KR20160060429A - Apparatus for pitch controlling of the wind turbine and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pitch control apparatus of a wind turbine and a method thereof, which estimate a gust based on wind information of an adjacent wind turbine in a wind plant and previously control a pitch when the gust is estimated, thereby assuring stability of the wind turbine. The present invention relates to an apparatus for controlling a pitch in each wind turbine in a wind plant formed by grouping a plurality of wind turbines, wherein each of the wind turbines implements the pitch control apparatus of the wind turbine comprising: a communications unit receiving the wind information from other wind turbine through communications; a wind speed data extraction unit extracting wind speed data from the received wind information; a gust arrival time estimation unit estimating gust arrival time based on the extracted wind speed data and information on a distance from the wind turbine which has transmitted the wind information prestored in a memory; and a pitch control unit controlling a pitch of a rotor according to the gust arrival time estimated by the gust arrival time estimation unit.

Description

풍력발전기의 피치 제어장치 및 그 방법{Apparatus for pitch controlling of the wind turbine and method thereof}[0001] APPARATUS FOR PITCH CONTROL OF WIND POWER GENERATOR AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 풍력발전기의 피치(pitch) 제어에 관한 것으로, 특히 풍력 단지 내에서 다른 풍력발전기의 바람 정보를 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍 예상시 사전에 피치를 제어함으로써 풍력발전기의 안전성을 확보할 수 있도록 한 풍력발전기의 피치 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a pitch control of a wind turbine generator, and more particularly, to a wind turbine generator that estimates a wind turbine based on wind information of another wind turbine generator in a wind turbine, And to a method of controlling the pitch of a wind turbine generator.

풍력발전기란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 장치를 말하며, 크게 로터(rotor), 나셀(nacelle) 및 타워(tower)로 대별된다. A wind turbine is a device that converts wind energy into mechanical energy using various types of windmills and drives the generator with the mechanical energy to obtain electric power. The wind turbine is mainly composed of a rotor, a nacelle and a tower, .

로터는 바람에 의해 회전되는 날개이고, 나셀은 로터의 회전에 의해 얻어지는 회전 운동 에너지를 전기에너지로 변환하는 역할을 하는 것으로서 증속기(gearbox), 발전기(generator), 제어기(controller) 등 다양한 부품을 포함하며, 타워는 지면에 설치되어 로터 및 나셀을 지지하는 역할을 한다.The rotor is a wing that rotates by the wind. The nacelle converts the rotational kinetic energy obtained by the rotation of the rotor into electric energy. It is used for various parts such as a gearbox, a generator, a controller, And the tower is installed on the ground to support the rotor and the nacelle.

이러한 풍력발전기는 무한정의 청정에너지인 바람을 동력원으로 하므로 기존의 화석 연료나 우라늄 등을 이용한 발전 방식과 달리 발열에 의한 열 공해나 대기오염 그리고 방사능누출 등과 같은 문제가 없는 무공해 발전방식이다.This wind power generator is a pollution-free power generation method that does not cause problems such as heat pollution, air pollution, and radiation leakage due to heat generation unlike a conventional power generation method using fossil fuel or uranium since wind power is an infinite clean energy.

이러한 풍력발전기의 동적 제어는 발전기의 회전수 및 출력을 고려하여 피치 제어를 수행하는 것이 일반적이다. 발전기의 회전수 및 출력을 고려하는 동적 제어 방식이므로, 순간적인 돌풍(풍속의 급속한 변화)은 예측하지 못한다.The dynamic control of such a wind turbine is generally performed by taking the rotational speed and the output of the generator into consideration. Since it is a dynamic control system that considers the number of revolutions and the output of the generator, instantaneous gusts (rapid change in wind speed) can not be predicted.

한편, 풍력발전기에서 가변발전을 위한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2010-0069045호(2010.06.24. 공개)에 개시되었다.On the other hand, a conventional technique for variable power generation in a wind power generator is disclosed in the following Patent Document 1: Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0069045 (published on June 24, 2010).

<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 풍차부, 주축, 발전기로 이루어진 풍력발전장치에, 주축의 회전력을 복수 개의 발전기에 각각 독립적으로 전달하는 복수의 동력전달부를 포함하고, 풍속증감에 따른 주축의 회전속도 변화에 대응하여 발전기가 하나 이상 가변적으로 발전을 한다. 풍속의 변환에 따라 발전량이 가변적으로 조절될 수 있기 때문에 바람의 에너지를 최대한 이용할 수 있어 발전효율이 증대됨과 함께 주축의 회전속도가 풍속에 따라 제어되기 때문에 예상치못한 태풍이나 돌풍 시에도 과도한 회전으로 인한 장치의 파손을 예방한다.
The prior art disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of power transmission units for independently transmitting the rotational force of the main shaft to each of the plurality of generators in a wind turbine generator composed of a windmill, a main shaft and a generator. In response to the change in the rotational speed, the generator generates more than one variable. Since the power generation amount can be variably controlled according to the change of the wind speed, the energy of the wind can be utilized to the maximum, so that the power generation efficiency is increased and the rotation speed of the main shaft is controlled according to the wind speed. Prevent damage to the unit.

대한민국 공개특허 공개번호 10-2010-0069045호(2010.06.24. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2010-0069045 (published on June 24, 2010)

그러나 상기와 같은 일반적인 풍력발전기 및 종래기술은 발전기의 회전수 및 출력을 고려하여 동적 제어를 하는 방식이므로, 순간적인 돌풍(풍속의 급속한 변화)에 대해 대응할 수 없는 단점이 있으며, 이로 인해 돌풍에 대한 하중을 감내해야하고 결과적으로 터빈의 기계/전기적인 안전성을 장담할 수 없는 단점을 유발하였다.However, since the conventional wind turbine generator and the conventional turbine generator are dynamically controlled in consideration of the number of revolutions and the output of the generator, there is a disadvantage in that it can not cope with instantaneous gusts (rapid change in wind speed) And the mechanical and electrical safety of the turbine can not be assured as a result.

본 발명의 목적은 상기와 같은 일반적인 풍력발전기 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 풍력 단지 내에서 다른 풍력발전기의 바람 정보를 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍 예상시 사전에 피치를 제어함으로써 풍력발전기의 안전성을 확보할 수 있도록 한 풍력발전기의 피치 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a general wind turbine generator and a wind turbine generator which are capable of predicting a wind turbine based on wind information of another wind turbine in a wind turbine, And to provide a pitch control apparatus and method for a wind turbine generator that can secure the safety of the wind turbine generator by controlling the pitch.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어장치는 복수의 풍력발전기가 그룹화된 풍력 단지 내에서 각각의 풍력발전기에서 피치를 제어하는 장치로서, 상기 각각의 풍력발전기는 통신을 통해 다른 풍력발전기로부터 바람 정보를 수신하는 통신부; 상기 수신한 바람 정보로부터 풍속 데이터를 추출하는 풍속 데이터 추출부; 상기 추출한 풍속 데이터와 메모리에 기저장된 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 돌풍 도달시간을 예측하는 돌풍 도달시간 예측부; 상기 돌풍 도달시간 예측부에서 예측한 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 피치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a pitch control apparatus for a wind turbine according to the present invention is an apparatus for controlling a pitch in each wind turbine in a wind turbine group in which a plurality of wind turbines are grouped, A communication unit for receiving wind information from another wind turbine generator through communication; A wind speed data extracting unit for extracting wind speed data from the received wind information; A blast arrival time predicting unit for predicting the blast arrival time on the basis of the extracted wind speed data and the distance information between the wind power generator and the wind power generator that has transmitted the wind information previously stored in the memory; And a pitch control section for controlling the pitch of the rotor in accordance with the blast arrival time predicted by the blast arrival time predicting section.

상기에서 풍속 데이터 추출부는 수신한 바람 정보에 포함된 풍향 및 풍속 데이터를 추출하고, 추출한 풍향 정보를 기준으로 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 전단에 위치하는지 후단에 위치하는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.The wind speed data extracting unit extracts the wind direction and wind speed data included in the received wind information and determines whether the wind power generator transmitting the wind information based on the extracted wind direction information is located at the front end or the rear end.

상기에서 돌풍 도달시간 예측부는 하기의 수식에 의해 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 것을 특징으로 한다.In the above, the blast arrival time predicting unit predicts the expected blast arrival time by the following expression.

예상 돌풍 도달시간 = D/VWEstimated blast arrival time = D / VW

여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.

상기에서 피치 제어부는 예상 돌풍 도달시간 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍으로 인한 하중의 영향을 줄이는 것을 특징으로 한다.The pitch control unit controls the pitch of the rotor before the estimated arrival time of the blast to reduce the influence of the blast caused by the blast.

또한, 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어장치는 풍속 및 풍향을 검출하는 풍속/풍향 검출부를 더 포함하고,The pitch controller of the wind power generator according to the present invention further includes a wind speed / wind direction detecting unit for detecting the wind speed and the wind direction,

상기 피치 제어부는 피치 제어를 수행한 후 상기 풍속/풍향 검출부를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어하는 것을 특징으로 한다.The pitch control unit controls the pitch control to restore the pitch control to the previous pitch state if the wind speed detected through the wind speed / direction detecting unit is in a state prior to the blast.

상기 피치 제어부는 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
The pitch control unit may perform the pitch control by extending the expected wind reaching time for a certain period of time, if no gust is sensed until the expected gust discharge time is reached after performing the pitch control.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법은 (a) 바람 데이터가 수신되는지를 확인하는 단계; (b) 바람 데이터 수신시 바람 데이터에 포함된 풍속 데이터를 추출하는 단계; (c) 바람 데이터를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 추출하는 단계; (d) 추출한 풍속 데이터와 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 단계; (e) 상기 예측한 예상 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pitch control method for a wind turbine, including: (a) confirming whether wind data is received; (b) extracting wind speed data included in wind data upon receiving wind data; (c) extracting distance information from the wind turbine generator to which the wind data is transmitted; (d) predicting a predicted blast arrival time based on the extracted wind speed data and distance information between the wind turbine generator and the wind turbine generator; (e) controlling the pitch of the rotor in accordance with the predicted expected blast arrival time.

또한, 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법은 (f) 풍속/풍향을 검출하는 단계; (g) 검출한 풍속을 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍이 예상되면 풍속/풍향에 따른 바람 정보를 생성하여 주변 풍력발전기(터빈)에 바람 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, a pitch control method for a wind power generator according to the present invention includes the steps of: (f) detecting a wind speed / direction; (g) estimating a gust based on the detected wind speed, and generating wind information according to the wind speed / wind direction when wind gust is expected, and transmitting wind information to the peripheral wind power generator (turbine).

상기에서 (d)단계는 하기의 수식에 의해 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 것을 특징으로 한다.The step (d) above is characterized by predicting the predicted blast arrival time by the following equation.

예상 돌풍 도달시간 = D/VWEstimated blast arrival time = D / VW

여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.

상기에서 (e)단계는 예상 돌풍 도달시간 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍으로 인한 하중의 영향을 줄이는 것을 특징으로 한다.In the step (e), the pitch of the rotor is controlled before the anticipated blast reaching time to reduce the influence of the blast due to the blast.

상기에서 (e)단계는 피치 제어를 수행한 후 풍속/풍향 검출부를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the step (e), when the wind speed detected through the wind speed / direction detecting unit after the pitch control is in the pre-wind forecasting state, the pitch control is controlled to restore the pitch control to the previous pitch state.

상기에서 (e)단계는 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
In the step (e), when the blast is not detected until the anticipated blast expected arrival time after performing the pitch control, the anticipated arrival time of the blast is extended for a predetermined time to perform the pitch control.

본 발명에 따르면 풍력발전단지에서 인접 풍력발전기의 바람 정보를 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍 예상시 사전에 피치를 제어함으로써 돌풍으로부터 풍력발전기의 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, there is an advantage in that a wind turbine can be predicted based on wind information of an adjacent wind turbine in a wind turbine, and safety of a wind turbine can be ensured from gust by controlling pitch in advance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전기의 피치 제어장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에서 풍속이 급변하는 것을 판단하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명에서 돌풍 예상 도달 시간을 산출 예시도,
도 4는 본 발명에서 피치 제어 타이밍도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법을 보인 흐름도.
1 is a block diagram of a pitch controller of a wind turbine according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is an exemplary diagram for judging that the wind speed rapidly changes in the present invention,
FIG. 3 is an exemplary view for calculating a predicted arrival time of a blast in the present invention,
4 is a timing chart of pitch control in the present invention,
5 is a flow chart illustrating a pitch control method of a wind turbine in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전기의 피치 제어 장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a pitch controller and method of a wind turbine generator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전기의 피치 제어장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a pitch controller of a wind power generator according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전기의 피치 제어장치(10)는 통신부(11), 풍속 데이터 추출부(12), 메모리(13), 돌풍 도달시간 예측부(14), 피치 제어부(15), 풍속/풍향 검출부(16)를 포함한다.The pitch controller 10 of the wind turbine according to the preferred embodiment of the present invention includes a communication unit 11, a wind speed data extracting unit 12, a memory 13, a blast arrival time predicting unit 14, a pitch control unit 15, And a wind speed / direction detector 16.

이러한 구성을 갖는 풍력발전기는 풍력발전기가 그룹화된 풍력 단지 내에서의 풍력발전기를 의미한다.A wind turbine generator having such a configuration means a wind turbine generator in a wind turbine group where wind turbine generators are grouped.

상기 통신부(11)는 통신을 통해 다른 풍력발전기로부터 바람 정보(바람 데이터)를 수신하거나, 다른 풍력발전기에 바람 정보를 전송하는 역할을 한다.The communication unit 11 receives wind information (wind data) from another wind turbine generator through communication or transmits wind information to another wind turbine generator.

상기 풍속 데이터 추출부(12)는 수신한 바람 정보로부터 풍속 데이터를 추출하는 역할을 한다. 이러한 풍속 데이터 추출부(12)는 수신한 바람 정보에 포함된 풍향 및 풍속 데이터를 추출하고, 추출한 풍향 정보를 기준으로 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 전단에 위치하는지 후단에 위치하는지를 판단하는 것이 바람직하다.The wind speed data extracting unit 12 extracts wind speed data from the received wind information. The wind speed data extracting unit 12 extracts wind direction and wind speed data included in the received wind information and determines whether the wind power generator that transmitted the wind information based on the extracted wind direction information is located at the front end or the rear end Do.

상기 돌풍 도달시간 예측부(14)는 상기 추출한 풍속 데이터와 메모리(13)에 기저장된 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 돌풍 도달시간을 예측하는 역할을 한다. The blast arrival time predicting unit 14 predicts the blast arrival time on the basis of the extracted wind speed data and the distance information between the wind power generator which transmitted the wind information previously stored in the memory 13 and the wind power generator.

상기 풍속/풍향 검출부(16)는 풍속 및 풍향을 검출하는 역할을 한다.The wind speed / direction detecting unit 16 detects the wind speed and the wind direction.

상기 피치 제어부(15)는 상기 풍속 도달시간 예측부(14)에서 예측한 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 역할을 한다. 이러한 피치 제어부(15)는 예상 돌풍 도달시간 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍으로 인한 하중의 영향을 줄이는 것이 바람직하다. 아울러 피치 제어부(15)는 피치 제어를 수행한 후 상기 풍속/풍향 검출부(16)를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어하며, 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달 시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행한다.The pitch control unit 15 controls the pitch of the rotor according to the predicted wind arrival time predicted by the wind arrival time predicting unit 14. It is preferable that the pitch control unit 15 controls the pitch of the rotor before the anticipated blast reaching time to reduce the influence of the blast caused by the blast. In addition, the pitch control unit 15 controls the pitch control to restore the pitch control to the previous pitch state if the wind speed detected through the wind speed / direction detecting unit 16 is in the state before the gust prediction, and performs the pitch control If the blast is not detected until the predicted arrival time of the blast wave, the pitch control is performed by extending the blast expected arrival time for a predetermined time.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력발전기의 피치 제어 장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The pitch controller of the wind turbine according to the preferred embodiment of the present invention will now be described in detail.

먼저, 풍력발전단지에서 각각의 풍력발전기는 풍속/풍향 검출부(16)를 통해 풍속 및 풍향을 검출한다. 여기서 풍속 및 풍향 검출은 통상의 풍속 센서 및 풍향 센서를 이용하는 것이 바람직하다. 풍향 센서는 풍차형 자동기록 풍속 풍향계나 초음파 풍속 풍향계를 주로 사용한다. 풍속 센서는 비드형 서미스터(NTC)에 일정한 전류를 흘려 자기가열시켜 놓았을 때, 그 동작온도는 주위의 풍속에 따른 값을 취한다. 이 온도에 따른 NTC의 저항변화를 휘스톤 브리지로 검출함으로써 풍속을 측정할 수 있는 서미스터형 풍속 센서를 이용할 수 있다. First, in the wind power generation complex, each of the wind turbines detects the wind speed and the wind direction through the wind speed / direction detector 16. Here, it is preferable to use a normal wind speed sensor and a wind direction sensor to detect the wind speed and the wind direction. The wind direction sensor is mainly used for wind record type automatic record wind speed vane and ultrasonic wind speed vane. When the wind speed sensor is self-heated by flowing a constant current to a bead type thermistor (NTC), its operating temperature takes a value according to the surrounding wind speed. A thermistor type wind speed sensor capable of measuring the wind speed can be used by detecting the resistance change of the NTC according to this temperature with the Wheatstone bridge.

이렇게 검출되는 풍속 및 풍향 검출 값은 피치 제어부(15)에 전달되며, 피치 제어부(15)는 전달되는 풍속을 분석하여 풍속이 풍력발전기의 안전성에 영향을 미칠 수준으로 급변하는지를 확인한다. 도 2는 풍속이 급변하는지를 검출하기 위한 예시도이다. 시간에 따른 풍속의 변화를 보아, 짧은 시간에 이전 대비 풍속이 많이 높아진 경우에는 돌풍 같이 풍속이 급변한 것으로 판단한다.The wind speed and wind direction detection values thus detected are transmitted to the pitch controller 15, and the pitch controller 15 analyzes the wind speed to check whether the wind speed suddenly changes to affect the safety of the wind turbine. 2 is an exemplary diagram for detecting whether the wind speed rapidly changes. When the wind speed changes with time, it is judged that the wind speed rapidly changes like a blast wind when the wind speed becomes higher compared to the previous time in a short time.

풍속이 급변한 것으로 판단되면, 피치 제어부(15)는 이러한 바람 정보를 다른 풍력발전기에 전달하기 위해 바람 정보를 생성하고, 이를 통신부(11)를 통해 주변 풍력발전기에 전송한다. 여기서 바람 정보에는 풍속, 풍향 데이터, 자신의 풍력발전기 식별정보를 포함할 수 있다. 풍력발전기 식별정보는 풍력발전기간의 거리 정보를 추출하기 위한 정보로 사용될 수 있다. 여기서 다른 풍력발전기와는 통신부(11)를 통해 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크를 구현한다, 통신부(11)는 로컬 네트워크, 디지털/아날로그 입출력 장치 등을 포함할 수 있다. 필요에 따라 무선 통신으로 네트워크를 구현하는 것도 가능하다.If it is determined that the wind speed is rapidly changed, the pitch controller 15 generates wind information for transmitting the wind information to the other wind turbine generator, and transmits the wind information to the peripheral wind turbine generator through the communication unit 11. Here, the wind information may include wind velocity, wind direction data, and own wind turbine generator identification information. Wind turbine identification information can be used as information for extracting distance information of wind power generation period. Here, the other wind turbine generator implements a network capable of transmitting and receiving data through the communication unit 11. The communication unit 11 may include a local network, a digital / analog input / output device, and the like. It is also possible to implement a network by wireless communication as required.

이렇게 풍속이 급변하는 것을 특정 풍력발전기가 검출하면, 이를 주변의 다른 풍력발전기에 전파하여 해당 풍력발전기가 돌풍과 같은 상황에 미리 대비할 수 있도록 한다. 통상, 풍력발전단지의 복수 풍력발전기는 동일한 위치에 설치되지 않으며, 풍향 기준으로 앞쪽에 위치한 풍력발전기가 맞은 유동을 뒤쪽에 위치한 풍력발전기가 일정 시간 후에 겪을 가능성이 매우 높다.When the wind turbine detects a sudden change in the wind speed, it propagates the wind turbine to other wind turbines around the wind turbine so that the wind turbine can prepare for a situation such as a blast. Generally, a plurality of wind turbines of a wind turbine is not installed at the same position, and a wind turbine located at the rear side of the flow with the wind turbine located at the front side on the wind direction is highly likely to suffer a certain time.

한편, 통신부(11)는 실시간으로 다른 풍력발전기로부터 전송된 바람 정보를 수신한다. 다른 풍력발전기로부터 전송된 바람 정보가 수신될 경우, 이를 풍속 데이터 추출부(12)에 전달한다.On the other hand, the communication unit 11 receives wind information transmitted from other wind turbines in real time. When wind information transmitted from another wind turbine generator is received, it is transmitted to the wind speed data extractor 12.

풍속 데이터 추출부(12)는 수신한 바람 정보에 포함된 풍향 정보와 풍속/풍향 검출부(16)에 의해 검출한 풍향 정보를 기준으로, 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 자신의 위치를 기준으로 전단에 위치하는지 아니면 후단에 위치하는지를 확인한다. 실제 풍력발전기는 미리 위치가 정해져 설치되며, 각각의 위치에 대한 구별은 풍력발전기의 식별정보를 통해 알 수 있다. 다만, 돌풍의 시작 위치가 미리 정해진 것이 아니므로, 풍향을 기준으로 하여 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 자신을 기준으로 앞쪽에 위치하는지 뒤쪽에 위치하는지를 판단하는 것이 바람직하다.Based on the wind direction information included in the received wind information and the wind direction information detected by the wind speed / wind direction detection unit 16, the wind speed data extracting unit 12 extracts the wind direction information Or at the rear end. The actual wind turbine generator is pre-positioned and the distinction of each position can be known through the identification information of the wind turbine generator. However, since the start position of the blast is not predetermined, it is preferable to determine whether the wind turbine that transmitted the wind information based on the wind direction is located at the front side or the rear side based on itself.

상기 판단 결과 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 풍향 기준으로 자신의 앞쪽에 위치한 풍력발전기일 경우, 바람 정보에 포함된 풍속 데이터를 추출하고, 풍력발전기 식별정보와 추출한 풍속 데이터를 함께 돌풍 도달시간 예측부(14)에 전달한다.If it is determined that the wind turbine generator transmits the wind information, the wind turbine generator extracts the wind speed data included in the wind information when the wind turbine generator is located in front of the wind turbine, (14).

돌풍 도달시간 예측부(14)는 전달되는 풍력발전기 식별정보를 기초로 자신과 바람 정보를 전송한 풍력발전기의 거리 정보를 메모리(13)로부터 추출하고, 추출한 풍력발전기와의 거리 정보와 전달받은 풍속 데이터를 하기와 같은 수식에 적용하여 예상 돌풍 도달시간을 예측한다. 도 3은 예상 돌풍 도달시간 예측을 위한 예시도이다.Based on the delivered wind turbine identification information, the blast arrival time predicting unit 14 extracts from the memory 13 distance information between the wind turbine generator and the wind turbine generator that has transmitted the wind information itself, based on the received wind turbine generator identification information, Apply the data to an equation such as the following to predict the expected blast arrival time. 3 is an exemplary diagram for predicting a predicted blast wave arrival time.

예상 돌풍 도달시간 = D/VWEstimated blast arrival time = D / VW

여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.

이렇게 하여 예측된 예상 돌풍 도달시간을 피치 제어부(15)에 전달하며, 피치 제어부(15)는 전달되는 예상 돌풍 도달시간을 기준으로 로터의 피치를 제어한다. 피치 제어는 바람이 불어오는 방향을 기준으로 로터가 약간 틀어지도록 하여, 바람이 로터에 정면으로 부딪치지 않도록 하여 바람에 의해 로터가 받는 하중을 줄이는 방향으로 제어하는 것이 바람직하다.The estimated anticipated blast arrival time is transmitted to the pitch control unit 15, and the pitch control unit 15 controls the pitch of the rotor based on the expected anticipated blast arrival time. It is preferable that the pitch control is performed in such a direction as to reduce the load received by the wind by the wind so that the rotor is slightly twisted with respect to the direction in which the wind is blown so that the wind does not hit the rotor in front.

여기서 피치 제어는 도 4에 도시한 바와 같이, 예측한 예상 돌풍 도달시간(TGustStart) 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍에 미리 대비하는 것이 바람직하다. 피치 제어 시간은 피치 제어를 수행한 후 풍속 정보를 고려하여 미리 설정된 예상 돌풍 종료 시각(TGustEnd)보다 조금 더 연장된 시간 후에 자동으로 피치를 원래의 상태로 복귀하는 시간으로 결정할 수 있다. Here, as shown in FIG. 4, it is preferable to control the pitch of the rotor before the expected expected gust arrival time (T GustStart ) to prepare for the gust of wind. The pitch control time may be determined as a time for automatically returning the pitch to the original state after a time slightly longer than the predetermined estimated blast end time (T GustEnd ) considering the wind speed information after performing the pitch control.

다른 방식으로는 피치 제어 후 상기 예상 돌풍 종료 시각이 지난 후 풍속/풍향 검출부(16)를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어할 수 있다.Alternatively, if the wind velocity detected by the wind speed / wind direction detector 16 after the predicted blast end time after the pitch control is in a pre-wind forecasting state, the pitch control can be controlled to restore the previous pitch state.

아울러 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행할 수 있다. 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 연장한 후에는 상기 2가지 피치 제어 방식을 그대로 적용한다.In addition, if the blast is not detected until the anticipated blast expected arrival time after performing the pitch control, the anticipated arrival time of the blast can be extended for a predetermined time to perform the pitch control. After the predicted arrival time of the gust of wind is extended for a predetermined time, the two pitch control methods are applied as they are.

이와 같이 본 발명은 돌풍을 최초로 감지한 풍력발전기에서 바람 정보를 생성하여 풍력발전단지 내의 다른 풍력발전기에 전파하고, 다른 풍력발전기들은 예상 돌풍 도달시간을 예측하고 미리 로터의 피치를 돌풍의 영향이 최소화되는 방향으로 제어함으로써, 돌풍으로 인해 풍력발전기가 받는 하중을 최소화할 수 풍력발전기의 안전성을 향상할 수 있게 된다.As described above, the present invention generates wind information in a wind turbine that senses a gust for the first time and propagates the wind information to other wind turbines in the wind turbine. Other wind turbines predict a predicted blast arrival time and reduce the pitch of the rotor in advance The load exerted by the wind power generator due to the blast can be minimized and the safety of the wind power generator can be improved.

도 5는 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법을 보인 흐름도로서, S는 단계를 나타낸다.5 is a flowchart showing a pitch control method of a wind power generator according to the present invention, wherein S represents a step.

본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법은 (a) 바람 데이터가 수신되는지를 확인하는 단계(S105); (b) 바람 데이터 수신시 바람 데이터에 포함된 풍속 데이터를 추출하는 단계(S106); (c) 바람 데이터를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 추출하는 단계(S107); (d) 추출한 풍속 데이터와 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 단계(S108); (e) 상기 예측한 예상 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 단계(S109); (f) 풍속/풍향을 검출하는 단계(S101); (g) 검출한 풍속을 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍이 예상되면 풍속/풍향에 따른 바람 정보를 생성하여 주변 풍력발전기(터빈)에 바람 정보를 전송하는 단계(S102 ~ S104)를 포함한다.A pitch control method for a wind turbine according to the present invention includes the steps of: (a) confirming whether wind data is received (S105); (b) extracting wind speed data included in the wind data when receiving wind data (S106); (c) extracting distance information with respect to the wind turbine generator that transmitted the wind data (S107); (d) estimating a predicted blast arrival time based on the extracted wind speed data and distance information between the wind turbine generator and the wind turbine generator (S108); (e) controlling the pitch of the rotor in accordance with the estimated expected wind arrival time (S109); (f) detecting the wind speed / direction (S101); (g) estimating a gust based on the detected wind speed, and generating wind information according to the wind velocity / wind direction when wind gust is expected, and transmitting wind information to the peripheral wind power generator (turbine) (S102 to S104).

여기서 단계 S101 ~ S104는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 단계 S105의 전단에 위치할 수도 있다.Here, the steps S101 to S104 may be located at the front end of the step S105 as shown in FIG.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 풍력발전기의 피치 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The pitch control method of the wind turbine according to the present invention will be described in detail as follows.

먼저, 풍력단말기가 다수 그룹화된 풍력발전단지에서 각각의 풍력발전기는 단계 S101에서와 같이 풍속/풍향 검출부(16)를 통해 풍속 및 풍향을 검출한다. 여기서 풍속 및 풍향 검출한 통상의 풍속 센서 및 풍향 센서를 이용하는 것이 바람직하다. First, in a wind turbine having a plurality of groups of wind turbine terminals, each wind turbine detects the wind speed and the wind direction through the wind speed / direction detecting unit 16 as in step S101. Here, it is preferable to use a normal wind speed sensor and a wind direction sensor which detect the wind speed and the wind direction.

이렇게 검출되는 풍속 및 풍향 검출 값은 피치 제어부(15)에 전달되며, 피치 제어부(15)는 단계 S102에서 전달되는 풍속을 분석하여 풍속이 풍력발전기의 안전성에 영향을 미칠 수준으로 급변하는지를 확인한다. 도 2는 풍속이 급변하는 지를 검출하기 위한 예시도이다. 시간에 따른 풍속의 변화를 보아, 짧은 시간에 이전 대비 풍속이 많이 높아진 경우에는 돌풍 같이 풍속이 급변한 것으로 판단한다.The wind speed and wind direction detection values thus detected are transmitted to the pitch controller 15, and the pitch controller 15 analyzes the wind speed transmitted in step S102 to confirm whether the wind speed rapidly changes to a level that affects the safety of the wind turbine. 2 is an exemplary diagram for detecting whether the wind speed rapidly changes. When the wind speed changes with time, it is judged that the wind speed rapidly changes like a blast wind when the wind speed becomes higher compared to the previous time in a short time.

풍속이 급변한 것으로 판단되면, 피치 제어부(15)는 단계 S103에서 바람 상태를 다른 풍력발전기에 전달하기 위해 바람 정보를 생성하고, 단계 S104에서 이를 통신부(11)를 통해 주변 풍력발전기에 전송한다. 여기서 바람 정보에는 풍속, 풍향 데이터, 자신의 풍력발전기 식별정보를 포함할 수 있다. 풍력발전기 식별정보는 풍력발전기간의 거리 정보를 추출하기 위한 정보로 사용될 수 있다. 여기서 다른 풍력발전기와는 통신부(11)를 통해 데이터를 송수신할 수 있는 네트워크를 구현한다, 통신부(11)는 로컬 네트워크, 디지털/아날로그 입출력 장치 등을 포함할 수 있다. 필요에 따라 무선 통신으로 네트워크를 구현하는 것도 가능하다.If it is determined that the wind speed is suddenly changed, the pitch controller 15 generates wind information to transmit the wind condition to another wind power generator in step S103, and transmits it to the peripheral wind power generator through the communication unit 11 in step S104. Here, the wind information may include wind velocity, wind direction data, and own wind turbine generator identification information. Wind turbine identification information can be used as information for extracting distance information of wind power generation period. Here, the other wind turbine generator implements a network capable of transmitting and receiving data through the communication unit 11. The communication unit 11 may include a local network, a digital / analog input / output device, and the like. It is also possible to implement a network by wireless communication as required.

이렇게 풍속이 급변하는 것을 특정 풍력발전기가 검출하면, 이를 주변의 다른 풍력발전기에 전파하여 해당 풍력발전기가 돌풍과 같은 상황에 미리 대비할 수 있도록 한다. 통상, 풍력발전단지의 복수 풍력발전기는 동일한 위치에 설치되지 않으며, 풍향 기준으로 앞쪽에 위치한 풍력발전기가 맞은 유동을 뒤쪽에 위치한 풍력발전기가 일정 시간 후에 겪을 가능성이 매우 높다.When the wind turbine detects a sudden change in the wind speed, it propagates the wind turbine to other wind turbines around the wind turbine so that the wind turbine can prepare for a situation such as a blast. Generally, a plurality of wind turbines of a wind turbine is not installed at the same position, and a wind turbine located at the rear side of the flow with the wind turbine located at the front side on the wind direction is highly likely to suffer a certain time.

다음으로, 단계 S105에서 실시간으로 다른 풍력발전기로부터 전송된 바람 정보가 수신되면, 풍속 데이터 추출부(12)는 수신한 바람 정보에 포함된 풍향 정보와 풍속/풍향 검출부(16)에 의해 검출한 풍향 정보를 기준으로, 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 자신의 위치를 기준으로 전단에 위치하는지 아니면 후단에 위치하는지를 확인한다. 실제 풍력발전기는 미리 위치가 정해져 설치되며, 각각의 위치에 대한 구별은 풍력발전기의 식별정보를 통해 알 수 있다. 다만, 돌풍의 시작 위치가 미리 정해진 것이 아니므로, 풍향을 기준으로 하여 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 자신을 기준으로 앞쪽에 위치하는지 뒤쪽에 위치하는지를 판단하는 것이 바람직하다.Next, when the wind information transmitted from the other wind turbines is received in real time in step S105, the wind speed data extracting unit 12 extracts the wind direction information included in the received wind information and the wind speed / direction detected by the wind speed / Based on the information, confirm that the wind turbine that transmitted the wind information is located at the front or rear end of the wind turbine, based on its position. The actual wind turbine generator is pre-positioned and the distinction of each position can be known through the identification information of the wind turbine generator. However, since the start position of the blast is not predetermined, it is preferable to determine whether the wind turbine that transmitted the wind information based on the wind direction is located at the front side or the rear side based on itself.

상기 판단 결과 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 풍향 기준으로 자신의 앞쪽에 위치한 풍력발전기일 경우, 단계 S106에서 바람 정보에 포함된 풍속 데이터를 추출한다.If it is determined that the wind turbine generator having transmitted the wind information is a wind turbine located in front of the wind turbine, the wind speed data included in the wind information is extracted in step S106.

다음으로, 단계 S107에서 돌풍 도달시간 예측부(14)는 풍력발전기 식별정보를 기초로 자신과 바람 정보를 전송한 풍력발전기의 거리 정보를 메모리(13)로부터 추출하고, 단계 S108에서 추출한 풍력발전기와의 거리 정보와 전달받은 풍속 데이터를 하기와 같은 수식에 적용하여 예상 돌풍 도달시간을 예측한다. 도 3은 예상 돌풍 도달시간 예측을 위한 예시도이다.Next, in step S107, the blast arrival time predicting unit 14 extracts from the memory 13 the distance information of the wind turbine generator that has transmitted wind information with itself based on the wind turbine generator identification information, And the wind speed data received is applied to the following equation to predict the estimated wind speed. 3 is an exemplary diagram for predicting a predicted blast wave arrival time.

예상 돌풍 도달시간 = D/VWEstimated blast arrival time = D / VW

여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.

이렇게 하여 예측된 예상 돌풍 도달시간에 따라 단계 S109에서 피치 제어부(15)는 로터의 피치를 제어한다. 피치 제어는 바람이 불어오는 방향을 기준으로 로터가 약간 틀어지도록 하여, 바람이 로터에 정면으로 부딪치지 않도록 하여 바람에 의해 로터가 받는 하중을 줄이는 방향으로 제어하는 것이 바람직하다.In step S109, the pitch controller 15 controls the pitch of the rotor in accordance with the predicted expected blast arrival time. It is preferable that the pitch control is performed in such a direction as to reduce the load received by the wind by the wind so that the rotor is slightly twisted with respect to the direction in which the wind is blown so that the wind does not hit the rotor in front.

여기서 피치 제어는 도 4에 도시한 바와 같이, 예측한 예상 돌풍 도달시간(TGustStart) 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍에 미리 대비하는 것이 바람직하다. 피치 제어 시간은 피치 제어를 수행한 후 풍속 정보를 고려하여 미리 설정된 예상 돌풍 종료 시각(TGustEnd)보다 조금 더 연장된 시간 후에 자동으로 피치를 원래의 상태로 복귀하는 시간으로 결정할 수 있다. Here, as shown in FIG. 4, it is preferable to control the pitch of the rotor before the expected expected gust arrival time (T GustStart ) to prepare for the gust of wind. The pitch control time may be determined as a time for automatically returning the pitch to the original state after a time slightly longer than the predetermined estimated blast end time (T GustEnd ) considering the wind speed information after performing the pitch control.

다른 방식으로는 피치 제어 후 상기 예상 돌풍 종료 시각이 지난 후 풍속/풍향 검출부(16)를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어할 수 있다.Alternatively, if the wind velocity detected by the wind speed / wind direction detector 16 after the predicted blast end time after the pitch control is in a pre-wind forecast mode, the pitch control can be controlled to restore the previous pitch state.

아울러 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행할 수 있다. 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 연장한 후에는 상기 2가지 피치 제어 방식을 그대로 적용한다.In addition, if the blast is not detected until the anticipated blast expected arrival time after performing the pitch control, the anticipated arrival time of the blast can be extended for a predetermined time to perform the pitch control. After the predicted arrival time of the gust of wind is extended for a predetermined time, the two pitch control methods are applied as they are.

이와 같이 본 발명은 돌풍을 최초로 감지한 풍력발전기에서 바람 정보를 생성하여 풍력발전단지 내의 다른 풍력발전기에 전파하고, 다른 풍력발전기들은 예상 돌풍 도달시간을 예측하고 미리 로터의 피치를 돌풍의 영향이 최소화되는 방향으로 제어함으로써, 돌풍으로 인해 풍력발전기가 받는 하중을 최소화할 수 풍력발전기의 안전성을 향상할 수 있게 된다.As described above, the present invention generates wind information in a wind turbine that senses a gust for the first time and propagates the wind information to other wind turbines in the wind turbine. Other wind turbines predict a predicted blast arrival time, The load exerted by the wind power generator due to the blast can be minimized and the safety of the wind power generator can be improved.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명은 풍력발전단지에서 풍속에 따라 풍력발전기의 피치를 효과적으로 제어하기 위한 기술에 적용된다.
The present invention is applied to a technique for effectively controlling the pitch of a wind turbine according to wind speed in a wind turbine.

10: 풍력발전기
11: 통신부
12: 풍속데이터 추출부
13: 메모리
14: 돌풍 도달시간 예측부
15: 피치 제어부
16: 풍속/풍향 검출부
10: Wind generator
11:
12: wind velocity data extracting unit
13: Memory
14: Storm arrival time predicting unit
15:
16: wind velocity /

Claims (12)

복수의 풍력발전기가 그룹화된 풍력 단지 내에서 각각의 풍력발전기에서 피치를 제어하는 장치로서,
상기 각각의 풍력발전기는 통신을 통해 다른 풍력발전기로부터 바람 정보를 수신하는 통신부;
상기 수신한 바람 정보로부터 풍속 데이터를 추출하는 풍속 데이터 추출부;
상기 추출한 풍속 데이터와 메모리에 기저장된 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 돌풍 도달시간을 예측하는 돌풍 도달시간 예측부;
상기 돌풍 도달시간 예측부에서 예측한 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 피치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
An apparatus for controlling pitch in each wind power generator in a wind farm comprising a plurality of wind power generators,
Each of the wind turbines includes: a communication unit for receiving wind information from another wind turbine via communication;
A wind speed data extracting unit for extracting wind speed data from the received wind information;
A blast arrival time predicting unit for predicting the blast arrival time on the basis of the extracted wind speed data and the distance information between the wind power generator and the wind power generator that has transmitted the wind information previously stored in the memory;
And a pitch control section for controlling the pitch of the rotor in accordance with the estimated wind arrival time predicted by the wind arrival time predicting section.
청구항 1에 있어서, 상기 풍속 데이터 추출부는 수신한 바람 정보에 포함된 풍향 및 풍속 데이터를 추출하고, 추출한 풍향 정보를 기준으로 바람 정보를 전송한 풍력발전기가 전단에 위치하는지 후단에 위치하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
The wind speed data extracting unit according to claim 1, wherein the wind speed data extracting unit extracts wind direction and wind speed data included in the received wind information, and determines whether the wind power generator transmitting the wind information based on the extracted wind direction information is located at the front end or the rear end The pitch control device of the wind power generator.
청구항 1에 있어서, 상기 돌풍 도달시간 예측부는 하기의 수식에 의해 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
<수식>
예상 돌풍 도달시간 = D/VW
여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.
The apparatus according to claim 1, wherein the predicted wind arrival time predicting unit predicts a predicted wind arrival time by the following equation.
<Formula>
Estimated blast arrival time = D / VW
Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.
청구항 1에 있어서, 상기 피치 제어부는 예상 돌풍 도달시간 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍으로 인한 하중의 영향을 줄이는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
The apparatus of claim 1, wherein the pitch control unit controls the pitch of the rotor before the predicted blast arrival time to reduce the influence of the blast due to the blast.
청구항 1에 있어서, 풍속 및 풍향을 검출하는 풍속/풍향 검출부를 더 포함하고,
상기 피치 제어부는 피치 제어를 수행한 후 상기 풍속/풍향 검출부를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
The wind power generator according to claim 1, further comprising a wind speed / wind direction detecting section for detecting a wind speed and a wind direction,
Wherein the pitch control unit controls the pitch control to restore the pitch control to the previous pitch state if the wind speed detected through the wind speed / direction detecting unit is in a state prior to the blast.
청구항 1에 있어서, 상기 피치 제어부는 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어장치.
2. The wind power generator as set forth in claim 1, wherein the pitch control unit performs pitch control by extending the estimated wind reaching time for a certain period of time, if no blast is detected until the blast expected arrival time predicted after performing the pitch control / RTI &gt;
(a) 바람 데이터가 수신되는지를 확인하는 단계;
(b) 바람 데이터 수신시 바람 데이터에 포함된 풍속 데이터를 추출하는 단계;
(c) 바람 데이터를 전송한 풍력발전기와의 거리 정보를 추출하는 단계;
(d) 추출한 풍속 데이터와 풍력발전기와의 거리 정보를 기초로 예상 돌풍 도달 시간을 예측하는 단계; 및
(e) 상기 예측한 예상 돌풍 도달시간에 따라 로터의 피치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.
(a) confirming whether wind data is received;
(b) extracting wind speed data included in wind data upon receiving wind data;
(c) extracting distance information from the wind turbine generator to which the wind data is transmitted;
(d) predicting a predicted blast arrival time based on the extracted wind speed data and distance information between the wind turbine generator and the wind turbine generator; And
(e) controlling the pitch of the rotor in accordance with the predicted estimated wind speed arrival time.
청구항 7에 있어서, (f) 풍속/풍향을 검출하는 단계; (g) 검출한 풍속을 기초로 돌풍을 예상하고, 돌풍이 예상되면 풍속/풍향에 따른 바람 정보를 생성하여 주변 풍력발전기(터빈)에 바람 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.
The method of claim 7, further comprising: (f) detecting the wind speed / direction; (g) estimating a gust based on the detected wind speed, and generating wind information according to the wind speed / direction when wind gust is expected, and transmitting wind information to the peripheral wind power generator (turbine) Method of pitch control of generator.
청구항 7에 있어서, 상기 (d)단계는 하기의 수식에 의해 예상 돌풍 도달시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.
<수식>
예상 돌풍 도달시간 = D/VW
여기서 D는 돌풍에 대한 바람 정보를 전송한 풍력발전기와의 터빈 거리 정보, VW는 풍속 데이터를 의미한다.
The method according to claim 7, wherein step (d) predicts a predicted wind speed reaching time by the following equation.
<Formula>
Estimated blast arrival time = D / VW
Where D is the turbine distance information to the wind turbine that transmitted the wind information about the gust, and VW is the wind speed data.
청구항 7에 있어서, 상기 (e)단계는 예상 돌풍 도달시간 이전에 로터의 피치를 제어하여 돌풍으로 인한 하중의 영향을 줄이는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.
[7] The method of claim 7, wherein the step (e) controls the pitch of the rotor before the estimated arrival time of the blast to reduce the influence of the blast due to the blast.
청구항 7에 있어서, 상기 (e)단계는 피치 제어를 수행한 후 풍속/풍향 검출부를 통해 검출한 풍속이 돌풍 예상 이전의 상태이면 피치 제어를 이전 피치 상태로 복원토록 제어하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.
[7] The method of claim 7, wherein step (e) controls to restore the pitch control to the previous pitch state if the wind speed detected through the wind speed / / RTI &gt;
청구항 7에 있어서, 상기 (e)단계는 피치 제어를 수행한 후 예측한 돌풍 예상 도달시간까지 돌풍이 감지되지 않으면, 상기 돌풍 예상 도달 시간을 일정시간 더 연장하여 피치 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기의 피치 제어방법.

[7] The method of claim 7, wherein, in the step (e), when the blast is not detected until the blast expected arrival time after performing the pitch control, the blast expected arrival time is extended for a predetermined time to perform pitch control A method for controlling the pitch of a wind turbine generator.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109958577A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 通用电气公司 System and method for protecting wind turbine during fitful wind

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