KR101400180B1 - Wind power generator and method of operating the same - Google Patents

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KR101400180B1 KR1020130013243A KR20130013243A KR101400180B1 KR 101400180 B1 KR101400180 B1 KR 101400180B1 KR 1020130013243 A KR1020130013243 A KR 1020130013243A KR 20130013243 A KR20130013243 A KR 20130013243A KR 101400180 B1 KR101400180 B1 KR 101400180B1
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최성현
홍헌규
이도근
김아람
백원덕
정혜정
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Abstract

Disclosed are a wind power generator and an operating method thereof. The wind power generator according to an embodiment of the present invention comprises: a rotor including a hub and multiple blades coupled to the hub; a nacelle having the rotor coupled thereto; a tower supporting the nacelle to be able to rotate; a cable of which one end is connected to a first unit arranged inside the nacelle and the other end is connected to a second unit arranged inside the tower; and a detecting member installed on the cable, and detecting tensile strength acting on the cable, wherein the cable includes: a first cable connected to the first unit; a second cable connected to the second unit; and a third cable shaped to be curved, and connected to the first cable and the second cable, and the detecting member is installed on the curved part of the third cable.

Description

풍력 발전기 및 풍력 발전기의 운용 방법{WIND POWER GENERATOR AND METHOD OF OPERATING THE SAME}[0001] WIND POWER GENERATOR AND METHOD OF OPERATING THE SAME [0002]

본 발명은 풍력 발전기 및 풍력 발전기의 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 풍력 발전기 및 풍력 발전기를 운용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of operating a wind turbine generator and a wind turbine generator, and more particularly, to a wind turbine generator and a method of operating a wind turbine generator that convert kinetic energy of wind into electric energy.

최근 들어 지구 온난화, 고유가 등의 문제를 해결하기 위해 석유 자원을 대체할 대체 에너지 개발이 한창이다. 이러한 대체 에너지 중에서 풍력 발전은 오염 물질의 배출이 전혀 없고 환경을 훼손할 우려가 없다는 점에서 해당 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다.In recent years, the development of alternative energy to replace petroleum resources is in full swing to solve problems such as global warming and high oil prices. Among these alternative energy sources, wind power generation is actively researching and developing the technology because there is no pollutant emission and there is no possibility of damaging the environment.

풍력 발전기는, 허브 및 허브에 결합되는 복수 개의 블레이드를 포함하는 로터, 로터가 결합되는 나셀, 그리고 나셀을 회전 가능하게 지지하는 타워를 포함한다. 허브는, 전방에서 불어오는 바람에 의해, 블레이드와 함께 회전하면서 기계적 에너지를 생성하고, 이 기계적 에너지는 나셀의 발전기에 의해 전기 에너지로 변환된다.The wind power generator includes a rotor including a plurality of blades coupled to a hub and a hub, a nacelle to which the rotor is coupled, and a tower rotatably supporting the nacelle. The hub rotates with the blades and generates mechanical energy by the wind blowing from the front, and this mechanical energy is converted into electric energy by the generator of the nacelle.

블레이드 및 허브로 불어오는 바람의 방향이 바뀌는 경우, 나셀은 바람이 불어오는 방향을 향하도록 회전되며, 이때 나셀의 발전기와 타워의 전력 변환기를 연결하는 케이블의 꼬임(Twist)이 발생할 수 있다.If the direction of the wind blowing into the blades and hub changes, the nacelle will be rotated in the direction of the wind, which may cause a twist of the cable connecting the generator of the nacelle and the power converter of the tower.

케이블의 꼬임이 과도하게 발생되면, 케이블의 손상이 유발될 수 있고, 이로 인해 풍력 발전기의 하위 시스템이 손상되거나, 고전력을 출력하는 케이블에 화재가 발생할 수 있다.Excessive cable twisting can cause damage to the cable, which can damage the subsystem of the wind turbine or cause a fire in cables that output high power.

미국 특허출원공개공보 US2012/0133144호(2012.05.31.)United States Patent Application Publication No. US2012 / 0133144 (May 31, 2012)

본 발명의 실시 예는, 케이블의 꼬임을 최소화할 수 있는 풍력 발전기 및 풍력 발전기의 운용 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method of operating a wind power generator and a wind power generator capable of minimizing cable twist.

본 발명의 일 측면에 따르면, 허브 및 상기 허브에 결합되는 복수 개의 블레이드를 포함하는 로터; 상기 로터가 결합되는 나셀; 상기 나셀을 회전 가능하게 지지하는 타워; 일단이 상기 나셀의 내부에 배치된 제 1 장치에 연결되고, 타단이 상기 타워의 내부에 배치된 제 2 장치에 연결되는 케이블; 및 상기 케이블에 설치되며, 상기 케이블에 작용하는 인장 하중을 검출하는 검출 부재를 포함하는, 풍력 발전기가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, there is provided a rotor comprising a hub and a plurality of blades coupled to the hub; A nacelle to which the rotor is coupled; A tower rotatably supporting the nacelle; A cable having one end connected to a first device disposed inside the nacelle and the other end connected to a second device disposed inside the tower; And a detecting member installed on the cable, the detecting member detecting a tensile load acting on the cable.

상기 케이블은, 상기 제 1 장치에 연결되는 제 1 케이블; 상기 제 2 장치에 연결되는 제 2 케이블; 및 굴곡진 형상으로 굽혀지고, 상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블에 연결되는 제 3 케이블을 포함하고, 상기 검출 부재는 상기 제 3 케이블의 곡선부에 설치될 수 있다.The cable comprising: a first cable connected to the first device; A second cable connected to the second device; And a third cable bent in a bent shape and connected to the first cable and the second cable, and the detecting member may be installed in a curved portion of the third cable.

상기 검출 부재는 상기 곡선부의 피복 표면에 설치되는 스트레인 게이지를 포함할 수 있다.The detecting member may include a strain gauge installed on the coating surface of the curved portion.

상기 검출 부재는 상기 곡선부의 피복과 코어 사이에 설치되는 압전 소자를 포함할 수 있다.The detecting member may include a piezoelectric element provided between the covering of the curved portion and the core.

상기 풍력 발전기는, 상기 로터 및 상기 나셀을 제어하는 제어 시스템; 및 상기 검출 부재로부터 상기 인장 하중에 대한 검출 신호를 전달받고, 상기 인장 하중이 기설정된 허용치를 초과하면 상기 제어 시스템으로 운전 정지 신호를 전송하는 안전 시스템을 더 포함할 수 있다.The wind turbine further includes: a control system for controlling the rotor and the nacelle; And a safety system that receives a detection signal for the tensile load from the detecting member and transmits an operation stop signal to the control system when the tensile load exceeds a predetermined allowable value.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 풍력 발전기의 운용 방법에 있어서, 상기 로터가 바람이 불어오는 방향을 향하도록 상기 나셀을 회전시키는 단계; 상기 검출 부재가 상기 케이블에 작용하는 인장 하중을 검출하는 단계; 상기 인장 하중이 기설정된 허용치를 초과하는 경우, 상기 풍력 발전기의 운전을 정지하는 단계; 및 상기 나셀을 상기 케이블의 꼬임의 반대 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 풍력 발전기의 운용 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a wind turbine generator according to any one of claims 1 to 5, comprising the steps of: rotating the nacelle such that the rotor is directed in a wind direction; Detecting a tensile load acting on the cable by the detecting member; Stopping the operation of the wind power generator when the tensile load exceeds a predetermined allowable value; And rotating the nacelle in a direction opposite to the twist of the cable.

본 발명의 실시 예에 따르면, 케이블의 꼬임을 최소화하여, 케이블의 손상에 따른 화재나 풍력 발전기의 하위 시스템의 손상을 예방할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the twisting of the cable, thereby preventing a fire caused by the damage of the cable or damage to the subsystem of the wind power generator.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 제 3 케이블을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 풍력 발전기의 제어 계통을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기 운용 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 검출 부재가 설치된 케이블을 보여주는 단면도이다.1 is a view showing a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the third cable of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in Fig.
4 is a block diagram showing the control system of the wind power generator of FIG.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a cable in which a detecting member according to another embodiment of the present invention is installed.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, do.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기(10)를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a wind turbine 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 풍력 발전기(10)는 로터(100), 나셀(200) 및 타워(300)를 포함한다. 로터(100)는 나셀(200)의 전방에 회전 가능하게 결합되고, 나셀(200)은 타워(300)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 타워(300)는 예를 들어 지면 또는 해저면 등에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wind turbine 10 includes a rotor 100, a nacelle 200, and a tower 300. The rotor 100 is rotatably coupled to the front of the nacelle 200, and the nacelle 200 is rotatably supported by the tower 300. The tower 300 may be installed on, for example, a ground surface or a sea floor.

로터(100)는 허브(120) 및 블레이드(140)를 포함한다.The rotor 100 includes a hub 120 and a blade 140.

허브(120)는 후술할 메인 샤프트(220)에 결합되고, 내부가 빈 중공 형상을 가질 수 있다. 허브(120)의 내부에는 피치 시스템(미도시), 윤활 시스템(미도시) 및 각종 센서(미도시) 등이 제공될 수 있다.The hub 120 is coupled to a main shaft 220, which will be described later, and can have an hollow interior. A pitch system (not shown), a lubricating system (not shown), various sensors (not shown), and the like may be provided inside the hub 120.

블레이드(140)는 복수 개 제공되며, 허브(120)를 중심으로 방사상으로 배치된다. 블레이드(140)는 익형 단면을 가지고, 전방으로부터 불어오는 바람에 대해 일정한 받음각(angle of attack)을 갖도록 허브(120)에 결합된다.A plurality of blades 140 are provided and disposed radially about the hub 120. The blades 140 have an airfoil section and are coupled to the hub 120 to have a constant angle of attack with respect to wind blowing from the front.

풍력 발전기(10)의 전방에서 불어오는 바람은 블레이드(140)의 표면을 스쳐 지나면서 양력을 발생시키고, 양력은 블레이드(140)와 허브(120)를 회전시킨다. 블레이드(140)와 허브(120)의 회전력은 나셀(200)로 전달되어 전기 에너지로 변환된다.The wind blowing from the front of the wind turbine generator 10 generates a lift force as it passes over the surface of the blade 140, and the lift force rotates the blade 140 and the hub 120. The rotational force of the blade 140 and the hub 120 is transmitted to the nacelle 200 and converted into electrical energy.

나셀(200)은 나셀 커버(210), 메인 샤프트(220), 베어링(230), 기어 박스(240), 발전기(250) 및 메인 프레임(260)을 포함한다.The nacelle 200 includes a nacelle cover 210, a main shaft 220, a bearing 230, a gear box 240, a generator 250 and a main frame 260.

나셀 커버(210)는 타워(300)의 상단에 회전 가능하게 결합되고, 메인 샤프트(220), 베어링(230), 기어 박스(240), 발전기(250) 및 메인 프레임(260)을 수용한다. 나셀 커버(210)는 비전도성 재질, 예컨대 섬유 강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastics, FRP) 재질로 제공될 수 있다.The nacelle cover 210 is rotatably coupled to the top of the tower 300 and receives the main shaft 220, the bearing 230, the gear box 240, the generator 250 and the main frame 260. The nacelle cover 210 may be provided with a non-conductive material such as fiber reinforced plastic (FRP).

메인 샤프트(220)는 허브(120)와 기어 박스(240)를 연결하고, 허브(120)와 함께 회전하면서 허브(120)의 회전 에너지를 기어 박스(240)로 전달한다. 베어링(230)은 메인 샤프트(220)를 회전 가능하게 지지한다.The main shaft 220 connects the hub 120 and the gear box 240 and transmits rotation energy of the hub 120 to the gear box 240 while rotating together with the hub 120. The bearing 230 rotatably supports the main shaft 220.

기어 박스(240)는 메인 샤프트(220)에서 입력되는 회전 속도를 발전용 속도로 증가시키고, 이를 출력하여 발전기(250)로 전달한다. 발전기(250)는 기어 박스(240)에서 출력되는 회전 에너지를 전기 에너지로 변환한다.The gear box 240 increases the rotational speed input from the main shaft 220 to a power generation speed and outputs the rotational speed to the generator 250. The generator 250 converts rotational energy output from the gear box 240 into electric energy.

메인 프레임(260)은 베어링(230), 기어 박스(240) 및 발전기(250)를 지지한다.The main frame 260 supports the bearings 230, the gear box 240, and the generator 250.

타워(300)는 중공 원통 형상을 가지고, 나셀(200)을 회전 가능하게 지지한다. 타워(300)와 나셀(200) 사이에는 나셀 요 시스템(Nacelle Yaw System)(미도시)이 제공되고, 나셀 요 시스템(미도시)은 로터(100)가 바람이 불어오는 방향을 향하도록 나셀(200)을 회전시킬 수 있다.The tower 300 has a hollow cylindrical shape and supports the nacelle 200 in a rotatable manner. A nacelle yaw system (not shown) is provided between the tower 300 and the nacelle 200 and a nacelle yaw system (not shown) is provided between the tower 300 and the nacelle 200 to rotate the rotor 100 toward the wind 200 can be rotated.

타워(300)의 내부에는 전력 변환기(320)가 배치된다. 전력 변환기(320)는 케이블(340)에 의해 발전기(250)와 연결된다. 전력 변환기(320)는 발전기(250)에서 생산된 전력을 배전 계통으로 공급하기에 적합하게 변환한다. 전력 변환기(320)에서 변환된 전력은 변압기(미도시)로 전달되고, 변압기(미도시)에서 송전 전압으로 조정되어 사용처로 전달된다.A power converter 320 is disposed inside the tower 300. The power converter 320 is connected to the generator 250 by a cable 340. The power converter 320 converts the power produced by the generator 250 to supply it to the power distribution system. The power converted in the power converter 320 is transmitted to a transformer (not shown), adjusted to a transmission voltage in a transformer (not shown), and transmitted to a user.

케이블(340)은 발전기(250)로부터 전력 변환기(320)로 전력을 전달하는 전력 케이블일 수 있다. 케이블(340)은 발전기(250)에 연결되는 제 1 케이블(340a), 전력 변환기(320)에 연결되는 제 2 케이블(340b), 그리고 굴곡진 형상으로 굽혀지고 제 1 케이블(340a)과 제 2 케이블(340b)에 연결되는 제 3 케이블(340c)로 구비될 수 있다. 제 1 내지 제 3 케이블(340a, 340b, 340c)은 타워(300)의 내벽에 제공되는 케이블 트레이(360)에 의해 지지될 수 있다.The cable 340 may be a power cable that transfers power from the generator 250 to the power converter 320. The cable 340 includes a first cable 340a connected to the generator 250, a second cable 340b connected to the power converter 320, and a second cable 340b bent in a curved shape, And a third cable 340c connected to the cable 340b. The first to third cables 340a, 340b and 340c may be supported by a cable tray 360 provided on the inner wall of the tower 300. [

나셀 요 시스템(미도시)이 나셀(200)을 회전시키면 케이블(340)의 꼬임(Twist)이 발생하고, 제 3 케이블(340c)에서 최대 꼬임이 발생할 수 있다. 케이블(340)의 꼬임 정도는 케이블(340)에 작용하는 인장 하중의 크기에 의해 판별될 수 있다.When the nacelle articulation system (not shown) rotates the nacelle 200, twisting of the cable 340 occurs, and the maximum twist in the third cable 340c may occur. The degree of twist of the cable 340 can be determined by the magnitude of the tensile load acting on the cable 340.

도 2는 도 1의 제 3 케이블을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A' 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 풍력 발전기의 제어 계통을 보여주는 블록도이다.FIG. 2 is a view showing the third cable of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the wind turbine of FIG.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 풍력 발전기(도 1의 도면 참조 번호 10)는 제 1 및 제 2 검출 부재(400a, 400b), 안전 시스템(500), 그리고 제어 시스템(600)을 더 포함한다.2 to 4, a wind turbine (reference numeral 10 in FIG. 1) further includes first and second detecting members 400a and 400b, a safety system 500, and a control system 600 .

제 1 및 제 2 검출 부재(400a, 400b)는 제 3 케이블(340c)에 설치될 수 있다. 제 3 케이블(340c)은 지그재그 형상으로 굴곡지게 굽혀질 수 있다. 구체적으로, 제 3 케이블(340c)은 제 1 내지 제 3 직선부(341, 343, 345)와 제 1 내지 제 2 곡선부(342, 344)를 포함할 수 있다.The first and second detecting members 400a and 400b may be installed on the third cable 340c. The third cable 340c can be bent in a zigzag shape. Specifically, the third cable 340c may include first to third straight line portions 341, 343, 345 and first to second curved portions 342, 344.

제 1 내지 제 3 직선부(341, 343, 345)는 타워(도 1의 도면 참조 번호 300)의 길이 방향을 향하고 상기 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 이격될 수 있다. 제 1 곡선부(342)는 위로 볼록하게 굽혀지고, 제 1 직선부(341)의 상단과 제 2 직선부(343)의 상단에 연결될 수 있다. 제 2 곡선부(344)는 아래로 볼록하게 굽혀지고, 제 2 직선부(343)의 하단과 제 3 직선부(345)의 하단에 연결될 수 있다.The first to third rectilinear sections 341, 343 and 345 may be spaced from each other in the longitudinal direction of the tower (reference numeral 300 in FIG. 1) and perpendicular to the longitudinal direction. The first curved portion 342 may be convexly bent and connected to the upper end of the first rectilinear section 341 and the upper end of the second rectilinear section 343. The second curved portion 344 may be convexly bent downward and connected to the lower end of the second rectilinear portion 343 and the lower end of the third rectilinear portion 345.

제 1 검출 부재(400a)는 제 1 곡선부(342)에 설치될 수 있고, 제 1 곡선부(342)에 작용하는 인장 하중을 검출한다. 제 1 검출 부재(400a)는 예를 들어 스트레인 게이지일 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 곡선부(342)의 피복(342a) 표면에 설치될 수 있다. 여기서, 도 3의 설명되지 않은 도면 참조 번호 342b는 절연층이고, 342c는 코어이다.The first detecting member 400a may be installed in the first curved portion 342 and detects a tensile load acting on the first curved portion 342. [ The first detecting member 400a may be, for example, a strain gauge, and may be installed on the surface of the cover 342a of the first curved portion 342 as shown in Fig. Here, an unexplained reference numeral 342b in FIG. 3 is an insulating layer, and 342c is a core.

제 2 검출 부재(400b)는 제 2 곡선부(344)에 설치될 수 있고, 제 2 곡선부(344)에 작용하는 인장 하중을 검출한다. 제 2 검출 부재(400b)는 예를 들어 스트레인 게이지일 수 있고, 제 2 곡선부(344)의 피복 표면에 설치될 수 있다. The second detecting member 400b may be installed in the second curved portion 344 and detects a tensile load acting on the second curved portion 344. [ The second detecting member 400b may be, for example, a strain gauge, and may be installed on the coating surface of the second curved portion 344. [

안전 시스템(500)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 검출 부재(400a, 400b)로부터 제 3 케이블(340c)에 작용하는 인장 하중의 검출 신호를 전달받고, 검출된 인장 하중이 기설정된 허용치, 예를 들어 최대 인장 하중을 초과하면 제어 시스템(600)으로 운전 정지 신호를 전송할 수 있다.4, the safety system 500 receives a detection signal of a tensile load acting on the third cable 340c from the first and second detecting members 400a and 400b, and detects a tensile load If the predetermined tolerance value, for example, the maximum tensile load, is exceeded, the operation stop signal can be transmitted to the control system 600.

제어 시스템(600)은 로터(100) 및 나셀(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 안전 시스템(500)이 제어 시스템(600)으로 운전 정지 신호를 전송하면, 제어 시스템(600)은 로터(100) 및 나셀(200)의 운전을 정지시킬 수 있다. 또한, 제어 시스템(600)은, 로터(100) 및 나셀(200)의 운전이 정지된 상태에서, 제 3 케이블(340c)의 꼬임이 풀리도록 나셀(200)을 회전시킬 수 있다.The control system 600 controls the overall operation of the rotor 100 and the nacelle 200. When the safety system 500 transmits an operation stop signal to the control system 600, the control system 600 can stop the operation of the rotor 100 and the nacelle 200. The control system 600 can rotate the nacelle 200 so that the twist of the third cable 340c is released when the operation of the rotor 100 and the nacelle 200 is stopped.

이하에서는, 케이블의 꼬임 방지를 위한 풍력 발전기의 운용 방법을 설명한다.Hereinafter, an operation method of the wind power generator for preventing the twist of the cable will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기 운용 방법을 보여주는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of operating a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.

도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 및 제 2 검출 부재(400a, 400b)가 제 3 케이블(340c)의 제 1 및 제 2 곡선부(342, 344)에 작용하는 인장 하중을 검출하고(S 100), 안전 시스템(500)으로 검출 신호를 전달한다. (S 200)Referring to FIGS. 2, 4 and 5, the first and second detecting members 400a and 400b can be applied to tensile loads acting on the first and second curved portions 342 and 344 of the third cable 340c (S100), and transmits a detection signal to the safety system 500. [ (S 200)

안전 시스템(500)은, 검출된 인장 하중이 기설정된 허용치, 예를 들어 최대 인장 하중을 초과하면, 제어 시스템(600)으로 운전 정지 신호를 전송한다. (S 300)The safety system 500 transmits a shutdown signal to the control system 600 if the detected tensile load exceeds a predetermined tolerance, for example, a maximum tensile load. (S 300)

제어 시스템(600)은 운전 정지 신호에 따라 풍력 발전기의 운전을 정지시키고(S 400), 이후 나셀(도 1의 도면 참조 번호 200)을 제 3 케이블(340c)의 꼬임의 반대 방향으로 회전시킨다. (S 500)The control system 600 stops the operation of the wind power generator according to the operation stop signal (S 400), and then rotates the nacelle (reference numeral 200 in FIG. 1) in the direction opposite to the twist of the third cable 340c. (S 500)

한편, 상기의 실시 예에서는, 제 1 및 제 2 검출 부재(400a, 400b)로 스트레인 게이지를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 압전 소자가 검출 부재로 이용될 수 있다. 압전 소자(400'a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 피복(342a)과 코어(342c) 사이에 설치될 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the strain gage has been described as an example of the first and second detecting members 400a and 400b, but the present invention is not limited thereto, and the piezoelectric element can be used as the detecting member. The piezoelectric element 400'a may be installed between the cover 342a and the core 342c, as shown in Fig.

그리고, 상기의 실시 예에서는, 케이블(340)이 나셀(200)의 발전기(250)와 타워(300)의 전력 변환기(320)를 연결하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 이 경우, 청구항에 기재된 제 1 장치는 발전기(250)이고, 청구항에 기재된 제 2 장치는 전력 변환기(320)일 수 있다.In the above embodiment, the cable 340 connects the generator 250 of the nacelle 200 and the power converter 320 of the tower 300 as an example. In this case, the first device described in the claims is the generator 250, and the second device described in the claims may be the power converter 320. [

이와 달리, 발전기와 전력 변환기가 나셀에 제공되고, 변압기가 타워에 제공되면, 케이블은 전력 변환기와 변압기를 연결하는 전력 케이블일 수 있다. 이 경우, 청구항에 기재된 제 1 장치는 전력 변환기이고, 청구항에 기재된 제 2 장치는 변압기일 수 있다.Alternatively, if a generator and a power converter are provided in the nacelle and a transformer is provided in the tower, the cable may be a power cable connecting the power converter and the transformer. In this case, the first device described in the claims is a power converter, and the second device described in the claims may be a transformer.

또한, 상기의 실시 예에서는, 케이블(340)로 전력 케이블을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 케이블(340)은 전력 이외의 각종 신호를 전달하는 신호 케이블일 수도 있다.In the above embodiment, the cable 340 is used as an example of the power cable, but the present invention is not limited thereto. The cable 340 may be a signal cable for transmitting various signals other than the power.

이상, 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 풍력 발전기 100: 로터
200: 나셀 300: 타워
340: 케이블 400a, 400b: 검출 부재
500: 안전 시스템 600: 제어 시스템10: Wind power generator 100: Rotor
200: Nasser 300: Tower
340: cable 400a, 400b: detecting member
500: Safety system 600: Control system

Claims (6)

허브 및 상기 허브에 결합되는 복수 개의 블레이드를 포함하는 로터;
상기 로터가 결합되는 나셀;
상기 나셀을 회전 가능하게 지지하는 타워;
일단이 상기 나셀의 내부에 배치된 제 1 장치에 연결되고, 타단이 상기 타워의 내부에 배치된 제 2 장치에 연결되는 케이블; 및
상기 케이블에 설치되며, 상기 케이블에 작용하는 인장 하중을 검출하는 검출 부재를 포함하고,
상기 케이블은,
상기 제 1 장치에 연결되는 제 1 케이블;
상기 제 2 장치에 연결되는 제 2 케이블; 및
굴곡진 형상으로 굽혀지고, 상기 제 1 케이블과 상기 제 2 케이블에 연결되는 제 3 케이블을 포함하고,
상기 검출 부재는 상기 제 3 케이블의 곡선부에 설치되는, 풍력 발전기.A rotor including a hub and a plurality of blades coupled to the hub;
A nacelle to which the rotor is coupled;
A tower rotatably supporting the nacelle;
A cable having one end connected to a first device disposed inside the nacelle and the other end connected to a second device disposed inside the tower; And
And a detecting member installed on the cable and detecting a tensile load acting on the cable,
The cable,
A first cable connected to the first device;
A second cable connected to the second device; And
And a third cable bent in a bent shape and connected to the first cable and the second cable,
And the detecting member is installed in a curved portion of the third cable. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 검출 부재는 상기 곡선부의 피복 표면에 설치되는 스트레인 게이지를 포함하는, 풍력 발전기.The method according to claim 1,
Wherein the detecting member comprises a strain gauge mounted on the coated surface of the curved portion. 제 1 항에 있어서,
상기 검출 부재는 상기 곡선부의 피복과 코어 사이에 설치되는 압전 소자를 포함하는, 풍력 발전기.The method according to claim 1,
Wherein the detecting member comprises a piezoelectric element provided between the sheath of the curved portion and the core. 제 1 항에 있어서,
상기 로터 및 상기 나셀을 제어하는 제어 시스템; 및
상기 검출 부재로부터 상기 인장 하중에 대한 검출 신호를 전달받고, 상기 인장 하중이 기설정된 허용치를 초과하면 상기 제어 시스템으로 운전 정지 신호를 전송하는 안전 시스템을 더 포함하는, 풍력 발전기.The method according to claim 1,
A control system for controlling the rotor and the nacelle; And
Further comprising a safety system that receives a detection signal for the tensile load from the detecting member and transmits a shutdown signal to the control system when the tensile load exceeds a predetermined tolerance. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 풍력 발전기의 운용 방법에 있어서,
상기 로터가 바람이 불어오는 방향을 향하도록 상기 나셀을 회전시키는 단계;
상기 검출 부재가 상기 케이블에 작용하는 인장 하중을 검출하는 단계;
상기 인장 하중이 기설정된 허용치를 초과하는 경우, 상기 풍력 발전기의 운전을 정지하는 단계; 및
상기 나셀을 상기 케이블의 꼬임의 반대 방향으로 회전시키는 단계를 포함하는, 풍력 발전기의 운용 방법.6. A method of operating a wind turbine generator according to any one of claims 1 to 5,
Rotating the nacelle such that the rotor faces the wind direction;
Detecting a tensile load acting on the cable by the detecting member;
Stopping the operation of the wind power generator when the tensile load exceeds a predetermined allowable value; And
And rotating the nacelle in a direction opposite to the twist of the cable.
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