KR20120100268A - System, apparatus and method for power quality analyzer in wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력발전을 모니터링하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a technique for monitoring wind power generation, and more particularly, to a power quality analysis system, apparatus, and method for wind power generation.
풍력발전은 공기 역학에 의해 날개처럼 생긴 로터(Rotor)가 돌아가면서 발생하는 기계적 운동 에너지를 발전기(Generator)를 통해 전기 에너지로 변화시켜 전력을 얻는 기술이다. 풍력발전기는 지면에 대한 회전축의 방향에 따라 수평형 및 수직형으로 분류되며, 이를 구성하는 요소로는 블레이드(Blade)와 허브(Hub)로 구성된 회전자, 회전을 증속하여 발전기를 구동시키는 기어박스(Gear box), 전기를 생산하는 발전기(Generator) 등이 있다.Wind power is a technology that obtains electric power by converting mechanical kinetic energy generated by a rotor-shaped rotor rotated by aerodynamics into electrical energy through a generator. Wind power generators are classified into horizontal and vertical types according to the direction of the rotation axis with respect to the ground. The components of the wind generator are a rotor composed of a blade and a hub, and a gearbox that drives the generator by increasing the rotation. (Gear box), a generator (generator) that produces electricity.
한편, 풍력발전기를 모니터링하기 위한 장치로는 PQA(Power Quality Analyzer) 및 CMS(Condition Monitoring System)가 대표적이다.Meanwhile, PQA (Power Quality Analyzer) and CMS (Condition Monitoring System) are representative devices for monitoring wind power generators.
PQA는 풍력발전기와 계통(Grid)의 연계점에 설치되어 풍력 내부 계통의 전력품질 상태를 측정하여 분석하는 장치이다. CMS는 풍력발전기의 요소부품인 블레이드, 기어박스, 발전기, 베어링 등에 센서를 설치하여 운전조건에서의 진동을 측정하고, 실시간 계측 데이터를 분석하여 각 요소부품의 결함 및 잔여수명을 예측하는 장치이다.PQA is a device that is installed at the junction of the wind turbine and the grid and measures and analyzes the power quality status of the wind turbine. CMS installs sensors in blades, gearboxes, generators and bearings that are components of wind power generators to measure vibrations under operating conditions, and analyzes real-time measurement data to predict defects and remaining life of each component.
종래 풍력발전기에 설치된 PQA는 단순히 전력품질 상태에 대한 데이터 수집 및 분석 차원으로, CMS는 풍력발전기의 각 요소부품의 진동 측정 결과를 모니터링하는 차원으로 활용되고 있다. 그러나, 환경적 요인이나 기계적 결함 요인 등의 다양한 요인들이 풍력발전기의 전력품질에 영향을 미치기 때문에 PQA나 CMS를 통하더라도 전력품질 저하 현상이 발생하는 경우 그에 대한 정확한 원인을 규명하기 어렵다는 문제점이 있었다.
The PQA installed in the conventional wind turbine is simply used to collect and analyze data on power quality status, and the CMS is used to monitor vibration measurement results of each component of the wind turbine. However, since various factors such as environmental factors and mechanical defects affect the power quality of the wind turbine, there is a problem that it is difficult to determine the exact cause when the power quality degradation occurs even through PQA or CMS.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 전력품질 저하 현상에 대한 기계적 요인을 분류/분석하여 추이 및 통계자료로 활용하고, 이를 근거로 하여 전력품질 변화에 대한 정확한 원인을 규명함으로써 전력품질 저하에 대한 정확한 대처 및 해결방안을 제시할 수 있도록 하는 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the purpose of which is to classify / analyze the mechanical factors for the power quality degradation phenomenon as a trend and statistical data, based on the power quality change The present invention provides a wind power generation power quality analysis system, apparatus, and method that can pinpoint the cause of the problem and suggest corrective measures and solutions for power quality degradation.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 시스템은 풍력발전기 출력단의 전력품질을 측정하여 전력품질정보를 취득하고, 전력품질 변화에 따른 이벤트의 발생을 인지하는 전력품질 모니터링 장치; 상기 풍력발전기에 설치된 센서들을 통해 상기 풍력발전기를 이루는 요소부품들의 센싱정보를 측정하는 상태진단 모니터링 장치; 및 상기 전력품질 모니터링 장치에서 이벤트가 발생하는 경우, 기 등록된 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 상태진단 모니터링 장치로부터 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하며, 상기 검색된 데이터패턴과 상기 취득한 센싱정보에 의거하여 이벤트의 원인을 분석한다.The power quality analysis system for wind power generation according to the present invention includes a power quality monitoring device for measuring power quality of a wind turbine output stage to obtain power quality information and recognizing occurrence of an event according to power quality change; A state diagnosis monitoring device for measuring sensing information of the component parts of the wind generator through sensors installed in the wind generator; And when an event occurs in the power quality monitoring apparatus, retrieves a data pattern corresponding to the event from a previously registered pattern database, and acquires sensing information corresponding to a time value of the event from the state diagnosis monitoring apparatus. The cause of the event is analyzed based on the retrieved data pattern and the acquired sensing information.
본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 장치는 데이터패턴들을 저장하는 패턴 데이터베이스; 네트워크 통신을 통해 풍력발전기의 출력단에서 측정되는 전력품질정보 및 상기 풍력발전기에 설치된 센서들을 통해 제공되는 요소부품들의 센싱정보를 수신하는 네트워크 어댑터; 및 전력품질 변화에 따른 이벤트가 발생하는 경우, 상기 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 네트워크 어댑터를 통해 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하여 상기 취득된 센싱정보를 상기 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성하는 패턴 분석기를 포함한다.Power quality analysis device for wind power generation according to the present invention comprises a pattern database for storing data patterns; A network adapter receiving power quality information measured at an output end of the wind turbine and sensing information of the component parts provided through the sensors installed in the wind turbine through network communication; And searching for a data pattern corresponding to the event from the pattern database, acquiring sensing information corresponding to a time value of the event through the network adapter, and generating the acquired sensing information. Comprising a pattern analyzer for generating analysis information for analyzing the cause of the event while comparing with the retrieved data pattern.
본 발명에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 방법은 풍력발전기의 출력단에서 전력품질 변화에 의한 이벤트가 발생함에 따라, 장치가 네트워크 통신을 통해 시간값을 포함한 이벤트정보 및 전력품질정보를 수신하는 단계; 상기 장치가 네트워크 통신을 통해 상기 풍력발전기를 이루는 요소부품들의 센싱정보를 주기적으로 저장하는 상태측정 데이터베이스로부터 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하는 단계; 상기 장치가 데이터패턴들을 저장하고 있는 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 취득된 센싱정보를 상기 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성하는 단계를 포함한다.
In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method for analyzing power quality for wind power generation, the method comprising: receiving event information and power quality information including a time value through a network communication as an event occurs due to a change in power quality at an output terminal of the wind turbine; Acquiring, by the device, sensing information corresponding to a time value of the event from a state measurement database periodically storing sensing information of the component parts constituting the wind turbine through network communication; Retrieving the data pattern corresponding to the event from the pattern database storing the data patterns, and comparing the acquired sensing information with the retrieved data pattern to generate analysis information for analyzing the cause of the event. do.
본 발명의 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법에 따르면, 전력품질 저하 현상에 대한 기계적 요인을 분류/분석하여 추이 및 통계자료로 활용하고, 이를 근거로 하여 전력품질 변화에 대한 정확한 원인을 규명함으로써 전력품질 저하에 대한 정확한 대처 및 해결방안을 제시할 수 있다.According to the power quality analysis system, apparatus and method for wind power generation of the present invention, the mechanical factors for the power quality degradation phenomenon are classified / analyzed and used as a trend and statistical data, and based on this, the exact cause of the power quality change The identification can suggest precise countermeasures and solutions for power quality degradation.
또한, 본 발명의 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법에 따르면, 전력품질 저하에 따른 심각한 결함 발생 시, 실시간 패턴 분석을 통해 풍력발전기의 계통 연계 효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the power quality analysis system, apparatus, and method for generating wind power of the present invention, when a serious defect occurs due to a decrease in power quality, it is possible to improve the grid connection efficiency of the wind power generator through real-time pattern analysis.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 장치를 포함한 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a system including a power quality analysis device for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for analyzing power quality for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the power quality analysis system, apparatus and method for generating wind power in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 장치를 포함한 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a system including a power quality analysis device for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
풍력발전기(Wind Turbine)(100)는 바람 에너지를 이용하여 전력을 발생시키는 장치로서, 블레이드(Blade), 베어링(Bearing), 기어박스(Gear box), 요(Yaw), 발전기(Generator) 등의 요소부품들을 포함하여 구성된다.
전력품질 모니터링 장치(200)는 풍력발전기(100)의 출력단에서 전력품질을 측정하여 전력품질정보(전압, 전류, 파워, 주파수 데이터 등)를 취득하고, 전력품질 변화에 따른 이벤트(순간전압강하, 순간전압상승, 순간정전, 고조파 등)의 발생 시 이를 인지하고 시간값을 포함한 이벤트정보 및 전력품질정보를 통신모듈(210)을 통해 전력품질 분석 장치(300)의 네트워크 어댑터(313)에 전달한다.The power
상태진단 모니터링 장치(400)는 풍력발전기(100)의 요소부품들, 예컨대, 베어링(Bearing), 기어박스(Gear box), 요(Yaw), 발전기(Generator) 등에 설치된 센서들을 통해 풍력발전기(100)를 이루는 요소부품들의 센싱정보, 즉, 진동이나 회전수(RPM)를 측정하여 상태측정 데이터베이스(410)에 주기적으로 저장하고, 전력품질 분석 장치(300)의 요청에 따라 상태측정 데이터베이스(410)에서 특정 시간대의 센싱정보를 취득하여 네트워크 어댑터(313)로 출력한다.The condition
전력품질 분석 장치(300)는 전력품질 모니터링 장치(200)에서 이벤트가 발생하는 경우, 데이터패턴들을 저장하고 있는 패턴 데이터베이스(312)로부터 발생한 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상태진단 모니터링 장치(400)로부터 해당 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득한다.When an event occurs in the power
또한, 전력품질 분석 장치(300)는 패턴 데이터베이스(312)에서 검색된 데이터패턴과 상태측정 데이터베이스(410)로부터 네트워크 통신을 통해 취득한 센싱정보에 의거하여 이벤트의 원인을 분석한다. 이때, 전력품질 분석 장치(300)는 패턴 데이터베이스(312)에 저장된 데이터패턴들을 통해 현재 이벤트를 과거 전력품질 이벤트에 대한 데이터패턴과 검색하여 비교/분석한다.In addition, the power
전술한 전력품질 분석 장치(300)는 분류 제어기(310), 보안 네트워크 모듈(320) 및 웹 어플리케이션(330)을 포함한다.The power
분류 제어기(310)는 1차적으로 전력품질 모니터링 장치(200)에서 입력되는 이벤트정보 및 전력품질정보를 통신모듈(210) 및 네트워크 어댑터(313)를 통해 Modbus 통신(TCP/IP)으로 입력받고, 이벤트 발생 시 또는 주기적으로 상태진단 모니터링 장치(400)의 상태측정 데이터베이스(410)에 있는 요소부품들의 센싱정보(진동 또는 회전수)를 제공받는다. 또한, 분류 제어기(310)는 이벤트와 센싱정보의 상관관계를 분석하는 패턴 분석기(311)를 통해 이벤트의 시간값에 대응하는 센싱정보를 찾아서 패턴형태로 패턴 데이터베이스(312)에 저장함으로써 최종적으로 사용자에게 풍력발전기(100)의 각 부분에서 발생하는 진동이나 회전수(RPM)의 센싱정보에 의거하여 현재 전력품질 저하 현상의 원인을 분석하여 조치할 수 있도록 하는 분석정보를 통보한다.The
전술한 분류 제어기(310)는 패턴 분석기(Pattern Analyzer)(311), 패턴 데이터베이스(Pattern DBMS)(312) 및 네트워크 어댑터(Network Adapter)(313)를 포함한다.The
패턴 분석기(311)는 풍력발전기(100)의 요소부품들에서 측정된 센싱정보, 즉 진동이나 회전수(RPM)를 전력품질 모니터링 장치(200)에서 측정된 전력품질 정보와 비교하여 전력품질 이벤트의 원인을 분석하는 프로세스를 수행한다.The
구체적으로, 패턴 분석기(311)는 전력품질 변화에 따른 이벤트가 발생하는 경우, 패턴 데이터베이스(312)로부터 발생한 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 네트워크 어댑터(313)를 통해 해당 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하여 취득된 센싱정보를 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성한다.In detail, when an event according to a change in power quality occurs, the
데이터패턴을 활용하여 이벤트 원인 분석을 수행하는 방식을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The method of performing event cause analysis using data patterns will be described in more detail as follows.
전력품질 모니터링 장치(200)에서 이벤트 상황이 발생하는 경우, 패턴 분석기(311)는 이벤트정보를 분석하여 패턴 데이터베이스(312)에 저장되어 있는 데이터패턴의 형태와 비교하게 된다. 패턴 분석기(311)에서 이벤트정보를 이용해 현재 이벤트의 이벤트 지속시간(duration) 및 이벤트 형태(type)를 파악하고, 상태진단 모니터링 장치(400)의 센싱정보와 비교해 가면서 현재 이벤트가 기 저장되어 있는 이벤트 형태들과 같은 데이터패턴으로 발생하였는지 여부를 계속해서 검사해 나간다. 기 등록된 데이터패턴과 다를 경우 현재 이벤트를 새로운 패턴으로 등록하게 된다.When an event situation occurs in the power
현재 이벤트를 과거 이벤트들의 데이터내역과 비교하는 이유는 풍력발전기의 특성 상, 풍속 등의 환경적 요인에 따라 센싱정보(예컨대, 진동의 형태)가 다르게 나오기도 하지만, 기계적 결함(예컨대, 베어링 손상, 기어박스 손상 등)에 의한 이유로 정격출력을 내지 못하여 전력품질 이벤트가 발생될 수도 있기 때문이다. 이를 미세한 센싱정보(진동 또는 회전수)로 구분하여 전력품질 이벤트의 원인이 기계적 결함인지 아니면 환경적 요인인지에 대한 원인을 분석할 수 있고, 나아가 전력품질 변화에 대한 근본적인 원인을 측정할 수 있다.The reason for comparing the current event with the data of past events is that due to the nature of the wind turbine, the sensing information (eg, vibration type) may differ depending on environmental factors such as wind speed, but mechanical defects (eg, bearing damage, This is because power quality events may occur due to failure of rated output due to gearbox damage, etc.). By dividing this into fine sensing information (vibration or rotational speed), it is possible to analyze the cause of whether a power quality event is a mechanical defect or an environmental factor, and to measure a fundamental cause of power quality change.
패턴 데이터베이스(312)는 전력품질과 센싱정보의 상관관계를 패턴형태의 데이터패턴들로 저장한다. 패턴 데이터베이스(312)에 저장되는 각 데이터패턴은 풍력발전기(100)의 전력품질을 측정하는 전력품질 모니터링 장치(200)와 풍력발전기(100)를 이루는 요소부품들의 동작을 센싱하는 상태진단 모니터링 장치(400)의 양측에서 전송되는 정보를 이벤트의 시간값에 맞추어 매칭한 것이다. 이러한 데이터패턴은 시간값을 포함한 이벤트정보, 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징하여 형성할 수 있다.The
패턴 데이터베이스(312)로부터 이벤트에 상응하는 데이터패턴이 검색되지 않는 경우, 패턴 분석기(311)는 패턴 데이터베이스(312)에 패턴 분류를 추가하고, 시간값을 포함한 이벤트정보, 이벤트의 시간값에 맞는 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징한 데이터패턴을 새로 생성하여 패턴 데이터베이스(312)에 업데이트할 수 있다.If a data pattern corresponding to an event is not retrieved from the
패턴 데이터베이스(312)에 데이터패턴을 등록하는 방식을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.A method of registering a data pattern in the
전력품질 모니터링 장치(200)에서의 이벤트(순간전압강하, 순간전압상승, 순간정전 등) 발생 시, 전력품질 분석 장치(310)는 네트워크 어댑터(313)를 통하여 전력품질 모니터링 장치(200)와 상태진단 모니터링 장치(400)로부터 이벤트 시간값에 맞는 정보들을 수집하고, 이벤트 발생 전, 후의 시간을 구분하여 수집된 정보들을 패턴화시킨다. 상태진단 모니터링 장치(400)의 경우 각 센서들의 센싱정보(진동 또는 회전수)를, 전력품질 모니터링 장치(200)의 경우 전압, 전류, 파워, 역률, 무효 및 유효전력, 주파수 데이터 등을 가져오게 된다. 전력품질 모니터링 장치(200) 및 상태진단 모니터링 장치(400)에서 수집되는 정보들을 측정하는 시간이 서로 다르므로, 전력품질 분석 장치(310)는 수집된 정보들의 시간값을 맞추어 ‘시간값 + 전력품질정보 + 센싱정보’의 형태로 패키징하여 데이터패턴을 생성한 후 이를 패턴 데이터베이스(312)에 저장한다.When an event (instantaneous voltage drop, instantaneous voltage increase, instantaneous power failure, etc.) occurs in the power
이벤트의 데이터패턴이 이미 등록되어 있는 패턴일 경우에는, 전력품질 분석 장치(310)가 해당 데이터패턴의 내용과 함께 보안이 추가된 통신을 통해 사용자에게 분석정보를 전달한다.If the data pattern of the event is already registered, the power
네트워크 어댑터(313)는 전력품질 모니터링 장치(200) 및 상태진단 모니터링 장치(400)와의 네트워크 통신을 수행한다. 특히, 네트워크 어댑터(313)는 네트워크 통신을 통해 풍력발전기(100)의 출력단에서 측정되는 이벤트정보 및 전력품질정보, 풍력발전기(100)에 설치된 센서들을 통해 제공되는 요소부품들의 센싱정보를 수신하여 분류 제어기(310)로 전달한다.The
보안 네트워크 모듈(320)은 SSL(Secure Socket Layer) 모듈을 사용해 패턴 분석기(311)가 제공하는 분석정보를 암호화하여 웹 어플리케이션(Web Application)에 전송한다.The
웹 어플리케이션(330)은 분류 제어기(310)로부터 보안 네트워크 모듈(320)을 통해 전달되는 분석정보를 화면으로 제공하여 사용자가 모니터링할 수 있도록 한다.The
이와 같이, 일 실시예에 따른 전력품질 분석 장치(300)는 풍력발전기(100)에 설치된 센서들을 통해 측정되는 진동 또는 회전수(RPM)의 센싱정보를 분석하여 전력품질 이벤트의 발생 시 측정되는 전력품질 저하 현상에 대한 정확한 원인을 규명한다. 이를 위하여, 전력품질 분석 장치(300)는 전력품질과 센싱정보(진동 또는 회전수)의 상관관계를 패턴형태로 저장하여 활용하며, 센싱정보를 이용해 외부적인 요인에 의한 전력품질 저하 현상을 분석하여 전력품질 변화에 대한 정확한 원인을 규명할 수 있도록 한다. 전력품질 분석 장치(300)의 동작 과정을 보다 구체적으로 예시하면 도 2와 같다.As such, the power
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 전력품질 분석 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a method for analyzing power quality for wind power generation according to an embodiment of the present invention.
전력품질 모니터링 장치(200)는 풍력발전기(100)의 출력단에서 전압, 전류 데이터 등의 전력품질정보를 취득하여 패턴화시켜 저장하며(S110), 풍력발전기(100)의 출력단에서 전력품질 변화에 의한 이벤트(순간전압강하, 순간전압상승, 순간정전, 고조파 등)가 발생(S130)하면 이벤트정보를 전달하여 전력품질 이벤트의 발생을 알린다(S140, S150). 이때, 이벤트정보 및 이벤트의 시간값에 맞는 전력품질 정보가 전력품질 분석 장치(310)의 네트워크 어댑터(313)로 함께 전달된다. 이벤트 발생 시, 전력품질 분석 장치(310)는 네트워크 통신을 통해 시간값을 포함한 이벤트정보 및 전력품질정보를 수신하게 된다(S150).The power
한편, 상태진단 모니터링 장치(400)는 베어링(Bearing), 기어박스(Gear box), 요(Yaw), 발전기(Generator) 등 풍력발전기(100)를 이루는 요소부품들의 센싱정보, 즉 진동 또는 회전수(RPM)에 대한 정보를 취득하여 상태측정 데이터베이스(410) 상에 시간대별로 저장한다(S120).On the other hand, the state
전력품질 모니터링 장치(200)를 통해 이벤트의 발생을 인지한 전력품질 분석 장치(310)는 네트워크 통신을 통해 풍력발전기(100)를 이루는 요소부품들의 센싱정보를 주기적으로 저장하는 상태진단 모니터링 장치(400)의 상태측정 데이터베이스(410)로부터 해당 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득한다(S160).The power
이후, 전력품질 분석 장치(310)는 데이터패턴들을 저장하고 있는 패턴 데이터베이스(312)로부터 현재 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고(S170), S160을 통해 취득된 센싱정보를 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성하여 보고한다(S180, S200).Thereafter, the power
이와 같이, 풍력발전기(100)의 운영 중에, 전력품질 모니터링 장치(200)에서 이벤트의 발생을 통보하면 이를 수신한 전력품질 분석 장치(300)는 패턴 데이터베이스(312)에 저장된 데이터패턴들을 통해 해당 이벤트를 과거 전력품질 이벤트에 대한 데이터패턴과 검색하여 비교/분석한다.As such, when the power
현재 발생한 이벤트의 데이터패턴이 패턴 데이터베이스(312)에 등록되지 않은 새로운 패턴일 경우(S180), 전력품질 분석 장치(310)는 패턴 데이터베이스(312)에 패턴 분류를 추가하여 저장한다(S190). 즉, 패턴 데이터베이스(312)로부터 현재 이벤트에 상응하는 데이터패턴이 검색되지 않는 경우 전력품질 분석 장치(310)가 패턴 데이터베이스(312)에 패턴 분류를 추가하고, 시간값을 포함한 이벤트정보, 이벤트의 시간값에 맞는 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징한 데이터패턴을 새로 생성하여 패턴 데이터베이스(312)로 업데이트한다.If the data pattern of the currently occurring event is a new pattern not registered in the pattern database 312 (S180), the power
전술한 바와 같이, 전력품질 분석 장치(300)는 이벤트 발생 시 발생한 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 패턴 데이터베이스(312)로부터 검색하며, 검색된 데이터패턴에 정의된 전력품질 및 센싱정보(진동 또는 회전수)의 상관관계를 바탕으로 이벤트의 원인을 분석할 수 있다. 또한, 패턴 데이터베이스(312)에 이벤트에 상응하는 패턴이 등록되지 않은 경우, 전력품질 분석 장치(300)는 이벤트 발생 시의 전력품질정보와 해당 시간대의 센싱정보를 패턴화시켜 패턴 데이터베이스(312)의 데이터패턴을 추가로 저장할 수 있다.As described above, the power
본 발명의 풍력발전용 전력품질 분석 시스템, 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
The power quality analysis system, apparatus, and method for generating wind power of the present invention may be variously modified and implemented within the scope of the technical idea of the present invention, without being limited to the above-described embodiments.
100: 풍력발전기 200: 전력품질 모니터링 장치
300: 전력품질 분석 장치 310: 분류 제어기
311: 패턴 분석기 312: 패턴 데이터베이스
313: 네트워크 어댑터 320: 보안 네트워크 모듈
330: 웹 어플리케이션 400: 상태진단 모니터링 장치100: wind power generator 200: power quality monitoring device
300: power quality analysis device 310: classification controller
311: Pattern Analyzer 312: Pattern Database
313: network adapter 320: secure network module
330: web application 400: status diagnostic monitoring device
Claims (6)
상기 풍력발전기에 설치된 센서들을 통해 상기 풍력발전기를 이루는 요소부품들의 센싱정보를 측정하는 상태진단 모니터링 장치; 및
상기 전력품질 모니터링 장치에서 이벤트가 발생하는 경우, 기 등록된 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 상태진단 모니터링 장치로부터 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하며, 상기 검색된 데이터패턴과 상기 취득한 센싱정보에 의거하여 이벤트의 원인을 분석하는 전력품질 분석 장치를 포함하는 풍력발전용 전력품질 분석 시스템.
A power quality monitoring device for acquiring power quality information by measuring power quality of the output stage of the wind turbine and recognizing occurrence of an event according to power quality change;
A state diagnosis monitoring device for measuring sensing information of the component parts of the wind generator through sensors installed in the wind generator; And
When an event occurs in the power quality monitoring apparatus, the data pattern corresponding to the event is searched from a previously registered pattern database, and the sensing information corresponding to the time value of the event is obtained from the state diagnosis monitoring apparatus. A power quality analysis system for wind power generation comprising a power quality analysis device for analyzing the cause of the event based on the data pattern and the acquired sensing information.
네트워크 통신을 통해 풍력발전기의 출력단에서 측정되는 전력품질정보 및 상기 풍력발전기에 설치된 센서들을 통해 제공되는 요소부품들의 센싱정보를 수신하는 네트워크 어댑터; 및
전력품질 변화에 따른 이벤트가 발생하는 경우, 상기 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 네트워크 어댑터를 통해 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하여 상기 취득된 센싱정보를 상기 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성하는 패턴 분석기를 포함하는 풍력발전용 전력품질 분석 장치.
A pattern database for storing data patterns;
A network adapter receiving power quality information measured at an output end of the wind turbine and sensing information of the component parts provided through the sensors installed in the wind turbine through network communication; And
When an event according to a change in power quality occurs, the data pattern corresponding to the event is retrieved from the pattern database, and the sensing information corresponding to the time value of the event is acquired through the network adapter to obtain the acquired sensing information. Power quality analysis device for wind power generation including a pattern analyzer for generating analysis information for analyzing the cause of the event while comparing with the retrieved data pattern.
상기 풍력발전기의 전력품질을 측정하는 전력품질 모니터링 장치와 상기 풍력발전기를 이루는 요소부품들의 동작을 센싱하는 상태진단 모니터링 장치의 양측에서 전송되는 정보를 이벤트의 시간값에 맞추어 매칭한 것으로, 시간값을 포함한 이벤트정보, 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징하여 형성한 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 분석 장치.
The method of claim 2, wherein the data pattern of the pattern database,
By matching the information transmitted from both sides of the power quality monitoring device for measuring the power quality of the wind power generator and the state diagnostic monitoring device for sensing the operation of the component parts constituting the wind power generator according to the time value of the event, Power quality analysis device for wind power generation, characterized in that formed by packaging the event information, power quality information and sensing information in a pattern form.
상기 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴이 검색되지 않는 경우, 상기 패턴 데이터베이스에 패턴 분류를 추가하고, 시간값을 포함한 이벤트정보, 이벤트의 시간값에 맞는 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징한 데이터패턴을 새로 생성하여 업데이트하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 전력품질 장치.
The method of claim 2, wherein the pattern analyzer,
If a data pattern corresponding to the event is not found from the pattern database, a pattern classification is added to the pattern database, and event information including a time value, power quality information corresponding to the time value of the event, and sensing information are patterned. Power quality device for wind power generation, characterized in that for generating and updating a new packaged data pattern.
상기 장치가 네트워크 통신을 통해 상기 풍력발전기를 이루는 요소부품들의 센싱정보를 주기적으로 저장하는 상태측정 데이터베이스로부터 상기 이벤트의 시간값에 맞는 센싱정보를 취득하는 단계;
상기 장치가 데이터패턴들을 저장하고 있는 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴을 검색하고, 상기 취득된 센싱정보를 상기 검색된 데이터패턴과 비교해 가면서 이벤트의 원인 분석을 위한 분석정보를 생성하는 단계를 포함하는 풍력발전용 전력품질 분석 방법.
Receiving an event information and a power quality information including a time value through a network communication as an event occurs due to a change in power quality at an output of the wind turbine;
Acquiring, by the device, sensing information corresponding to a time value of the event from a state measurement database periodically storing sensing information of the component parts constituting the wind turbine through network communication;
Retrieving the data pattern corresponding to the event from the pattern database storing the data patterns, and comparing the acquired sensing information with the retrieved data pattern to generate analysis information for analyzing the cause of the event. Power quality analysis method for wind power generation.
상기 패턴 데이터베이스로부터 상기 이벤트에 상응하는 데이터패턴이 검색되지 않는 경우 상기 장치가 상기 패턴 데이터베이스에 패턴 분류를 추가하고, 시간값을 포함한 이벤트정보, 이벤트의 시간값에 맞는 전력품질정보 및 센싱정보를 패턴형태로 패키징한 데이터패턴을 새로 생성하여 업데이트하는 단계를 더 포함하는 풍력발전용 전력품질 분석 방법.The method of claim 5,
If a data pattern corresponding to the event is not found from the pattern database, the device adds a pattern classification to the pattern database, and patterns event information including a time value, power quality information and sensing information corresponding to the time value of the event. The method of claim 1 further comprising generating and updating a new data pattern packaged in the form of wind power.
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CN103439590A (en) * | 2013-08-08 | 2013-12-11 | 深圳市康必达中创科技有限公司 | Electric energy monitoring DSP control system |
CN103616654A (en) * | 2013-12-06 | 2014-03-05 | 国家电网公司 | System and method for testing power quality monitoring device |
CN112446801A (en) * | 2020-10-28 | 2021-03-05 | 国网辽宁省电力有限公司 | System and method for effectively improving data quality of power system |
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- 2011-03-03 KR KR1020110019052A patent/KR20120100268A/en not_active Application Discontinuation
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