KR101727570B1 - 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법 - Google Patents

풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법 Download PDF

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Abstract

풍력발전기가 비상정지 상태가 된 이후, 원격에서 비상정지 상태를 파악하고, 해지할 수 있는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템은 풍력발전기의 원격에서 풍력발전기 비상정지장치의 비상정지 상태를 해지하도록 제어신호를 발생하는 원격제어장치 및 상기 원격제어장치와 연결되어, 원격 제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태의 동작을 제어하는 풍력발전기 제어장치를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 풍력발전기 비상정지 상태에 따른 지연을 최소화 하고, 전력 생산의 효율성을 높이는 원격제어 시스템을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.

Description

풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법{Remote control system and method for wind power generation in emergency stop situation}
본 발명은 풍력발전기의 원격 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력발전기가 비상정지 상태가 된 이후, 담당자가 직접 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 것이 아닌 원격에서 비상정지 상태를 파악하고, 해지할 수 있는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 풍력발전기의 비상상황 발생 시, 비상정지장치를 이용하여 풍력 발전기 시스템을 중단하게 된다.
이러한 비상정지장치는 풍력발전기의 주요 센서에서 감지한 신호에 따라 시스템을 중단하거나, 사용자에 의한 시스템 가동 중단 또는 제어장치에 장애가 발생하였을 때, 시스템 및 발전 기기의 손상을 방지하기 위해 하드웨어가 독립적으로 계통을 차단하고, 발전기 동작을 정지시키고, 로터 블레이드를 동작, 피치 정지를 진행하여, 발전 시스템을 안정한 상태로 유지하며, 시스템의 문제점을 해결 후, 비상정지 상태를 해지하게 된다.
이러한 풍력발전기에 대한 비상정지 상태 해지 방법으로는 풍력발전기 내부에 설치된 해지 장치를 이용하는 방법이 일반적이지만, 담당자가 현장에 가지 못하는 상황이 발생하는 경우에는 비상정지에 대한 해지가 불가하여, 비상상황에 따른 오류를 해결하고도 풍력 발전 시스템의 비상정지 상태가 지연되는 문제점이 있으며, 나아가 전력 생산의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 목적은 풍력 발전기의 비상정지 상태를 원격에서 제어하여, 비상정지 상태의 지연을 최소화 하고, 전력 생산의 효율성을 높이는 원격제어 시스템을 제공하는데 있다.
다른 목적은, 풍력발전기 제어장치를 포함하여, 외부의 원격신호를 처리하고, 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태를 실시간으로 제어하는데 있다.
또 다른 목적은, 제어회로부에 비상정지장치를 포함하여, 풍력발전기 동작 상태를 실시간으로 감지하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 검출하고, 해지하는역할을 한다.
또 다른 목적은, 원격제어장치를 포함하여, 원격에서 풍력발전기의 비상정지 상태에 따른 제어 신호를 생성하는데 있다.
또 다른 목적은 자기유지회로를 더 포함하여, 제어회로부의 회로 동작을 지속적으로 유지하는데 있다.
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법의 목적은 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격에서 해지하는데 있다.
다른 목적은, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계를 포함하여, 원격제어서비스에 따른 담당자 정보를 인증하고, 원격으로 비상정지 상태의 해지를 요청하는데 있다.
또 다른 목적은, 풍력발전기의 비상정지 상태 해지 이후에, 비상정지장치를 운전 대기모드로 변환하여, 추후 비상정지 상태를 감지하도록 하는데 있다.
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템은 원격에서 풍력발전기 비상정지장치의 비상정지 상태를 해지하도록 제어신호를 발생하는 원격제어장치 및 상기 원격제어장치의 원격 제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태의 동작을 제어하는 풍력발전기 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 풍력발전기 제어장치는 풍력발전기의 동작신호를 외부에 전송하고, 상기 원격제어장치로부터 제어신호를 수신하는 네트워크 통신부, 상기 네트워크 통신부와 연결되어, 풍력발전기의 구동 상태를 인식하고, 상기 원격제어장치의 제어신호를 처리하는 중앙처리장치 및 상기 중앙처리장치와 연결되어, 풍력발전기를 구동하는 제어회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 원격제어장치는 원격제어서비스 요청, 사용자 정보 및 비상정지 상태 해지 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 비상정지장치는 풍력발전기의 각 기기의 이상여부를 감지하는 센서부, 상기 센서부와 연결되어, 센서부의 감지상태를 통합하여 검출하는 검출릴레이, 상기 센서부와 연결되어, 센서부의감지 상태를 통합하여, 검출신호를 전달하는 보조릴레이, 상기 보조릴레이와 연결되며, 원격제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 원격해지장치, 상기 원격해지장치와 연결되어, 비상정지 상태에서 풍력발전기를 제어하는 출력릴레이, 상기 출력릴레이와 연결되어, 비상정지상태에서 전원을 공급하는 비상전원공급기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법은 풍력발전기 제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태가 발생하였는지 확인하는 단계, 풍력발전기의 비상정지 상태 발생 시, 상기 원격제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계, 비상정지장치를 이용하여, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하는지 여부를 판단하는 단계 및 비상정지장치를 이용하여, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하지 않을 경우, 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법에 있어서, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계는 상기 원격제어장치를 이용하여, 원격제어서비스를 선택하는 단계, 상기 원격제어장치를 이용하여, 담당자의정보를 입력하여, 전송하는 단계, 상기 풍력발전기 제어장치를 이용하여, 제어권한을 인증하는 단계 및 상기 원격제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격해지 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템은 풍력 발전기의 비상정지 상태를 원격에서 제어함으로써, 비상정지 상태의 지연을 최소화 하고, 서비스 비용을 절감하고, 풍력발전기의 전력 생산의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 풍력발전기 제어장치를 포함함으로써, 외부의 원격신호를 처리하고, 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태를 실시간으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어회로부에 비상정지장치를 포함함으로써, 풍력발전기 동작 상태를 실시간으로 감지하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 검출하고, 해지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 원격제어장치를 포함함으로써, 원격에서 풍력발전기의 비상정지 상태에 따른 제어 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 자기유지회로를 더 포함함으로써, 제어회로부의 회로 동작을 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법은 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격에서 신속하게 해지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계를 포함함으로써, 원격제어서비스에 따른 담당자 정보를 인증하고, 원격으로 비상정지 상태의 해지를 요청할 수 있는 효과가 있다.
또한, 풍력발전기의 비상정지 상태 해지 이후에, 비상정지장치를 운전 대기모드로 변환함으로써, 추후 비상정지 상태를 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템의 비상정지장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법의 전체 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법의 S20의 상세 흐름도.
이하, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지 원격제어 시스템은 [도 1]에 도시된 바와 같이, 크게 원격제어장치(10), 풍력발전기 제어장치(70)를 포함한다.
상기 원격제어장치(10)는 원격에서 풍력발전기 비상정지장치의 비상정지 상태를 해지하도록 제어신호를 발생하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 원격제어장치(10)는 원격제어서비스 요청, 사용자 정보 및 비상정지 상태 해지 신호를 발생하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 상기 원격제어서비스 요청은 풍력발전기 시스템의 비상정지 상태에서 원격으로 제어신호를 전송하는 서비스를 요청하는 것을 말하며, 상기 사용자 정보는 원격에서 풍력발전기의 비상정지 상태 해지에 관한 제어를 담당하는 사용자의 정보를 말하며, 상기 비상정지 상태 해지 신호는 원격에서 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 제어 신호를 말한다.
이처럼 상기 원격제어장치(10)에서 원격제어서비스 요청, 사용자 정보 및 비상정지 상태 해지 신호를 발생함으로써, 풍력발전기에 접근하여, 비상정지 상태를 해지하지 않고, 원격에서 제어할 수 있는 효과가 있는 것이다.
상기 풍력발전기 제어장치(70)는 상기 원격제어장치(10)의 원격 제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태의 동작을 제어하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 풍력발전기 제어장치(70)는 네트워크통신부(20), 중앙처리장치(30), 제어회로부(40)를 포함한다.
상기 네트워크 통신부(20)는 풍력발전기의 동작신호를 외부에 전송하고, 상기 원격제어장치(10)로부터 제어신호를 수신하여, 상기 중앙처리장치(30)에 전달하는 역할을 한다.
상기 중앙처리장치(30)는 상기 네트워크 통신부(20)와 연결되어, 풍력발전기의 구동 상태를 인식하고, 상기 원격제어장치(10)의 제어신호를 처리하는 역할을 한다.
상기 제어회로부(40)는 상기 중앙처리장치(30)와 연결되어, 풍력발전기를 구동하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 제어회로부(40)는 풍력발전기의 이상 감지에 따라 풍력발전기의 구동을 정지하는 비상정지 상태 모드 및 상기 비상정지 상태 모드를 해지한 대기 모드로 동작하는 비상정지장치(50)를 포함한다.
이처럼 상기 본 발명에 따른 제어회로부(40)의 구동으로 풍력발전기 동작 상태를 실시간으로 감지하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 검출하고, 해지할 수 있는 것이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 상기 비상정지장치(50)의 상세 구성도를 나타내는 도면으로 센서부(51), 검출릴레이(52), 보조릴레이(53), 내부해지장치(54), 원격해지장치(55), 자기유지회로(56), 출력릴레이(57) 및 비상전원공급기(58)를 포함한다.
상기 센서부(51)는 풍력발전기의 각 기기의 이상여부를 감지하는 역할을 하며, 상기 센서부(51)의 풍력발전기 기기 구조 및 목적에 따라 다양하게 구성할 수 있다.
상기 검출릴레이(52)는 상기 센서부(51)와 연결되어, 상기 센서부(51)의 감지상태를 통합하여 검출하는 역할을 하며, 상기 보조릴레이(53)는 상기 센서부(51)와 연결되어, 상기 센서부(51)의 감지 상태를 통합하여, 검출신호를 전달하는 역할을 한다.
또한, 상기 내부해지장치(54)는 보조릴레이(53)와 연결되며, 풍력발전기 내부에 설치되어, 비상정지상태를 해지하는 역할을 하며, 상기 원격해지장치(55)는 상기 보조릴레이(53)와 연결되며, 원격제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 역할을 한다.
상기 출력릴레이(57)는 상기 원격해지장치(55)와 연결되어, 비상정지 상태에서 풍력발전기를 제어하는 역할을 하며, 상기 비상전원공급기(58)는 상기 출력릴레이(57)와 연결되어, 비상정지 상태에서 전원을 공급하는 역할을 한다.
상기 자기유지회로(56)는 상기 보조릴레이(53)와 연결되어, 회로 동작을 지속적으로 유지하여, 비상정지장치(50)를 안정적으로 구동할 수 있게 하는 것이다.
이처럼 본 발명에 따른 비상정지장치(50)의 구동으로, 풍력발전기 동작 상태를 실시간으로 감지하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 신속하게 검출하고, 해지할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템을 적용하면, 풍력 발전기의 비상정지 상태를 원격에서 제어함으로써, 비상정지 상태의 지연을 최소화 하고, 서비스 비용을 절감하고 나아가 풍력발전기의 전력 생산의 효율성을 높일 수 있는 효과를 누릴 수 있는 것이다.
또한 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템을 이용한 원격제어방법을 설명하면 다음과 같다.
[도 3]은 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어방법에 대한 전체흐름을 나타내는 도면으로, 먼저 상기 풍력발전기 제어장치(70)를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태가 발생하였는지 확인하는 단계를 수행한다.(S10)
상기 S10 단계에서, 풍력발전기의 비상정지 상태 발생 시, 상기 원격제어장치(10)를 이용하여, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계를 수행한다.(S20)
[도 4]는 본 발명에 따른 상기 S20 단계의 상세 흐름을 나타내는 도면으로, 상기 원격제어장치(10)를 이용하여, 원격제어서비스를 선택하는 단계를 수행한다.(S21)
다음으로, 상기 원격제어장치(10)를 이용하여, 담당자의 정보를 입력하여, 전송하는단계를 수행한다.(S23)
상기 S23단계에서 상기 담당자의 정보는 담당자의 인적사항 정보 또는 담당자를 식별할 수 있는 식별 정보 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 상기 풍력발전기 제어장치(70)를 이용하여, 제어권한을 인증하는 단계를 수행한다.(S25)
상기 S25 단계에서 사용자의 제어권한이 인증되지 않을 경우, 상기 원격제어장치(10)에 제어권한 인증 실패에 따른 오류메시지를 전달하고, 상기 S23 단계로 돌아가 사용자 정보를 다시 입력하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이처럼 상기 S25단계를 통해 사용자의 제어권한을 인증함으로써, 풍력발전기의 비상정지 상황을 안정적으로 제어할 수 있는 효과가 있는 것이다.
상기 S25단계에서 제어권한이 인증되면, 상기 원격제어장치(10)를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격해지 요청하는 단계를 수행한다.(S27)
다음으로, 상기 비상정지장치(50)를 이용하여, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 수행한다.(S30)
상기 S30 단계는 풍력발전기의 비상정지 상태의 원인이 해결되었는지 여부를 판단하는 단계이며, 상기 S30 단계에서, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하지 않을 경우, 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 단계를 수행한다.(S40)
S30 단계에서 풍력발전기의 에러 동작이 존재할 경우, 상기 S30 단계 이전으로 돌아가 재수행하여, 풍력발전기의 비상정지 상황이 유지되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 풍력발전기를 운전대기 상태로 변환하고, 비상정지 상태 및 해지 상태에 관한 관련정보를 외부에 전송하는 단계를 수행한다.(S50)
상기 S50 단계를 통해, 추후 비상정지 상태의 발생을 지속적으로 감시할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법을 적용하면, 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격에서 신속하게 해지할 수 있는 효과를 누릴 수 있는 것이다.
이상 본 발명의 실시예로 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템 및 그 원격제어 방법으로 구현할 수 있다.
10 : 원격제어장치 20 : 네트워크통신부
30 : 중앙처리장치 40 : 제어회로부
50 : 비상정지장치 51 : 센서부
52 : 검출릴레이 53 : 보조릴레이
54 : 내부해지장치 55 : 원격해지장치
56 : 자기유지회로 57 : 출력릴레이
58 : 비상전원공급기 70 : 풍력발전기제어장치

Claims (8)

  1. 원격에서 풍력발전기 비상정지장치의 비상정지 상태를 해지하도록 제어신호를 발생하는 원격제어장치 및
    상기 원격제어장치의 원격 제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태의 동작을 제어하는 풍력발전기 제어장치를 포함하며,
    상기 풍력발전기 제어장치는,
    풍력발전기의 동작신호를 외부에 전송하고, 상기 원격제어장치로부터 제어신호를 수신하는 네트워크 통신부;
    상기 네트워크 통신부와 연결되어, 풍력발전기의 구동 상태를 인식하고, 상기 원격제어장치의 제어신호를 처리하는 중앙처리장치 및
    상기 중앙처리장치와 연결되어, 풍력발전기의 이상 감지에 따라 풍력발전기의 구동을 정지하는 비상정지 상태 모드 및 상기 비상정지 상태 모드가 해지된 대기 모드로 동작하되 풍력발전기의 각 기기의 이상여부를 감지하는 센서부,
    상기 센서부와 연결되어, 센서부의 감지상태를 통합하여 검출하는 검출릴레이; 상기 센서부와 연결되어, 센서부의 감지 상태를 통합하여, 검출신호를 전달하는 보조릴레이,
    상기 보조릴레이와 연결되며, 원격제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 원격해지장치,
    상기 원격해지장치와 연결되어, 비상정지 상태에서 풍력발전기를 제어하는 출력릴레이 및 상기 출력릴레이와 연결되어, 비상정지 상태에서 전원을 공급하는 비상전원공급기를 포함하는 비상정지장치를 포함하여 풍력발전기의 구동을 정지 또는 해지하도록 제어하는 제어회로부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원격제어장치는,
    원격제어서비스 요청, 사용자 정보 및 비상정지 상태 해지 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조릴레이와 연결되어, 회로 동작을 지속적으로 유지해주는 자기유지회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 시스템.
  6. 원격에서 풍력발전기 비상정지장치의 비상정지 상태를 해지하도록 제어신호를 발생하는 원격제어장치 및 상기 원격제어장치의 원격 제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태 및 해지 상태의 동작을 제어하는 풍력발전기 제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태가 발생하였는지 확인하는 단계;
    풍력발전기의 비상정지 상태 발생 시, 상기 원격제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계;
    풍력발전기의 이상 감지에 따라 풍력발전기의 구동을 정지하는 비상정지 상태 모드 및 상기 비상정지 상태 모드가 해지된 대기 모드로 동작하되 풍력발전기의 각 기기의 이상여부를 감지하는 센서부,
    상기 센서부와 연결되어, 센서부의 감지상태를 통합하여 검출하는 검출릴레이; 상기 센서부와 연결되어, 센서부의 감지 상태를 통합하여, 검출신호를 전달하는 보조릴레이,
    상기 보조릴레이와 연결되며, 원격제어신호에 따라 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 원격해지장치,
    상기 원격해지장치와 연결되어, 비상정지 상태에서 풍력발전기를 제어하는 출력릴레이 및 상기 출력릴레이와 연결되어, 비상정지 상태에서 전원을 공급하는 비상전원공급기를 포함하는 비상정지장치를 이용하여, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하는지 여부를 판단하는 단계 및
    상기 비상정지장치를 이용하여, 풍력발전기의 에러 동작이 존재하지 않을 경우, 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 풍력발전기의 원격제어를 요청하는 단계는,
    상기 원격제어장치를 이용하여, 원격제어서비스를 선택하는 단계;
    상기 원격제어장치를 이용하여, 담당자의 정보를 입력하여, 전송하는 단계;
    상기 풍력발전기 제어장치를 이용하여, 제어권한을 인증하는 단계 및
    상기 원격제어장치를 이용하여, 풍력발전기의 비상정지 상태를 원격해지 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 풍력발전기의 비상정지 상태를 해지하는 단계 이후에,
    상기 풍력발전기를 운전대기 상태로 변환하고, 비상정지 상태 및 해지 상태에 관한 관련정보를 외부에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기 비상정지의 원격제어 방법.
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