KR20150110927A - 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법 - Google Patents

난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법은, 풍력 발전 유닛에 설치된 풍속 센서로부터 실시간 풍속(WS)을 측정하는 실시간 풍속 측정 단계, 상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 상기 실시간 풍속(WS)의 변화를 기반으로 난류강도(TI)를 정량화 하는 난류강도 도출 단계 및 상기 난류강도 도출 단계에서 도출된 난류강도(TI)를 기준으로 상기 풍력 발전 유닛을 운전속도를 감속 제어하는 운전제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 실시간 풍속(WS)의 표준편차(SD) 및 상기 실시간 풍속의 평균(AVE)을 계산하고, 상기 표준편차(SD)와 평균(AVE)의 비율로 난류강도(TI)를 도출하는 것 특징으로 한다.

Description

난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법{a control method for reducing wind load of a wind generator unit depended on turbulence intensity}
본 발명은 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 난류의 강도가 높은 풍황에 있어서 풍력 발전 유닛의 하중을 감소시키기 위한 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법에 해당한다.
도 1-a는 난류가 발생된 지역에서의 풍력 발전 유닛을 나타내는 개념도이다. 난류강도(turbulence intensity)가 높은 지역에 설치된 풍력 발전 유닛의 경우, 운전 시 하중 증가로 인하여 기기의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
보다 상세하게는 난류에 따른 하중 변화로 블레이드(2) 등의 구조물에 진동이 발생하게 되고 이러한 진동은 구조적인 피로를 야기시킨다.
또한, 적절한 제어가 이루어 지지 않은 상태에서 난류강도가 설계 기준치를 초과할 경우 잦은 에러가 발생하게 되고 결과적으로 운전을 정지하게 되어 가동률이 낮아지는 문제점이 있다.
도 1-b는 풍속에 따른 난류강도(turbulence intensity)의 설계 기준을 나타낸다. 예를 들어 풍속 20m/s에서 설계 기준 난류강도(limit turbulence intensity, LTI, 이하 ‘제한난류강도(LTI)’라 한다.)는 약 0.175에 해당한다. 만약 풍속 20m/s 풍속하에서 별다른 제어가 이루어지지 않은 상태에서 약 0.25 정도의 난류가 발생된다면 제한 난류 강도를 크게 초과하게 되어 강한 진동이 발생하게 되며, 피로하중에 따라 풍력 발전 유닛의 수명 단축 및 각종 에러에 의한 발전 설비의 손상이 발생된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해소하기 위하여, 난류의 영향으로부터 풍력 발전 유닛을 안전하게 보호하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법은, 풍력 발전 유닛에 설치된 풍속 센서로부터 실시간 풍속(WS)을 측정하는 실시간 풍속 측정 단계, 상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 상기 실시간 풍속(WS)의 변화를 기반으로 난류강도(TI)를 정량화 하는 난류강도 도출 단계 및 상기 난류강도 도출 단계에서 도출된 난류강도(TI)를 기준으로 상기 풍력 발전 유닛을 운전속도를 감속 제어하는 운전제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 실시간 풍속(WS)의 표준편차(SD) 및 상기 실시간 풍속의 평균(AVE)을 계산하고, 상기 표준편차(SD)와 평균(AVE)의 비율로 난류강도(TI)를 도출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 난류강도를 기반으로 풍력 발전 유닛의 운전속도를 제어함으로써 설계치를 초과하는 강한 난류에 의해 발생되는 진동 및 에러로 인한 풍력 발전 유닛의 손상 및 수명 단축을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
난류강도에 따라 실시간으로 대처가 가능하며, 이에 따라 유닛의 수명증가로 발전량 증가가 가능하다.
또한, 난류강도가 높은 육상지역 또는 단지의 유닛 배치거리가 짧아 큰 후류 영향이 발생되는 경우의 풍력 발전 유닛의 설치에 어려움이 있었으나, 본 발명에 따른 제어 방법을 적용하게 될 경우, 보다 난류강도가 비교적 높은 육상지역에서도 용이한 입지 선정이 가능하며, 나아가 유닛 간 배치 거리를 좁히는 것 또한 가능하다 효과가 있다.
도 1-a는 난류가 발생된 지역에서의 풍력 발전 유닛을 나타내는 개념도이다.
도 1-b는 풍속에 따른 난류강도(turbulence intensity)의 설계 기준을 나타낸다.
도 2는 풍력 발전 유닛의 주요 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 난류강도를 기반으로 한 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동강도를 기반으로 한 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 난류강도 및 진동강도를 기반으로 한 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 난류강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
본 발명에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법은 풍력 발전 유닛에 설치된 풍속 센서로부터 실시간 풍속(WS)을 측정하는 실시간 풍속 측정 단계로부터 시작된다.
여기서, 상기 풍속 센서는 풍속을 측정하는 다양한 장치로 이루어질 수 있으며, 풍력 발전 유닛의 나셀(8)의 상부에 설치된 풍속계(6)를 활용하는 것 또한 고려할 수 있다.
상기 실시간 풍속 측정 단계에서 실시간 풍속(WS)이 측정되면, 실시간 풍속(WS)의 변화를 기반으로 난류강도(TI)를 정량화하는 난류강도 도출단계가 진행된다.
상기 난류강도 도출단계는 실시간 풍속 측정단계에서 측정된 실시간 풍속(WS)의 표준편차(SD) 및 상기 실시간 풍속의 평균(AVE)을 계산하고, 상기 표준편차(SD)와 평균(AVE)의 비율로 난류강도(TI)를 도출하게 된다.
즉, 난류강도(TI)는 난류의 변화 정도를 나타내는 표준편차(SD) 값에 비례할 뿐만 아니라, 평균 풍속(AVE) 값의 역수에 비례하게 된다. 표준편차(SD) 값이 커질수록 증가하며, 평균 풍속(AVE)이 커질수록 감소한다.
한편, 여기서 평균(AVE)이라 함은, 일정 시간 간격으로 측정된 실시간 풍속(WS)의 산술평균으로 도출될 수 있을 뿐만 아니라, 보다 의미 있는 평균값을 도출하기 위하여 추가로 각종 필터를 사용하여 도출될 수 있다.
먼저, low pass filter(저역 통과 필터)를 적용하는 것을 고려할 수 있다. 실시간 풍속(WS) 값에 대하여 low pass filter(저역 통과 필터)를 적용한 후 일정 값 이상의 실시간 풍속(WS) 값을 노이즈로 간주하여 무시하고 일정 값 이하의 실시간 풍속(WS)를 유효 범위로 간주하여 그 산술평균을 통하여 상기 평균(AVE)을 도출하는 것이다.
한편으로는, moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하는 것을 고려할 수 있다. 실시간 풍속(WS) 값에 대하여 moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하여 현 시점으로부터 일정 시간 이전의 실시간 풍속(WS) 값을 노이즈로 간주하여 무시하고, 현 시점으로부터 일정 시간 이내에 측정된 실시간 풍속(WS) 값을 유효 범위로 간주하여 그 산술평균을 통하여 상기 평균(AVE)을 도출하는 것이다.
그리고, 상기 표준편차(SD)를 도출함에 있어서도 low pass filter(저역 통과 필터) 또는 moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하는 것을 고려할 수 있다.
첫 번째로 low pass filter(저역 통과 필터)를 적용하는 것을 고려할 수 있다. 분산(V) 값에 대하여 low pass filter(저역 통과 필터)를 적용한 후 일정 값 이상의 분산(V) 값을 노이즈로 간주하여 무시하고 일정 값 이하의 분산(V) 값을 유효 범위로 간주하여 상기 유효 범위 내의 분산(V) 값을 기초로 상기 표준편차(SD)를 도출하는 것이다.
두 번째로 moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하는 것을 고려할 수 있다.
분산(V) 값에 대하여 moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하여 현 시점으로부터 일정 시간 이전에 측정된 실시간 풍속(WS) 값을 기초로 도출된 분산(V) 값을 노이즈로 간주하여 무시하고, 현 시점으로부터 일정 시간 이내에 측정된 실시간 풍속(WS) 값을 기초로 도출된 분산(V) 값을 유효 범위로 간주하여 상기 유효 범위 내의 분산(V) 값을 기초로 상기 표준편차(SD)를 도출하는 것이다.
low pass filter(저역 통과 필터) 또는 moving average filter(이동 평균 필터)를 적용하여 도출된 표준편차(SD) 값을 실효값(rms, root mean square)라 볼 수 있다.
한편, 상기 난류강도 도출단계에서 도출된 난류강도(TI)에 따라서 운전속도의 감속 제어 여부를 결정하게 되며, 이를 운전제어단계라 한다.
보다 구체적으로, 상기 운전제어단계의 이전에 제어 여부를 판단하는 단계로서, 난류강도 정상모드/제어모드 판단단계를 더 포함한다.
상기 난류강도 정상모드/제어모드는 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 이상인 경우 제어모드로 판단하며, 상기 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 미만인 경우 정상모드로 판단하고, 상기 제어모드에 해당하는 경우에만 상기 운전제어단계에 따라 블레이드(2)의 회전 속도를 감속 제어한다.
이는 제어의 효율을 높이기 위하여 일정 수준 이하의 난류강도는 무시하고, 유닛의 수명에 영향을 줄 수 있는 일정 수준 이상의 난류강도(TI)가 발생된 경우에만 운전제어단계가 발동되도록 하는 것이다.
한편, 상기 정상모드는 도 6에 도시된 바와 같이 다시 무응모드와 알람모드로 나눌 수 있다. 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 미만인 정상모드 내에서도 난류강도(TI)가 일정치 이상인 경우에는 알람모드를 적용하여 풍력 단지 운영자로 하여금 위험이 임박하였음을 경고하게 되며, 일정치 미만인 경우에는 무응모드를 적용하여 별도의 제어나 알람 없이 계속 풍력 발전 유닛을 운전하게 된다.
한편, 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 이상인 상기 제어모드에서도, 난류강도가 일정치 이상에 해당하여 극히 불안정한 경우 풍력 발전 장치를 완전히 정지시키는 정지모드가 적용되며, 난류강도(TI)가 일정치 미만인 경우에는 감속모드를 적용하여 풍력 발전 유닛의 블레이드 회전 속도를 점차 감소시키게 된다.
여기서 제어 여부의 기준이 되는 상기 제한난류강도은 설계 기준의 하나로서, 도 1-a에 도시된 바와 같이 실시간 풍속(WS)이 감소할수록 높아지며, 실시간 풍속이 증가할수록 낮아지는 경향을 가진다.
일 실시예로는 ‘제한난류강도(LTI) = A / 실시간 풍속(WS) + B’ 등 실시간 풍속(WS)에 반비례하는 형태의 식을 고려할 수 있다. 여기서 A, B는 설계 상수에 해당한다.
다른 한편으로는 ‘제한난류강도(LTI) = A / 실시간 풍속(WS)2 + B’ 등 실시간 풍속의 제곱, 세제곱에 반비례하는 형태의 식을 고려할 수도 있다.
제한난류강도(LTI)가 실시간 풍속(WS)에 반비례하는 것은 실시간 풍속의 클수록 풍력 발전 유닛이 난류의 영향으로부터 취약하기 때문이다.
다른 한편으로 상기 제한난류강도는 풍속에 따라 테이블화 된 형태로 미리 주어지는 것을 고려할 수 있으며, 풍력발전기 제어기에 저장되어 사용될 수 있다.
한편, 이상에서는 난류강도를 기반으로 한 풍력 발전 장치의 하중 감소 제어 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 난류강도를 기반으로 한 풍력 발전 장치의 하중 감소 제어 방법을 보완하기 위하여 진동강도 기반으로 하는 제어방법을 병행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동강도를 기반으로 한 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법을 나타내는 순서도에 해당한다.
먼저, 상기 풍력 발전 유닛은 일측에 진동 센서를 마련한다. 상기 일측이라 함은 풍력 발전기의 나셀(8) 내부, 블레이드(2) 내부, 타워 상부 등 효율적으로 진동을 감지할 수 있는 다양한 지점을 의미한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 진동센서에 의해 측정된 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(LVI) 이상인 경우 제어모드로 판단하며, 상기 진동센서에 의해 측정된 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(LVI) 미만인 경우 정상모드로 판단하고, 상기 제어모드에 해당하는 경우에만 블레이드(2)의 회전 속도를 감속 제어한다.
한편, 도 5는 난류강도에 따른 제어 방법을 보완하기 위하여 진동강도에 의한 제어를 병행하는 것을 나타내는 순서도에 해당한다.
상기 진동강도 정상모드/제어모드 판단단계는 상기 난류강도 정상모드/제어모드 판단단계의 오류를 보완하기 위한 안전장치로서, 상기 난류강도 정상모드/제어모드 판단단계에서 판단된 난류강도(TI)가 제한진동강도(LTI) 미만으로 판단된 경우에도, 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(VLI) 이상으로 판단되는 경우에는 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키게 된다.
한편, 진동강도(VI)는 단순히 실시간 진동의 크기 즉 진폭을 의미할 수 있으며, 제한진동강도(LVI)는 단순히 일정 이상의 진폭을 제한하는 것을 고려할 수 있다.
다른 한편으로는, 제한난류강도(LTI)와 마찬가지의 방식으로 도출하는 것 역시 고려할 수 있다. 즉, 실시간 진동(RV)을 측정하고, 그 평균값 및 표준편차를 이용하여 진동강도(VI)를 결정한다. 그리고, 제한진동강도(LVI)는 설계상에서 정해진 상수 C, D를 포함하는 ‘제한진동강도(LVI) = C / 실시간 진동(RV) + D’ 등 실시간 진동(RV)의 크기에 반비례하는 형태의 식으로 나타내어 지는 것을 고려할 수 있다.
다른 한편으로는 ‘제한진동강도(LVI) = C / 실시간 진동(RV)2 + D’ 등 실시간 진동(RV) 크기의 제곱, 세제곱에 반비례하는 형태의 식을 고려할 수도 있다.
또 다른 한편으로는 ‘제한진동강도(LVI) = C / 실시간 풍속(WS) + D’ 등 실시간 풍속에 반비례하는 형태의 식 또한 고려할 수 있다. 이 경우 실시간 풍속(WS)이 클수록 낮은 제한진동강도(LTI) 값을 설정하게 됨으로써, 고속 회전 시 진동에 따른 운전 불안정성을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 최종 단계인 상기 운전제어단계는 구체적으로 상기 제어모드, 즉 감속모드 또는 정지모드에 해당한 경우 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키거나 정지시키는 단계이다.
이하에서는 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키는 방식을 살펴보기로 한다.
풍력 발전 유닛의 출력은, 출력(P) = 회전력(토크) X 시간당 회전수(블레이드 회전 속도), 와 같은 상관관계를 가진다.
블레이드의 회전 속도를 감속시키기 위하여는 i) 출력(P)가 일정한 전제에서 회전력(토크)를 증가시키는 것, ii) 발전기 회전력(토크)가 일정한 전제에서 출력(P)를 감소시키는 것, iii) 상기 회전력(토크)를 증가시키는 동시에 출력을 감소시키는 것, 세가지를 고려할 수 있다.
먼저, 상기 i)의 경우 전체 출력(P)을 유지 시킨 상태, 즉 블레이드 피치 앵글 유지한 상태에서, 발전기의 회전자 부하를 증가시켜 결과적으로 발전기 회전력(토크)을 증가시키고 결과적으로 동일 출력(P)에서 블레이드 회전 속도를 감소시키는 것을 고려할 수 있다.
그리고, ii)의 경우 발전기의 회전자 부하를 유지시켜 발전기 회전력(토크)를 유지한 상태에서 피치 앵글을 조절하고 결과적으로 출력(P)를 감소시켜 블레이드의 회전 속도를 감소시키는 것이다.
마지막으로, iii)의 경우 발전기 회전자의 부하를 증가시켜 발전기 회전력(토크)를 증가시킴과 동시에 블레이드 피치각도를 조절하여 출력을 감소시킴으로써 블레이드 회전속도를 감소를 가중시키는 것이다.
한편, 상기 i) 내지 iii)와 더불어 iv) 허브(1)와 나셀(8) 프레임 사이에 마련되어 상호간을 고정시키는 허브 브레이크를 통하여 블레이드(2)의 회전 속도를 추가로 감속시키는 것 또한 고려할 수 있으며, 다른 한편으로는, v) 허브(1)와 발전기(5) 사이의 마련되어 발전기(5)로 블레이드(2)의 회전력을 전달하는 샤프트(3)를 감속시키는 샤프트 브레이크를 통하여 블레이드(2)의 회전 속도를 추가로 감속시키는 것을 고려할 수 있다.
나아가, iv) 및 v) 의 경우는 정지모드에 있어서 블레이드를 완전히 정지시키는 역할을 수행한다. 물론 정지모드로 판단된 경우에도 상기 감속모드와 같이 i) 내지 v) 의 블레이드 감속이 먼저 수행되고 일정 이하의 블레이드 회전 속도에 도달하였을 때 iv) 및 v) 방식을 적용하여 완전히 정지시키게 된다.
한편, 정지모드로 판단되어 정지를 목적으로 감속되는 과정에서도, 난류강도(TI)가 정상모드 또는 감속모드 정도로 다시 판단된 경우에는 정지모드에서 벗어나 정상모드 또는 감속모드로 전환된다.
또한, 완전히 정지된 상태에서는 난류강도(TI)가 정지모드에 해당하는 정도를 벗어나게 되면 재가동된다.
보다 포괄적으로 상술한 각 단계는 일정 시간 간격으로 반복적으로 수행된다. 상기 제어모드에 따른 운전제어단계 이후에도 상술한 실시간 풍속 측정단계는 일정시간 간격으로 무한 반복되며, 난류강도 도출단계 및 정상모드/제어모드 판단단계를 거치고 정상모드로 판단된 경우, 제어모드를 탈피하여, 즉 감속 또는 정지제어에서 벗어나, 실시간 풍속에 대응하는 회전속도로 다시 블레이드의 회전이 가속된다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다고 할 것이다. 아울러, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.
이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예는 물론, 본 발명에 기존의 공지기술을 단순 주합하거나, 본 발명을 단순 변형한 실시 또한, 당연히 본 발명의 권리 범위에 해당한다고 보아야 할 것이다.
1: 허브
2: 블레이드
3: 샤프트
4: 기어박스
5: 발전기
6: 풍속계
7: 풍향계
8: 나셀
9: 타워
WS: 실시간풍속
SD: 표준편차
V: 분산
AVE: 평균
TI: 난류강도
LTI: 제한난류강도
RV: 실시간 진동
VI: 진동강도
LVI: 제한진동강도
A, B, C, D: 설계상수

Claims (14)

  1. 풍력 발전 유닛에 설치된 풍속 센서로부터 실시간 풍속(WS)을 측정하는 실시간 풍속 측정 단계 및
    상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 상기 실시간 풍속(WS)의 변화를 기반으로 난류강도(TI)를 정량화 하는 난류강도 도출 단계
    상기 난류강도 도출 단계에서 도출된 난류강도(TI)를 기준으로 상기 풍력 발전 유닛을 운전속도를 감속 제어하는 운전제어단계를 포함하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 난류강도 도출 단계는, 상기 실시간 풍속 측정 단계에서 측정된 실시간 풍속(WS)의 표준편차(SD) 및 상기 실시간 풍속(WS)의 평균(AVE)을 도출하고, 상기 표준편차(SD)와 평균(AVE)의 비율로 난류강도(TI)를 도출하는 것 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 평균(AVE)은,
    상기 실시간 풍속(WS) 값에 대하여, 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 이동 평균 필터(moving average filter)를 적용하여 도출되는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 표준편차(SD)는,
    상기 실시간 풍속(WS)의 분산(V) 값에 대하여, 저역 통과 필터(low pass filter) 또는 이동 평균 필터(moving average filter)를 적용하여 도출되는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 풍속 센서는 풍력 발전 유닛의 나셀(8)의 상부에 설치된 풍속계(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 이상인 경우 제어모드로 판단하며,
    상기 난류강도(TI)가 제한난류강도(LTI) 미만인 경우 정상모드로 판단하고,
    상기 제어모드에 해당하는 경우에만 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키거나 정지시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 난류강도 정상모드/제어모드 판단단계를 포함하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정상모드는,
    난류강도(TI)가 일정치 이상인 경우 알람을 울리거나 표시하여 운영자에게 경고를 알리는 알람모드 및
    난류강도(TI)가 상기 일정치 이하인 경우 추가적인 제어를 수행하지 않는 무응모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어모드는,
    난류강도가 일정치 이상인 경우 블레이드의 회전을 완전히 정지시키는 정지모드 및
    난류강도가 상기 일정치 이하인 경우 블레이드의 회전속도를 감속시키는 감속모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제한난류강도는 실시간 풍속(WS)이 감소할수록 높아지며 실시간 풍속이 증가할수록 낮아지는 것으로서, ‘제한난류강도(LTI) = A / 실시간 풍속(WS) + B’의 식을 포함하는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 풍력 발전 유닛은 일측에 진동 센서를 마련하고,
    상기 진동센서에 의해 측정된 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(LVI) 이상인 경우 제어모드로 판단하며, 상기 진동센서에 의해 측정된 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(LVI) 미만인 경우 정상모드로 판단하고, 상기 제어모드에 해당하는 경우에만 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키거나 정지시키는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 진동강도 정상모드/제어모드 판단단계를 더 포함하되,
    상기 진동강도 정상모드/제어모드 판단단계는, 상기 난류강도 정상모드/제어모드 판단단계에서 판단된 난류강도(TI)가 제한진동강도(LTI) 미만으로 판단된 경우에도, 상기 진동강도(VI)가 제한진동강도(VLI) 이상으로 판단되는 경우에는 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키거나 정지시키는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 운전제어단계는, 블레이드(2)의 피치를 조절하여 출력(P)를 감소시킴으로써 을 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서, 발전기(5) 회전자의 부하를 증가시켜 발전기(5)의 회전력(토크)를 증가시킴으로써 블레이드(2)의 회전 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 운전제어단계는, 허브(1)와 나셀(8)의 프레임 사이에 마련되어 상호간을 고정시키는 허브 브레이크를 통하여 블레이드(2)의 회전 속도를 추가로 감속시키거나 정지시키는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 운전제어단계는, 허브(1)와 발전기(5) 사이의 마련되어 발전기(5)로 블레이드(2)의 회전력을 전달하는 샤프트(3)를 감속시키는 샤프트 브레이크를 통하여 블레이드(2)의 회전 속도를 감속시키거나 정지시키는 것을 특징으로 하는 난류 강도에 따른 풍력 발전 유닛의 하중 감소 제어 방법.
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