JP2000199473A - 風力発電システムの保護装置 - Google Patents
風力発電システムの保護装置Info
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- JP2000199473A JP2000199473A JP10373666A JP37366698A JP2000199473A JP 2000199473 A JP2000199473 A JP 2000199473A JP 10373666 A JP10373666 A JP 10373666A JP 37366698 A JP37366698 A JP 37366698A JP 2000199473 A JP2000199473 A JP 2000199473A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
(57)【要約】
【課題】風力発電システムにおいて、風車の過回転の検
出を交流発電機の出力電圧によりおこなう場合、出力電
圧が負荷の大小により左右されるので、風車の過回転を
正しく検知できないという問題があった 【解決手段】風車の過回転の検出を交流発電機の出力周
波数でおこなう。
出を交流発電機の出力電圧によりおこなう場合、出力電
圧が負荷の大小により左右されるので、風車の過回転を
正しく検知できないという問題があった 【解決手段】風車の過回転の検出を交流発電機の出力周
波数でおこなう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は風力発電システムの
保護装置に関する。
保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】風力発電システムは、風力エネルギーを
発電機により電気エネルギーに変換することにより発電
をおこなうもので、一般的に風車と交流発電機とから構
成されることが多い。この交流発電機により発電した電
力は、整流して蓄電池を充電し、自立電源として各種機
器に供給したり、あるいはそのまま系統と連系して系統
に供給したり、一旦整流した後、インバータにより交流
に変換して系統と連系するなどさまざまな形態で用いら
れる。この風力発電システムは、数kW程度の比較的小型
のものから、数百kWを越える大型のものまであり、秒速
３ｍ程度から１５ｍ程度の風速において発電をおこなう
ように設計されることが多い。この上限を越える風速に
おいては、風のエネルギーは風速の３乗に比例するた
め、風力発電システムにとっては極端な過出力状態とな
り、過回転による風車や交流発電機の損傷などを招くた
め、強風時にはこれを防止する保護が施されているのが
一般的である。この保護の形態のひとつとして、強風時
に交流発電機の出力を短絡して風車に制動をかけ、強風
時の過回転を防止する方法があり、例えば図２に示すよ
うな構成が用いられている。 図２において、１は風
車、２は交流発電機、３は保護装置、４は整流器、５は
負荷である。また、保護装置３内の３１は電圧検出器、
３２は開閉器、３３はタイマである。本構成例では、強
風時に風車１が過回転となり、交流発電機２の出力電圧
が上昇すると、保護装置３内の電圧検出器３１がこれを
検知し、開閉器３２を閉じて交流発電機２の出力を短絡
する。交流発電機２の出力が短絡されると、風車１に制
動がかかり、風車１の回転数が低下するので、過回転を
防止することができる。短絡により電圧検出器３１の入
力電圧は低下し、過電圧の検知は解除されるが、タイマ
３３により一定時間短絡状態を維持し、頻繁な開閉器３
２の開閉を防止する。
発電機により電気エネルギーに変換することにより発電
をおこなうもので、一般的に風車と交流発電機とから構
成されることが多い。この交流発電機により発電した電
力は、整流して蓄電池を充電し、自立電源として各種機
器に供給したり、あるいはそのまま系統と連系して系統
に供給したり、一旦整流した後、インバータにより交流
に変換して系統と連系するなどさまざまな形態で用いら
れる。この風力発電システムは、数kW程度の比較的小型
のものから、数百kWを越える大型のものまであり、秒速
３ｍ程度から１５ｍ程度の風速において発電をおこなう
ように設計されることが多い。この上限を越える風速に
おいては、風のエネルギーは風速の３乗に比例するた
め、風力発電システムにとっては極端な過出力状態とな
り、過回転による風車や交流発電機の損傷などを招くた
め、強風時にはこれを防止する保護が施されているのが
一般的である。この保護の形態のひとつとして、強風時
に交流発電機の出力を短絡して風車に制動をかけ、強風
時の過回転を防止する方法があり、例えば図２に示すよ
うな構成が用いられている。 図２において、１は風
車、２は交流発電機、３は保護装置、４は整流器、５は
負荷である。また、保護装置３内の３１は電圧検出器、
３２は開閉器、３３はタイマである。本構成例では、強
風時に風車１が過回転となり、交流発電機２の出力電圧
が上昇すると、保護装置３内の電圧検出器３１がこれを
検知し、開閉器３２を閉じて交流発電機２の出力を短絡
する。交流発電機２の出力が短絡されると、風車１に制
動がかかり、風車１の回転数が低下するので、過回転を
防止することができる。短絡により電圧検出器３１の入
力電圧は低下し、過電圧の検知は解除されるが、タイマ
３３により一定時間短絡状態を維持し、頻繁な開閉器３
２の開閉を防止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
風車の過回転の検出を交流発電機の出力電圧によりおこ
なっているので、検出そのものは容易であるが、出力電
圧が負荷の大小により左右されるので、風車の過回転を
正しく検知できないという問題があった。すなわち、軽
負荷時には交流発電機の出力電圧が上昇するので、風車
が過回転になっていないにもかかわらず過回転と判断し
たり、逆に負荷が重いために過回転時に正常と判断して
しまう可能性があった。本発明の目的は、このような場
合であっても正確に風車の過回転を検出し、風車や交流
発電機の損傷を防止できる風力発電システムの保護装置
を提供することにある。
風車の過回転の検出を交流発電機の出力電圧によりおこ
なっているので、検出そのものは容易であるが、出力電
圧が負荷の大小により左右されるので、風車の過回転を
正しく検知できないという問題があった。すなわち、軽
負荷時には交流発電機の出力電圧が上昇するので、風車
が過回転になっていないにもかかわらず過回転と判断し
たり、逆に負荷が重いために過回転時に正常と判断して
しまう可能性があった。本発明の目的は、このような場
合であっても正確に風車の過回転を検出し、風車や交流
発電機の損傷を防止できる風力発電システムの保護装置
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本問題を解決するため、
本発明になる風力発電システムの保護装置では、風車の
過回転の保護を交流発電機の出力周波数を検出しておこ
なうようにしたものであり、風車と交流発電機とを有す
る風力発電システムにおいて、交流発電機の出力周波数
を検出する周波数検出器を備え、この周波数検出器が前
記交流発電機の出力周波数が一定値を越えた場合に、前
記交流発電機を制御することを特徴とする。
本発明になる風力発電システムの保護装置では、風車の
過回転の保護を交流発電機の出力周波数を検出しておこ
なうようにしたものであり、風車と交流発電機とを有す
る風力発電システムにおいて、交流発電機の出力周波数
を検出する周波数検出器を備え、この周波数検出器が前
記交流発電機の出力周波数が一定値を越えた場合に、前
記交流発電機を制御することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明によれば、過回転により交
流発電機の出力周波数が上昇すると、これを周波数検出
器により検知し、従来と同様に交流発電機の出力を短絡
して風車の過回転を防止する。すなわち、交流発電機で
は、回転数と出力周波数との間には例えば図３のように
一定の比例関係が成立するので、出力周波数を監視して
いれば、正確に風車の過回転を検知することが可能であ
る。
流発電機の出力周波数が上昇すると、これを周波数検出
器により検知し、従来と同様に交流発電機の出力を短絡
して風車の過回転を防止する。すなわち、交流発電機で
は、回転数と出力周波数との間には例えば図３のように
一定の比例関係が成立するので、出力周波数を監視して
いれば、正確に風車の過回転を検知することが可能であ
る。
【実施例】図１は本発明を実施した風力発電システムの
構成例である。図１において保護装置３内の３４は周波
数検出器で他は従来と同様である。本実施例では、強風
時に風車１が過回転となり、交流発電機２の出力電圧が
上昇すると、保護装置３内の周波数検出器３４がこれを
検知し、開閉器３２を閉じて交流発電機２の出力を短絡
する。交流発電機２の出力が短絡されると、従来と同
様、風車１に制動がかかり、風車１の回転数が低下する
ので、過回転を防止することができる。短絡により周波
数検出器３４の入力電圧は低下し、過周波数の検知は解
除されるが、タイマ３３により一定時間短絡状態を維持
し、頻繁な開閉器３２の開閉を防止する。なお、本実施
例における周波数検出器３４としては、特殊なものは必
要ではなく、交流発電機２の構成にもよるが、数十Hz〜
数百Hz程度の周波数上昇を検出できればよい。
構成例である。図１において保護装置３内の３４は周波
数検出器で他は従来と同様である。本実施例では、強風
時に風車１が過回転となり、交流発電機２の出力電圧が
上昇すると、保護装置３内の周波数検出器３４がこれを
検知し、開閉器３２を閉じて交流発電機２の出力を短絡
する。交流発電機２の出力が短絡されると、従来と同
様、風車１に制動がかかり、風車１の回転数が低下する
ので、過回転を防止することができる。短絡により周波
数検出器３４の入力電圧は低下し、過周波数の検知は解
除されるが、タイマ３３により一定時間短絡状態を維持
し、頻繁な開閉器３２の開閉を防止する。なお、本実施
例における周波数検出器３４としては、特殊なものは必
要ではなく、交流発電機２の構成にもよるが、数十Hz〜
数百Hz程度の周波数上昇を検出できればよい。
【０００６】
【発明の効果】以上のように本発明では、風力発電シス
テムにおける風車や交流発電機の保護を交流発電機の出
力周波数の上昇を検出しておこなうようにしたので、負
荷の大小にかかわらず正確に風車の過回転を検知するこ
とができ、信頼性の高い保護装置を提供できるという効
果がある。
テムにおける風車や交流発電機の保護を交流発電機の出
力周波数の上昇を検出しておこなうようにしたので、負
荷の大小にかかわらず正確に風車の過回転を検知するこ
とができ、信頼性の高い保護装置を提供できるという効
果がある。
【０００７】
【図１】本発明を実施した風力発電システムの構成例。
【図２】従来の風力発電システムの構成例。
【図３】交流発電機の回転数と出力周波数の関係。
１ 風車 ２ 交流発電機 ３ 保護装置 ４ 整流器 ５ 負荷 ３１ 電圧検出器 ３２ 開閉器 ３３ タイマ ３４ 周波数検出器
Claims (1)
- 【請求項１】風車と交流発電機とを有する風力発電シス
テムにおいて、前記交流発電機の出力周波数を検出する
周波数検出器を備え、この周波数検出器が前記交流発電
機の出力周波数が一定値を越えた場合に、前記交流発電
機を制御することを特徴とする風力発電システムの保護
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10373666A JP2000199473A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 風力発電システムの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10373666A JP2000199473A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 風力発電システムの保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000199473A true JP2000199473A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=18502557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10373666A Pending JP2000199473A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 風力発電システムの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000199473A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005130649A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた発電装置 |
| JP2010207045A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Nisca Corp | 発電機及びこれを備えた発電システム |
| CN101958682A (zh) * | 2010-07-12 | 2011-01-26 | 深圳市安托山技术有限公司 | 一种保护风力发电机后级电路的系统 |
| US8013459B2 (en) | 2002-11-15 | 2011-09-06 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| US8301313B2 (en) | 2001-09-28 | 2012-10-30 | Aloys Wobben | Method of reducing power provided by a wind power installation based on network conditions |
| WO2017164022A1 (ja) | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | 交流発電機のブレーキ装置 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP10373666A patent/JP2000199473A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8301313B2 (en) | 2001-09-28 | 2012-10-30 | Aloys Wobben | Method of reducing power provided by a wind power installation based on network conditions |
| US8013459B2 (en) | 2002-11-15 | 2011-09-06 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| JP2005130649A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた発電装置 |
| JP4686969B2 (ja) * | 2003-10-24 | 2011-05-25 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 電源装置を備えた発電装置 |
| JP2010207045A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Nisca Corp | 発電機及びこれを備えた発電システム |
| CN101958682A (zh) * | 2010-07-12 | 2011-01-26 | 深圳市安托山技术有限公司 | 一种保护风力发电机后级电路的系统 |
| WO2017164022A1 (ja) | 2016-03-22 | 2017-09-28 | Ntn株式会社 | 交流発電機のブレーキ装置 |
| CN108781049A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-09 | Ntn株式会社 | 交流发电机制动装置 |
| US10826419B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-11-03 | Ntn Corporation | Brake device for AC generator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |