JP2000078896A - 風力発電設備 - Google Patents
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- JP2000078896A JP2000078896A JP10243208A JP24320898A JP2000078896A JP 2000078896 A JP2000078896 A JP 2000078896A JP 10243208 A JP10243208 A JP 10243208A JP 24320898 A JP24320898 A JP 24320898A JP 2000078896 A JP2000078896 A JP 2000078896A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/70—Wind energy
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- Wind Motors (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】発生無効電力を制御して発電電力の変動を小さ
く抑えた風力発電設備を提供する。 【解決手段】風力発電機１０と無効電力制御が可能なイ
ンバータ９あるいは静止形無効電力補償装置８とを組合
わせ、連結線の抵抗値，連結線のリアクタンス，発電電
力ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から
無効電力を計算し、発生または消費無効電力を制御する
制御装置７を設けた。
く抑えた風力発電設備を提供する。 【解決手段】風力発電機１０と無効電力制御が可能なイ
ンバータ９あるいは静止形無効電力補償装置８とを組合
わせ、連結線の抵抗値，連結線のリアクタンス，発電電
力ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から
無効電力を計算し、発生または消費無効電力を制御する
制御装置７を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電設備に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】特開平9−189285 号公報には、風車の回
転出力を電力に変換して得た発電電力を送配電線に送出
している風力発電設備において、風車がブレーキの作動
などにより急停止したときに予め蓄電池に蓄電しておい
た電力を商用周波数の交流電力に変換して放出し一定時
間内にその放出を漸減させることにより該送配電線への
送出電力が急減することを防止する機能を有する出力急
減防止装置を具備することを特徴とする風力発電設備が
記載されている。
転出力を電力に変換して得た発電電力を送配電線に送出
している風力発電設備において、風車がブレーキの作動
などにより急停止したときに予め蓄電池に蓄電しておい
た電力を商用周波数の交流電力に変換して放出し一定時
間内にその放出を漸減させることにより該送配電線への
送出電力が急減することを防止する機能を有する出力急
減防止装置を具備することを特徴とする風力発電設備が
記載されている。
【０００３】また、特開平9−324740 号公報には、風力
により翼が回転させられ、この回転を増速させる増速機
を介して発電機に伝達することにより得られる交流電力
を、電力系統又は電力負荷装置へ供給すると共に、前記
電力系統又は電力負荷装置にヂーゼル発電機により得ら
れる交流電力を供給する風力発電装置において、前記発
電機の交流出力を交流−直流変換器を介して二次電池へ
一旦送る系統と、前記二次電池の直流出力を直流−交流
変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装置へ供給す
るバイパス系を設け、前記発電機の交流出力と、前記ヂ
ーゼル発電機の交流出力と、前記直流−交流変換器の交
流出力をそれぞれ検出する出力検出器を設け、この各出
力検出器をそれぞれ入力すると共に、前記二次電池の直
流出力を入力し、前記発電機および前記ヂーゼル発電機
の合計交流出力が延期電力系統又は電力負荷装置の需要
を上回ったことを検出する負荷分担装置を設け、前記負
荷分担装置により前記合計交流出力が前記電力系統又は
電力負荷装置の需要を上回ったことを検出したとき前記
交流−直流変換器を介して前記発電機の出力を前記２次
電池へ蓄えておき、かつ前記合計交流出力が低下したと
き前記二次電池の直流出力を前記直流−交流変換器を介
して前記電力系統又は電力負荷装置に供給し、前記ヂー
ゼル発電機からの交流出力を少なくするようにしたこと
を特徴とする風力発電装置が記載されている。
により翼が回転させられ、この回転を増速させる増速機
を介して発電機に伝達することにより得られる交流電力
を、電力系統又は電力負荷装置へ供給すると共に、前記
電力系統又は電力負荷装置にヂーゼル発電機により得ら
れる交流電力を供給する風力発電装置において、前記発
電機の交流出力を交流−直流変換器を介して二次電池へ
一旦送る系統と、前記二次電池の直流出力を直流−交流
変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装置へ供給す
るバイパス系を設け、前記発電機の交流出力と、前記ヂ
ーゼル発電機の交流出力と、前記直流−交流変換器の交
流出力をそれぞれ検出する出力検出器を設け、この各出
力検出器をそれぞれ入力すると共に、前記二次電池の直
流出力を入力し、前記発電機および前記ヂーゼル発電機
の合計交流出力が延期電力系統又は電力負荷装置の需要
を上回ったことを検出する負荷分担装置を設け、前記負
荷分担装置により前記合計交流出力が前記電力系統又は
電力負荷装置の需要を上回ったことを検出したとき前記
交流−直流変換器を介して前記発電機の出力を前記２次
電池へ蓄えておき、かつ前記合計交流出力が低下したと
き前記二次電池の直流出力を前記直流−交流変換器を介
して前記電力系統又は電力負荷装置に供給し、前記ヂー
ゼル発電機からの交流出力を少なくするようにしたこと
を特徴とする風力発電装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】風力発電はクリーンエ
ネルギーである反面、風速の変動により発電電力が不規
則に変化する。離島など小規模系統では需給バランス上
問題となり、たとえ大電力系統と連系しても少なからず
負荷変動と同じ擾乱となるとともに、特に配電系統と末
端では、大きな変圧変動を発生させる要因ともなる。
ネルギーである反面、風速の変動により発電電力が不規
則に変化する。離島など小規模系統では需給バランス上
問題となり、たとえ大電力系統と連系しても少なからず
負荷変動と同じ擾乱となるとともに、特に配電系統と末
端では、大きな変圧変動を発生させる要因ともなる。
【０００５】風力発電は風速の変動により発電電力が不
規則に変化する。発電地点が配電系統の末端や僻地の場
合、連絡線の抵抗が大きくなり発電電力の変動で最寄り
の配電変電所の母線電圧を変動させる。本発明は、発生
無効電力を制御することを目的とする。
規則に変化する。発電地点が配電系統の末端や僻地の場
合、連絡線の抵抗が大きくなり発電電力の変動で最寄り
の配電変電所の母線電圧を変動させる。本発明は、発生
無効電力を制御することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、最寄りの配電
変電所での許容電圧変動，連絡線の電気定数，発電電力
から最適無効電力を計算し発生無効電力を制御すること
を特徴とする。
変電所での許容電圧変動，連絡線の電気定数，発電電力
から最適無効電力を計算し発生無効電力を制御すること
を特徴とする。
【０００７】本発明は、具体的には次に掲げる装置を提
供する。
供する。
【０００８】本発明は、風力発電機と無効電力制御が可
能なインバータあるいは無効電力補償装置とを組合わ
せ、連絡線の抵抗値，連絡線のリアクタンス，発電電力
ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から目
標無効電力を計算し、前記目標無効電力に発生または消
費無効電力が一致するように制御する制御装置を設けた
風力発電設備を提供する。
能なインバータあるいは無効電力補償装置とを組合わ
せ、連絡線の抵抗値，連絡線のリアクタンス，発電電力
ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から目
標無効電力を計算し、前記目標無効電力に発生または消
費無効電力が一致するように制御する制御装置を設けた
風力発電設備を提供する。
【０００９】本発明は、風力発電機と無効電力制御が可
能なインバータあるいは無効電力補償装置とを組合わ
せ、連結線の抵抗値，連結線のリアクタンス，発電電力
ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から無
効電力を計算し、発生または消費無効電力を制御する制
御装置を設けた風力発電設備を提供する。
能なインバータあるいは無効電力補償装置とを組合わ
せ、連結線の抵抗値，連結線のリアクタンス，発電電力
ならびに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から無
効電力を計算し、発生または消費無効電力を制御する制
御装置を設けた風力発電設備を提供する。
【００１０】発生無効電力Ｑを、
【００１１】
【数２】
【００１２】である計算式（符号の説明は後述）から求
めるようにした風力発電設備を提供する。
めるようにした風力発電設備を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる１実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は、第１の実施例に係るブロック図で
ある。図において、電力系統１には、同期発電機形風力
発電機１０が整流器３，ＤＣ／ＡＣ変換器（ＤＣ→ＡＣ
インバータ）９を介して接続され、発電された電力が電
力供給系統１５を介して電力系統１に供給される。
ある。図において、電力系統１には、同期発電機形風力
発電機１０が整流器３，ＤＣ／ＡＣ変換器（ＤＣ→ＡＣ
インバータ）９を介して接続され、発電された電力が電
力供給系統１５を介して電力系統１に供給される。
【００１５】電力系統１には、更に電圧変換器４，電力
変換器５および無効電力変換器６が並列に設けられる。
変換器５および無効電力変換器６が並列に設けられる。
【００１６】連絡線である電力供給系統１５には変流器
３が設けられ、検出された発電電力は無効電力変換器６
に入力される。電圧変換器４，電力変換器５および無効
電力変換器６で計測された電圧変動値，発電電力値，無
効電力値は制御装置７に入力される。
３が設けられ、検出された発電電力は無効電力変換器６
に入力される。電圧変換器４，電力変換器５および無効
電力変換器６で計測された電圧変動値，発電電力値，無
効電力値は制御装置７に入力される。
【００１７】また、電力供給系統１５のリアクタンスお
よび抵抗値が入力される。
よび抵抗値が入力される。
【００１８】発電電力ならびに最寄りの配電変電所での
許容電圧変動値から次式で示す計算で最適無効電力を計
算し発生または消費無効電力を制御する。
許容電圧変動値から次式で示す計算で最適無効電力を計
算し発生または消費無効電力を制御する。
【００１９】
【数３】
【００２０】 Ｑ：発生無効電力（Mvar） Δｅ：許容電圧変動（ｐ.ｕ） Ｖ：連絡線電圧（ｋＶ） Ｐ：発電電力（ＭＷ） Ｒ：連絡線抵抗（Ω） Ｘ：連絡線リアクタンス（Ω） このようにすることによって、発電電力の変動に応じて
無効電力を制御することができ、電力系統１の電圧変動
を小さく抑えることができる。
無効電力を制御することができ、電力系統１の電圧変動
を小さく抑えることができる。
【００２１】図２は、本発明の他の実施例に関するブロ
ック図である。第１の実施例と基本的には同じであり、
同じ構成には同一の番号が付してある。この例の場合に
は、同期発電機形風力発電機に代えて誘導発電機形風力
発電機１２を使用し、かつ静止形無効電力補償装置８に
よって無効電力を制御するものとしている。この例にあ
っても、発電電力の変動に応じて無効電力を制御し、電
力系統１の電圧変動を小さく抑えることができる。
ック図である。第１の実施例と基本的には同じであり、
同じ構成には同一の番号が付してある。この例の場合に
は、同期発電機形風力発電機に代えて誘導発電機形風力
発電機１２を使用し、かつ静止形無効電力補償装置８に
よって無効電力を制御するものとしている。この例にあ
っても、発電電力の変動に応じて無効電力を制御し、電
力系統１の電圧変動を小さく抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、最寄りの配電変電所で
の許容電圧変動，連絡線の電気定数，発電電力から最適
無効電力を計算し発生無効電力を制御することができる
から、風速の変動によって生じる発電電力の変化を小さ
く抑えることができる。
の許容電圧変動，連絡線の電気定数，発電電力から最適
無効電力を計算し発生無効電力を制御することができる
から、風速の変動によって生じる発電電力の変化を小さ
く抑えることができる。
【図１】本発明の実施例のブロック図。
【図２】本発明の他の実施例のブロック図。
１…電力系統、２…計器用変圧器、３…変流器、４…電
圧変換器、５…電力変換器、６…無効電力変換器、７…
与えられた計算式により電力の変化に応じて最適無効電
力と演算する制御装置、８…静止形無効電力補償装置、
９…ＤＣ／ＡＣ変換器、１０…同期発電機形風力発電
機、１１…電流器、１２…誘導発電機形風力発電機。
圧変換器、５…電力変換器、６…無効電力変換器、７…
与えられた計算式により電力の変化に応じて最適無効電
力と演算する制御装置、８…静止形無効電力補償装置、
９…ＤＣ／ＡＣ変換器、１０…同期発電機形風力発電
機、１１…電流器、１２…誘導発電機形風力発電機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前川 聡 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 Ｆターム(参考） 3H078 AA01 AA05 AA26 BB06 CC57 CC66 CC72 5G066 FA01 FA02 FB11 FB15 FC04 FC12 HA19 HB02 HB04 5H590 AA15 CA07 CA14 CA29 CC01 CD01 CD03 CE01 CE05 EB02 EB15 FA08 GA02 GA07 HA02 HA04 HA06 HA07 HB02 HB03
Claims (2)
- 【請求項１】風力発電機と無効電力制御が可能なインバ
ータあるいは無効電力補償装置とを組合わせ、 連絡線の抵抗値，連絡線のリアクタンス，発電電力なら
びに最寄りの配電変電所での許容電圧変動値から目標無
効電力を計算し、前記目標無効電力に発生または消費無
効電力が一致するように制御する制御装置を設けたこと
を特徴とする風力発電設備。 - 【請求項２】請求項１において、 発生無効電力Ｑを、 【数１】 である計算式から求めることを特徴とする風力発電設
備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10243208A JP2000078896A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10243208A JP2000078896A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000078896A true JP2000078896A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17100445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10243208A Pending JP2000078896A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000078896A (ja) |
Cited By (17)
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1998
- 1998-08-28 JP JP10243208A patent/JP2000078896A/ja active Pending
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