본 연구는 전력변환시스템(PCS) 내 독립 발전기 토크 제어 시스템을 갖춘 100 kW급 풍력터빈의 고유한 특성에 맞추어 전력 제어 알고리즘을 설계하고 이를 검증하였다. 기존의 Programmable Logic Controller(PLC) 기반 전력 제어 방법과 달리, PCS의 독립 발전기 토크 제어는 전압 신호를 바탕으로 발전기 속도를 추정하며 PLC의 어떠한 간섭도 없이 발전기 토크 제어를 수행한다. PLC 내의 기존 전력 제어 알고리즘은 수정되어 PLC가 블레이드 피치 제어만으로 전력 제어를 수행할 수 있도록 하였다. 또한 토크 제어 모드와 피치 제어 모드 간 전환에 이전에 사용되던 모드 전환의 한계를 개선하기 위해 모드 전환 알고리즘을 설계하였다. 성능 검증을 위해 실제 제어 조건과 유사한 시뮬레이션 환경을 상용 해석 프로그램을 사용하여 구축하고 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 아울러 실험적 검증을 위해 제안된 제어 알고리즘을 축소 풍력터빈에 적용하고 풍동 시험을 수행하였다. 시뮬레이션 및 풍동 시험 결과는 PCS의 토크 제어 성능과 개선된 제어 전환 로직의 타당성을 확인하였다. 제안된 제어 알고리즘은 PCS에서 독립 발전기 토크 제어와 센서리스 발전기 속도 추정 방법을 사용하는 중형 풍력터빈에 구체적으로 적용될 수 있다.

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