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풍력 발전시스템의 피치제어를 위한 PID 제어기 설계

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Alternative Title
PID Controller Design for Pitch Control of A Wind Turbine System
Abstract
Control plays a very important role in modern wind turbine systems. In
fact, wind turbine control enables a better use of the turbine capacity as
well as the alleviation of aerodynamic and mechanical loads that reduce
the useful life of the installation. This thesis suggests PID controller
method in order to regulate the generator power above the rated wind
speed. In order for designing PID pitch controller, we use the two mass
drive train model and the pitch control system based on the simple
single-degree-of-freedom(single DOF) model and then verified the
reasonability about the designed PID pitch controller. We use the
Matlab/Simulink for the simulation and verification. Also, this model is
based on the 5MW class wind turbine.
Author(s)
고정민
Issued Date
2012
Awarded Date
2012. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000005997
Alternative Author(s)
Ko, Jung-Min
Affiliation
제주대학교
Department
대학원 풍력특성화협동과정
Advisor
강민재
Table Of Contents
Abstract 1
제 1 장 서론 2
1.1 연구 배경 2
1.2 연구 동향 및 목적 4
제 2 장 풍력 터빈 시스템의 구조 6
2.1 형태에 따른 구조 6
2.2 동력 전달 장치에 따른 구조 7
2.3 출력 제어 방식에 따른 구조 8
제 3 장 피치 제어를 위한 PID 제어기 설계 9
3.1 풍력 터빈 시스템 모델 9
3.1.1 풍력 터빈 시스템의 공기 역학적 모델 10
3.1.2 풍력 터빈 시스템의 동력 전달 장치 모델 14
3.1.3 풍력 터빈 시스템의 발전기 모델 15
3.1.4 풍력 터빈 시스템의 제어기 모델 15
3.1.5 풍력 터빈 시스템의 토크 제어 모델 17
3.2 제안된 PID 제어기 설계 19
3.2.1 풍력 터빈 시스템의 피치 제어 모델 19
3.2.2 PID 제어기 설계 21
제 4 장 Matlab/Simulink 모델 구현 및 결과 고찰 26
4.1 Matlab/Simulink 모델 26
4.1.1 공기 역학적 모델 27
4.1.2 동력 전달 장치 모델 27
4.1.3 발전기 모델 28
4.1.4 PID 제어기 모델 38
4.2 시뮬레이션 결과 및 고찰 29
4.2.1 주기적인 풍속이 적용된 경우 29
4.2.2 난류 성분이 포함된 풍속이 적용된 경우 34
4.2.2.1 정격 이하의 풍속에서의 시뮬레이션 결과 34
4.2.2.2 정격 이상의 풍속에서의 시뮬레이션 결과 34
제 5 장 결론 37
참고 문헌 38
감사의 글
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
고정민. (2012). 풍력 발전시스템의 피치제어를 위한 PID 제어기 설계
Appears in Collections:
Interdisciplinary Programs > Multidisciplinary Graduate School Program for Wind Energy
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