풍력터빈의 공기역학적 속도제어 시스템

전문가 제언

○ 풍력터빈의 속도가 고정되어 있으면 효용성이 떨어진다. 고정된 속도의 풍력터빈을 사용하는 것에 비해 터빈의 속도 변화를 고려한 모델은 바람의 속도에 따라 로터 동력학 및 동력전달 계통을 거쳐 전력을 발생한다. 이와 같은 가변속도제어 모델은 높은 에너지 창출, 사용 부품에 대한 유연성, 그리드 연결 수 감소 등의 장점을 가지고 있다.

 

○ 이 발명은 수직 축 풍력터빈(VAWT, vertical axis wind turbine)의 속도제어 시스템으로써 원심력에 의한 속도제어 시스템으로 수동 보조수단이 없어도 실시간 자동으로 풍력터빈의 속도를 조절할 수 있다. 또 기계적 조작수단으로 풍력터빈의 속도를 제어하거나, 기구부가 고장이 날 경우 전자 속도제어 방식으로 속도를 조절할 수 있다.

 

○ 이 발명에 의한 속도제어 시스템은 터빈속도를 측정하여 미리 설정한 제한속도와 비교하고, 발전에 유효한 블레이드의 인양 각도를 유지한 채로 터빈을 정지하거나 속도를 조절하여 유효 항력을 얻을 수 있도록 블레이드를 경사 또는 뒤틀리게 해 준다. 측정한 속도가 제한속도보다 높으면 블레이드의 경사 또는 뒤틀리는 작동을 반복한다.

 

○ 풍력터빈의 속도제어 방법 중 토크모드 기반의 제어방법과 속도모드 제어방법은 전통적인 최적모드 게인을 이용하는 토크모드 방법보다 응답속도가 높아 작은 토크 변동으로 빨리 정상상태에 도달한다. 이 특허에 의한 속도제어 시스템은 최소 경사각과 최소 경사 하중으로 유효항력을 얻을 수 있고, 원심력 또는 속도제어 조작 방법으로 속도를 조절할 수 있는 특징을 가지고 있다.

 

○ 이 발명에 의한 속도제어 시스템을 활용하기 위해서는 청구된 각 기술 항목별로 등록 특허, 선행 기술자료, 실제 제조 가능성 등에 대한 선행조사를 거쳐 본 특허 청구 기술에 저촉되지 않고 또 실시 예에 국한하지 않고 본 특허의 기본 개념과 확장성에 따라 다양한 풍력터빈의 속도제어에 폭넓게 응용할 수 있는 기술을 정하는 것이 필요하다.

 

저자

VALAGAM, Rajagopal Raghunathan

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

WO20150128874

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

~12

분석자

나*주

분석물

• 풍력터빈의 공기역학적 속도제어 시스템.pdf [451,032 byte]

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