주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • 이상봉 교수님 연구실, 부유식 해상 풍력 발전기의 블레이드 피치 개별 제어에 따른 이점 확인
  • 관리자 |
  • 2024-07-01 10:17:28|
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최근풍력 발전 산업의 성장과 함께 풍력 발전기의 전력 용량과 발전소의 수명을 증가시키기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다. 특히, 풍력 발전소가 직면한 주요 문제 중 하나는 풍력 발전기가 생성하는 wake이다. 상류에 있는 풍력 발전기로부터 발생되는 wake는 외부 풍속의 속도 저하와 높은 난류 강도로 특징되어진다. 이는 하류 풍력 발전기의 전력 생산 감소, 피로하중 증가, 해상에서의 플랫폼 불안정성을 초래한다. 강유주 박사과정과 이상봉 교수는 풍력 발전기 블레이드 개별 피치 제어(IPC)를 적용하여 wake에 의한 영향을 완화하는 방법을 연구했다.

연구방법으로 LES를 통해 상류 풍력 발전기에서 생성되는 wake를 모델링하고, 이를 통해서 생성된 wake가 하류 풍력 발전기에 미치는 영향을 OpenFAST를 통하여 확인했다. 이 때 블레이드 피치 개별 제어기, 기본 제어기로 경우를 나누어 각 경우에 따른 플랫폼의 모멘트, 하중을 계산했다. 결론적으로 블레이드 개별 피치 제어(IPC)는 주파수 도메인에서 블레이드 루트 모멘트 (MOoP : Moment Out of Plane)의 성분을 축소하고 플랫폼 yaw 운동을 안정시키는데 매우 효과적이고, 플랫폼의 피로 하중을 줄여서 불안정을 완화하는데 중요한 역할을 하는 것을 확인했다.





관련 논문은 2023년도 Renewable Energy 저널의 217호에 게재되었다.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148123010418)
 
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