Horizontal-Axis Wind Turbine System Modeling using Multi-body Dynamics

다몸체 역학을 이용한 수평축 풍력발전 시스템 모델링

  • 민병문 (전북대 차세대풍력발전연구센터) ;
  • 노태수 (전북대 항공우주공학과) ;
  • 송승호 (전북대 전자정보공학부) ;
  • 최석우 (전북대 전자정보공학부)
  • Published : 2004.02.01

Abstract

In this paper, an efficient modeling method of Horizontal-Axis Wind Turbine(HAWT) system is proposed. This method Is based on representing a HAWT system as a multi-body system with several rigid bodies i.e. rotor blade, low/high speed shaft, gear system, md generator. Also, simulation software WINSIM is developed to evaluate performance of wind turbine system. Simulation results show that the proposed modeling method and simulation software are efficient and reliable.

본 논문에서는 로터 블레이드, 발전기, 로터 블레이드와 발전기에 연결된 고/저속 회전축 및 회전축간의 회전력을 전달하는 기어 시스템 등 다수의 몸체가 서로 상대적인 운동이 가능한 채 연결되어 있는 단일로터 수평축 풍력발전 시스템을 다몸체 시스템으로 간주한 후, 다몸체 역학을 이용한 풍력발전 시스템 모델링 기법을 제안하였다. 이를 기반으로 풍력발전 시스템의 성능 해석을 위한 시뮬레이터를 개발하였다. 그리고 다양한 시뮬레이션을 통해 제안된 풍력발전 시스템 모델링 기법과 시뮬레이터의 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. Electric Engineering in Japan v.135 no.3 Modeling and Analysis of the NEDO 500-kW Wind Generator K.Naruhito;M.Tomouki;Y.Sayosi
  2. Renewable Energy v.28 Modeling, control and simulation of an overall wind energy conversion system Ph.Delarue;A.Bouscayrol;A.Tounzi;X.Guillaud;G.Lancigu
  3. 전북대학교 석사학위논문 상반회전 풍차 블레이드의 공력성능 및 구조동역학 해석에 관한 연구 동경민
  4. 전북대학교 석사학위논문 Upwind/Downwind 방식의 수평축 풍력터빈에 대한 풍동 성능 시험 연구 윤성준
  5. 한국항공우주공학회지 v.22 no.6 다몸체 시스템의 운동방정식 형성 방법 노태수
  6. Intermediate Dynamics(International Edition) Haug,E.J.
  7. AIAA-90-2926, AAS Astrodynamics Conference Derivation of Dynamics Equations and Evaluation of the Kane Methodology K.W.London
  8. DADS Tutorial (Double Pendulum)
  9. Aeronautical Journal, Paper v.251 The effect of aerofoil characteristics on windmill performance R.T.Griffiths
  10. 제주대학교 석사학위논문 풍력발전 시스템의 피치제어에 관한 연구 부성환
  11. Electrical and Electronic Engineering(U.C.C.) Adaptive Control of Variable Speed Wind Turbines A.Mullane;G.Lightbody;R.Yacamini