KR20130024108A - Yaw control system of wind power generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 특히 풍력 발전기의 요 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wind generator, and more particularly to a yaw control system of a wind generator.
풍력 발전기는 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 발전기를 구동시킴으로써 전력을 얻는다. 풍력 발전기는 친환경적인 발전기로서 구조가 단순하고 설치가 간단하여 최근 사용이 증가하고 있다.A wind generator converts wind energy into mechanical energy to drive power by driving the generator. Wind power generators are environmentally friendly generators, which are simple in structure and simple to install, and are increasing in recent years.
도 2에는 일반적인 풍력 발전기의 평면도가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 풍력 발전기(10)는 타워(11)와, 나셀(12)과, 블레이드(13)와, 허브(14)를 구비한다. 타워(11)는 지면으로부터 위로 소정의 높이까지 연장된다. 나셀(12)은 타워(110)의 상단에 결합된다. 블레이드(13)는 나셀(12)의 선단에 위치하는 허브(14)에 결합된다. 바람(W)에 의해 블레이드(13)가 회전하면서, 나셀(12) 내부에 설치된 발전기(미도시)가 전기를 생산하게 된다. 일반적으로 풍력 발전기(10)는 블레이드(13)가 바람(W)을 향하도록 나셀(12)을 타워(11)에 대해 회전시키는 요 시스템을 구비한다. 요 시스템은 나셀(12)을 타워(11)에 대해 회전시키기 위한 전기 구동모터를 구비하는데, 최근 풍력 발전기가 대형화되면서 요 시스템에서 사용되는 전기 구동모터의 수가 증가하고 있다.2 shows a top view of a typical wind generator. Referring to FIG. 2, the
도 2에는 다수의 전기 구동모터를 이용하는 종래의 요 제어 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 요 제어 시스템(20)은 다수의 전기 구동모터(21, 22, 23, 24)와, 제어기(인버터)(25)를 구비한다. 다수의 전기 구동모터(21, 22, 23, 24)는 하나의 제어기(인버터)(25)에 의해 제어되도록 구성되어 있어서, 각 모터에 대한 효율적인 제어 및 모터 상태 여부 판단이 어렵다. 또한, 다수의 전기 구동 모터가 동일한 사양이어야만 한다. 그리고, 제어기에 고장이 발생한 경우 요 시스템 사용이 완전히 불가능해진다는 문제가 있다.2 schematically shows a configuration of a conventional yaw control system using a plurality of electric drive motors. Referring to FIG. 2, the
최근, 다수의 제어기 각각에 개별적으로 제어기를 설치하여 요 시스템을 제어하는 방식이 제안된 바 있다. 하지만, 다수의 제어기 마다 별도의 제어기를 설치하는 것은 비용적으로 부담이 되고 공간 활용에 있어서도 어려움이 있어서 개선이 요구된다.Recently, a method of controlling a yaw system by separately installing a controller in each of a plurality of controllers has been proposed. However, the installation of a separate controller for each of the plurality of controllers is a burden on the cost and difficult to use the space, so improvement is required.
본 발명의 목적은 풍력 발전기의 요 제어 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a yaw control system for a wind generator.
본 발명의 다른 목적은 안정적인 운영이 가능한 풍력 발전기의 요 제어 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a yaw control system of a wind generator capable of stable operation.
본 발명의 또 다른 목적은 비용 부담 및 공간 사용을 줄일 수 있는 요 제어 시스템을 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a yaw control system that can reduce cost and space usage.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object of the present invention,
구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 제어기를 구비하는 적어도 2개의 제어부를 포함하며, 상기 적어도 2개의 제어부 중 적어도 하나의 제어부는 하나의 제어기에 의해 제어되는 적어도 2개의 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템이 제공된다.And at least two control units including a drive motor and a controller for controlling the drive motor, wherein at least one of the at least two control units includes at least two drive motors controlled by one controller. The yaw control system of the wind generator is provided.
상기 요 제어 시스템은 상기 제어부의 각 제어기를 연결하는 신호 연결선을 더 포함할 수 있다.The yaw control system may further include a signal connection line connecting each controller of the controller.
상기 각 제어부에 구비되는 구동모터는 서로 다른 사양일 수 있다.The driving motors provided in the controllers may have different specifications.
상기 구동모터는 3상 모터일 수 있으며, 상기 제어기는 인버터일 수 있다.The drive motor may be a three-phase motor, and the controller may be an inverter.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 2개의 구동모터를 동시에 제어하는 제어기가 적어도 2개 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a yaw control system of a wind generator, characterized in that at least two controllers for controlling at least two drive motors at the same time.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 적어도 2개의 전기 구동모터를 제어하는 제어기가 적어도 2개 구비되므로, 어느 하나의 제어기에 고장이 발생하더라도 나머지 제어기에 의해 요 시스템이 안정적으로 가동될 수 있다. 또한, 다수의 전기 구동모터마다 제어기가 연결되는 종래의 방식에 비해 비용을 절감할 수 있으며, 사용 공간도 줄일 수 있다.According to the present invention, all of the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, since at least two controllers for controlling at least two electric drive motors are provided, the yaw system can be stably operated by the remaining controllers even when a failure occurs in any one controller. In addition, the cost can be reduced compared to the conventional method in which the controller is connected to each of the plurality of electric drive motor, it is possible to reduce the use space.
도 1은 일반적인 풍력 발전기의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 다수의 전기 구동모터를 사용하는 풍력 발전기의 요 시스템에서 종래의 요 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 요 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a typical wind generator.
Figure 2 schematically shows a conventional yaw control system in a yaw system of a wind generator using a plurality of electric drive motors.
3 schematically illustrates a yaw control system of a wind generator according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the configuration and operation of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기의 요 제어 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 요 제어 시스템(100)은 제1 제어부(110)와, 제2 제어부(120)와, 신호 연결선(130)을 포함한다.
3 schematically shows a yaw control system of a wind generator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
제1 제어부(110)는 제1 제어기(111)와, 제1 전기 구동모터(112)와, 제2 전기 구동 모터(113)를 구비한다.
The
제1 제어기(111)는 인버터로 구성되며, 3상 교류 전원을 적절히 변환하여 제1 전기 구동모터(112)와 제2 전기 구동모터(113)로 제공한다. 제1 제어기(111)는 신호 연결선(130)을 통해 제2 제어부(120)와 연결되어서 제어 정보를 교환한다.
The
제1 전기 구동모터(112)는 3상 모터로서, 인버터인 제1 제어기(111)로부터 적절한 전원을 입력받아서 그 작동이 제어된다. 제1 전기 구동모터(112)는 제1 제어기(111)에 의해 원하는 속도로 구동된다.
The first
제2 전기 구동모터(113)는 3상 모터로서, 인버터인 제1 제어기(111)로부터 적절한 전원을 입력받아서 그 작동이 제어된다. 제2 전기 구동모터(113)는 제1 제어기(111)에 의해 원하는 속도로 구동된다.
The second
제1 전기 구동모터(112)와 제2 전기 구동모터(113)는 제1 제어기(111)에 의해 함께 제어되므로 동일한 사양으로 구성된다.
Since the first
제2 제어부(120)는 제2 제어기(121)와, 제3 전기 구동모터(122)와, 제4 전기 구동 모터(123)를 구비한다.
The
제2 제어기(111)는 인버터로 구성되며, 3상 교류 전원을 적절히 변환하여 제3 전기 구동모터(122)와 제4 전기 구동모터(123)로 제공한다. 제2 제어기(121)는 신호 연결선(130)을 통해 제1 제어부(110)와 연결되어서 제어 정보를 교환한다.
The
제3 전기 구동모터(122)는 3상 모터로서, 인버터인 제2 제어기(121)로부터 적절한 전원을 입력받아서 그 작동이 제어된다. 제3 전기 구동모터(122)는 제2 제어기(121)에 의해 원하는 속도로 구동된다.
The third
제4 전기 구동모터(123)는 3상 모터로서, 인버터인 제2 제어기(121)로부터 적절한 전원을 입력받아서 그 작동이 제어된다. 제4 전기 구동모터(123)는 제2 제어기(121)에 의해 원하는 속도로 구동된다.
The fourth
제3 전기 구동모터(122)와 제4 전기 구동모터(123)는 제2 제어기(121)에 의해 함께 제어되므로 동일한 사양으로 구성된다. 또한, 제3, 제4 전기 구동모터(122, 123)는 제1, 제2 전기 구동모터(112, 113)와 서로 다른 제어기(111, 121)에 의해 제어되므로 서로 다른 사양으로 구성될 수 있다
Since the third
신호 연결선(130)은 제1 제어부(110)의 제1 제어기(111)와 제2 제어부(120)의 제2 제어기(121)를 연결한다. 신호 연결선(130)에 의해 두 제어기(111, 121) 사이에 제어정보가 전송된다.
The
요 제어 시스템(100)은 제1 제어부(110)와 제2 제어부(120)를 구비하므로, 두 제어부(110, 120) 중 어느 하나에 고장이 발생하더라도 정상인 나머지 하나의 제어부에 의해 요 시스템이 안정적으로 작동하게 된다.
Since the
이제, 도 3을 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.
Now, the operation of the above embodiment will be described in detail with reference to FIG.
제1 제어부(110)의 제1 제어기(111)와 제2 제어부(120)의 제2 제어기(121)는 주 제어부(미도시)로부터 요 제어를 위한 제어신호를 입력받는다. 제어신호는 주 제어부(미도시)로부터 두 제어기(111, 121) 중 어느 하나의 제어기로 전송된 후, 신호 연결선(130)을 통해 나머지 제어기로 전송될 수 있다.
The
인버터로 구성된 제1 제어기(111)는 주 제어부(미도시)로부터 입력된 제어신호에 따라 제1 전기 구동모터(112)와 제2 전기 구동모터(113)에 적절한 전원을 인가한다. 제1 전기 구동모터(112)와 제2 전기 구동모터(113)는 요 시스템을 구동시켜서 나셀(도 1의 12)을 적당한 위치로 회전시킨다.
The
인버터로 구성된 제2 제어기(112)는 주 제어부(미도시)로부터 입력된 제어신호에 따라 제3 전기 구동모터(122)와 제4 전기 구동모터(123)에 적절한 전원을 인가한다. 제3 전기 구동모터(122)와 제4 전기 구동모터(123)는 요 시스템을 구동시켜서 나셀(도 1의 12)을 적당한 위치로 회전시킨다.
The
제1 제어기(111)와 제2 제어기(121)는 신호 연결선(130)에 의해 연결되어서 두 제어기(111, 121) 사이에는 제어정보가 전송된다.
The
만일, 제1 제어부(110)와 제2 제어부(120) 중 어느 하나의 제어부에 고장이 발생한 경우, 예를 들어 제1 제어부(110)의 제1 제어기(111)에 고장이 발생한 경우에는, 제2 제어부(120)가 정상적으로 작동하면서 요 시스템을 구동시키게 된다. 따라서, 요 시스템의 안정적인 가동이 가능해지고 요 시스템에 대한 신뢰성이 향상된다.
If a failure occurs in any one of the
상기 실시예에서는 제어부가 2개인 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제어부는 3개 이상일 수 있다. 또한, 상기 실시예에서는 하나의 제어부가 2개의 모터를 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 하나의 제어부에는 3개 이상의 모터가 구비될 수 있다.
In the above embodiment, the control unit has been described as two, but the present invention is not limited thereto. That is, three or more controllers may be provided. In addition, in the above embodiment, one control unit has been described as having two motors, but the present invention is not limited thereto. That is, three or more motors may be provided in one control unit.
이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing embodiments are susceptible to modifications and variations that do not depart from the spirit and scope of the invention.
100 : 요 제어 시스템 110 : 제1 제어부
111 : 제1 제어기 112 : 제1 전기 구동모터
113 : 제2 전기 구동모터 120 : 제2 제어부
121 : 제2 제어기 122 : 제3 전기 구동모터
123 : 제4 전기 구동모터 130 : 신호 연결선100: yaw control system 110: first control unit
111: first controller 112: first electric drive motor
113: second electric drive motor 120: second control unit
121: second controller 122: third electric drive motor
123: fourth electric drive motor 130: signal connection line
Claims (6)
상기 적어도 2개의 제어부 중 적어도 하나의 제어부는 하나의 제어기에 의해 제어되는 적어도 2개의 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템.At least two control unit having a drive motor and a controller for controlling the drive motor,
At least one control unit of the at least two control unit yaw control system of the wind generator characterized in that it comprises at least two drive motors controlled by one controller.
상기 제어부의 각 제어기를 연결하는 신호 연결선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템.The method according to claim 1,
Yaw control system of the wind generator further comprises a signal connection line for connecting each controller of the control unit.
상기 각 제어부에 구비되는 구동모터는 서로 다른 사양인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템.The method according to claim 1,
Yaw control system of the wind generator, characterized in that the drive motor provided in each control unit has a different specification.
상기 구동모터는 3상 모터인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템.The method according to claim 1,
Yaw control system of the wind generator, characterized in that the drive motor is a three-phase motor.
상기 제어기는 인버터인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 요 제어 시스템.The method according to claim 1,
Yaw control system of the wind generator, characterized in that the controller is an inverter.
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KR1020110087354A KR20130024108A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Yaw control system of wind power generator |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10215156B2 (en) | 2015-05-04 | 2019-02-26 | General Electric Company | Autonomous yaw control for a wind turbine |
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2011
- 2011-08-30 KR KR1020110087354A patent/KR20130024108A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10215156B2 (en) | 2015-05-04 | 2019-02-26 | General Electric Company | Autonomous yaw control for a wind turbine |
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