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풍력 터빈의 피치제어

전문가 제언: ○ 본 특허는 풍력발전에 있어서 피치 엑추에이터에 의해 풍력터빈 블레이드의 피치제어를 통해서 공기역학 효율을 조정하고 회전자 날개의 각도 조정을 통해서 회전자 속도, 풍력 터빈의 로터를 조정하는 장치이다. 특히 유압 피치 액추에이터로써 너무 높은 부하를 방지하고 자연스런 작동을 통해 수명과 위험을 감소시키며, 신뢰성을 증진시켰다.

○ 나셀의 소형·경량화를 가능하게 함과 함께 기기 교환 등의 보수 관리 성도 우수한 풍력 발전장치를 제공하여야 한다. 풍력 발전장치는 풍차 회전 날개가 장착되어 일체로 회전하는 로터 헤드와 드라이브 트레인을 통해 연결되어 있는 발전기를 구동하는 구조로 되어 있다. 로터 헤드로부터 발전기까지 회전력을 전달하는 드라이브 트레인이 로터 헤드의 나셀 반대 측에도 배치할 수 있어야 한다.

○ 발전기를 증속기보다 나셀 측에 배치하여 드라이브 트레인의 중심 위치를 나셀측(주베어링측)에 접근시키면, 모멘트의 저감에 의해 지지 구조를 경량화할 수 있기 때문에 드라이브 트레인이나 나셀을 경량이고 콤팩트한 구조로 하는 것이 용이해진다.

○ 터빈은 그들의 출력을 조정하기 위하여 전력 컨버터를 사용한다. 터빈 회전자의 속도가 요동함에 따라 발전기로부터 흐르는 교류 전류의 주파수 또한 변화한다. 스마트 제어 시스템은 무선통신망을 이용하는 휴대폰 모듈 및 LF(Long Frequency) 신호로 웨이크 업 신호를 생성하고, 구동되어 HF 신호로 송신하는 스마트 제어유닛이 구비되는 전원 공급용 배터리 유닛으로 된 이동통신 단말기를 가진다.

○ 풍력터빈을 위한 스마트 피치 로터제어는 대형 풍력터빈의 차세대 발전을 위해 진행 중인 연구 분야이다. 풍력에너지 발전의 성능을 한 단계 증진시키고 새로운 기술을 확립하기 위해 융합적 연구 활동이 접근 추진되어야 한다.

저자: VESTAS WIND SYSTEMS
자료유형: 특허정보