본 연구에서는 가변 속도 및 가변 피치 풍력터빈을 위한 기준 편향 제어(reference bias control, RBC) 알고리즘을 설계하고 검증하였다. 기존 PI 제어 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해, RBC 알고리즘은 각각 피치 및 토크 제어 루프에 전력 및 피치 각에 대한 편향된 기준값을 적용한다. 개선된 RBC 알고리즘의 제어 성능을 검증하기 위해, 상용 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)를 사용하여 하드웨어 인 더 루프 시뮬레이터(hardware in the loop simulator, HILS)에서 실험을 수행하였다. 제안된 RBC 알고리즘과 기존 PI 제어 알고리즘의 성능을 목표 풍력터빈 모델에 대해 천이 영역과 정격 출력 영역 모두에서 비교하였다. 천이 영역에서 제안된 RBC 알고리즘은 스위칭 논리를 사용하는 제어 알고리즘에서 흔히 발생하는 발전기 토크 및 전력의 급격한 저하(sudden dips)를 개선하였다. 그 결과, 메인 샤프트의 손상 등가 하중(damage equivalent load, DEL)이 15% 감소하였다. 정격 출력 영역에서는 로터 속도 편차가 22% 감소하였고, 출력 편차는 21% 감소하였다. RBC 알고리즘의 제어 성능과 적용 가능성을 실험적으로 검증하기 위해, 스케일 조정된 풍력터빈 모델을 이용한 풍동(wind tunnel) 시험을 추가로 수행하였다. HILS 시험 결과와 유사하게, 제안된 RBC 알고리즘을 적용함으로써 메인 샤프트의 DEL과 로터 속도 및 전력의 변동성이 감소함이 확인되었다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.