압력 펄스 이상 흐름 효과의 도달 속도와 상기 거리를 인식함으로써 상기 발전기 작동의 변화가 필요한 상기 시점이 상기 조절 시스템(그리고 또한 필요한 상기 작동 파라미터의 변화 정도)에 의해 유래될 수 있다.
상기 흐름 측정 수단은 흐름 측정 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 소나 및/또는 도플러 장치일 수 있다. 일 실시예로 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다.
상기 흐름 측정 수단은 상기 조류 터빈 발전기로부터 이격되어 상기 흐름을 측정하기 위해 배열된다. 특히, 상기 흐름은 상기 터빈 발전기로부터 수 미터(예를 들어 5~50미터) 떨어져 측정된다. 이는 과정 중 충격을 주는 상기 압력 펄스 부하(the pressure pulse load)를 예측하기 위한 충분한 시간 지연(time lag)을 제공하고, 상기 터빈 발전기의 상기 작동이 상기 만들어진 예측(the prediction made)에 따라 변화될 수 있다.
상기 조절 수단은 상기 흐름 속도를 야기하기 위해 배열되는 것이 바람직하다.
선택적, 또는 부가적으로, 상기 조절 수단은 상기 측정된 흐름의 결과에 따라 상기 터빈 발전기상에 상기 예측된 부하를 측정하기 위해 배열될 수 있다.
상기 발전기로 들어가는 상기 조절 출력은 상기 예측되거나 측정된 파라미터에 따라 변화된다.
하나의 방법으로, 상기 발전기로 들어가는 상기 조절 출력은 기설정된 임계값이 총족되거나 초과된다면 상기 예측되거나 측정된 파라미터에 따라 변화된다.
상기 측정 수단으로부터 나온 출력에 따라 상기 조절 수단은 상기 터빈 발전기의 작동 파라미터를 조정하고 그렇지않다면 상기 시스템에 작용할 수 있는 응력을 완화시킨다.
본 발명의 실현에 따르면, 상기 측정 수단으로부터 나온 상기 출력에 따라 상기 조절 수단은 상기 터빈 발전기 파워의 출력 또는 부하를 변화한다.
부가적 또는 선택적으로, 상기 측정 수단으로부터 나온 상기 출력에 따라 상기 조절 수단은 상기 터빈 발전기 방향과 또는 상기 터빈 로터 블레이드의 형상을 변화시킨다. 예를 들어 상기 블레이드 피치(blade pitch)은 다양할 수 있다.
일 실시예에 따라 복수의 터빈 발전기들이 제공되어진다(특히 일반적인 해저 구조물 마운팅(common seabed structural mounting)에 장착되어). 바람직하게는, 상기 시스템은 상기 측정 수단의 상기 출력에 따라 상기 터빈 발전기들 중 하나의 작동이 변화하도록 상기 조절 수단이 작동하는 경우, 상기 조절 수단은 보상 방법(compensatory manner)에 따라 상기 터빈 발전기들 중 다른 하나의 작동을 변화시키기 위해 작동되도록 배열된다.
이는 상기 시스템의 상기 총 출력이 적정 수준으로 유지되도록 한다(또는 터빈 작동의 상기 보상 변화가 시행되지 않은 경우보다 적정에 가깝게)
특히, 상기 조수 터빈 발전기들은 직립 설치 구조물의 맨 위에(at the head of) 설치된 해저(seabed)이다.
상기 조수 터빈 발전기는 특히 터빈 블레이드를 포함하는 로터를 갖는다.
다른 양상에 따라, 본 발명은 조류 발전 시스템의 조절 시스템을 제공하고, 상기 조절 시스템은 상기 흐름 내 변화를 측정하는 흐름 측정 수단을 포함하며; 상기 조절 시스템은 상기 터빈 발전기의 조절이 상기 흐름 측정 수단으로부터 상기 조절 수단으로의 입력에 따라 변화 될 수 있는 상기 터빈 발전기의 상기 조절을 작동한다.
고정된 피치 블레이드 설계를 위해 파라미터는 선택될 수 있거나 제작되어 원하는 작동 특징을 제공한다. 선택될 수 있거나 제작될 수 있는 상기 파라미터들은 상기 블레이드 설치각(stagger angle) 및/또는 상기 TSR(Tip Speed Ratio)이다. 상기 설치각은 상기 조류 방향에 따른 상기 받음각 또는 상기 블레이드의 피치와 관련이 있다.
다양한 피치의 터빈을 위해 상기 블레이드 피치는 변화될 수 있고, 상기 터빈의 상기 작동 특징을 변화시킨다.
상기 조류 터빈 시스템은 상기 해저에 위치한 설치 구조물을 포함하고, 상기 설치 구조물은 설치구조물의 무게에 의해 위치에 고정되고 상기 해저와의 마찰력에 의한 접촉에 의해 변위를 방지한다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 조류 터빈 시스템은 상기 해저에 놓이게 배치된 상호 연결된 틀 구조물에 배치되고 복수의 이격된 터빈 바전기들을 지지한다.
한 예로, 본 발명은 특정 실시예에 따라 서술되고, 상기 수반된 도면을 참조하여 서술된다.
도1은 본 발명에 따른 일반적인 조류 터빈 시스템의 도식적 표현이다.
도2는 본 발명에 따른 조류 에너지 발전 시스템의 도식적 표현이다.
도3은 본 발명에 따른 조류 에너지 발전 시스템의 다른 실시예에 관한 도식적 표현이다.
도2는 본 발명에 따른 조류 에너지 발전 시스템의 도식적 표현이다.
도3은 본 발명에 따른 조류 에너지 발전 시스템의 다른 실시예에 관한 도식적 표현이다.
상기 도면들을 참조하면, 그리고 최초 도1을 참조하면 조류 에너지 발전 장치 1이 나타내어진다. 상기 조류 에너지 발전 장치 1은 극한의 상태에서 작동되어지기 위해 필요하다. 다른 형태의 동력 발생 장치와 상업적으로 경쟁하기 위해 높은 조류 에너지 집중되는 상기 해저 지역들이 이용될 필요가 있다. 이러한 지역들에서는 작업이 어려울 뿐만 아니라 위험하고, 구조물의 설치 및 회수 시 중요한 환경적 위험에 직면할 수 있다. 예를 들어, 상기 해류 흐름은 빠르며, 특히 4 노트(knot)이상일 수 있다. 지역들은 종종 파일링 리그(piling lig)가 작업될 수 있는 장소보다 더 깊은 심해 아래에 있다. 폭풍 환경은 많은 비용을 수반하는 연장 및 지연을 초래할 수 있다. 조수의 변화는 하루에 두번 발생하고 조수 변환 사이의 상기 시간은 매우 짧을 수 있다.(예를 들어 15분에서 90분 사이)
부가적으로, 그러한 빠른 조류 지역들에서, 상기 해저는 종종 침전물과 다른 가벼운 물질에 의해 침식되어, 요철 암석 해저(uneven rock seabed)를 드러낸다. 이는 정착을 어렵게 만든다. 설명된 상기 상황에서 상기 해저에 위치한 상기 구조물에서 작업하는 것은 다이버나 무인 잠수정에게 불가능할 수 있다. 따라서 설치, 회수와 이용(service)은 가장 편하게 상기 표면으로부터 시공된다. 환경적으로 수용되기 위해, 상기 구조물의 모든 부분 및 배치와 횟수에 사용되는 모든 장비들은 회수될 수 있음이 보여져야 한다.
상기 장치 1은 강관(steel tube) 2(약 1.5m 지름)을 포함하는 독립적 구조 프레임 조립체(freestanding sructural frame assembly)를 포함한다. 상기 프레임 조립체는 용접된 관형 강 코너 모듈(welded tubular steel corner modules) 3을 포함한다. 상기 코너구(corner unit)는 상기 강관 2의 길이에 의해 상호 결합된다.
상기 구조물은 도시된 바와 같이 삼각형의 점유공간(footprint)을 차지하고, 이는 특정한 전개 시나리오(certain deployment senarios)를 위해 바람직할 수 있다. 그러나, 다른 형태의 점유공간들(직사각형 같은) 또한 예상될 수 있고. 이러한 조류 에너지 발전 장치들에서는 당연히 상기 코너 모듈 3의 상기 각도 형상이 상기 도면에 묘사되거나 나타내어진 것과는 다르다.
상기 코너 모듈들 3 은 제1부재 및 제2부재(7,8)를 포함하고 상기 제1부재 및 제2부재는 서로 60도 각도로 연장한다. 상기 각이진 튜브 형태의 제1부재 7은 제2부재 8의 원통형 외벽(outer cylindrical wall)에 용접된다. 각이진 튜브 형태의 부재들 7, 8은 각자의 나셀 타워(respective nacelle tower) 9에 고정된다. 상기 코너 모듈 3과 연결 튜브들 2는 상호 볼트로 연결될 수 있도록 각자의 프렌지들 4를 포함한다. 상기 코너 모듈의 상기 튜브형태의 제2부재 8은 플랩 밸브(flap valve)를 포함하고, 상기 플랩 밸브는 힌지(hinge)가 달린 플랩(flap)을 포함한다. 상기 힌지가 달린 플랩은 배플 플레이트(baffle plate)에 형성된 구멍을 닫고, 상기 배플 플레이트는 상기 제2부재 8의 단부 내부에 용접되어 있다. 물은 상기 플랩 밸브 2를 경유하여 상기 튜브 형태의 제2부재 8(그리고 이에 의해 상기 튜브들2 내부로)로 유입되고 제2부재 8부터 유출된다. 일단 물에 잠기고 해저에 위치하게 되면, 상기 플랩 밸브는 튜브 형태의 구조물의 내부가 토사로 인해 막히는 것을 방지하기 위해 상기 튜브 형태 제2부재 8의 단부를 닫는다.
또한 상기 코너 모듈들 3은 상기 각이진 튜브형태의 부재 7,8 사이에 용접된 구조용 강판(도시되지 않음)을 포함한다. 리프팅 아이 구조물(lifting eye structure)은 상기 강판에 용접된다. 체인 리프팅 브라이들 장치(chain lifting bridle arrangement)의 각 체인 14의 단부는 상기 리프팅 아이에 고정된다. 각각의 리프팅 체인(respective lifting chain)14은 각각의 노드 모듈(node module) 3에 부착되어 있고. 말단부는 브라이들 탑 링크(bridle top link)에서 만난다. 사용 시 크레인 후크(crane hook)는 승강을 위해 상기 탑 링크에 맞물려 있다. 자가 수평 조절 발판(self leveling feet) 15는 상기 코너 모듈 3의 각각에 제공될 수 있다. 이는 요철의 침식된 해저위의 상기 구조물의 조절 위치(level positioning)를 보장하고 수직 부하(vertical loading)가 상기 해저에 직접적으로 전달하는 것을 보장한다.
상기 구조물은 자신의 질량과 부력의 부족에 의해 위치가 유지되고, 상기 부력의 부족은 상기 튜브들 2와 엔드 모듈들(end modules) 3의 침수에 기인한다. 상기 튜브들 2는 상기 해저에 가까운 경계층(boundary layer)안에 위치되고 상기 구조물은 높이에 비해 상대적으로 큰 밑면적(base area)을 갖는다. 이는 잠재적인 전복 모멘트(potential overturning momnet)를 최소화한다. 수평 항력(horizontal drag)은 하나의 단일 대구경 튜브들(single large diameter tubes) 2을 상기 틀을 위한 상기 주요 상호 결합 지지체(main interconnecting support)로 사용함으로써 최소화된다.
상기 구조물은 각각의 코너 모듈 3에 설치되는 터빈들 19을 위한 탑재 베이스를 형성하고, 각 터빈 발전기 19의 지지축 20은 상기 터빈들이 각 지지축 20의 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 각 탑재 튜브 3 내에 수용된다. 전력(power)은 상기 해양 재생 산업분야에서 잘 알려진 적절한 케이블에 의해 상기 코너에 설치된 터빈 발전기들 19로부터 육상으로 전달된다.
수심이 깊고 흐름이 빠르며 가시성(visibilty)이 낮은 지역들은 다이버들에게 매우 위험하다. 상기 구조물은 수상 선박으로부터 완전히 제거되고 설치되도록 설계된다. 상기 구조물은 썰물과 밀물 사이의 게조(slack water)시에 미리 조사된 장소에 설치되도록 설계된다. 이러한 시간은 15분부터 90분까지 변할 수 있다.
상기 조수 변화 주파수보다 높은 주파수들에서 발생하는 흐름 변화의 상기 환경이 주요한 효과를 가질 수 있다는 것이 발견되었다. 특히 난류와 웨이브 특성(wave characteristics)으로부터 유발된 흐름은 상기 구조물과 상기 터빈 발전기들 19에 가해지는 주요한 압력 펄스 응력 부하 충격을 가질 수 있다. 이러한 효과의 결과인 비정상 압력 펄스 부하(unsteady pressure pulse loading)는 시스템의 상기 부품의 피로를 야기시킬 수 있으며, 상기 피로는 개선되지 않는다면 상기 시스템의 상기 작동 수명을 매우 감소시키는 잠재력을 갖는다. 더욱이 흐름 속도가 급격한 방식으로 변화한다면, 이는 실속 현상을 유발하는 상기 순간 터빈 작동을 야기시킬 수 있다.
이제 도 2에 나타난 상기 시스템을 참조하면, 상기 도1의 실시예와 유사하게, 상기 발전 시스템은 상기 해저에 설치된 삼각형 구조 지지 프레임 조립체(triangular structural support frame assembly) 102를 포함한다. 각 터빈 발전기들은 119는 상기 삼각형 프레임의 각 꼭대기(each apex)에 설치된다. 흐름 측정 장치 160a,160b,160c는 상기 터빈 발전기들 119로부터 이격된 주요 위치(strategic positions)에 설치되고, 상기 해저 탑재 구조물과 상기 터빈 발전기 119에 충격을 주는 경로상의(on course) 상기 흐름 특성들(예를 들어, 하나 이상의 파형 진폭(waveform amplitude), 압력, 속도)을 관찰하기 위해 배열된다. 상기 흐름 측정 장치 160a 160b 160c 160d로부터의 출력은 상기 터빈 발전기 119 작동의 조정을 보장하기에 충분히 유효한지 여부를 첫번째로 판단하는 상기 콘트롤러 150에 연결된다. 특히 상기 흐름 값들은 임계값과 비교되고, 상기 임계값의 측정은 상기 터빈 발전기들의 작동 조정이 보장되는 것이다.
다음으로 상기 컨트롤러는 상기 터빈 발전기 119의 상기 작동에 상기 필요한 조정을 계산한다. 상기 터빈 발전기들의 적절한 작동 변화에 의해(특히 상기 터빈의 상기 회전 속도를 조절하거나 상기 인출된 부하(the load drawn)에 의해), 하나 또는 각각의 상기 터빈 발전기들 119상에 짧게 충격을 주리라 예상되는 상기 압력 펄스가 생성한 부하의 상기 효과가 가능한 가깝게 보상되어지는 것을 보장하기 위해 상기 조정이 결정된다.
응력을 야기하는 상기 피로의 효과는 상기 조절기 150에 의해 변화될 필요가 있는 상기 발전기 작동이 구동될 수 있는 시점에 짧게 상기 터빈 발전기에 충격을 주는 상기 예측된 부하를 확정하고 상기 거리와 변칙적인 흐름 효과의 도달 속도(또한 필요한 상기 작동 파라미터의 변이도(degree of variation))를 인식함로써 중화될 수 있다.
상기 터빈 발전기들 119의 상기 작동의 상기 적절한 조절을 만들기 위해(상기 축추력(axal thrust)을 변경시키기 위해) 상기 출력 전력(output power) 또는 상기 터빈 발전기의 부하는 변화될 수 있다(들어오는 증가된 압력 펄스 또는 웨이브를 보상하기 위한 경우에는 낮게). 가변 피치 블레이드 터빈 발전기(variable pitch blade turbine generators)를 위해, 선택적 또는 부가적으로 상기 출력 전력 또는 부하를 조정하면서, 상기 블레이드 피치가 변화될 수 있다.
상기 시스템은 상기 흐름 결정 장치 160a 160b 160c 160d의 상기 출력에 따라 상기 터빈 발전기들 119중 하나의 작동을 변화하도록 상기 조절기 150가 작동한 경우에, 상기 조절기 150은 보상 방식으로 상기 터빈 발전기들 119 중 다른 하나의 작동을 변화시키기 위해 작동하는 것과 같이 작동될 수 있다. 이는 상기 시스템의 상기 총 출력이 적정 수준으로 유지되도록 한다(또는 터빈 작동의 상기 보상 변화가 시행되는 않은 경우보다 적정에 가깝게).
상기 흐름 결정 장치 160a 160b 160c 160d는 소나(sonar) 또는 다른 흐름 측정 장치일 수 있다. 특히 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)가 사용하기에 적합하다. 도 2의 실시예에 따르면 상기 ADCP 장치 160a 160b 160c 160d는 상기 터빈 발전기들 119로부터 이격되어 위치되고 그 위치에서 수주(water column)의 속도 프로파일을 얻기 위해 위쪽 방향으로 향한다. 상기 터빈 발전기가 상기 조절기 150로부터 상기 조절 신호 조정에 응답하는 충분한 시간을 갖기 위해 상기 터빈 발전기로부터 충분한 거리(특히 10미터)를 두고 상기 속도 프로파일을 측정하는 것이 바람직하다.
도 3의 실시예는 상기 도 2의 실시예와 전체적으로 유사하다. 상기 발전 시스템은 상기 해저에 설치된 삼각형 구조 지지 틀 조립체 202를 포함한다. 각각의 터빈 발전기들 219는 상기 삼각형 틀 202의 각 꼭대기에 설치된다. 그러나 본 실시예에 따르면 상기 흐름 측정 장치들 260a 260b 260c는 상기 터빈 발전기들 219상에 설치되고 상기 터빈 발전기들 219와 상기 해저에 설치된 구조물에 충격을 주는 경로 상에서 상기 흐름 특성을 관찰하도록 일정 거리와 특정한 방향(도 3의 측정 콘(measurement cone) 참고)으로 배열된다. 상기 흐름 결정 장치 260a 260b 260c로부터 출력은 상기 터빈 발전기 219 작동의 조정을 보장하기에 충분히 유효한지 여부를 첫번째로 판단하는 상기 콘트롤러 250에 연결된다.
다른 실시예에 따르면 상기 흐름 결정 장치들은 상기 관련 조류(relevant tidal flow)의 상기 우세한 흐름 방향(prevailing flow direction)을 위해 가장 적절히 위치될 수 있다.
Claims (16)
- 하나 또는 그 이상의 조수 터빈 발전기;
상기 하나 또는 그 이상의 조수 터빈 발전기의 작동을 조절하기 위한 조절 수단;
개별의 터빈 발전기로부터 이격되어 상기 흐름의 변화를 측정하는 흐름 측정 수단;을 포함하고,
상기 조절 수단은 상기 개별의 터빈 발전기에 충격을 주는 경로상의 흐름 특성의 변화를 예측하기 위한 상기 흐름 측정 수단으로부터 입력을 사용하여 작동하고, 상기 터빈 발전기의 작동 파라미터는 상기 조절 수단에 의해 변화할 수 있는 것을 특징으로 하는 조류 흐름 에너지 발전 시스템. - 제 1항에 있어서, 상기 흐름 측정 수단은 흐름 측정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 제 2항에 있어서, 상기 흐름 측정 장치는 소나 및/또는(and/or) 도플러 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 흐름 측정 수단은 상기 조류 터빈 발전기로부터 이격되어 상기 흐름을 측정하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 흐름 속도를 측정하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 결정된 흐름의 결과로서 상기 터빈 발전기상에 상기 예측된 부하를 결정하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 발전기로 들어가는 상기 조절 출력은 상기 예측되거나 측정된 파라미터에 대응하여 변화되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 제 7항에 있어서, 상기 발전기로 들어가는 상기 조절 출력은 충족하거나 초과한 기설정된 임계치를 제공하는 상기 예측되거나 측정된 파라미터에 대응하여 변화되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 결정 수단으로부터 나온 상기 출력에 대응하여 상기 조절 수단은 조정되지 않으면 상기 시스템에 작용하는 스트레스를 완화시키기 위해 상기 터빈 발전기의 작동 파라미터를 조정하는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 결정 수단으로부터 상기 출력에 대응하여 상기 조절 수단이 상기 터빈 발전기 전력 출력 또는 부하를 변화시키는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 결정 수단으로부터 나온 상기 출력에 대응하여 상기 측정 수단이 상기 터빈 발전기 방향과 또는 상기 터빈 로터 블레이드의 구성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 복수의 터빈 발전기가 제공되고 상기 조절 수단이 상기 결정 수단의 상기 출력에 대응하여 상기 터빈 발전기 중 어느 하나의 작동을 변화시키기 위해 작동되면, 상기 조절 수단이 보상 방법으로 상기 터빈 발전기 중 다른 하나의 작동을 변화시키기 위해 작동되는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 조수 터빈 발전기는 직립 설치 구조물의 꼭대기에 설치된 해저인 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 임의의 선행하는 항에 있어서, 상기 조수 터빈 발전기는 터빈 블레이드를 포함하는 로터를 갖는 것을 특징으로 하는 조류 에너지 발전 시스템.
- 조류 발전 시스템용 조절 시스템에 있어서, 상기 조절 시스템은 상기 흐름내의 변화를 결정하기 위한 흐름 결정 수단을 포함하고; 상기 조절 시스템은 상기 흐름 결정 수단으로부터 상기 조절 수단으로의 입력에 대응하여 변화될 수 있는 상기 터빈 발전기의 조절되는 것과 같이 작동되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템용 조절 시스템.
- 각각의 발전기에 충격을 주는 상기 압력 펄스 부하를 예측하는 각자의 발전기로부터 이격되어 상기 흐름내의 압력 펄스 변화를 측정하는 단계와 상기 예측된 압력 펄스 부하를 보상하기 위한 상기 개별 터빈 발전기 작동을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템 작동 방법.
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