KR20160074919A - System for operation of small wind power complex - Google Patents
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Abstract
Translated fromKoreanDescription
Translated fromKorean본 발명은 소형풍력발전단지를 원격으로 운영하기 위한 소형풍력발전단지 원격운영시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote operation system of a small wind turbine for remotely operating a small wind turbine.
풍력발전이란 바람에너지를 풍력터빈 등의 장치를 이용하여 기계적 에너지로 변환 시키고, 이 에너지를 이용하여 발전기를 가동시킴으로써 전기를 생산하는 것을 말한다. 풍력 발전기는 이론상으로는 바람에너지의 최대 59.3%까지 전기에너지로 변환 시킬 수 있지만, 현실적으로는 로터의 형상, 기계적 마찰, 발전기의 효율 등에 다른 손실 요인으로 인해 실용상 효율은 20~40%수준에 머무르고 있다.Wind power refers to the conversion of wind energy into mechanical energy by means of a wind turbine or other device, and the generation of electricity by using the energy to operate the generator. Wind turbines can theoretically convert up to 59.3% of the wind energy into electrical energy, but practically the efficiency is 20 to 40% due to other factors such as rotor shape, mechanical friction, and generator efficiency. .
한편, 풍력은 재생에너지의 일종으로 자원이 풍부하고, 끊임없이 생산되며, 광범위한 지역에 분포되어 있으며, 환경의 오염 없이 전기를 생산할 수 있다는 점에서 화석에너지 고갈을 대비한 유망한 대체 에너지원으로 각광받고 있다. 이와 같은 풍력발전기에 관하여는, 등록특허 10-1058712호 등 다양한 특허가 제안된 바 있다.On the other hand, wind power is a kind of renewable energy, rich in resources, constantly produced, distributed in a wide area, and being able to produce electricity without environmental pollution, it is being regarded as a promising alternative energy source for depletion of fossil energy . As for such a wind turbine, various patents such as the patent 10-1058712 have been proposed.
일반적으로 소형풍력발전기는 6W에서 30kW 급의 정격 용량을 가지는 풍력발전기를 일컬으며 IEC61400-2에서 정의하는 소형풍력발전기는 회전자 면적(Rotor Swept Area)이 200m2 이하이고, 1000V AC 또는 1500V DC 이하의 전압에서 약 50kW의 정격전력을 발생하는 적은 용량의 전기를 생산하는 풍력발전기를 의미한다.Generally, a small wind turbine is a wind turbine with a rated capacity of 6W to 30kW. A small wind turbine as defined in IEC61400-2 has a rotor swept area of 200m2 or less, 1000V AC or 1500V DC or less Quot; means a wind turbine that produces a small amount of electricity that produces a rated power of about 50 kW at a voltage of < RTI ID = 0.0 >
소형풍력발전기는 태양광 발전기에 비해 설치 면적이 넓지 않아도 설치 위치에 따라 효율적인 전력생산이 용이하다는 측면이 있으나, 블레이드의 회전으로 인한 인명사고와 같은 위험성이 있기 때문에 사람이 가지 않는 위치 즉, 가정의 옥상 가로등의 상부와 같은 곳에 주로 설치되어 가정용과 같이 개별 단위로 동작한다. 따라서, 소형풍력발전기에 적용하는 대단위의 모니터링 시스템에 대한 연구 또는 개발이 전무한 실정이다.The small wind turbine generator has the aspect that it is easy to produce the electric power efficiently according to the installation position even though the installation area is not wide compared to the solar generator. However, since there is a danger such as human accidents due to rotation of the blade, It is mainly installed in the same place as the top of the rooftop streetlight and operates as a separate unit such as for the home. Therefore, there is no research or development of a large-scale monitoring system applied to small wind turbines.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소형풍력단지를 구축하고, 구축된 소형풍력단지를 원격으로 운영하기 위한 소형풍력발전단지 원격운영시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small wind turbine remote control system for remotely operating an established small wind turbine.
본 발명에 따른 소형풍력발전단지 원격운영시스템은 소형풍력발전단지에 설치된 각각의 풍력터빈의 운전현황정보를 획득하며, 상기 풍력터빈을 제어하는 제어기와, 상기 제어기와의 무선 통신을 통해 상기 제어기로부터 상기 운전현황정보를 수신하며, 상기 제어기로 제어신호를 발신하는 I/O 서버와, 상기 I/O 서버로부터 상기 운전현황정보를 수신하며, 상기 운전현황정보에 따라 상기 풍력터빈을 제어하기 위한 상기 제어신호를 생성하고, 생성된 상기 제어신호를 상기 I/O 서버로 발신하는 모니터링시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.A remote control system for a small wind turbine according to the present invention includes a controller for controlling operation of the wind turbine and a controller for controlling operation of the wind turbine through a wireless communication with the controller An I / O server for receiving the operation status information and transmitting a control signal to the controller, a control unit for receiving the operation status information from the I / O server and controlling the wind turbine according to the operation status information, And a monitoring system for generating a control signal and transmitting the generated control signal to the I / O server.
본 발명에 따르면, 상기 운전현황정보는 풍속, 회전속도, 전력생산량을 포함하는 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the driving state information includes wind speed, rotational speed, and electric power production amount.
또한, 본 발명에 따르면 상기 무선 통신은 Wi-Fi인 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the wireless communication is Wi-Fi.
본 발명에 따르면 소형풍력발전단지를 구성하고, 이 소형풍력발전단지에 설치된 풍력터빈을 원격으로 제어할 수 있다. 따라서, 다수의 풍력터빈을 효율적으로 제어할 수 있다.According to the present invention, a small wind power generation complex can be constructed, and a wind turbine installed in the small wind power generation complex can be remotely controlled. Therefore, it is possible to efficiently control a plurality of wind turbines.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형풍력발전단지 원격운영시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 소형풍력발전단지 원격운영시스템의 데이터베이스의 구조를 나타낸 ERD이다.1 is a schematic configuration diagram of a remote operation system of a small wind turbine complex according to an embodiment of the present invention.
2 is an ERD showing the structure of a database of a small wind farm remote operation system.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소형풍력발전단지 원격운영시스템에 관하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a remote control system for a small wind turbine according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형풍력발전단지 원격운영시스템의 개략적인 구성도이며, 도 2는 소형풍력발전단지 원격운영시스템의 데이터베이스의 구조를 나타낸 ERD이다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a remote operation system of a small wind farm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an ERD showing a structure of a database of a remote operation system of a small wind farm.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 소형풍력발전단지 원격운영시스템은 제어기(100)와, I/O 서버(200)와, 모니터링시스템(300)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the remote control system of the small wind turbine complex according to the present embodiment includes a controller 100, an I /
제어기(100)는 소형풍력발전단지에 설치된 각각의 풍력터빈의 운전현황정보를 획득한다. 참고로, 각 풍력터빈에는 운전현황정보를 측정하기 위한 센서가 설치되어 있으며, 제어기는 이 센서들로부터 운전형황정보를 획득한다. 이때, 운전현황정보는 풍속, 로터의 회전속도, 전력생산 등을 포함한다. 또한, 제어기(100)는 상태 정보(운전여부, 에러 발생 등), 계통 정보(발전 전압, 발전 전류 등) 및 통계 정보(전체 전력 생산량 등) 등을 획득한다. 그리고, 제어기는 후술하는 모니터링시스템에서 생성된 제어신호에 따라 각각의 풍력터빈을 제어한다.The controller (100) acquires the operating status information of each wind turbine installed in the small wind farm. For reference, each wind turbine is provided with a sensor for measuring driving status information, and the controller obtains operating condition information from these sensors. At this time, the driving status information includes the wind speed, the rotation speed of the rotor, and electric power production. In addition, the controller 100 acquires state information (whether it is in operation or error), system information (generation voltage, generation current, etc.), and statistical information (total power generation amount, etc.). The controller controls each wind turbine according to a control signal generated in a monitoring system described later.
I/O 서버(200)는 무선 통신을 통해 제어기(100)로부터 운전현황정보, 상태 정보, 계통 정보 및 통계정보를 수신하며, 또한 제어기(100)로 제어신호를 발신한다.The I /
I/O 서버(200)와 제어기(100)간의 무선 통신은 Wi-Fi 통신으로 구성되며, 데이터 송수신 프로토콜의 구조는 STX, Length(패킷의 길이), SID(Source ID), DID(Destination ID), Type(Command), Data, Checksum(에러 검출), ETX로 구성된다. 그리고, I/O 서버(200)로부터 제어기(100)로 전송되는 명령어는 시간동기화 전송(SET_TIME), 센서진단요청 전송(REQ_SYS_DIAG), 센서 출력 범위 설정 전송(SET_RANGE), 출력주기 전송(SET_INTERVAL), 정격 설정 전송(SET_LIMIT), 센서 장비제어(CMD_DEVICE)로 구성되며, 제어기(100)로부터 I/O 서버(200)로 전달되는 명령어는 시간동기화 요청(REQ_TIME), 브레이크 작동원인(SEND_BRK_INFO), 부하 작동 원인(SEND_LOAD_INFO), 진단 요청에 대한 응답(RES_SYS_DIAG)로 구성되며 세부적인 내용은 아래 표와 같다.The structure of the data transmission / reception protocol is STX, Length (Packet Length), SID (Source ID), DID (Destination ID), and the like, and the wireless communication between the I /
(10+n)(10 + n)
bytesbytes
보내는SendingIDID
받는subjectIDID
데이터종류Data type
데이터(n)The data (n)
DataData (0x11) (0x11)
ErrorError (0x12) (0x12)
풍속(2)Wind speed (2)
브레이크상태(1)Brake condition (1)
부하상태(1)Load condition (1)
배터리상태(1)Battery condition (1)
RPMRPM(2)(2)
발전기 전력(2)Generator Power (2)
배터리충전%(1)Battery Charge% (1)
배터리전압(1)Battery voltage (1)
발전 전압(2)Generating voltage (2)
발전 전류(1)Generated Current (1)
부터from 데이터까지 Up to the data
22bytesbytes 나눈 후의 합 Sum after division
모니터링시스템(300)은 I/O 서버(200)로부터 운전현황정보, 상태 정보, 계통 정보 및 통계정보를 수신한다. 모니터링시스템(300)에서는 수신된 정보에 따라 풍력터빈을 제어하기 위한 제어신호 생성하고, 이를 I/O 서버로 전송한다. 이때, 제어신호는 출력 주기, 출력범위, 시간동기화, 장비 진단, 브레이크 및 부하 제어 명령 등을 포함한다. 그러면, I/O 서버(200)는 수신된 제어신호를 제어기(100)로 전송하며, 제어기(100)는 수신된 제어신호에 따라 풍력터빈을 제어한다.The monitoring system 300 receives operational status information, status information, system information, and statistical information from the I /
참고로, I/O서버(200)와 모니터링시스템(300) 사이의 통신 프로토콜에서, 모니터링시스템으로부터 I/O서버로 전달되는 명령어(Command)는 시간동기화 요청(REQ_TIME), 센서 진단요청(REQ_SUS_DIAG), 부하 작동 원인(SET_RANGE), wlseks 요청에 대한 응답(SET_INTERVAL), 정격설정(SET_RATED), 한계설정(SET_LIMIT), 장비제어(브레이크, 부하제어)(CMD_DEVICE), 시간동기화 응답(RES_TIME)으로 구성된다. 그리고, I/O서버로부터 모니터링시스템으로 전달되는 명령어는 시간동기화 전송(SET_TIME), 브레이크 작동원인(SEND_BRK_INFO), 부하 작동 원인(SEND_LOAD_INFO), 진단 요청에 대한 응답(RES_SYS_DIAG)로 구성되며 프로토콜의 구조는 다음과 같이 설정된다.In the communication protocol between the I /
(3 + n)(3 + n)
(데이터길이)(Data length)
DataData (0x11) (0x11)
ErrorError (0x12) (0x12)
TimeTime(6) -(6) -HHMMSSHHMMSS
풍력발전번호(4)Wind Power Number (4)
풍속(3)Wind speed (3)
브레이크상태(1)Brake condition (1)
부하상태(1)Load condition (1)
배터리상태(1)Battery condition (1)
충전전압부족(2))Charging voltage shortage (2))
RPMRPM(3)(3)
발전량(3)Power generation (3)
누적발전량(10)Cumulative power generation (10)
배터리 충전율(3)Battery charge rate (3)
배터리 전압(3)Battery voltage (3)
입력 전압(4)Input voltage (4)
입력 전류(3)Input current (3)
한편, 모니터링시스템(300)은 제어기(100)로부터 수신된 데이터들을 저장하고 상태를 파악하기 위해 도 2와 같이 데이터베이스 테이블을 구성한다. 그리고, 허용된 사용자만 시스템을 사용할 수 있도록 제한하기 위하여, 사용자 관리 테이블과 사용자 접속 테이블, 수신된 데이터를 저장하는 결과 테이블, 알람 및 경고표시를 위한 테이블, 풍력 터빈 관리를 위한 풍력 터빈 테이블, 풍력 터빈으로부터 발생된 이벤트를 위한 이벤트 테이블, 풍력 터빈 장비 자체의 에러를 저장하기 위한 에러 로그 테이블과 알람 발생 시 e-mail 전송을 위한 mail 처리로써 구성된다.Meanwhile, the monitoring system 300 stores the data received from the controller 100 and constructs a database table as shown in FIG. 2 to grasp the status. In order to restrict the use of the system by only authorized users, a user management table and a user connection table, a result table storing received data, a table for alarm and warning display, a wind turbine table for wind turbine management, An event table for events generated from the turbine, an error log table for storing errors of the wind turbine equipment itself, and a mail process for sending an e-mail when an alarm occurs.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 소형풍력발전단지를 구성하고, 이 소형풍력발전단지에 설치된 풍력터빈을 원격으로 제어할 수 있다. 따라서, 다수의 풍력터빈을 효율적으로 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, a small wind power generation complex can be constructed, and the wind turbine installed in the small wind power generation complex can be controlled remotely. Therefore, it is possible to efficiently control a plurality of wind turbines.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.
100...제어기 200...I/O 서버
300...모니터링시스템100 ...
300 ... monitoring system
Claims (3)
Translated fromKorean상기 제어기와의 무선 통신을 통해 상기 제어기로부터 상기 운전현황정보를 수신하며, 상기 제어기로 제어신호를 발신하는 I/O 서버와,
상기 I/O 서버로부터 상기 운전현황정보를 수신하며, 상기 운전현황정보에 따라 상기 풍력터빈을 제어하기 위한 상기 제어신호를 생성하고, 생성된 상기 제어신호를 상기 I/O 서버로 발신하는 모니터링시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형풍력발전단지 원격운영시스템.A controller for controlling operation of the wind turbine to acquire operational status information of each wind turbine installed in the small wind turbine,
An I / O server that receives the operation status information from the controller through wireless communication with the controller and transmits a control signal to the controller;
A monitoring system for receiving the operating status information from the I / O server, generating the control signal for controlling the wind turbine according to the operating status information, and transmitting the generated control signal to the I / And a remote operation system for the small wind turbine.
상기 운전현황정보는 풍속, 회전속도, 전력생산량을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형풍력발전단지 원격운영시스템.The method according to claim 1,
Wherein the operation status information includes a wind speed, a rotation speed, and a power generation amount.
상기 무선 통신은 Wi-Fi인 것을 특징으로 하는 소형풍력발전단지 원격운영시스템.The method according to claim 1,
Wherein the wireless communication is Wi-Fi.
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| CN109209780A (en)* | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 神华集团有限责任公司 | A kind of remote monitoring system applied to wind-driven generator, method and device |
| KR102279852B1 (en) | 2021-06-02 | 2021-07-21 | 동해에코에너지(주) | Irrigation equipment remote control system for self-generation |
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- 2014-12-19KRKR1020140184127Apatent/KR20160074919A/ennot_activeCeased
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