KR20150122848A - 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 및 시뮬레이션 방법 - Google Patents
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Abstract
풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 및 시뮬레이션 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법은, 풍력-파력 복합 발전의 모델을 획득하고, 모델에서 모델 차수를 축소시킨다. 이에 의해, 모델링해야 할 다차원의 제어 요소를 감소시키되 영향력이 강한 요소들은 남겨두어 시스템 입출력 표현인 전달함수를 실제 시스템과 근사하게 하면서도, 시뮬레이션에서 연산 부하를 줄일 수 있게 된다.
Description
본 발명은 모델링 및 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 및 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
실제 시스템에 알고리즘을 도입함에 앞서, 사전 검증을 위해 시뮬레이터를 구성하여 예측 불가능한 자연에너지에 기반한 신재생 에너지 발전 시스템을 임의 환경에서 모의 운전하여 시스템 효율향상에 기여할 수 있다.
하지만, 시뮬레이터 내부에 기계적·전기적 모델링된 복합 발전 시스템은 대형화에 따라 연산부하가 기하급수적으로 증가하고 있다. 설비용량 증가에 따라 발전설비 구조물 또한 대형화에 따른 점, 발전시스템의 지능화에 따른 점으로 인한 연산 부하 증가를 해결하기 위한 간소화 기법이 존재하나 구조 및 토목 관점에서의 기법이거나 시스템 안정성에 필요한 요소가 생략 가능한 점 등으로 인해 발전시스템에서 사용하기 어려운 점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 시뮬레이션에서 연산 부하를 줄이기 위한 방안으로, 풍력-파력 복합 발전 모델에서 모델 차수를 축소시키는 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 및 시뮬레이션 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법은, 풍력-파력 복합 발전의 모델을 획득하는 단계; 및 상기 모델에서, 모델 차수를 축소시키는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 축소 단계는, 상기 모델에서, 민감도가 기준 이하인 둔감 변수를 파악하는 단계; 및 상기 둔감 변수를 상기 모델에서 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법은, 상기 모델에서 병렬 처리가 가능한 프로세스들을 선별하는 단계; 및 상기 선별단계에서 선별된 프로세스들이 병렬 처리되도록 상기 모델의 구성을 변환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 모델링해야 할 다차원의 제어 요소를 감소시키되 영향력이 강한 요소들은 남겨두어 시스템 입출력 표현인 전달함수를 실제 시스템과 근사하게 하면서도, 시뮬레이션에서 연산 부하를 줄일 수 있게 된다.
또한, 시뮬레이터 내부 실행 모델에서 오류 방지로 인한 다운 타임 절감, 시스템 신뢰도 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전의 모델링 및 시뮬레이션 시스템의 블럭도, 그리고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전의 모델링 및 시뮬레이션 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전의 모델링 및 시뮬레이션 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전의 모델링 및 시뮬레이션 시스템의 블럭도이다.
본 발명의 실시예에 따른 모델링 및 시뮬레이션 시스템은, 기계적·전기적으로 모델링된 복합 발전 시스템을 간소화된 시뮬레이션 환경에서 검증하기 위한 시스템이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모델링 및 시뮬레이션 시스템은, 검증된 모델을 복합 발전 운영 시스템에 주기적으로 반영하여, 시스템의 신뢰성, 안정성 그리고 신속성을 확보한다.
본 발명의 실시예에 따른 모델링 및 시뮬레이션 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 모델 획득부(110), 모델 간소화부(120), 모델 저장부(130), 시뮬레이터(140) 및 모델 반영부(150)를 포함한다.
모델 획득부(110)는 풍력-파력 복합 발전 시스템에 대한 모델을 획득한다. 모델 획득은 저장 매체로부터 모델을 읽어들이거나, 네트워크를 통해 모델을 수신하는 방법 등으로 가능하다.
모델 간소화부(120)는 모델 획득부(110)가 획득한 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 간소화시킨다. 모델 간소화부(120)는 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 모델 차수를 축소시키는 방법에 의해 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 간소화시킨다.
이를 위해, 모델 간소화부(120)는 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델의 변수들의 민감도를 분석하고, 둔감 변수들을 파악한다. 둔감 변수는, 민감도가 기준 이하인 변수들이다.
모델 간소화부(120)는 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 둔감 변수들을 제거한다. 이에 의해, 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에는 민감 변수들만이 남게 된다.
민감 변수는, 민감도가 기준을 초과하는 변수들이다. 모델 간소화부(120)는 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 민감 변수들만을 남겨, 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 간소화시키는 것으로 이해할 수도 있다.
민감 변수와 둔감 변수를 분류하는 기준은 정해진 것은 아니다. 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에 따라 가변적이며, 필요에 따라 적정한 기준을 적용하는 것이 가능하다.
한편, 모델 간소화부(120)는 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 병렬 처리가 가능한 프로세스들을 선별한다. 선별된 프로세스들에 대해, 모델 간소화부(120)는 이들이 병렬 처리되도록 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델의 구성을 변환한다.
모델 저장부(130)에는 모델 간소화부(120)에 의해 간소화된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델이 저장된다.
시뮬레이터(140)는 모델 저장부(130)에 저장된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 시뮬레이션하고, 그 결과를 모델 반영부(150)에 제공한다.
시뮬레이션 결과가 양호한 경우, 모델 반영부(150)는 모델 획득부(110)가 획득한 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 실제 풍력-파력 복합 발전 시스템에 반영한다.
도 1에 도시된 모델링 및 시뮬레이션 시스템에 의해 풍력-파력 복합 발전의 모델링 간소화, 시뮬레이션 및 실제 시스템에 반영이 이루어지는 과정에 대해, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력-파력 복합 발전의 모델링 및 시뮬레이션 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 모델 획득부(110)는 풍력-파력 복합 발전 시스템에 대한 모델을 획득한다(S210).
모델 간소화부(120)는 S210단계에서 획득된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 변수들의 민감도를 분석하고(S220), 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 둔감 변수들을 제거한다(S230).
한편, 모델 간소화부(120)는 S210단계에서 획득된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델에서 병렬 처리가 가능한 프로세스들을 선별하고(S240), 선별된 프로세스들이 병렬 처리되도록 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델의 구성을 변환한다(S250).
이에 의해, 모델 저장부(130)에는 간소화된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델이 저장되고(S260), 시뮬레이터(140)는 모델 저장부(130)에 저장된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 시뮬레이션한다(S270).
S270단계에서의 시뮬레이션 결과가 양호한 경우(S280-Y), 모델 반영부(150)는 S210단계에서 획득된 풍력-파력 복합 발전 시스템 모델을 실제 풍력-파력 복합 발전 시스템에 반영한다(S290).
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 모델 획득부
120 : 모델 간소화부
130 : 모델 저장부 140 : 시뮬레이터
150 : 모델 반영부
130 : 모델 저장부 140 : 시뮬레이터
150 : 모델 반영부
Claims (3)
- 풍력-파력 복합 발전의 모델을 획득하는 단계; 및
상기 모델에서, 모델 차수를 축소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 축소 단계는,
상기 모델에서, 민감도가 기준 이하인 둔감 변수를 파악하는 단계; 및
상기 둔감 변수를 상기 모델에서 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 모델에서 병렬 처리가 가능한 프로세스들을 선별하는 단계; 및
상기 선별단계에서 선별된 프로세스들이 병렬 처리되도록 상기 모델의 구성을 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 방법.
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| KR1020140048696A KR20150122848A (ko) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 풍력-파력 복합 발전에서의 모델링 및 시뮬레이션 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20180043893A (ko) * | 2016-10-20 | 2018-05-02 | 포항공과대학교 산학협력단 | 위치 제어형 파력발전을 위한 시뮬레이션 장치 및 그 방법 |
| CN110795889A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-02-14 | 张磊 | 基于深度学习对风力发电系统进行仿真的仿真确认方法 |
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