국내 연구진이 대용량 풍력발전기의 신뢰성을 다양한 조건에서 사전에 모의실험을 통해 검증할 수 있는 시스템을 개발했다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남) 전력시스템연구팀과 풍력연구팀은 대용량 풍력발전기의 신뢰성 확보를 위한 사전검증시스템을 개발하고, 풍력발전기의 제어알고리즘 검증체계를 마련, 이를 통해 특정조건과 시험항목에 대한 사전 반복테스트로 제어알고리즘의 최적화가 가능하고, 이를 통해 풍력발전기의 신뢰성 증대와 원가절감에 기여할 전망이다.

연구팀은 풍력발전기 제어알고리즘에 대해 시험 평가할 수 있는 사전검증시스템을 개발했는데 이를 통해 풍력발전기 내부의 각종 특성 값과 풍속과 풍향 등 외부환경 조건에서 풍력발전기의 전기적인 출력으로 제어알고리즘을 평가할 수 있다.

연구팀이 개발한 시스템은 실시간 기반 고속연산을 통해 현재 보편적으로 사용하고 있는 10ms(0.01ch) 제어주기의 풍력발전기 제어알고리즘을 평가할 수 있다.

또 재생에너지 비중증대로 인한 전력계통의 관성저하 문제에 대처하기 위한 합성관성 및 계통지원기능의 다양한 조건에서의 검증환경을 제공하고, 이를 통해 계통의 유연성 확보가 가능하다.

이밖에도 사전검증시스템은 개방형 플랫폼 형태로 개발돼 주요 구성품의 탈부착이 용이해 다양한 풍력발전기 종류와 내부부품을 시험할 수 있고, 복수의 풍력발전기로 구성된 풍력발전단지에 대해 제어 및 다중화 통신시스템에 대한 신뢰성 검증도 가능하다.

연구팀이 개발한 시스템은 반복시험을 통해 제어알고리즘 최적화 및 신뢰성 높은 운전으로 원가절감은 물론 운영비용도 줄일 수 있으며, 풍력발전기 주요 구성품 개발에 적용해 국산화를 촉진할 것으로 기대된다.

이번에 개발된 시전검증시스템은2개 업체에 이미 기술이전 완료됐으며, 올 하반기에도 2개 업체에 대해 추가적으로 기술이전이 예정돼 있어 다양한 형태로 산업계에 적용될 전망이다.

연구책임자인 김대진 선임연구원은 “풍력발전기 사전검증시스템은 국내 풍력발전기 제조사의 신뢰성 확보를 통해 제품의 경쟁력 강화와 향후 서남해지역의 대규모 풍력발전단지의 안정적인 운영을 위한 유지보수 전문 인력을 양성하는 중요한 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대된다.”고 밝혔다.