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라이다(LiDAR) 측정을 이용한 나셀전달함수의 유도

Derivation of Nacelle Transfer Function Using LiDAR Measurement

  • 김현구 (한국에너지기술연구원, 신재생에너지자원센터) ;
  • 강용혁 (한국에너지기술연구원, 신재생에너지자원센터) ;
  • 윤창열 (한국에너지기술연구원, 신재생에너지자원센터)
  • Kim, Hyun-Goo (New-Renewable Energy Resource Center, Korea Institute of Energy Research) ;
  • Kang, Yong-Heack (New-Renewable Energy Resource Center, Korea Institute of Energy Research) ;
  • Yun, Chang-Yeol (New-Renewable Energy Resource Center, Korea Institute of Energy Research)
  • 투고 : 2015.02.27
  • 심사 : 2015.07.15
  • 발행 : 2015.09.01

초록

풍력터빈 블레이드의 후단, 나셀 상부에 설치되는 나셀 풍속계는 블레이드 회전에 따른 후류효과 및 나셀형상 등으로 인하여 풍력터빈에 입사되는 자연풍속과는 다른 왜곡된 풍속을 측정한다. 풍력터빈 출력성능의 신뢰성 확보를 위해서는 나셀풍속을 자연풍속으로 보정하는 나셀전달함수를 유도하여 성능곡선을 보정하여야 한다. 본 연구에서는 전라남도 비금도 북부 해안에 건설된 신안풍력발전소에서 지상기반 원격탐사 장비인 라이다(LiDAR)를 설치하여 나셀 풍속계와 동일 높이에서의 자연풍속을 측정하였다. 나셀풍속을 자연풍속으로 보정하는 기존의 단순회귀분석에 의한 선형 나셀전달함수를 개선하기 위하여 다중회귀분석에 의한 비선형 나셀전달함수를 유도하였다. 나셀전달함수로 계산한 보정풍속을 풍력터빈 출력곡선에 대입하여 산출한 이론 발전량과 실제 발전량의 잔차를 비교하여 개선효과를 검증하였다. 다중회귀분석 나셀전달함수는 단순회귀분석에 비해 풍속의 표준오차는 9.4% 감소하였으며, 발전량 잔차 분포의 평균은 6.5% 감소하여 개선효과가 있음을 확인하였다.

키워드

나셀전달함수;나셀 풍속계;풍력터빈;라이다;다중회귀

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 한국에너지기술연구원

참고문헌

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