CN103429889A - 风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于使电力系统的降低了的电压立即恢复。在由系统电压检测部(22)检测出的系统电压的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，控制装置(19)对风力发电装置(14)进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向电力系统(18)输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，并且表示基于系统电压检测部(22)所检测的检测结果的向电力系统(18)的输出量。

Description

风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法。

背景技术

风电场具有多个风力发电装置，将由风力发电装置发出的电力向电力系统供给。并且，在因电力系统中发生事故等异常而发生电力系统的电压的降低或频率的降低的情况下，风电场进行通过供给无效电流来使降低了的电压恢复的电压支援、以及供给(Primary Frequency Control)有效电流来使降低了的频率恢复频率支援，由此使电力系统稳定化。

在专利文献1中记载有在电力系统的频率降低时，将风力发电装置的输出还向电力系统供给的情况。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】美国专利第7528496号说明书

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，当在电力系统中发生异常时，认为会发生电力系统的电压的降低和频率的降低。并且，在电力系统的电压及频率降低了的情况下，风力发电装置进行用于使它们恢复的电力(电流)的供给。尤其是电力系统的降低了的电压必须立即恢复。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而提出，其目的在于提供一种能够使电力系统的降低了的电压立即恢复的风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法。

【技术方案】

为了解决上述课题，本发明的风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法采用以下的手段。

即，本发明的第一形态的风力发电装置的控制装置中，所述风力发电装置通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，所述风力发电装置的控制装置具备：检测机构，其对所述电力系统的电压及频率中的至少一方进行检测；输出电流控制机构，在由所述检测机构检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，该输出电流控制机构对所述风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向所述电力系统输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，并且表示基于所述检测机构所检测的检测结果的向所述电力系统的输出量。

根据本发明的第一形态，通过检测机构来检测电力系统的电压或频率。电力系统接受来自风力发电装置的电力的供给，该风力发电装置通过转子的旋转进行发电。

输出电流控制机构对风力发电装置进行控制，以将要输出电流向电力系统输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，并且表示基于检测机构所检测的检测结果的向电力系统的输出量。

需要说明的是，风力发电装置向电力系统输出的电流中，有效电流有助于电力系统的频率的增加，另一方面，无效电流有助于电力系统的电压的增加。

并且，在由检测机构检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，输出电流控制机构对风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向电力系统输出。

由检测机构检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况是指大型发电所的解列等、电力系统中发生事故等异常的情况。即，在电力系统中发生异常的情况下，输出电流控制机构无论要输出电流的有效电流的大小，都使与要输出电流对应的无效电流从风力发电装置向电力系统输出。

因此，本发明的第一形态的控制装置能够使电力系统的降低了的电压立即恢复。

另外，上述第一形态的控制装置还可以构成为，在所述要输出电流超过所述风力发电装置能够输出的有效电流和无效电流的范围的情况下，输出电流控制机构对所述风力发电装置进行控制，以将与该要输出电流的无效电流对应的无效电流在该范围内向所述电力系统输出。

当电力系统的电压或频率的降低量大时，存在要输出电流成为风力发电装置能够输出的范围外的情况。这样的情况下，风力发电装置无法将满足要输出电流的有效电流和无效电流的电流向电力系统输出。

因此，在要输出电流超过风力发电装置能够输出的范围的情况下，上述第一形态的控制装置将与要输出电流的无效电流对应的无效电流在该范围内从风力发电装置向电力系统输出，因此能够使电力系统的降低了的电压立即恢复。

另外，上述第一形态的控制装置还可以构成为，所述输出电流控制机构在所述电力系统的电压恢复成预先确定的规定值之后，且直到该电压及该频率恢复成所述基准值为止，对所述风力发电装置进行控制，以将与所述要输出电流对应的有效电流向所述电力系统输出。

当电力系统中发生异常时，认为电力系统的电压和电力系统的频率都发生变化。但是，当电力系统的电压的大小不是某程度的大的状态时，用于使电力系统的频率恢复的有效电流(能量)难以被吸收。因此，输出电流控制机构在电力系统的电压恢复成预先确定的规定值之后，且直到该电压及该频率恢复成基准值为止，对风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的有效电流向所述电力系统输出。

因此，上述第一形态的控制装置能够使电力系统的降低了的频率立即恢复。

另一方面，本发明的第二形态的风力发电装置通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，该风力发电装置具备上述记载的控制装置。

根据本发明的第二形态，由于具备上述记载的控制装置，因此能够使电力系统的降低了的电压立即恢复。

并且，本发明的第三形态的风电场具备多个上述记载的风力发电装置，根据所述风力发电装置的输出、风速及所述转子的转速中的任一个的大小，将多个所述风力发电装置分成向所述电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。

根据本发明的第三形态，根据风力发电装置的输出、风速及转子的转速中的任一个的大小，将多个所述风力发电装置分成向电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。需要说明的是，风力发电装置的输出、风速及转子的转速中的任一个的大小包括以风力发电装置的输出、风速及转子的转速为基础决定的函数的大小。

因此，多个风力发电装置在电力系统中发生异常的情况下，由于能够分成使电压优先恢复的组合和使频率优先恢复的组，因此能够更有效地使电力系统的电压及频率恢复。

另外，本发明的第四形态的风电场具备多个上述记载的风力发电装置，多个所述风力发电装置预先分成向所述电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。

根据本发明的第四形态，由于多个所述风力发电装置预先分成向电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组，因此能够简单且有效地使电力系统的电压及频率恢复。

另外，本发明的第五形态的风力发电装置的控制方法中，所述风力发电装置通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，所述风力发电装置的控制方法包括：第一工序，在该工序中，检测所述电力系统的电压及频率中的至少一方；第二工序，在该工序中，在通过所述第一工序检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，对所述风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向所述电力系统输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，并且表示基于所述第一工序所检测的检测结果的向所述电力系统的输出量。

根据本发明的第五形态，输出电流控制机构无论要输出电流的有效电流的大小如何，都将与要输出电流对应的无效电流从风力发电装置向电力系统输出，因此能够使电力系统的降低了的电压立即恢复。

【发明效果】

根据本发明，具有能够使电力系统的降低了的电压立即恢复这样的优良的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的风电场的整体结构的简图。

图2是本发明的实施方式的系统电压及系统频率降低了的情况的曲线图。

图3是表示本发明的实施方式的要输出电流处于可发电曲线的范围内的情况的示意图。

图4是表示本发明的实施方式的要输出电流的有效电流和无效电流都为风力发电装置能够输出的有效电流及无效电流以下，但要输出电流成为可发电曲线的范围外的情况的示意图。

图5是表示由于本发明的实施方式的要输出电流的有效电流超过风力发电装置能够输出的有效电流，因此要输出电流成为可发电曲线的范围外的情况的示意图。

图6是表示由于本发明的实施方式的要输出电流的无效电流超过风力发电装置能够输出的无效电流，因此要输出电流成为可发电曲线的范围外的情况的示意图。

图7是表示由于本发明的实施方式的要输出电流的有效电流和无效电流都超过风力发电装置能够输出的有效电流及无效电流，因此要输出电流成为可发电曲线的范围外的情况的示意图。

图8是表示本发明的实施方式的电力系统恢复程序的处理的流程的流程图。

图9是本发明的实施方式的风力发电装置的分组的说明所需要的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的风力发电装置的控制装置、风力发电装置、风电场以及风力发电装置的控制方法的一实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式的风电场10的整体结构的图。风电场10具备：通过转子12的旋转而进行发电的多个风力发电装置14；控制各风力发电装置14的运转状态的控制装置即SCADA(SuperVisory ControlAnd Data Acquisition)16。在本实施方式中，如图1所示，举例说明了风电场10具备6台风力发电装置14的情况，但台数没有特别限定。

需要说明的是，风力发电装置14经由变压器20与其他的风力发电装置14及电力系统18电连接，来将发出的电力向电力系统18供给。

风力发电装置14分别具备控制装置19。需要说明的是，在图1中，为了避免复杂，而图示出仅与一个风力发电装置14对应的控制装置19。

控制装置19根据来自SCADA16的控制信号，来控制对应的风力发电装置14。另外，控制装置19具备输出电流控制部23，该输出电流控制部23控制风力发电装置14，以将与检测电力系统18的电压及频率的系统电压检测部22及系统电压检测部22的检测结果对应的电流向电力系统18输出。需要说明的是，在以下的说明中，将电力系统18的电压称为系统电压，将电力系统18的频率称为系统频率。

在此，例如，因大型发电所的解列等、电力系统18中发生事故(以下，称为“系统事故”。)等异常，从而如图2所示，存在系统电压及系统频率从基准值变化的情况。需要说明的是，在本实施方式中，作为一例，系统电压的基准值为1pu，系统频率的基准值为60Hz。

在发生这样的系统事故的情况下，控制装置19进行控制风力发电装置14对电力系统18的电力的供给的电力系统恢复处理，以使降低了的系统电压及系统频率恢复成基准值。需要说明的是，风力发电装置14向电力系统18输出的电流中，有效电流有助于系统频率的增加，另一方面，无效电流有助于系统电压的增加。

接着，对要输出电流进行说明，该要输出电流根据有效电流Ipc和无效电流Iqc来确定，且表示基于系统电压检测部22所检测的检测结果的向电力系统18的输出量。

通过输出电流控制部23，并基于系统电压检测部22所检测的检测结果，以使系统电压及系统频率成为基准值的方式算出要输出电流。

即，在系统电压降低了的情况下，为了使降低了的系统电压恢复，而要输出电流的无效电流变得更大，伴随于此，输出电流控制部23将与要输出电流的无效电流对应的无效电流从风力发电装置14向电力系统18输出。另一方面，在系统频率降低了的情况下，为了使降低了的系统频率恢复而要输出电流的有效电流变得更大，伴随于此，输出电流控制部23将与要输出电流的有效电流对应的有效电流从风力发电装置14向电力系统18输出。

图3中，横轴为有效电流，纵轴为无效电流，且将风力发电装置14能够输出的有效电流和无效电流的范围表示为可发电曲线。需要说明的是，可发电曲线由(1)式表示。

【式1】

$I_{\max }=\sqrt{{\mathrm{Ip}}^2+{\mathrm{Iq}}^2}\·\·\·\left(1\right)$

并且，如(2)式所示，图3所示的例子为要输出电流(Ipc，Iqc)处于可发电曲线的范围内的情况。

【式2】

$\begin{array}{c}\mathrm{Ipc}\≤I_{\max }\\ \mathrm{Iqc}\≤I_{\max }\\ \sqrt{{\mathrm{Ipc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2}\≤I_{\max }\end{array}\·\·\·\left(2\right)$

在该情况下，由于要输出电流处于可发电曲线的范围内，因此控制装置19对风力发电装置14进行控制，以通过输出电流控制部23，将该要输出电流输出。

并且，在由系统电压检测部22检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化时，本实施方式的输出电流控制部23对风力发电装置14进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向电力系统18输出。即，在发生系统事故的情况下，不论要输出电流的有效电流的大小如何，输出电流控制部23都将与要输出电流对应的无效电流从风力发电装置14向电力系统18输出。

然而，如图4～7所示，当系统电压或系统频率的降低量大时，存在电力系统18的要输出电流成为可发电曲线的范围外的情况。在这样的情况下，风力发电装置14无法将满足要输出电流的有效电流和无效电流的电流向电力系统18输出。

如(3)式所示，图4所示的例子为如下这样的情况：要输出电流的有效电流Ipc为风力发电装置14能够输出的有效电流的最大值以下，要输出电流的无效电流Iqc为风力发电装置14能够输出的无效电流的最大值以下，且电力系统18的要输出电流成为可发电曲线的范围外。

【式3】

$\begin{array}{c}\mathrm{Ipc}\≤I_{\max }\\ \mathrm{Iqc}\≤I_{\max }\\ \sqrt{{\mathrm{Ipc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2}>I_{\max }\end{array}\·\·\·\left(3\right)$

在这样的情况下，输出电流控制部23进行使无效电流优先输出的无效电流优先模式(电压支援控制)或使有效电流优先输出的有效电流优先模式(频率支援控制)中的任一方的控制。

无效电流优先模式是使系统电压比系统频率优先恢复的电压支援控制，风力发电装置14将与要输出电流的无效电流对应的无效电流在可发电曲线的范围内向电力系统18输出。因此，如由图4的无效电流优先模式的动作点所示那样，无论要输出电流的有效电流的大小如何，都将无效电流比有效电流优先从风力发电装置14向电力系统18输出。

另一方面，有效电流优先模式是使系统频率比系统电压优先恢复的频率支援控制，风力发电装置14将与要输出电流的有效电流对应的有效电流在可发电曲线的范围内向电力系统18输出。因此，如由图4的有效电流优先模式的动作点所示那样，无论要输出电流的无效电流的大小如何，都将有效电流比无效电流优先从风力发电装置14向电力系统18输出。

在此，当要输出电流超过风力发电装置14能够输出的电流的范围时，本实施方式的输出电流控制部23对风力发电装置14进行控制，以将与要输出电流的无效电流对应的无效电流在该范围内向电力系统18输出。即，输出电流控制部23通过无效电流优先模式进行电压支援控制，由此使系统电压的恢复优先进行。

其主要理由在于，当系统电压的大小不是某程度的大的状态时，用于使系统频率恢复的有效电流(能量)难以被吸收。

在图4所示的例子中，通过电压支援控制，风力发电装置14将由无效电流优先模式的动作点表示的可发电曲线上的无效电流向电力系统18输出。

如(4)式所示，图5所示的例子为如下这样的情况：要输出电流的有效电流Ipc超过风力发电装置14能够输出的有效电流，要输出电流的无效电流Iqc为风力发电装置14能够输出的无效电流的最大值以下，且电力系统18的要输出电流成为可发电曲线的范围外。

【式4】

$\begin{array}{c}\mathrm{Ipc}\≤I_{\max }\\ \mathrm{Iqc}\≤I_{\max }\\ \sqrt{{\mathrm{Ipc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2}>I_{\max }\end{array}\·\·\·\left(4\right)$

在该情况下，本实施方式的风力发电装置14也通过电压支援控制，将由无效电流优先模式的动作点表示的可发电曲线上的无效电流向电力系统18输出。

如(5)式所示，图6所示的例子为如下这样的情况：要输出电流的有效电流Ipc为风力发电装置14能够输出的有效电流以下，要输出电流的无效电流Iqc超过风力发电装置14能够输出的无效电流，且电力系统18的要输出电流成为可发电曲线的范围外。

【式5】

$\begin{array}{c}\mathrm{Ipc}\≤I_{\max }\\ \mathrm{Iqc}\≤I_{\max }\\ \sqrt{{\mathrm{Ipc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2}\≤I_{\max }\end{array}\·\·\·\left(5\right)$

在该情况下，本实施方式的风力发电装置14也通过电压支援控制，将由无效电流优先模式的动作点表示的可发电曲线上的无效电流向电力系统18输出。但是，由于要输出电流的无效电流Iqc超过风力发电装置14能够输出的无效电流，因此从风力发电装置14输出的无效电流成为可输出的无效电流的最大值。另一方面，从风力发电装置14输出的无效电流成为0(零)。

如(6)式所示，图7所示的例子为如下这样的情况：要输出电流的有效电流Ipc超过风力发电装置14能够输出的有效电流，要输出电流的无效电流Iqc超过风力发电装置14能够输出的无效电流，且电力系统18的要输出电流成为可发电曲线的范围外。

【式6】

$\begin{array}{c}\mathrm{Ipc}\≤I_{\max }\\ \mathrm{Iqc}\≤I_{\max }\\ \sqrt{{\mathrm{Ipc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2}>I_{\max }\end{array}\·\·\·\left(6\right)$

该该情况下，本实施方式的风力发电装置14也通过电压支援控制，将由无效电流优先模式的动作点表示的可发电曲线上的无效电流向电力系统18输出。但是，由于要输出电流的无效电流Iqc超过风力发电装置14能够输出的无效电流，因此从风力发电装置14输出的无效电流成为可输出的无效电流的最大值。另一方面，从风力发电装置14输出的无效电流成为0(零)。

接着，参照图8，对本实施方式的电力系统恢复处理进行说明。

图8是表示在进行本实施方式的电力系统恢复处理的情况下由控制装置19执行的电力系统恢复程序的处理的流程的流程图，该电力系统恢复程序预先存储在控制装置19所具备的未图示的存储机构的规定区域中。

需要说明的是，在由系统电压检测部22检测出的系统电压的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化时，开始本实施方式的电力系统恢复程序。

在本实施方式中，作为一例，上述条件如图2所示，为系统电压中成为0.2pu以下的降低持续150msec的情况。即，在满足上述条件的条件下，判断为电力系统18中发生异常。需要说明的是，不满足上述条件的系统电压的降低认为不是系统事故引起的暂时的系统电压的降低、或者在由控制装置19进行的系统电压的检测中产生的噪声等。

并且，当检测出满足上述条件的系统电压的降低时，控制装置19执行电力系统恢复程序。

首先，在步骤100中，进行电压支援控制，根据无效电流优先模式的无效电流，将可发电曲线上的无效电流向电力系统18输出。

在接着的步骤102中，判定系统电压是否恢复成规定值(例如，0.9pu，也参照图2)，在肯定判定的情况下，向步骤104转移，另一方面，在否定判定的情况下，向步骤100返回，直到系统电压成为规定值为止执行电压支援控制。

在步骤104中，进行将电压支援控制和频率支援控制组合的控制即复合支援控制。

需要说明的是，如上所述，当系统电压的大小不是某程度的大的状态时，用于使系统频率恢复的有效电流(能量)难以被吸收。因此，在本实施方式的电力系统恢复处理中，如上所述，在因事故等异常而电力系统18的电压显著降低的情况下，首先，通过电压支援控制，使系统电压恢复到规定值之后，将电压支援控制和频率支援控制复合进行，由此使系统频率恢复。

在复合支援控制中，未必需要将比无效电流多的有效电流向电力系统18供给，但通过将比无效电流多的有效电流向电力系统18供给，由此能够更有效地使系统频率恢复成基准值。

另外，在本实施方式的复合支援控制中，如图9所示，将构成风电场10的多个风力发电装置14分成向电力系统18输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。

在本实施方式中，作为一例，根据进行复合支援控制时的风力发电装置14的输出的大小，将多个风力发电装置14分成以有效电流优先模式控制的频率支援组以及以无效电流优先模式控制的电压支援组。

作为对多个风力发电装置14的频率支援组及电压支援组的划分方法，例如，可以在相对于风电场10整体的平均输出或预先确定的阈值的上下进行划分，或者可以按输出从高到低的顺序将N台风力发电装置14作为频率支援组，并将其他的风力发电装置14作为电压支援组，或者还可以按输出从低到高的顺序将M台风力发电装置14作为电压支援组，并将其他的风力发电装置14作为频率支援组。

即，为了使输出更高的风力发电装置14能够输出有效电流，而将这样的风力发电装置14作为频率支援组。

需要说明的是，多个风力发电装置14也可以不以风力发电装置14的输出的高低进行分组，而以与风力发电装置14的输出密切关联的风速进行分组。这种情况下，作为频率支援组及电压支援组的划分方法，例如，可以在相对于风电场10整体的平均风速或预先确定的阈值的上下进行划分，或者也可以按风速从快至慢的顺序将N台风力发电装置14作为频率支援组，并将其他的风力发电装置14作为电压支援组，或者还可以按风从慢至快的顺序将M台的风力发电装置14作为电压支援组，并将其他的风力发电装置14作为频率支援组。

另外，多个风力发电装置14也可以以与风力发电装置14的输出密切关联的转子12的转速进行分组。这种情况下，作为频率支援组及电压支援组的划分方法，例如，可以在相对于风电场10整体的平均转速或预先确定的阈值的上下进行划分，或者也可以按转速从高至低的顺序将N台风力发电装置14作为频率支援组，并将其他的风力发电装置14作为电压支援组，或者还可以按转速从低至高的顺序将M台风力发电装置14作为电压支援组，并将其他的风力发电装置14作为频率支援组。

并且，多个风力发电装置14也可以基于以风力发电装置的输出、风速及转子的转速为基础决定的函数的大小来进行分组。

在接着的步骤106中，判定系统电压及系统频率是否恢复成基准值，在肯定判定的情况下，结束本程序，另一方面，在否定判定的情况下，向步骤104返回，直到系统电压及系统频率恢复成基准值为止执行复合支援控制。

如以上说明所示，在由系统电压检测部22检测出的系统电压的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，本实施方式的控制装置19对风力发电装置14进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向电力系统18输出，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，并且表示基于系统电压检测部22所检测的检测结果的向电力系统18的输出量。

由此，控制装置19不论要输出电流的有效电流的大小如何，都将与要输出电流对应的无效电流从风力发电装置14向电力系统18输出，因此能够使降低了的系统电压立即恢复。

另外，在要输出电流超过风力发电装置14能够输出的电流的范围的情况下，本实施方式的控制装置19使与要输出电流的无效电流对应的无效电流在该范围内从风力发电装置14向电力系统输出，因此能够使降低了的系统电压立即恢复。

另外，本实施方式的控制装置19在系统电压恢复成预先确定的规定值之后，且直到系统电压及系统频率恢复成基准值为止，对风力发电装置14进行控制，以将与要输出电流对应的有效电流向电力系统18输出，因此能够使降低了的系统频率立即恢复。

以上，使用上述实施方式，对本发明进行了说明，但本发明的技术的范围没有限定为上述实施方式所记载的范围。在不脱离发明的要旨的范围内能够对上述实施方式施加多种变更或改良，施加了该变更或改良的方式也包含在本发明的技术的范围内。

例如，在上述实施方式中，说明了在由系统电压检测部22检测出的系统电压发生相对于基准值而满足预先规定的条件的降低时，控制装置19执行电力系统恢复处理的情况，但本发明没有限定于此。例如，也可以为如下方式：控制装置19具备检测系统频率的系统频率检测部，在由该系统频率检测部检测出的系统频率发生了满足相对于基准值而预先确定的条件的降低时，执行电力系统恢复处理。该形式的情况下，例如，在系统频率中成为基准值的80％以下的降低持续150msec时，控制装置19执行电力系统恢复处理。

另外，还可以为如下方式：在系统电压及系统频率这两方发生了满足相对于基准值而预先确定的条件的降低时，控制装置19执行电力系统恢复。该方式的情况下，例如，在系统电压中成为0.2pu以下的降低持续150msec，且系统频率中成为基准值的80％以下的降低持续150msec时，控制装置19执行电力系统恢复处理。

另外，在上述实施方式中，说明了在复合支援控制中，多个风力发电装置14根据进行复合支援控制时的风力发电装置14的输出等的大小，划分成向电力系统18输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组的情况，但本发明没有限定于此，也可以为多个风力发电装置14预先分成向电力系统18输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组的形式。

在该形式的情况下，例如，多个风力发电装置14中，可以将发电额定值大的风力发电装置14作为频率支援组，并将发电额定值小的组作为电压支援组。另外，也可以将为了确保系统事故发生时的风力发电装置14的输出而预先限制输出的运转即减载(deload)运转的风力发电装置14作为频率支援组，并将未进行减载运转的风力发电装置14作为电压支援组。并且，还可以根据风力发电装置14的设置场所来将风力发电装置14分组。

另外，在上述实施方式中，说明了将多个风力发电装置14分成频率支援组及电压支援组这两个组的情况，但本发明没有限定于此，也可以将多个风力发电装置14分成3个以上的组的形式。

该形式的情况下，例如，也可以根据风力发电装置14的输出的大小，将风力发电装置14分成向电力系统18供给的无效电流的大小阶段性地不同的多个组，且越是输出大的组，越更加增大频率支援的贡献。由此，能够根据更复杂的风况来进行分组。

另外，在上述实施方式中，说明了将多个风力发电装置14分成频率支援组及电压支援组中的任一方的情况，但本发明没有限定于此，也可以为将多个风力发电装置14的一部分分成频率支援组及电压支援组，并使另一部分不属于频率支援组及电压支援组中的任一方的形式。

在该形式的情况下，不属于频率支援组及电压支援组中的任一方的风力发电装置14不会有助于电力系统恢复处理。

另外，在上述实施方式中，说明了控制装置19执行电力系统恢复处理的情况，但本发明没有限定于此，也可以为如下形式：在SCADA16对系统电压或系统频率的至少任一方进行检测，且检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，使多个风力发电装置14分别执行电力系统恢复处理。

【符号说明】

10  风电场

12  转子

14  风力发电装置

16  SCADA

18  电力系统

19  控制装置

22  系统电压检测部

23  输出电流控制部

Claims (7)

1.一种风力发电装置的控制装置，所述风力发电装置通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，所述风力发电装置的控制装置具备：

检测机构，其对所述电力系统的电压及频率中的至少一方进行检测；

输出电流控制机构，在由所述检测机构检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，该输出电流控制机构对所述风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向所述电力系统输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，且表示基于所述检测机构所检测的检测结果的向所述电力系统的输出量。

2.根据权利要求1所述的风力发电装置的控制装置，其中，

在所述要输出电流超过所述风力发电装置能够输出的有效电流和无效电流的范围的情况下，输出电流控制机构对所述风力发电装置进行控制，以将与该要输出电流的无效电流对应的无效电流在该范围内向所述电力系统输出。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电装置的控制装置，其中，

在所述电力系统的电压恢复成预先确定的规定值之后，且直到该电压及该频率恢复成所述基准值为止，所述输出电流控制机构对所述风力发电装置进行控制，以将与所述要输出电流对应的有效电流向所述电力系统输出。

4.一种风力发电装置，其通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，其中，

所述风力发电装置具备权利要求1至3中任一项所述的控制装置。

5.一种风电场，其中，

所述风电场具备多个权利要求4所述的风力发电装置，

根据所述风力发电装置的输出、风速及所述转子的转速中的任一个的大小，将多个所述风力发电装置分成向所述电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。

6.一种风电场，其中，

所述风电场具备多个权利要求4所述的风力发电装置，

将多个所述风力发电装置预先分成向所述电力系统输出的有效电流与无效电流之比不同的多个组。

7.一种风力发电装置的控制方法，所述风力发电装置通过转子的旋转进行发电，并将发出的电力向电力系统供给，所述风力发电装置的控制方法包括：

第一工序，在该工序中，检测所述电力系统的电压及频率中的至少一方；

第二工序，在该工序中，在通过所述第一工序检测出的值发生了满足相对于基准值而预先确定的条件这样的变化的情况下，对所述风力发电装置进行控制，以将与要输出电流对应的无效电流向所述电力系统输出，其中，该要输出电流根据有效电流和无效电流来确定，且表示基于所述第一工序所检测的检测结果的向所述电力系统的输出量。

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