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풍력터빈 로터에 전기 공급 장치

전문가 제언: ○ 이 발명특허는 나셀에서 로터로 전력을 공급하기 위한 개선된 전기 공급 구조를 갖는 풍력 터빈을 제공하고, 다양한 실시 예들을 보여준 것이 특징이다.
○ 유럽특허의 경우 피치 시스템을 제어하기 위한 전력 제어 유닛으로서 적어도 2개의 컨버터를 갖는 용장성 피치시스템을 제시하고 있다. 단지 하나의 컨버터는 각각의 드라이브와 연결된다. 피치 시스템 고장의 경우에 제2 컨버터는 스위치 디바이스에 의해 작동된다. 드라이브 고장의 경우에 추가로 스위칭 디바이스에 의해 스위칭 되는 것이 가능하다. 피치시스템의 가장 민감한 부품들 중 하나는 에너지 및 제어 데이터가 터빈의 회전부로부터 고정부로 전송되는 소위 회전형 피드스루(feed through) 또는 슬립 링 장치이다.
○ 본 특허의 특징으로 풍력터빈의 신뢰성 있는 스위칭 오프는 2개의 회전센서에 기인하여, 드라이브로부터 전력 및 제어 유닛으로의 에너지 및 제어 흐름이 항상 보장된다. 따라서 비상 스위칭 오프 작동이 드라이브에 의해 페더링 위치 또는 파킹 위치로 회전되는 것이 가능하게 되어야 한다. 회전센서의 설치기술을 고려한 최적화 메커니즘과 연계 제어할 수 있는 설계방안이 기술회피 방안이 된다.
○ 종래와 같이 계통 사고 시에 풍력발전시스템이 운전할 수 없는 경우는 풍력발전시스템은 피치각도를 페더 상태로 해 로터의 회전을 정지할 필요가 있다. 그러나 본 특허의 전기 공급 장치는 로터의 회전 속도가 계통 전압 저하 중에 있으면서도 발전 가능한 범위 내에 항상 유지할 수 있다.
○ 전원 설비에는 계통 사고에 따라 계통 전압(system voltage)이 저하된 경우, 전력을 공급하기 위해서 보조 전원(auxiliary power) 설비를 갖추어 계통사고 중에 시스템 제어기로부터의 지령에 의해서 제어를 가능하게 한다. 효율적인 제어방안이 다양하게 설계 개선되고 이에 따른 배치기술이 병행되고 있다.

저자: VESTAS WIND SYSTEMS A/S
자료유형: 특허정보