SCADA 계측 데이터를 활용한 물리 정보 기반 나셀 자유류 풍속 추정

초록

풍력터빈의 성능 평가는 자유류 풍속의 정확한 추정에 크게 의존한다. 그러나 일반적으로 사용되는 나셀 풍속은 로터 유도와 후류 효과로 인해실제 대기 풍속보다 낮게 측정되어, 공력 해석 및 디지털 트윈 모델의 정확도를 저하시킨다. 따라서 본 논문에서는 풍력터빈 SCADA 데이터와 구동계※ 이 논문은 2023년도 정부(산업통상자원부)의 재원으로 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 수행된 연구임(RS-2023-00231709, 분산에너지 계통접속 기반 그리드포밍 핵심기술 운영실증)† 정 회 원 : 숭실대학교 컴퓨터학부 박사과정, thkim@keti.re.krhttp://orcid.org/0000-0003-2793-5669†† 종신회원 : 숭실대학교 컴퓨터학부 교수, jiman@ssu.ac.krhttps://orcid.org/0000-0001-7937-6358Manuscript Received : October 30, 2025Accepted : November 23, 2025* Corresponding Author : Jiman Hong(jiman@ssu.ac.kr)전력 균형식을 결합하여 나셀 측정치로부터 자유류 풍속을 추정하는 물리기반 보정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전력 균형식을 비선형 근 찾기문제로 정식화하고, Brentq 알고리즘과 휴리스틱 규칙을 적용하여 로터 유도 및 후류 효과로 인한 편향을 보정한다. 저풍속과 고풍속 구간의 평가결과, 추정 풍속은 RMSE, MAE, NSE, CCC 등 모든 지표에서 나셀 풍속대비 향상된 정확도를 보이며, 피치 제어가 작동하는 고풍속 영역에서도안정적인 성능을 유지함을 보인다.

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