KR20130136717A - System and method for operating wind farm - Google Patents

System and method for operating wind farm Download PDF

Info

Publication number
KR20130136717A
KR20130136717A KR1020120060339A KR20120060339A KR20130136717A KR 20130136717 A KR20130136717 A KR 20130136717A KR 1020120060339 A KR1020120060339 A KR 1020120060339A KR 20120060339 A KR20120060339 A KR 20120060339A KR 20130136717 A KR20130136717 A KR 20130136717A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wind
farm
available
effective
wind farm
Prior art date
Application number
KR1020120060339A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이성환
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020120060339A priority Critical patent/KR20130136717A/en
Publication of KR20130136717A publication Critical patent/KR20130136717A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/048Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller controlling wind farms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/321Wind directions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/328Blade pitch angle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

A system and a method for operating a wind farm are disclosed. According to an embodiment of the present invention, the system for operating a wind farm comprises a sensing unit which senses the direction and speed of the wind blowing to a wind farm; a central control unit which determines the wind blowing to the wind farm as an effective wind when the sensed speed and duration of the wind exceed operating reference values, determines a blade pitch angle corresponding to the effective wind speed, and transmits optimal operating information including the effective wind direction and the determined blade pitch angle to an available aerogenerator included in the wind farm; and a local control unit which is installed in the available aerogenerator and adjusts the available aerogenerator corresponding to the optimal operating information.

Description

풍력발전단지 운용시스템 및 방법{System and method for operating wind farm}System and method for operating wind farm

본 발명은 풍력발전단지 운용시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wind farm operating system and method.

최근 들어 지구온난화, 고유가 등의 문제를 해결하기 위해 석유 자원을 대체할 대체 에너지 개발이 한창이다. 이러한 대체 에너지 중에서 풍력발전은 오염물질의 배출이 전혀 없고 환경을 훼손할 우려가 없다는 점에서 널리 각광받고 있는 추세이다.In recent years, the development of alternative energy to replace petroleum resources is in full swing to solve problems such as global warming and high oil prices. Among these alternative energy sources, wind power generation has been widely spotlighted in that there is no emission of pollutants and there is no danger of damaging the environment.

이러한 추세에 발맞춰 풍력발전단지가 곳곳에 조성되고 있다. 풍력발전단지는 광범위한 영역에 걸쳐 분포된 복수의 풍력발전기를 포함하여 구성된다. 통상적으로 풍력발전단지에 속하는 풍력발전기는 개별적으로 바람을 모니터링하고, 모니터링한 바람이 발전을 위한 유효 바람으로 인식되면 해당 바람에 대한 최적의 가동 상태를 갖추기 위해 나셀의 요잉 및 블레이드 피칭을 수행한다. 그리고 최적의 가동 상태를 갖춘 후 개별적으로 발전한다.In line with this trend, wind farms are being built everywhere. The wind farm comprises a plurality of wind turbines distributed over a wide range of areas. Typically, wind turbines belonging to a wind farm are individually monitored for wind, and if the monitored wind is recognized as an effective wind for power generation, it performs yawing and blade pitching of the nacelle in order to have an optimal operating state for the wind. They develop individually after optimal operating conditions.

이와 같이 작동하는 풍력발전단지의 경우, 풍력발전단지로 유효한 바람이 불면, 바람의 경로에 위치하는 풍력발전기들은 유효한 바람을 맞는 순서대로 모니터링 및 최적의 가동 상태로 조정되는 과정을 거쳐 발전하게 된다.In the case of the wind farm operating in this way, when the effective wind blows into the wind farm, the wind turbines located in the wind path are developed through the process of monitoring the effective wind in the proper order and adjusting to the optimum operating state.

따라서 풍력발전단지 전체로 볼 때 유효한 바람에 영향을 받는 풍력발전기들이 발전을 준비하는 시간만큼 발전을 하지 못하는 상황이 되어 발전량 및 발전 효율이 그 만큼 저해되는 문제가 발생한다.Therefore, when the wind farm as a whole, the wind power generators that are affected by the effective wind is not able to generate power as much as time to prepare for power generation.

본 발명의 실시예는, 풍력발전단지로 부는 유효한 바람에 효과적으로 발전할 수 있는 풍력발전단지 운용시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a wind farm operating system and method that can be effectively generated in the effective wind blowing into the wind farm.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력발전단지의 운용시스템으로서, 상기 풍력발전단지로 부는 바람의 풍향 및 풍속을 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 풍속 및 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 상기 풍력발전단지로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 상기 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정하며, 상기 유효 바람의 풍향 및 상기 결정된 블레이드 피치각을 포함하는 최적 가동 정보를 상기 풍력발전단지에 속하는 가용 풍력발전기로 전송시키는 중앙 제어부; 및 상기 가용 풍력발전기에 설치되고, 상기 최적 가동 정보에 대응하여 상기 가용 풍력발전기를 조정하는 로컬 제어부를 포함하는, 풍력발전단지 운용시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, an operating system of a wind farm, comprising: a sensing unit for sensing the wind direction and wind speed of the wind blowing to the wind farm; If the wind speed and the duration of the wind detected by the detection unit is equal to or greater than the operation reference value, the wind blowing to the wind farm is determined as the effective wind, the blade pitch angle corresponding to the wind speed of the effective wind is determined, and the effective wind A central control unit for transmitting the optimum operation information including the wind direction and the determined blade pitch angle to an available wind power generator belonging to the wind farm; And a local controller installed in the available wind power generator and configured to adjust the available wind power generator in response to the optimum operation information.

상기 감지부는 풍력발전단지에 주변에 배치될 수 있다.The sensing unit may be disposed around the wind farm.

상기 가용 풍력발전기의 배열 및 개수는 상기 유효 바람의 풍향 및 풍속에 따라 결정될 수 있다.The arrangement and number of the available wind turbines may be determined according to the wind direction and the wind speed of the effective wind.

상기 최적 가동 정보를 상기 가용 풍력발전기에 전송할 때, 무선 또는 유선으로 이루어질 수 있다.When the optimal operation information is transmitted to the available wind turbine, it may be wireless or wired.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 풍력발전단지의 운용방법으로서, 상기 풍력발전단지로 부는 바람의 풍향 및 풍속을 감지하는 단계; 상기 감지된 풍향 및 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 상기 풍력발전단지로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 상기 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정하는 단계; 상기 유효 바람의 풍향 및 상기 결정된 블레이드 피치각을 포함하는 최적 가동 정보를 상기 풍력발전단지에 속하는 가용 풍력발전기로 전송하는 단계; 및 상기 가용 풍력발전기를 상기 최적 가동 정보에 대응하여 조정하는 단계를 포함하는, 풍력발전단지 운용방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for operating a wind farm comprising the steps of: sensing the wind direction and wind speed of the wind blowing to the wind farm; Determining the wind blowing to the wind farm as the effective wind when the detected wind direction and the duration of the wind are equal to or greater than an operation reference value, and determining a blade pitch angle corresponding to the wind speed of the effective wind; Transmitting optimum operation information including the wind direction of the effective wind and the determined blade pitch angle to an available wind power generator belonging to the wind farm; And adjusting the available wind power generator according to the optimum operation information.

본 발명의 실시예에 따르면, 중앙 제어부가 풍력발전단지로 부는 바람의 정보를 기초로 최적 가동 정보를 취득한 후 이를 풍력발전단지의 가용 풍력발전기에 전송하면, 가용 풍력발전기에 설치된 로컬 제어부가 전송된 최적 가동 정보에 대응하여 가용 풍력발전기를 조정하도록 작동함으로써, 풍력발전단지 내 다수의 풍력발전기가 신속하게 발전을 위한 최적 가동 상태를 유지할 수 있어 효과적으로 발전할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if the central control unit obtains the optimum operation information based on the wind information blowing to the wind farm and transmits it to the available wind power generator of the wind farm, the local control unit installed in the available wind power generator is transmitted By operating to adjust the available wind power generators in response to the optimum operation information, a large number of wind power generators in the wind farm can quickly maintain the optimal operating state for power generation can be effectively generated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템이 적용된 풍력발전단지를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템을 나타내는 도면고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지의 운용방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
1 is a view schematically showing a wind farm with a wind farm operating system according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a wind farm operating system according to an embodiment of the present invention,
3 and 4 are schematic diagrams for explaining a method of operating a wind farm according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템이 적용된 풍력발전단지를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a wind farm with a wind farm operating system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a wind farm operating system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템은 감지부(110)와, 중앙 제어부(120)와, 로컬 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 2, the wind farm operating system according to the present embodiment may include a detector 110, a central controller 120, and a local controller 130.

감지부(110)는 풍력발전단지(1)로 부는 바람의 풍향 및 풍속을 감지한다. 이러한 감지부(110)는 통상적인 풍향계 및 풍속계를 포함할 수 있다.The detection unit 110 detects the wind direction and wind speed of the wind blowing to the wind farm (1). The sensing unit 110 may include a conventional wind vane and anemometer.

감지부(110)는 풍력발전단지(1)의 주변에 설치될 수 있다. 이 경우, 풍력발전단지(1)로 불어오는 바람을 신속하게 감지할 수 있다. 감지부(110)는 복수일 수 있고, 복수의 감지부(110)는 풍력발전단지(1)의 주변에 분포한다.The sensing unit 110 may be installed around the wind farm 1. In this case, the wind blowing into the wind farm 1 can be quickly detected. The sensing unit 110 may be a plurality, the plurality of sensing unit 110 is distributed around the wind farm (1).

감지부(110)에서 감지된 풍향 및 풍속에 관한 정보는 중앙 제어부(120)에서 수집된다. 중앙 제어부(120)는 감지부(110)에서 감지된 바람의 지속 시간을 계산할 수 있다. 중앙 제어부(120)는 감지된 풍속 및 계산된 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 이를 유효 바람으로 판단하고, 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정한다.Information about the wind direction and wind speed detected by the detector 110 is collected by the central controller 120. The central controller 120 may calculate the duration of the wind detected by the detector 110. The central controller 120 determines that the detected wind speed and the calculated wind duration are equal to or greater than the operation reference value, and determine the blade pitch angle corresponding to the wind speed of the effective wind.

여기서 가동 기준값은 풍력발전기가 가동하여 발전하기 위해 요구되는 최소 한도의 풍속 및 바람의 지속시간을 의미하며, 풍속 및 지속시간이 가동 기준값 이상인 바람을 유효 바람이라고 한다.Here, the operation reference value means the minimum wind speed and the duration of the wind required for the wind turbine to operate and generate power, and the wind having the wind speed and the duration above the operation reference value is called the effective wind.

예를 들어, 발전을 위해 요구되는 풍속 및 바람의 지속시간에 대한 가동 기준값이 각각 3.5m/s, 60초라고 할 때, 중앙 제어부(120)는 감지부(110)에 의해 감지된 풍속 및 바람의 지속시간이 각각 가동 기준값 이상인 경우 풍력발전단지(1)로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 해당 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정한다.For example, when the operation reference values for the wind speed and the duration of the wind required for power generation are 3.5 m / s and 60 seconds, respectively, the central control unit 120 detects the wind speed and wind detected by the detection unit 110. If the duration of each is equal to or more than the operation reference value, the wind blowing to the wind farm 1 is determined as the effective wind, and the blade pitch angle corresponding to the wind speed is determined.

중앙 제어부(120)에 의해 결정된 블레이드 피치각은 해당 풍속에서 발전을 위해 최적화된 값으로서, 블레이드의 형상 등에 의해 결정될 수 있다.Blade pitch angle determined by the central control unit 120 is a value optimized for power generation at the corresponding wind speed, it may be determined by the shape of the blade and the like.

중앙 제어부(120)는 최적 가동 정보를 풍력발전단지(1)에 속하는 가용 풍력발전기(12)로 전송한다. 이 경우, 중앙 제어부(120)는 중앙 통신부(141)를 제어하여 가용 풍력발전기(12) 측으로 최적 가동 정보를 전송한다. 중앙 통신부(141)에 의해 전송된 최적 가동 정보는 가용 풍력발전기(12)에 설치된 로컬 통신부(142)에서 수신한다.The central control unit 120 transmits the optimum operation information to the available wind power generator 12 belonging to the wind farm 1. In this case, the central control unit 120 controls the central communication unit 141 to transmit the optimum operation information to the available wind power generator 12 side. The optimum operation information transmitted by the central communication unit 141 is received by the local communication unit 142 installed in the available wind turbine 12.

중앙 통신부(141)와 로컬 통신부(142) 사이의 통신은 유선 또는 무선 방식으로 수행될 수 있다.Communication between the central communication unit 141 and the local communication unit 142 may be performed in a wired or wireless manner.

가용 풍력발전기(12)는 공유된 최적 가동 정보에 대응하여 조정된다. 가용 풍력발전기(12)의 조정은 가용 풍력발전기(12)에 설치된 로컬 제어부(130)에 의해 수행된다.The available wind turbine 12 is adjusted in response to shared optimal operating information. The adjustment of the available wind turbine 12 is performed by the local control unit 130 installed in the available wind turbine 12.

로컬 제어부(130)는 로컬 통신부(142)에서 수신한 최적 가동 정보에 대응하여 가용 풍력발전기(12)를 조정한다. 이 경우, 로컬 제어부(130)는 가용 풍력발전기(12)의 요잉 시스템(미도시)을 작동시켜 가용 풍력발전기(12)가 최적 가동 정보의 풍향을 향하도록 제어한다. 그리고 로컬 제어부(130)는 가용 풍력발전기(12)의 피칭 시스템(미도시)을 작동시켜 가용 풍력발전기(12)가 최적 가동 정보의 블레이드 피치각을 갖도록 제어한다.The local controller 130 adjusts the available wind power generator 12 in response to the optimum operation information received from the local communication unit 142. In this case, the local controller 130 operates the yawing system (not shown) of the available wind power generator 12 to control the available wind power generator 12 to face the wind direction of the optimum operation information. The local controller 130 operates the pitching system (not shown) of the available wind generator 12 to control the available wind generator 12 to have a blade pitch angle of optimal operation information.

이 경우, 가용 풍력발전기(12)는 가용 풍력발전기(12)로 불어오는 바람을 별도로 분석하여 최적 가동 상태를 준비할 필요 없이, 중앙 제어부(120)에서 전송된 최적 가동 정보를 통해 미리 최적 가동 상태를 유지하며 발전을 준비할 수 있다.In this case, the available wind power generator 12 does not need to separately analyze the wind blowing into the available wind power generator 12 to prepare the optimum operating state, the optimum operation state in advance through the optimum operation information transmitted from the central control unit 120 It can keep up and prepare for development.

최적 가동 정보를 공유하는 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수는 유효 바람의 풍향 및 풍속에 따라 결정될 수 있다. 보다 상세히, 풍력발전단지(1)에 속하는 복수의 풍력발전기는 광범위한 범위에 걸쳐 분포된다. 이 경우, 풍력발전단지(1)로 불어오는 바람의 풍향 및 풍속에 따라 바람의 영향을 받는 풍력발전기와 영향을 받지 않는 풍력발전기로 구별할 수 있다. 따라서 풍력발전단지(1)로 부는 바람의 풍향 및 풍속에 따라 바람의 영향을 받아 발전할 수 있는 풍력발전기를 가용 풍력발전기(12)로 선정할 수 있다.The arrangement and number of available wind turbines 12 that share optimal operational information may be determined according to the wind direction and wind speed of the effective wind. In more detail, a plurality of wind turbines belonging to the wind farm 1 are distributed over a wide range. In this case, it can be distinguished into a wind generator that is not affected by the wind and the wind generator that is not affected by the wind direction and wind speed of the wind blowing into the wind farm (1). Therefore, the wind power generator capable of generating power under the influence of the wind according to the wind direction and wind speed of the wind farm 1 may be selected as the available wind power generator 12.

중앙 제어부(120)는 유효 바람의 풍향 및 풍속에 따라 최적 가동 정보를 전송할 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수를 결정한다. The central control unit 120 determines the arrangement and the number of available wind turbines 12 to transmit the optimum operation information according to the wind direction and the wind speed of the effective wind.

실험적 또는 수치해석 프로그램 등을 통해 풍향 및 풍속의 범위에 따라 최적 가동 정보를 공유할 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수를 미리 데이터 베이스화할 수 있다. 중앙 제어부(120)는 유효 바람의 풍향 및 풍속을 데이터 베이스에 적용하여 최적 가동 정보를 공유한 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수를 결정할 수 있다.Through an experimental or numerical analysis program, the arrangement and number of available wind power generators 12 to share the optimum operation information according to the wind direction and the range of wind speed can be databased in advance. The central control unit 120 may determine the arrangement and the number of available wind turbines 12 sharing the optimum operation information by applying the wind direction and the wind speed of the effective wind to the database.

예를 들어, 데이터 베이스에 풍향은 남동풍이고 풍속은 6.5m/s~8.5m/s인 조건에 대응하는 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수에 대한 제 1 데이터가 저장되어 있을 때, 유효 바람의 풍향이 남동풍이고 풍속이 7m/s라면 중앙 제어부(120)는 유효 바람의 풍향 및 풍속을 데이터 베이스에 적용하여 제 1 데이터에 해당하는 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수를 결정할 수 있다.For example, when the first data on the arrangement and the number of available wind turbines 12 corresponding to a condition in which the wind direction is southeast wind and the wind speed is 6.5 m / s to 8.5 m / s is stored in the database, the effective wind is stored. If the wind direction of the southeast wind and the wind speed of 7m / s, the central control unit 120 may determine the arrangement and the number of available wind power generators 12 corresponding to the first data by applying the wind direction and wind speed of the effective wind to the database.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 풍력발전단지 운용시스템(100)은 감지부(110)에서 풍력발전단지(1)로 부는 바람의 정보를 감지하고 중앙 제어부(120)가 이를 기초로 최적 가동 정보를 취득한 후 이를 풍력발전단지(1)의 가용 풍력발전기(12)에 전송하면, 가용 풍력발전기(12)에 설치된 로컬 제어부(120)가 전송된 최적 가동 정보에 대응하여 가용 풍력발전기(12)를 조정하도록 작동한다. 따라서 풍력발전단지 내 다수의 풍력발전기가 신속하게 발전을 위한 최적 가동 상태를 유지할 수 있어 효과적으로 발전할 수 있다. The wind farm operating system 100 according to the present embodiment configured as described above detects information of the wind blowing from the sensing unit 110 to the wind farm 1 and the central control unit 120 based on the optimal operation information. After acquiring the data and transmitting it to the available wind power generator 12 of the wind farm 1, the local control unit 120 installed in the available wind power generator 12 responds to the optimum operation information transmitted to the available wind power generator 12. Works to adjust. Therefore, a large number of wind power generators in the wind farm can maintain the optimal operating state for rapid power generation can be effectively generated.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전단지의 운용방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 풍력발전단지 운용방법을 설명한다. 여기서 본 실시예에 따른 풍력발전단지 운용방법은 설명의 편의를 위해 앞서 설명한 풍력발전단지 운용시스템(100)을 사용하여 설명하지만 이에 국한되는 것은 아니다.3 and 4 are schematic diagrams for explaining a method of operating a wind farm according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for operating a wind farm according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4. Here, the wind farm operating method according to the present embodiment is described using the wind farm operating system 100 described above for convenience of description, but is not limited thereto.

먼저 도 3을 참조하면, 풍력발전단지(1) 주변에 배치된 감지부(110)는 제 1 풍력발전기(11)로 부는 바람(W)의 풍향 및 풍속을 감지한다.First, referring to FIG. 3, the sensing unit 110 disposed around the wind farm 1 detects the wind direction and wind speed of the wind W blowing to the first wind turbine 11.

이 후, 중앙 제어부(120)(도 2 참조)는 감지부(110)에서 감지된 풍속 및 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 풍력발전단지(1)로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정한다. 이때, 중앙 제어부(120)는 감지부(110)에서 감지되는 바람의 지속 시간을 계산할 수 있다.Thereafter, the central control unit 120 (see FIG. 2) determines that the wind blowing to the wind farm 1 as the effective wind when the wind speed and the duration of the wind sensed by the sensing unit 110 is equal to or greater than an operation reference value and is effective. Determine the blade pitch angle corresponding to the wind speed. In this case, the central control unit 120 may calculate the duration of the wind detected by the detection unit 110.

이 후, 중앙 제어부(120)는 유효 바람의 풍향 및 결정된 블레이드 피치각을 포함하는 최적 가동 정보를 풍력발전단지(1)에 속하는 가용 풍력발전기(12)로 전송한다. Thereafter, the central control unit 120 transmits the optimal operation information including the wind direction of the effective wind and the determined blade pitch angle to the available wind turbine 12 belonging to the wind farm 1.

이때, 중앙 제어부(120)는 중앙 통신부(141)(도 2 참조)를 이용하여 최적 가동 정보를 가용 풍력발전기(12) 측으로 송신한다. 송신된 최적 가동 정보는 가용 풍력발전기(12)에 설치된 로컬 통신부(142)(도 2 참조)에서 수신되고 로컬 제어부(130)에 의해 수집된다. 중앙 통신부(141)와 로컬 통신부(142) 사이의 통신은 유선 또는 무선 방식으로 수행될 수 있다.At this time, the central control unit 120 transmits the optimum operation information to the available wind power generator 12 using the central communication unit 141 (see FIG. 2). The transmitted optimal operation information is received by the local communication unit 142 (see FIG. 2) installed in the available wind turbine 12 and collected by the local control unit 130. Communication between the central communication unit 141 and the local communication unit 142 may be performed in a wired or wireless manner.

그리고 중앙 제어부(120)는 유효 바람의 풍향 및 풍속에 따라 최적 가동 정보를 공유할 가용 풍력발전기(12)의 배열 및 개수를 결정할 수 있다.In addition, the central control unit 120 may determine the arrangement and the number of available wind turbines 12 to share the optimum operation information according to the wind direction and the wind speed of the effective wind.

이 후, 도 4에 도시된 바와 같이 로컬 제어부(130)는 가용 풍력발전기(12)를 최적 가동 정보에 대응하여 조정한다. 이때, 로컬 제어부(130)는 가용 풍력발전기(12)의 요잉 시스템을 작동시켜 가용 풍력발전기(12)가 최적 가동 정보의 풍향을 향하도록 제어한다. 그리고 로컬 제어부(130)는 가용 풍력발전기(12)의 피칭 시스템을 작동시켜 가용 풍력발전기(12)가 최적 가동 정보의 블레이드 피치각을 갖도록 제어한다.Thereafter, as shown in FIG. 4, the local controller 130 adjusts the available wind turbine 12 in response to the optimum operation information. At this time, the local controller 130 operates the yawing system of the available wind generator 12 to control the available wind generator 12 to face the wind direction of the optimum operation information. The local controller 130 operates the pitching system of the available wind generator 12 to control the available wind generator 12 to have a blade pitch angle of optimal operation information.

이와 같은 본 실시예에 따른 풍력발전단지 운용방법은 풍력발전단지(1)의 주변의 바람을 감지하고 이를 기초로 취득한 최적 가동 정보를 가용 풍력발전기(12)에 전송하도록 구성됨으로써, 풍력발전단지 내 다수의 풍력발전기가 신속하게 발전을 위한 최적 가동 상태를 유지할 수 있어 효과적으로 발전할 수 있다.Such a wind farm operating method according to the present embodiment is configured to detect the wind around the wind farm (1) and to transmit the optimal operation information obtained on the basis to the available wind turbine (12), within the wind farm Many wind turbines are able to maintain their optimum operating conditions for rapid generation and thus generate power efficiently.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

12 : 가용 풍력발전기 110 : 감지부
120 : 중앙 제어부 130 : 로컬 제어부
141 : 중앙 통신부 142 : 로컬 통신부
12: available wind power generator 110: detection unit
120: central control unit 130: local control unit
141: central communication unit 142: local communication unit

Claims (5)

풍력발전단지의 운용시스템으로서,
상기 풍력발전단지로 부는 바람의 풍향 및 풍속을 감지하는 감지부;
상기 감지부에 의해 감지된 풍속 및 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 상기 풍력발전단지로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 상기 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정하며, 상기 유효 바람의 풍향 및 상기 결정된 블레이드 피치각을 포함하는 최적 가동 정보를 상기 풍력발전단지에 속하는 가용 풍력발전기로 전송시키는 중앙 제어부; 및
상기 가용 풍력발전기에 설치되고, 상기 최적 가동 정보에 대응하여 상기 가용 풍력발전기를 조정하는 로컬 제어부를 포함하는, 풍력발전단지 운용시스템.
As an operating system of wind farms,
A detector for sensing wind direction and wind speed of the wind blowing in the wind farm;
If the wind speed and the duration of the wind detected by the detection unit is equal to or greater than the operation reference value, the wind blowing to the wind farm is determined as the effective wind, the blade pitch angle corresponding to the wind speed of the effective wind is determined, and the effective wind A central control unit for transmitting the optimum operation information including the wind direction and the determined blade pitch angle to an available wind power generator belonging to the wind farm; And
And a local control unit installed in the available wind power generator and configured to adjust the available wind power generator in response to the optimum operation information.
제1항에 있어서,
상기 감지부는 풍력발전단지에 주변에 배치되는 것을 특징으로 하는, 풍력발전단지 운용시스템.
The method of claim 1,
The sensing unit is characterized in that disposed around the wind farm, wind farm operating system.
제1항에 있어서,
상기 가용 풍력발전기의 배열 및 개수는 상기 유효 바람의 풍향 및 풍속에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 풍력발전단지 운용시스템.
The method of claim 1,
The arrangement and the number of the available wind turbine is characterized in that determined according to the wind direction and the wind speed of the effective wind, the wind farm operating system.
제1항에 있어서,
상기 최적 가동 정보를 상기 가용 풍력발전기에 전송할 때, 무선 또는 유선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 풍력발전단지 운용시스템.
The method of claim 1,
When the optimum operation information is transmitted to the available wind turbine, characterized in that made of wireless or wired, wind farm operating system.
풍력발전단지의 운용방법으로서,
상기 풍력발전단지로 부는 바람의 풍향 및 풍속을 감지하는 단계;
상기 감지된 풍향 및 바람의 지속시간이 가동 기준값 이상인 경우 상기 풍력발전단지로 부는 바람을 유효 바람으로 판단하고, 상기 유효 바람의 풍속에 대응하는 블레이드 피치각을 결정하는 단계;
상기 유효 바람의 풍향 및 상기 결정된 블레이드 피치각을 포함하는 최적 가동 정보를 상기 풍력발전단지에 속하는 가용 풍력발전기로 전송하는 단계; 및
상기 가용 풍력발전기를 상기 최적 가동 정보에 대응하여 조정하는 단계를 포함하는, 풍력발전단지 운용방법.
As a method of operating a wind farm,
Sensing wind direction and wind speed of the wind blowing to the wind farm;
Determining the wind blowing to the wind farm as the effective wind when the detected wind direction and the duration of the wind are equal to or greater than an operation reference value, and determining a blade pitch angle corresponding to the wind speed of the effective wind;
Transmitting optimum operation information including the wind direction of the effective wind and the determined blade pitch angle to an available wind power generator belonging to the wind farm; And
And adjusting the available wind power generator in response to the optimum operation information.
KR1020120060339A 2012-06-05 2012-06-05 System and method for operating wind farm KR20130136717A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120060339A KR20130136717A (en) 2012-06-05 2012-06-05 System and method for operating wind farm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120060339A KR20130136717A (en) 2012-06-05 2012-06-05 System and method for operating wind farm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130136717A true KR20130136717A (en) 2013-12-13

Family

ID=49983322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120060339A KR20130136717A (en) 2012-06-05 2012-06-05 System and method for operating wind farm

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130136717A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11242842B2 (en) System and method for forecasting power output of a wind farm
EP3023636B1 (en) Systems and methods for optimizing operation of a wind farm
US9797377B2 (en) System and method for controlling a wind farm
BR102015009550A2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR OPTIMIZING OPERATION OF A WIND PARK AND METHOD FOR OPERATING A WIND PARK
JP6762170B2 (en) How to control a wind farm or wind farm
WO2018059259A1 (en) Method and system of yaw control of wind turbines in a wind turbine farm
EP3771822A1 (en) A method for computer-implemented determination of a vertical speed wind profile of a wind field
JP6827992B2 (en) Wind power generators and their control methods and control programs
CN106337778B (en) A kind of control method of wind power generating set pre-cooling
US10740507B2 (en) Wind turbine tower placement and orientation
DK3009670T3 (en) Process for controlling the operation of a wind energy installation, including generating a 3D wind speed model, and wind energy installation
WO2022228629A1 (en) Control scheme for cluster of wind turbines
KR20130136682A (en) System and method for operating wind farm
CN115038863A (en) Wake flow monitoring, wake flow management and sensor device for such wake flow monitoring, wake flow management
DK178991B1 (en) Method and system of operating a wind turbine farm
CN114320744A (en) Wake flow control system and method
Sun et al. Wind turbine anomaly detection using normal behavior models based on SCADA data
KR20130136717A (en) System and method for operating wind farm
KR101606139B1 (en) Wind turbine operating system for maximizing energy production
CN110008583B (en) Wind power plant wind power resource condition prediction method and system
EP3828408A1 (en) A method and an apparatus for computer-implemented monitoring of a wind turbine
CN105631765A (en) Unmanned aerial vehicle scheduling method, device and system based on wind turbine generator system
Oliveira et al. Implementation of a dynamic monitoring system on a wind turbine
EP3394438B1 (en) Method and system of controlling wind turbines in a wind turbine farm
JP7267815B2 (en) Wind turbine cluster power generation evaluation device, wind turbine cluster power generation evaluation method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application