본 발명은 영구자석형 풍력발전기의 최적화 알고리즘 개발 및 이를 위한 지식기반 최적설계 방법에 관한 것으로, 풍력 발전기에 적용되는 직접구동형 표면 부착 영구자석 동기발전기 최적설계 수행을 위하여 유한요소법과 최적화 알고리즘을 이용하여 최적설계를 수행하였다. 특히 운전 풍속 영역 모두를 고려하는 방법으로 풍속 확률밀도 함수로는 발전기가 설치되는 지역의 평균 풍속만 알고 있는 경우에도 적용이 가능한 Rayleigh 함수를 사용하였으며, 이를 통해 연간 에너지 생산량(Annual Energy Production, AEP) 산정기법을 개발하여 최대 AEP를 위한 SPMSG 최적설계 기법을 제안하였다. 한편 과도한 계산 시간이 소요되는 풍력발전기를 보다 효과적이고 정확하게 설계하기 위하여 유한요소법 기반의 병렬 분산 컴퓨팅을 적용한 유전알고리즘, 빠른 탐색형 알고리즘 MADS, 혼합형 알고리즘 Memetic 알고리즘 등의 최적화 알고리즘을 결합하였다. 따라서 MADS와 Memetic Algorithm을 적용한 최적설계 모델이 병렬분산 유전알고리즘을 적용한 최적설계 모델과 비교하여 소요시간에 대해 각각 49%, 55% 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

G06F 30/23(2020.01.01)
F03D 7/00(2006.01.01)
G06F 119/06(2020.01.01)

G06F 30/23(2020.01)