【목적】열악한 기상 조건에서 레이저 풍속 레이더 데이터의 부정확성이 전진 제어에 미치는 불확실성 영향을 해결하기 위해 본 논문에서는 레이저 풍속 레이더와 칼만 필터 기반의 서로 다른 등가 풍속 퍼지 전환을 이용한 풍력 발전기 전진 피치 제어 알고리즘을 제안한다.【방법】우선, 자체 개발한 보어식 레이저 풍속 레이더를 이용해 다지점 풍속 측정을 임펠러 구동 작업을 하는 등가 풍속으로 변환한다; 다음으로, 칼만 필터 기반의 등가 풍속 예측 알고리즘을 설계하고 퍼지 로직 메커니즘으로 레이저 레이더로 측정한 등가 풍속과 예측된 등가 풍속 간 부드러운 전환을 구현한다; 마지막으로, 풍력 구동 알고리즘을 적용해 전진 제어가 융합된 PI 피드백 피치 제어기 매개변수를 최적화한다.【결과】NREL 5MW 고충실도 풍력 발전기 모델에서 18 m/s 난류 풍속 조건으로 테스트 및 검증한 결과, 본 논문에서 제안한 퍼지 로직 메커니즘은 발전기 회전 속도 변동을 약 5.3% 감소시켰으며, 오프라인 최적화된 제어 매개변수는 발전기 회전 속도 변동을 추가로 약 8.9% 감소시켰고, 블레이드 루트 x 방향 하중 변동은 약 8.7% 감소하는 것을 확인하였다.【결론】본 논문에서 채택한 퍼지 로직 전환 메커니즘과 오프라인 최적화 알고리즘은 레이저 풍속 레이더 데이터 측정 부정확성이 전진 제어에 미치는 부정적 영향을 줄일 수 있으며, 발전기 회전 속도 및 블레이드 루트 하중 변동을 더욱 감소시킬 수 있다.

레이저 풍속 레이더;칼만 필터;등가 풍속;전진 피치 제어;전환