KR20130017018A - 풍력 발전기의 운전 제어 시스템 및 운전 제어 방법 - Google Patents

Abstract

풍력 발전기의 운전 제어 시스템 및 그 운전 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 시스템은, 회전 날개의 회전력에 의해 바람 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 발전하는 풍력 발전기로서, 상기 풍력 발전기의 적어도 하나의 부품의 온도를 측정하여 온도 검출 신호를 생성하여 전달하는 적어도 하나의 센서, 및 상기 온도 검출 신호를 수신하고 상기 부품의 상태별 온도 범위와 대비하여 상기 부품 온도에 따른 부품 상태를 판단하고, 상기 풍력 발전기의 출력량을 감소시키도록 가압 토크값을 변경하여 출력하며, 상기 가압 토크값에 대응하여 증가되는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 변경하여 출력하는 제어부를 포함한다

Description

풍력 발전기의 운전 제어 시스템 및 운전 제어 방법{DRIVING CONTROL SYSTEM AND DRIVING CONTROL METHOD OF WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전기의 운전 제어 시스템 및 운전 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력 발전기의 온도 제어를 수행하는 시스템과 방법에 있어서 운전 가동율을 향상시킬 수 있는 운전 시스템과 운전 방법에 관한 것이다.

자연 에너지원이 고갈되어 심각한 에너지난이 예상되는 현대에 있어서 자연친화적 에너지인 풍력을 이용하여 발전을 행하는 풍력 발전 장치에 대한 시대적 요구가 급증하고 있다.

풍력 발전 장치는 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 유도 전기를 전력계통이나 수요자에게 공급하는 장치이다.

풍력 발전 장치는 구조 및 기능적인 측면에서 크게 바람으로부터 회전력을 생산하는 기계장치 부문과, 이들 기계 장치로부터 발생되는 전력을 안정적으로 공급하는 전력안정화 장치 부문과, 각 구성들의 운전 및 상태를 판단하여 조절하는 제어 장치 부문으로 구성될 수 있다.

풍력 발전 장치는 최적의 출력을 얻기 위해 다수의 구동 부품의 긴밀한 구동 제어가 필요하고, 환경 친화적 에너지 발전기로서 바람, 날씨, 온도, 습도 등 외부의 환경에 대하여 큰 영향을 받기 때문에, 특별히 풍력 발전 장치의 제어 장치에 대한 연구 개발이 활발하다.

특히 다양한 요인에 대한 풍력 발전의 구동 제어 연구가 있었으나, 풍력 발전 장치에서 구동 제어는 가동율에 영향을 미치게 되고 이는 풍력 발전 장치의 전체 발전 출력량에 영향을 주게 된다.

따라서, 외적 요인 또는 내적 요인에 대한 풍력 발전의 구동 제어를 수행함과 동시에 풍력 발전 장치의 가동율을 유지 및 향상하여 전체 출력량을 효율적으로 향상시킬 수 있는 운전 제어 방법과 그에 관한 시스템에 대한 연구가 필요한 실정이다.

본 발명의 실시 예들은 풍력 발전의 구동 제어를 수행함과 동시에 풍력 발전 장치의 가동율을 유지 및 향상시킬 수 있는 운전 제어 시스템과 그 운전 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 운전 제어 시스템은 회전 날개의 회전력에 의해 바람 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 발전하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템으로서, 상기 풍력 발전기의 적어도 하나의 부품의 온도를 측정하여 온도 검출 신호를 생성하여 전달하는 적어도 하나의 센서, 및 상기 온도 검출 신호를 수신하고 상기 부품의 상태별 온도 범위와 대비하여 상기 부품 온도에 따른 부품 상태를 판단하고, 상기 풍력 발전기의 출력량을 감소시키도록 가압 토크값을 변경하여 출력하며, 상기 가압 토크값에 대응하여 증가되는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 변경하여 출력하는 제어부를 포함한다. 상기 풍력 발전기에 포함되는 다수의 부품은 제한이 없으며 이들에 대한 온도를 검출하는 센서는 각각의 부품마다 구비될 수 있다. 또한 그렇지 않고 기능별로 분류된 부품에 대해 통합적인 센서를 구비하여 측정할 수도 있다.

이때 상기 제어부는 상기 부품 온도의 수준을 정상 수준의 제1 범위, 경고 수준의 제2 범위 및 위험 수준의 제3 범위로 구분하고, 상기 온도 검출 신호에 대응하여 검출된 부품 온도가 상기 제2 범위에 속하는 것으로 판단되는 경우 상기 가압 토크값을 감소하여 전달할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 3 단계의 온도 범위로 구분하였으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니며 특히 세심한 온도 제어를 위하여 다양한 범위로 분류할 수도 있다.

본 발명에서 상기 제어부는 상기 감소된 가압 토크값에 대응하는 회전축의 회전수 정보를 취득할 수 있다. 상기 회전수에 따라 회전 속도가 정격 속도를 초과하는 경우 상기 회전 속도를 상기 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 단계적으로 증가하여 전달할 수 있다.

또한 상기 제어부는, 상기 온도 검출 신호에 대응하여 검출된 부품 온도가 상기 제3 범위에 속하는 것으로 판단되는 경우 해당 부품에 대한 동작을 정지시키는 동작 오프 신호를 생성하여 전달할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 부품의 온도에 대한 온도 검출 신호 및 상기 가압 토크값에 대응하는 풍력 발전기의 회전축의 회전수 정보를 수신하는 정보 수신부, 상기 수신된 온도 정보 및 회전수 정보를 이용하여 풍력 발전기의 운전 제어를 위한 토크 또는 피치 각도에 대한 명령값을 산출하는 연산부, 및 상기 산출된 명령값들을 출력하여 상기 풍력 발전기의 대응하는 구성부에 전달하는 명령값 출력부를 포함할 수 있으나, 이러한 구성에 반드시 제한되는 것은 아니다.

상기 명령값 출력부는, 상기 토크에 대한 명령값을 풍력 발전기의 컨버터에 전달하여 컨버터가 발전기의 고정자에 인가하는 전류를 제어할 수 있다.

또한 상기 명령값 출력부는 상기 피치 각도에 대한 명령값을 풍력 발전기의 회전 날개에 대한 피치 제어부에 전달하고, 상기 피치 제어부가 각 회전 날개의 피치 구동부와 인버터로 피치 각도값을 전달하여 회전 날개의 경사각을 변경하게 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 풍력 발전기의 출력량의 감쇠 출력값을 설정하고 상기 가압 토크값을 변경하여 선형적으로 또는 단계적으로 출력량을 감쇠 제어할 수 있다.

상기 센서는 상기 풍력 발전기의 다양한 부품 중 특히 베어링부, 기어부, 발전기, 및 컨버터 중 적어도 하나에 구비되어 온도를 측정할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 발전기의 운전 제어 방법은, 회전 날개의 회전력에 의해 바람 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 발전하는 풍력 발전기가 정상 운전되는 동안, 상기 풍력 발전기의 적어도 하나의 부품의 온도를 측정하는 단계, 상기 해당 부품의 상태별 온도 범위를 정상 수준의 제1 범위, 상기 제1 범위보다 온도가 높은 경고 수준의 제2 범위 및 상기 제2 범위보다 온도가 높은 위험 수준의 제3 범위로 구분하고, 상기 측정된 부품 온도를 상기 상태별 온도 범위와 대비하여 상기 부품 온도에 따른 부품 상태를 판단하는 단계, 및 상기 부품 상태가 상기 정상 수준인 경우 상기 풍력 발전기를 정상 운전하고, 상기 경고 수준인 경우 상기 풍력 발전기의 출력량을 감소시키도록 가압 토크값을 변경하여 출력하고, 상기 위험 수준인 경우 상기 해당 부품에 대한 동작을 정지시키는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 부품 상태가 경고 수준인 경우 상기 변경된 가압 토크값에 대응하여 증가되는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위해 회전 날개의 피치 각도값을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 운전 제어 방법은 상기 측정된 부품 온도가 상기 제1 범위보다 높은 경우 해당 부품을 냉각하고 상기 제1 범위보다 낮은 경우 상기 해당 부품을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때 상기 가압 토크값은 상기 풍력 발전기의 회전 속도가 정격 속도를 유지하는 정격속도 토크값 내지 상기 풍력 발전기의 출력량을 정격 출력으로 유지하는 정격출력 토크값의 범위 내에서 변경될 수 있다.

또한 상기 피치 각도값을 조정하는 단계는, 상기 변경된 가압 토크값에 대응하는 회전축의 회전수 정보를 취득하는 단계, 상기 회전수에 따라 회전 속도가 정격 속도를 초과하는 경우 상기 회전 속도를 상기 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 소정의 각도로 증가하는 단계, 및 상기 증가된 피치 각도값으로 회전 날개의 피치 각도를 조정하여 구동한 후 회전 속도가 정격 속도에 해당할 때까지 상기 단계를 반복하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 풍력 발전 장치에 영향을 주는 외적 요인 또는 내적 요인에 대한 풍력 발전의 구동 제어를 수행하면서도 풍력 발전 장치의 가동율을 유지 및 향상하여 전체 출력량을 효율적으로 향상시킬 수 있다.

특히 본 발명의 실시 예들에 풍력 발전 장치의 각 부품에 대한 온도 제어를 위한 구동을 하면서도 풍력 발전 장치의 발전 정지로 인하여 가동율이 떨어지지 않도록 유지하는 운전 제어 방법과 운전 제어 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법을 통해 가동율과 출력량이 기존 제어 방법에 비해 개선된 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법에서 풍력 발전기 토크와 회전 속도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기(100)는 복수의 회전 날개, 상기 회전 날개 쪽에 위치하는 피치 시스템부(10), 상기 회전 날개로부터 전달되는 회전력을 전달하고 발전시켜 전력을 외부 전력 계통으로 내보내는 베어링부(20), 기어부(30), 발전 시스템부(40), 및 제어부(60)를 포함한다.

또한 본 발명의 풍력 발전기는 각 부품별로 부품의 상태를 측정할 수 있는 복수의 센서를 구비할 수 있다.

구체적으로 풍력 발전기의 구동에 큰 영향을 주는 인자로서 부품의 온도를 측정할 수 있는 복수의 온도 센서를 구비할 수 있다. 도 1의 실시 예에서는 베어링부(20), 기어부(30), 발전 시스템부(40)에 포함된 발전기(41) 및 컨버터(42) 각각에 구비되어 온도를 측정하는 센서1(50) 내지 센서4(53)를 포함하지만, 이들 구성 부품은 발명의 설명의 편의를 위해 일부 부품을 대표적으로 도시한 것으로서 이러한 구성 부품의 온도를 측정하는 센서에 한정되지 않음은 물론이다. 상기 센서(50~53)는 제어부(60)에 연결되어 각 부품의 현재 상태에 대한 정보를 제어부(60)로 전달한다. 즉, 센서(50~53)에서 각각의 부품별로 실시간으로 측정된 온도 정보는 제어부(60)에 전달될 수 있다.

본 발명의 풍력 발전기에서 피치 시스템부(10)는 도 1에 도시하지 않았으나, 각각의 회전 날개에 대한 구동을 담당하는 피치 모터, 피치 모터에 구동 전력을 전달하는 인버터, 및 회전 날개 각각에 대한 피치 각도 명령을 출력하여 회전 날개의 구동 제어를 수행하는 피치 제어부 등으로 구성될 수 있다. 그러나 피치 시스템부(10)는 상기 구성에 한정되지 않고 회전 날개의 시동, 운전, 및 정지 등에 관여하는 공지된 구성과 회전 날개의 상태와 구동 제어에 관여하는 공지된 구성이 포함될 수 있음은 물론이다.

도 1의 풍력 발전기에서 베어링부(20)는 상기 회전 날개와 연결되어 있는 풍력 발전기의 회전축을 일정한 위치에 고정시키고 회전축의 자중(自重)과 회전축에 걸리는 하중을 지지하면서 회전축을 회전시켜서 회전 날개의 회전력을 전달한다. 베어링부(20)의 온도 정보는 센서1(50)을 통하여 제어부(60)에 전달된다.

기어부(30)는 일반적으로 정속 운전 유도형 및 영구자석형 발전기를 사용하는 풍력 발전기에 포함되어 유도형 및 영구자석형 발전기의 높은 정격 회전수에 맞추기 위해 회전자의 회전속도를 증속하여 적정속도로 변환하는 기어 박스이다. 본 발명의 실시 예에서 기어부(30)의 온도 정보는 센서2(51)를 통해 제어부(60)에 전달된다.

그러나 이는 일 실시 예일 뿐이고, 기어리스형 풍력 발전기에서는 증속 기어 장치 없이 회전자와 발전기가 직결되어 구동되기 때문에 기어부(30)가 생략될 수 있다.

발전 시스템부(40)는 회전 날개의 회전에 의해 생성되고 회전축을 통해 전달되는 회전력을 사용하여 전기 에너지를 생산하고, 생성된 전기 에너지를 외부 전력 계통에 전달한다. 구체적으로 발전 시스템부(40)는 회전력을 이용하여 전기 에너지를 발생시키는 발전기(41)와 발전기에서 생성된 전류를 변환하여 외부 계통으로 전달하는 컨버터(42) 등을 포함할 수 있다. 또한 컨버터(42)는 발전기(41)에서 전달되는 전류 및 전압 정보를 기초로 하여 회전축의 회전수를 판단할 수 있다.

상기 발전기(41)과 컨버터(42) 각각의 온도는 센서3(52) 및 센서4(53)를 통해 감지되고, 각각의 온도 정보는 제어부(60)에 전달될 수 있다.

즉, 도 1에서 각 부품별로 취득된 온도 감지 정보는 (a)와 같은 방향으로 제어부(60)의 정보 수신부(61)에 전달될 수 있다.

제어부(60)는 풍력 발전기의 각 부품에 구비되어 부품의 상태를 측정하는 센서로부터 취득된 다양한 정보를 수신하는 정보 수신부(61), 이들 정보를 바탕으로 풍력 발전기의 각 부품별 구동 제어 또는 전체 출력량, 회전수, 회전속도 등의 풍력 발전기 운전 제어를 위한 명령값들을 산출하는 연산부(62), 및 상기 산출된 명령값을 각 부품 또는 구동부에 전달하는 명령값 출력부(63)를 포함한다. 그러나 이는 일 실시 예일 뿐이고 이러한 제어부(60)의 구성에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기에서 운전 제어 시스템은 제어부(60)의 정보 수신부(61)에서 수신된 각 부품별 온도 정보 등 풍력 발전기의 상태 정보를 바탕으로 연산부(62)에서 풍력 발전기 회전 구동을 위한 토크 명령값 등 제어 명령을 산출하고, 이들 제어 명령을 명령값 출력부(63)를 통하여 제어 명령을 수행하는 구성(구동부)에 전달하는 구성이다.

구체적으로 정보 수신부(61)에 전달된 각 부품의 온도 정보를 바탕으로 연산부(62)에서 경고 수준의 온도 범위를 초과하는지 판단한다. 상기 경고 수준의 온도 범위는 부품의 온도 상승이 운전 정지를 유도하는 위험 수준의 온도에는 이르지 않으나, 관리자에게 온도 상승의 위험성을 경계하도록 알려야 할 수준의 온도 범위를 의미한다.

정보 수신부(61)에 전달된 각 부품의 온도 정보가 경고 수준의 온도 범위 내에 속할 경우 부품 온도가 상기 위험 수준의 온도에 이르지 않도록 풍력 발전기의 출력량을 낮춘다. 즉, 부품 온도의 급격한 상승을 낮추기 위해 전체 출력량(발전량)을 낮추는 방식으로 토크 명령값을 산출한다. 그러면, 명령값 출력부(63)를 통하여 발전기(41)에 연결된 컨버터(42)로 상기 토크 명령값이 전달된다. 컨버터(42)는 감소된 토크 명령값에 따라 발전기(41)의 고정자(stator) 전류를 감소시킴으로써 발전량(출력량)을 낮출 수 있게 된다. 즉, 다양한 풍력 발전기의 부품 중 어느 하나 이상의 부품의 온도가 상승함으로 인해 풍력 발전 구동에 이상을 초래하기 이전에, 온도 상승을 지연시키기 위하여 풍력 발전량(출력량)을 낮추는 토크 명령값을 산출하여 (b)의 방향과 같이 컨버터(42)에 상기 토크 명령값을 전달한다. 이때 상기 토크 명령값은 특별히 제한되지 않으나, 정격 출력 토크를 기준하여 감쇠된 토크값을 반영한 토크의 상대적 크기를 % 단위로 나타낼 수 있다.

풍력 발전 장치에서 가압 토크는 일반적으로 시동 토크, 정격속도 토크, 및 정격출력 토크로 구분할 수 있다. 시동 토크는 회전 날개가 회전하기 시작한 후 풍력 발전 장치의 구동을 개시하는 시동속도에 도달했을 때 전기 에너지를 발전시킬 수 있는 수준의 가압 토크값을 의미한다.

정격속도 토크는, 시동 토크 이후에 회전 날개의 회전 속도가 점차 증가하게 되면서 풍력 발전 장치의 구동 최적화에 해당하는 속도인 정격 속도에 도달했을 때, 상기 정격 속도를 유지하기 위한 최소의 토크값을 지칭한다.

또한 정격출력 토크는 회전 날개가 정격 속도를 유지하는 동안 풍력 발전 장치에서 최대의 출력량(발전량)을 생성할 수 있는 최대의 토크값을 의미한다.

따라서, 본 발명의 풍력 발전 장치의 운전 시스템에서 부품의 온도 제어를 위한 구동에서 발전 장치에 손상을 가하지 않으려면 회전 날개의 정격 속도를 유지하는 것이 중요하다. 이러한 정격 속도를 유지하기 위해 상기 토크 출력값은 정격출력 토크와 정격속도 토크의 범위 내에서 조절될 수 있으며, 정격출력 토크값을 100%로 기준할 때 감소되는 토크값을 명령값으로 출력할 수 있다.

예를 들어 소정의 정격 속도에서 최대 출력량(발전량)을 생산하도록 풍력 발전기를 구동할 때의 최대 토크값에 대한 감쇠되는 출력량을 생산하도록 구동할 때의 토크값의 비를 % 단위로 산출하여 토크 명령값으로 전달할 수 있다. 만일 토크 명령값을 90%로 산출하여 구동 제어한다면, 소정의 정격 속도에서의 정격출력 토크값의 90%에 해당하는 토크값으로 발전기의 구동을 제어하게 된다. 바람직하게는 상기 토크 명령값은 정격출력 토크의 60% 이하로 떨어지지 않도록 제어될 수 있다.

도 1에서 상기 명령값 출력부(63)를 통해 구동 제어하는 명령값은 토크 명령값에 제한되지 않으며 풍력 발전의 구동 제어에 관한 다양한 명령을 출력할 수 있다. 특히 온도 상승의 범위가 정상 범위를 벗어나서 위험 수준에 이른 경우 구동 제어를 하지 않고 곧바로 운전 자체를 정지할 수 있기 때문에 이러한 경우 상기 명령값 출력부(63)는 동작 온/오프 명령을 출력할 수도 있다.

도 1의 실시 예에서 상기와 같이 부품 온도의 상승을 제어하기 위하여 출력량(발전량)을 낮추도록 토크 명령값을 출력하게 되면, 회전 속도가 정격 속도 이상으로 증가할 수 있기 때문에 이로 인한 풍력 발전기의 구동 장치에 손상을 가할 수 있다. 따라서 회전 속도를 정격 속도의 범위 내로 유지해야 하는데 그러기 위해서 발전기(41)로부터 회전속도를 측정하기 위한 회전수 정보를 전달받아야 한다.

구체적으로, 발전기(41)와 연결된 컨버터(42)는 발생 전력에 대응하는 전류 및 전압 정보를 취득하여 회전수를 검출할 수 있는데, 이러한 회전수 정보를 제어부(60)의 정보 수신부(61)에서 취득할 수 있다. 즉, 컨버터(42)에서 제어부(60)의 정보 수신부(61)에 이르는 (c)의 방향으로 현재의 회전수 정보가 실시간으로 전달될 수 있다.

그러면 연산부(62)에서 상기 검출된 회전수에 대응하는 회전 속도를 산출하고, 정격 속도의 범위를 벗어나서 증가되었는지 판단한다. 만일 정격 속도를 초과하여 회전 속도가 증가된 것으로 판단되면, 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위하여 종전의 회전 날개의 피치각도에서 변경된 피치각도를 설정한다.

연산부(62)에서 설정된 피치 각도는 명령값 출력부(63)를 통해 (d)의 방향으로 피치 시스템부(10)에 전달된다. 피치 시스템부(10)의 피치 제어부는 변경된 피치 각도의 명령값에 근거하여 회전 날개 각각의 피치 각도를 변경하도록 각 회전 날개의 피치 모터와 인버터에 제어 명령을 전달할 수 있다. 그러면 변경된 피치 각도에 따라 회전 날개가 회전하게 되는데, 변경된 회전 속도는 발전기(41)로부터 컨버터(42)가 회전수를 다시 검출하여 변경된 회전수 정보로부터 다시 산출될 수 있다. 변경된 회전수에 따른 회전 속도가 여전히 정격 속도의 범위를 벗어난 경우로 판단되면 다시 제어부(60)의 연산부(62)에서 피치각도를 재변경하게 된다. 즉, 회전속도가 정격 속도의 범위를 유지하기 위하여 피치각도를 변경하는 과정은 상기 (c) 및 (d)의 루프를 반복한다.

풍력 발전 과정의 초기에 회전 날개의 피치각도는 적정(fine) 각도로서 0도에서 풍량을 최대 면적으로 받을 수 있는 경사 각도의 범위로 설정된다. 그러다가 본 발명의 풍력 발전 운전 제어 시스템에 의해 온도 변화를 제어하면서 구동할 때 정격 속도를 초과하는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위하여 변경시키는 피치 각도는 0도에서 90도 방향으로 소정의 각도씩 증가시키면서 구할 수 있다. 최종적으로 피치 각도를 조금씩 증가하면서 검출되는 회전수를 피드백 받아 회전속도가 정격 속도로 유지되는 변경된 피치 각도를 찾을 수 있다.

도 1에 따른 본 발명의 운전 제어 시스템은 부품의 검출 온도가 소정의 경고 수준의 온도 범위 내에 진입했을 때, 전체 발전량을 토크 명령값을 제어하여 낮추면서 동시에 회전 날개의 피치 각도를 제어하여 회전 속도는 정격 속도를 유지하기 때문에, 부품 온도가 위험 수준의 온도로 상승하는 것을 지연시켜 풍력 발전기의 전체 가동시간을 연장시키고 가동율을 향상할 수 있다.

도 2의 흐름도를 통하여 상기에서 살펴본 풍력 발전기의 운전 제어 시스템을 이용한 풍력 발전기의 운전 제어 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 풍력 발전기에서 정상적으로 운전이 진행되는 단계이다(S1). 이 단계에서 정상 운전은 부품 상태가 정상적인 수준으로 유지되면서 풍력 발전 장치가 구동되는 과정을 의미한다. 즉, 풍력 발전기의 회전 날개가 가동되기 시작하면서 그 회전 속도가 풍력 발전을 개시하는 시동 속도를 지나 소정의 정격 속도에 도달하고, 상기 정격 속도를 유지하면서 풍력 발전기의 발전 장치를 구동하여 전기에너지를 생산, 출력하는 단계를 의미한다.

따라서, 회전 날개의 회전 속도는 상기 정격 속도의 오차범위 내를 유지하면서 가압 토크에 대응하여 전력을 생산하게 된다. 도 1에서 상술한 바와 같이 가압 토크는 정격 속도를 유지하는 최소의 토크값(정격속도 토크)에서 정격 속도 하에서 최대의 출력량을 생산할 수 있는 최대 토크값(정격출력 토크)의 범위 내에서 조절될 수 있다.

정상적인 운전 단계(S1)에서 각 부품별로 부착된 센서는 실시간으로 또는 미리 설정된 단위 시간별로 각 부품의 상태를 체크하여 검출 신호를 생성 및 전달할 수 있다.

특히, 풍력 발전기의 각 부품들은 부품의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고 있는데, 상기 온도 센서를 통해 각 부품별로 온도가 실시간으로 또는 설정된 시간별로 측정된다(S2).

상기 S2 단계에서 측정된 온도 검출 신호들은 풍력 발전기의 제어부로 전달되는데, 부품별로 온도 검출 신호를 전달 받은 후 상기 제어부에서는 측정된 부품별 온도 각각이 해당 부품의 정상 온도의 범위 내에 속하는지 판정한다.

먼저 각 부품 온도가 정상 온도 범위의 하한치에 도달했는지 판단한다(S3). 만일 특정의 부품의 측정 온도가 정상 온도에 도달하지 않았으면 해당 부품을 가열한다(S4). 해당 부품의 가열은 열선 등과 같은 보조적인 가열 수단을 이용할 수도 있고 가동 시간이 경과함에 따라 구동으로 인하여 자체적으로 부품이 발열되어 온도가 높아질 수 있다. 해당 부품이 가열되면서 S1 단계의 풍력 발전기의 정상 운전은 진행된다.

만일 특정의 부품 측정 온도가 정상 온도 이상인 경우, 구체적으로 해당 부품의 정상 온도 범위의 하한치 이상으로 상승하는 경우에는 해당 부품을 냉각시켜서 부품 온도를 낮추도록 유도한다(S5). 해당 부품의 냉각은 유체 냉매를 이용한 냉각팬 등과 같은 보조적인 냉각 수단을 이용할 수 있다.

다음으로 해당 부품을 냉각시킨 후 다시 부품 온도를 측정하여 부품 온도가 경고 수준 온도와 위험 수준 온도의 제1 판단 범위 내에 포함되는지 한다(S6). 구체적으로 제1 판단 범위는 경고 수준 온도 이상, 및 위험 수준 온도 미만의 범위일 수 있다. 이때 상기 위험 수준 온도는 해당 부품의 온도 상승이 운전을 정지해야 할 정도로 손상을 가져오는 수준의 온도를 의미한다. 또한 상기 경고 수준 온도는 해당 부품의 온도가 상기 위험 수준 온도에는 이르지 않으나, 관리자에게 온도 상승의 위험성을 경계하도록 알려야 할 수준 중에서 최하 온도를 의미한다. 그러므로 S6 단계에서 부품 온도가 상기 제1 판단 범위에 속한다는 것은 관리자에게 온도 상승의 경계 경보를 제공해야 하는 경우임을 의미한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법은 이러한 경계 경고의 기간을 연장하도록 제어하여 부품 온도가 위험 수준 온도에 도달할 정도로 상승하는 것을 지연시킨다. 일반적인 경우 부품 온도가 경계 경보의 수준에서 위험 수준으로 도달할 때까지 별도의 제어 처리가 없고, 계속적으로 부품 온도가 상승하여 위험 수준 온도에 도달하게 되면 가동을 정지하게 되어 전체 가동율이 떨어지게 된다. 본 발명의 운전 제어 방법은 S6 단계에서 부품 온도가 제1 판단 범위에 속해서 경고 수준의 온도 범위 내에 있다고 판단될 때 출력 감쇠 제어 모드로 진입하게 된다(S7). S7 단계의 출력 감쇠 제어 모드는 풍력 발전기의 발전기에서 전기 에너지를 생성하는 출력량(발전량)을 이전보다 감소하도록 조절하는 것이다. 이를 위하여 본 발명의 풍력 발전기의 제어부는 정격 출력으로 발전되고 있는 발전기에 출력 요청값을 변경하여 전달한다(S8). 이때 출력 요청값은 발전기의 출력량 감소의 가장 하한치에 해당하는 출력값을 의미한다.

제어부는 종전까지 회전 날개의 정격 속도에 대응하는 정격 출력으로 발전하고 있는 발전기의 출력량을 상기 변경된 출력 요청값까지 감쇠 출력하면서 발전하도록 상기 출력 요청값을 발전기에 전달할 수 있다.

그런 다음, 제어부는 상기 변경된 출력 요청값에 이르기까지 발전기가 감쇠 출력하도록 가압 토크값을 산출한다(S9). 도 1에서 설명된 바와 같이 변경된 가압 토크값은 제어부에서 산출되어 발전기의 구동 제어를 위해 컨버터에 전달되고, 컨버터는 상기 변경된 가압 토크값에 대응하여 발전기의 고정자 전류를 감소시킨다.

이렇게 변경된 가압 토크값에 대응하여 발전기의 출력량이 점차 감쇠되면서 경고 수준의 온도 범위 내에서 풍력 발전기의 구동이 유지되고 가동 기간과 가동율이 증가될 수 있다.

그런데 S9 단계에서 변경된 가압 토크값은 발전기의 출력량을 낮추기 위하여 발전기에 인가되는 토크값을 낮춘 것이므로 회전 속도가 증가하게 되는 문제가 있다. 따라서 다음 단계로서 본 발명의 운전 제어 방법은 제어부에서 발전기의 출력 전류 및 전압에 기초하여 검출된 회전축의 회전수를 이용하여 회전 속도를 측정한다(S10). 본 발명의 풍력 발전기에서 회전 날개의 회전 속도는 정격 속도로 일정하게 유지되어야 하기 때문에 S10 단계에서 측정된 회전 속도가 정격 속도에 해당하는지 비교 판단한다(S11).

만일 회전 속도가 정격 속도와 동일한 오차범위 내인 경우라면, 회전 속도의 증가로 인한 부차적인 풍력 발전기의 손상이 염려되지 않을 것이므로 출력량을 낮게 제어한 상태에서 S1 단계의 정상 운전이 진행되도록 한다.

한편, S10 단계에서 측정된 회전 속도가 정격 속도와 동일한 오차범위를 벗어나는 경우라면, 정격 속도와 동일하게 될 때까지 회전 날개의 피치 각도값을 변경한다(S12). 도 2의 운전 제어 과정에서 회전 날개의 회전 속도가 변경된 토크값으로 인해 증가되는 경우이므로, 상기 피치 각도는 회전 속도를 감소시킬 수 있도록 소정의 각도씩 증가하면서 변경될 수 있다. 피치 각도값을 변경하고 나서 변경된 경사각으로 회전하여 발전할 때 S10 단계로 돌아가서 회전 속도를 다시 측정하고, 정격 속도의 동일 범위에 속하는지 판단하는 루프를 반복한다. 최종적으로 회전 속도가 정격 속도의 동일 범위에 속할 때까지 반복 수행한다.

한편, S6 단계에서 해당 부품에 이상이 발생하여 측정된 부품 온도가 경고 수준의 온도 범위인 제1 판단 범위를 벗어나는 경우, 상기 부품 온도가 위험 수준 온도 이상인지 비교 판단한다(S13).

부품 온도가 S6 단계와 S13 단계의 어떤 온도 범위에도 속하지 않는다면 경고 수준의 온도 범위에도 미치지 않는 정상 온도임을 의미하므로 S1 단계로 돌아가서 풍력 발전기는 정상적으로 운전하게 된다. 그러나 만일 부품 온도가 위험 수준 온도 이상인 경우라면 해당 부품을 더 이상 동작하지 않도록 정지시키기 때문에 전체 풍력 발전기의 운전은 정지된다(S14). 그러나 실시 예에 따라서는, 발전기의 운전이 정지되고 소정의 기간이 경과된 이후에 S2 단계의 부품별 온도 측정을 수행하고 S2 내지 S13 의 일련의 과정을 반복하면서 풍력 발전기의 재가동이 이루어질 수 있다.

도 3은 도 2의 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법을 통해 가동율과 출력량이 기존 제어 방법에 비해 개선된 효과를 나타내는 그래프이다.

구체적으로 도 3을 참조하면 두 개의 그래프가 함께 도시되어 있는데, 상위 그래프는 소정의 시간이 경과함에 따른 특정의 부품 온도 변화를 나타낸 것으로서 본 발명과 기존 기술의 온도 제어 방식을 설명한다. 또한 하위 그래프는 상기 소정의 시간과 동일하게 시간이 경과함에 따라 풍력 발전기에서 출력되는 출력량(발전량)의 변화를 나타낸다.

그래서 도 3의 그래프 중 상위 그래프의 가로축은 풍력 발전기의 구동 시간이고, 세로축은 특정 부품의 온도를 나타낸다. 또한 하위 그래프의 가로축은 상기 상위 그래프와 동일한 풍력 발전기의 구동 시간이고, 세로축은 풍력 발전기에서 생산되는 출력량(발전량)을 나타낸다.

먼저 도 3의 상위 그래프를 참조하면, 풍력 발전기의 특정 부품의 측정 온도는 풍력 발전기가 구동됨에 따라 t1 시점까지 정상 온도를 거쳐 정상 온도 수준의 범위 내에서 증가하게 된다.

풍력 발전기의 특정 부품의 온도가 t1 시점에 경고 수준 온도에 이르고 나면 종래 운전 제어 방식의 경우는 특별히 온도 제어 처리를 하지 않기 때문에 비교예의 실선과 같이 부품 온도가 지속적으로 상승하여 t2 시점에 위험 수준 온도에 도달하게 된다. 즉, t1 시점 내지 t2 시점의 경고 수준 온도 범위 내에서 상승하고, 결국 발전기의 손상을 초래하게 되는 위험 수준 온도에 도달할 때까지 종래 운전 제어 방식은 특별한 구동 제어 처리를 하지 않는다. 그래서 위험 수준으로 온도가 상승된 부품을 보호하기 위하여 동작 오프 신호를 전달하여 해당 부품의 구동을 정지시키게 된다. 이 경우 풍력 발전기는 해당 부품의 정지로 인하여 발전 동작이 정지된다. 따라서 종래 운전 제어 방식의 경우는 위험 수준 온도 이상으로 부품 온도가 증가된 경우에 한하여 가동을 정지시키는 방식이므로 도 3에서와 같이 가동시간이 P1 구간에 해당된다. 그리고, 도 3의 하부 그래프에서와 같이 t2 시점에 가동을 정지하기 때문에 출력량은 정격 출력을 유지하다가 t2 시점에 출력량이 제로 상태로 떨어지게 된다.

이와 달리 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방식은, 도 3의 상위 그래프의 점선과 같이 부품 온도가 t1 시점에서 경고 수준 온도로 도달한 후 위험 수준 온도에 이르는 시간을 연장하도록 풍력 발전기의 가동을 제어한다.

즉, 도 3의 하위 그래프를 참조하여 알 수 있듯이, t1 시점까지 정격 출력을 유지하다가 t1 시점부터 소정의 감쇠 출력 명령값에 이르도록 출력량을 감쇠하면서 풍력 발전기를 구동한다. 풍력 발전기의 회전 날개의 회전수가 정격 출력에 대응하여 계속 유지되면, 회전량이 증가하고 축계에 걸리는 토크가 커지므로, 부품 온도가 비교예와 같이 빨리 상승하게 되는데, 본 발명에서는 부품 온도의 상승 시간을 t3 시점까지 늦추기 위해 출력량을 정격 출력값에서 감쇠 출력값까지 선형적으로 저감시킨다.

도 3의 하위 그래프에서는 부품 온도가 경고 수준 온도에서 위험 수준 온도에 도달하는 t3 시점까지 풍력 발전기의 출력량을 감쇠 출력값만큼 선형적으로 감소시키고 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고 단계적으로 출력 감쇠를 수행할 수도 있다. 풍력 발전기에 대한 감쇠 출력을 수행하기 위해서는 도 1 및 도 2에서 상술하였듯이 가압 토크값을 낮게 조정하여 컨버터에 지시한다. 구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법에서 풍력 발전기 토크와 회전 속도와의 관계를 도 4를 참조하면, 상기 가압 토크값을 조정하는 영역은 A 영역에 해당된다.

도 4에서 회전 날개의 회전속도가 초기 시동 속도를 지나서 정격 속도에 도달함에 따라 풍력 발전기의 발전을 위해 가압 토크값이 발전기에 인가되는데, 이때 가압 토크값은 정격 속도를 유지하기 위한 가장 낮은 토크값에서 정격 속도로 회전하여 발전할 때 생성되는 정격 출력량을 위한 정격출력 토크값까지 변경될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 풍력 발전기의 운전 제어 방법에서 가압 토크값의 조정은 A 영역에 해당되는 토크 범위에서 점차적으로 낮게 변경될 수 있다. 왜냐하면 상술하였듯이 발전기의 손상을 막기 위해서 정격 속도를 유지하는 것이 중요하기 때문이다. 또한 풍력 발전기의 감쇠 출력을 수행하기 위해 가압 토크값을 점차 낮게 조정한다고 하더라도 낮은 토크로 인해 회전수가 증가되어 회전 속도를 정격 속도로 유지하지 못할 수가 있는데, 이를 유지하기 위해서 본 발명의 풍력 발전기는 피치 각도를 변경하여 제어할 수 있다.

한편, 도 3의 그래프에서 본 발명의 풍력 발전기의 운전 제어 방법 역시 t3 시점에서 부품 온도가 위험 수준 온도 이상으로 증가되면 가동을 정지한다. 따라서, 풍력 발전기는 t1 시점까지 정격 출력으로 전력을 생산하고, t1 시점 내지 t3 시점까지 점차 출력량을 감소시키면서 감쇠 출력으로 전력을 생산한다. 따라서, 본 발명의 풍력 발전기의 가동 시간은 종래 방식으로 구동되는 풍력 발전기보다 P2 구간만큼 연장된 P3 구간이다. 그리고, 도 3의 하부 그래프에서와 같이 본 발명의 풍력 발전기는 t3 시점에 가동을 정지하기 때문에 출력량은 정격 출력->감쇠 출력의 형태로 진행하다가 t3 시점에 출력량이 제로 상태로 떨어지게 된다.

한편, 도 3의 하위 그래프에서 알 수 있듯이 비록 본 발명의 풍력 발전기가 소정의 시점부터(부품 온도의 경고 수준 온도 도달시점, t1 시점) 출력 감쇠 제어모드로 운전된다 하더라도, 감쇠 제어 모드로 인한 출력 손실 부분(LO)보다 출력 이득 부분(GA)이 현저하게 크기 때문에 풍력 발전기의 전체 출력량은 증가한다. 도 3의 실시 예에 따른 전체 출력량은 다음과 같은 수식에 의해 산출될 수 있다. 하기의 수식은 일례일 뿐이고 전체 출력량은 다양한 인자에 의해 산출될 수 있음은 물론이다.

전체출력량=정격출력+(부품온도-경고수준온도)*(정격출력-감쇠출력)/(경고수준온도-위험수준온도)

본 발명의 운전 제어 방법에 의하면 출력량이 증가되고, 가동시간이 연장되므로 전체 가동율이 향상되는 장점이 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

100: 풍력 발전기 10: 피치 시스템부
20: 베어링부 30: 기어부
40: 발전 시스템부 50: 센서
60: 제어부 61: 정보 수신부
62: 연산부 63: 명령값 출력부

Claims (12)

1. 회전 날개의 회전력에 의해 바람 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 발전하는 풍력 발전기로서,
   상기 풍력 발전기의 적어도 하나의 부품의 온도를 측정하여 온도 검출 신호를 생성하여 전달하는 적어도 하나의 센서, 및
   상기 온도 검출 신호를 수신하고 상기 부품의 상태별 온도 범위와 대비하여 상기 부품 온도에 따른 부품 상태를 판단하고, 상기 풍력 발전기의 출력량을 감소시키도록 가압 토크값을 변경하여 출력하며, 상기 가압 토크값에 대응하여 증가되는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 변경하여 출력하는 제어부를 포함하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 부품 온도의 수준을 정상 수준의 제1 범위, 경고 수준의 제2 범위 및 위험 수준의 제3 범위로 구분하고, 상기 온도 검출 신호에 대응하여 검출된 부품 온도가 상기 제2 범위에 속하는 것으로 판단되는 경우 상기 가압 토크값을 감소하여 전달하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 감소된 가압 토크값에 대응하는 회전축의 회전수 정보를 취득하고, 상기 회전수에 따라 회전 속도가 정격 속도를 초과하는 경우 상기 회전 속도를 상기 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 단계적으로 증가하여 전달하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 온도 검출 신호에 대응하여 검출된 부품 온도가 상기 제3 범위에 속하는 것으로 판단되는 경우 해당 부품에 대한 동작을 정지시키는 동작 오프 신호를 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 적어도 하나의 부품의 온도에 대한 온도 검출 신호 및 상기 가압 토크값에 대응하는 풍력 발전기의 회전축의 회전수 정보를 수신하는 정보 수신부,
   상기 수신된 온도 정보 및 회전수 정보를 이용하여 풍력 발전기의 운전 제어를 위한 토크 또는 피치 각도에 대한 명령값을 산출하는 연산부, 및
   상기 산출된 명령값들을 출력하여 상기 풍력 발전기의 대응하는 구성부에 전달하는 명령값 출력부를 포함하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 명령값 출력부는, 상기 토크에 대한 명령값을 풍력 발전기의 컨버터에 전달하고, 상기 피치 각도에 대한 명령값을 풍력 발전기의 회전 날개에 대한 피치 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 풍력 발전기의 출력량의 감쇠 출력값을 설정하고 상기 가압 토크값을 변경하여 선형적으로 또는 단계적으로 출력량을 감쇠 제어하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 센서는 상기 풍력 발전기의 베어링부, 기어부, 발전기, 및 컨버터 중 적어도 하나에 구비되어 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 시스템.
9. 회전 날개의 회전력에 의해 바람 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 발전하는 풍력 발전기가 정상 운전되는 동안, 상기 풍력 발전기의 적어도 하나의 부품의 온도를 측정하는 단계;
   상기 해당 부품의 상태별 온도 범위를 정상 수준의 제1 범위, 상기 제1 범위보다 온도가 높은 경고 수준의 제2 범위 및 상기 제2 범위보다 온도가 높은 위험 수준의 제3 범위로 구분하고, 상기 측정된 부품 온도를 상기 상태별 온도 범위와 대비하여 상기 부품 온도에 따른 부품 상태를 판단하는 단계; 및
   상기 부품 상태가 상기 정상 수준인 경우 상기 풍력 발전기를 정상 운전하고, 상기 경고 수준인 경우 상기 풍력 발전기의 출력량을 감소시키도록 가압 토크값을 변경하여 출력하고, 상기 위험 수준인 경우 상기 해당 부품에 대한 동작을 정지시키는 단계;를 포함하고,
   상기 부품 상태가 경고 수준인 경우 상기 변경된 가압 토크값에 대응하여 증가되는 회전 속도를 정격 속도로 유지하기 위해 회전 날개의 피치 각도값을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 측정된 부품 온도가 상기 제1 범위보다 높은 경우 해당 부품을 냉각하고 상기 제1 범위보다 낮은 경우 상기 해당 부품을 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 방법.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 가압 토크값은 상기 풍력 발전기의 회전 속도가 정격 속도를 유지하는 정격속도 토크값 내지 상기 풍력 발전기의 출력량을 정격 출력으로 유지하는 정격출력 토크값의 범위 내에서 변경되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 운전 제어 방법.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 피치 각도값을 조정하는 단계는,
    상기 변경된 가압 토크값에 대응하는 회전축의 회전수 정보를 취득하는 단계;
    상기 회전수에 따라 회전 속도가 정격 속도를 초과하는 경우 상기 회전 속도를 상기 정격 속도로 유지하기 위해 상기 회전 날개의 피치 각도값을 소정의 각도로 증가하는 단계; 및
    상기 증가된 피치 각도값으로 회전 날개의 피치 각도를 조정하여 구동한 후 회전 속도가 정격 속도에 해당할 때까지 상기 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 풍력 발전기의 운전 제어 방법.

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