JP2001178194A - 風力発電装置の出力制御方法 - Google Patents
風力発電装置の出力制御方法Info
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- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 101000867862 Homo sapiens Carbonic anhydrase 14 Proteins 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 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】風力発電装置の出力制御方法に係り、特に外部
のエネルギー調整装置を持たずに、自動的に風力発電装
置の出力変動を抑制することにより、電力品質を維持し
ながら風力エネルギーを有効に利用できる出力制御方法
を実現する。 【解決手段】最大出力を抑制する機能を有する風力発電
装置において、風力発電装置の出力変動要素をとらえ
て、自動的に風力発電装置の最大出力抑制の設定値を変
化させ、出力変動を小さくすることにより、連系される
電力系統の周波数変動を抑制する。
のエネルギー調整装置を持たずに、自動的に風力発電装
置の出力変動を抑制することにより、電力品質を維持し
ながら風力エネルギーを有効に利用できる出力制御方法
を実現する。 【解決手段】最大出力を抑制する機能を有する風力発電
装置において、風力発電装置の出力変動要素をとらえ
て、自動的に風力発電装置の最大出力抑制の設定値を変
化させ、出力変動を小さくすることにより、連系される
電力系統の周波数変動を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、風力発電装置の出力制
御方法に関し、特に外部のエネルギー調整装置を持たず
に、自動的に風力発電装置の出力変動を抑制することに
より、電力品質を維持しながら風力エネルギーを有効に
利用できる出力制御方法を実現するものである。
御方法に関し、特に外部のエネルギー調整装置を持たず
に、自動的に風力発電装置の出力変動を抑制することに
より、電力品質を維持しながら風力エネルギーを有効に
利用できる出力制御方法を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】離島などの小規模電力系統に風力発電装
置を導入した場合、風力発電装置の出力変動により、電
力の需給バランスが崩れて周波数変動が大きくなり、電
力品質が悪化する恐れがある。これを解決するために、
従来の技術では、風力発電装置の出力変動量を蓄電池及
び放出抵抗により吸収するシステムが提案されている。
置を導入した場合、風力発電装置の出力変動により、電
力の需給バランスが崩れて周波数変動が大きくなり、電
力品質が悪化する恐れがある。これを解決するために、
従来の技術では、風力発電装置の出力変動量を蓄電池及
び放出抵抗により吸収するシステムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
システムは、風力発電装置のほかに、外部のエネルギー
調整装置が必要となるため、システムが複雑化し、コス
ト高となる。
システムは、風力発電装置のほかに、外部のエネルギー
調整装置が必要となるため、システムが複雑化し、コス
ト高となる。
【０００４】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、特別に外部のエネルギー調整装置を要すること
なく、しかも簡素で安価な風力発電装置の出力制御方法
を実現することにある。
着目し、特別に外部のエネルギー調整装置を要すること
なく、しかも簡素で安価な風力発電装置の出力制御方法
を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の技術的課題は次
のような手段によって解決される。請求項１は、最大出
力を抑制する機能を有する風力発電装置において、風力
発電装置の出力変動要素をとらえて、自動的に風力発電
装置の最大出力抑制の設定値を変化させ出力変動を小さ
くすることにより、連系される電力系統の周波数変動を
抑制することを特徴とする風力発電装置の出力制御方法
である。
のような手段によって解決される。請求項１は、最大出
力を抑制する機能を有する風力発電装置において、風力
発電装置の出力変動要素をとらえて、自動的に風力発電
装置の最大出力抑制の設定値を変化させ出力変動を小さ
くすることにより、連系される電力系統の周波数変動を
抑制することを特徴とする風力発電装置の出力制御方法
である。
【０００６】電力系統の電力品質の悪化は電力の需要と
供給のバランスの崩れから生じるもので、請求項１のよ
うに風力発電設備の出力変動を風力発電装置自身で抑制
することによって、電力系統の周波数変動を抑制し、電
力品質を維持しようとするものである。
供給のバランスの崩れから生じるもので、請求項１のよ
うに風力発電設備の出力変動を風力発電装置自身で抑制
することによって、電力系統の周波数変動を抑制し、電
力品質を維持しようとするものである。
【０００７】請求項２は、最大出力を抑制する機能を有
する風力発電装置において、連系される電力系統の電力
負荷と風力発電装置の出力の割合に応じて、自動的に風
力発電装置の最大出力抑制の設定値を変化させて、連系
される電力系統の周波数変動を抑制することを特徴とす
る風力発電装置の出力制御方法である。
する風力発電装置において、連系される電力系統の電力
負荷と風力発電装置の出力の割合に応じて、自動的に風
力発電装置の最大出力抑制の設定値を変化させて、連系
される電力系統の周波数変動を抑制することを特徴とす
る風力発電装置の出力制御方法である。
【０００８】電力系統の電力品質は、系統の電力供給量
に対して、その変動量の割合が大きいと悪化する。した
がって、請求項２のように、電力供給量に対して風力発
電装置の出力の割合が大きくなった場合に、風力発電装
置の最大出力を押さえ込むことによって周波数変動を抑
制し、電力品質を維持しようとするものである。
に対して、その変動量の割合が大きいと悪化する。した
がって、請求項２のように、電力供給量に対して風力発
電装置の出力の割合が大きくなった場合に、風力発電装
置の最大出力を押さえ込むことによって周波数変動を抑
制し、電力品質を維持しようとするものである。
【０００９】請求項３は、最大出力を抑制する機能を有
する風力発電装置において、一定時間帯ごとに、自動的
に風力発電装置の最大出力抑制の設定値を変化させて、
連系される電力系統の周波数変動を抑制することを特徴
とする風力発電装置の出力制御方法である。
する風力発電装置において、一定時間帯ごとに、自動的
に風力発電装置の最大出力抑制の設定値を変化させて、
連系される電力系統の周波数変動を抑制することを特徴
とする風力発電装置の出力制御方法である。
【００１０】電力系統負荷は時間帯ごとに変化し、夜
間、特に深夜に少なくなる。したがって、深夜の時間帯
においては、電力系統負荷に対して風力発電装置の出力
の割合が高くなる。よって、請求項３のように、電力系
統負荷が小さくなる時間帯ごとに、風力発電装置の最大
電力を押さえ込むことによって周波数変動を抑制し、電
力品質を維持しようとするものである。
間、特に深夜に少なくなる。したがって、深夜の時間帯
においては、電力系統負荷に対して風力発電装置の出力
の割合が高くなる。よって、請求項３のように、電力系
統負荷が小さくなる時間帯ごとに、風力発電装置の最大
電力を押さえ込むことによって周波数変動を抑制し、電
力品質を維持しようとするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明による風力発電装置の
出力制御方法が実際上どのように具体化されるか実施形
態を説明する。
出力制御方法が実際上どのように具体化されるか実施形
態を説明する。
【００１２】本発明は、既存技術である風力発電装置の
最大出力抑制機能に着目したものである。まず、この最
大出力抑制制御機能を説明する。
最大出力抑制機能に着目したものである。まず、この最
大出力抑制制御機能を説明する。
【００１３】図１は風力発電装置の出力特性曲線であ
る。図に示すように、風速に応じて発電機出力が増加
し、定格出力付近では出力がほぼ一定となる。
る。図に示すように、風速に応じて発電機出力が増加
し、定格出力付近では出力がほぼ一定となる。
【００１４】ある種の風力発電装置においては、この最
大出力を任意に設定することができる。
大出力を任意に設定することができる。
【００１５】この出力設定を→→と変化させる
と、図２に示すように、風力発電装置の出力変動が次第
に抑制される。
と、図２に示すように、風力発電装置の出力変動が次第
に抑制される。
【００１６】本発明は、この最大出力設定を、風力発電
装置の出力変動要素をとらえて自動的に行うことによ
り、上記問題を解決しようとするものである。
装置の出力変動要素をとらえて自動的に行うことによ
り、上記問題を解決しようとするものである。
【００１７】図３は本発明よる風力発電装置の出力制御
方法の概要を示す模式図であり、３通りの制御方法が図
示されている。
方法の概要を示す模式図であり、３通りの制御方法が図
示されている。
【００１８】風力発電装置１は、風車２を風力で回転さ
せて発電機３を駆動し、電力を発生し、送電線４で電力
系統６に送電する。風車２の制御は、風車制御装置５に
よって行われている。
せて発電機３を駆動し、電力を発生し、送電線４で電力
系統６に送電する。風車２の制御は、風車制御装置５に
よって行われている。
【００１９】請求項１においては、風速計７により風速
の変動を検出して制御装置８に入力し、内蔵する演算装
置により、風力発電装置の出力変動が抑制される出力点
を算出する。そして、この制御信号を、出力設定器１１
を介して風車制御装置５に入力し、風車制御装置５によ
って、風力発電装置１の出力を制御する。
の変動を検出して制御装置８に入力し、内蔵する演算装
置により、風力発電装置の出力変動が抑制される出力点
を算出する。そして、この制御信号を、出力設定器１１
を介して風車制御装置５に入力し、風車制御装置５によ
って、風力発電装置１の出力を制御する。
【００２０】図４は、制御装置８の出力制御方法をブロ
ック図で例示したものである。この図において、風速計
７及び風車制御装置５は既存の設備である。風速計７か
らの風速信号ａを関数部１２を使って発電信号ｂに変換
する。関数部１２には、風力発電装置１の風速と発電量
との関係を示した出力特性曲線が組み込まれている。
ック図で例示したものである。この図において、風速計
７及び風車制御装置５は既存の設備である。風速計７か
らの風速信号ａを関数部１２を使って発電信号ｂに変換
する。関数部１２には、風力発電装置１の風速と発電量
との関係を示した出力特性曲線が組み込まれている。
【００２１】発電信号ｂを演算装置１３に入力して、出
力変動量を算出した後、出力変動量が抑制される出力点
を算出する。その演算結果を基に、出力設定器１１に出
力設定信号ｃを出力すると、最終的に出力設定器１１か
ら風車制御装置５に出力信号ｄを出力する。
力変動量を算出した後、出力変動量が抑制される出力点
を算出する。その演算結果を基に、出力設定器１１に出
力設定信号ｃを出力すると、最終的に出力設定器１１か
ら風車制御装置５に出力信号ｄを出力する。
【００２２】このように、極力風のエネルギーを有効利
用し、風の状況に応じながら、出力変動を抑制すること
ができる。
用し、風の状況に応じながら、出力変動を抑制すること
ができる。
【００２３】請求項２においては、電力系統負荷と風車
出力を制御装置９に入力し、演算装置により電力系統負
荷と風力発電装置の出力の割合を算出した後、電力系統
６の電力品質を悪化させないような風力発電装置１の出
力点を算出する。そして、この制御信号ｇを出力設定器
１１を介して風車制御装置５に入力し、風車制御装置５
によって、風力発電装置１の出力を制御する。
出力を制御装置９に入力し、演算装置により電力系統負
荷と風力発電装置の出力の割合を算出した後、電力系統
６の電力品質を悪化させないような風力発電装置１の出
力点を算出する。そして、この制御信号ｇを出力設定器
１１を介して風車制御装置５に入力し、風車制御装置５
によって、風力発電装置１の出力を制御する。
【００２４】図５は、制御装置９の出力制御方法をブロ
ック図で例示したものである。演算装置１４に電力系統
負荷信号ｅと風車出力信号ｆを入力する。演算装置１４
により、電力系統負荷と風力発電装置の出力の割合を算
出した後、電力系統６の電力品質を悪化させないような
風力発電装置１の出力点を算出する。その演算結果を基
に、出力設定器１１に出力設定信号ｇを出力する。
ック図で例示したものである。演算装置１４に電力系統
負荷信号ｅと風車出力信号ｆを入力する。演算装置１４
により、電力系統負荷と風力発電装置の出力の割合を算
出した後、電力系統６の電力品質を悪化させないような
風力発電装置１の出力点を算出する。その演算結果を基
に、出力設定器１１に出力設定信号ｇを出力する。
【００２５】この後は、図４の場合と同様に、出力設定
器１１から風車制御装置５に出力信号ｄを出力する。
器１１から風車制御装置５に出力信号ｄを出力する。
【００２６】このように、極力風のエネルギーを有効利
用し、電力系統の状況に応じながら、風力発電装置の出
力を制御することができる。
用し、電力系統の状況に応じながら、風力発電装置の出
力を制御することができる。
【００２７】請求項３においては、電力系統負荷に対し
て風力発電装置の出力の割合が高くなる深夜などの時間
帯にあらかじめ決められた出力となるよう制御装置１０
から出力設定器１１に制御信号ｈを入力する。そして、
この出力設定器１１からの制御信号を風車制御装置５に
入力し、風車制御装置５によって、風力発電装置１の出
力を制御する。
て風力発電装置の出力の割合が高くなる深夜などの時間
帯にあらかじめ決められた出力となるよう制御装置１０
から出力設定器１１に制御信号ｈを入力する。そして、
この出力設定器１１からの制御信号を風車制御装置５に
入力し、風車制御装置５によって、風力発電装置１の出
力を制御する。
【００２８】図６は、制御装置１０の出力制御方法をブ
ロック図で例示したものである。時間設定器１５で設定
された時間ごとに出力設定器１１に出力設定信号ｈを出
力する。
ロック図で例示したものである。時間設定器１５で設定
された時間ごとに出力設定器１１に出力設定信号ｈを出
力する。
【００２９】その結果、設定された各時間帯ごとに出力
設定器１１から風車制御装置５に出力信号ｄを出力し、
各時間帯ごとに出力制御が行われる。
設定器１１から風車制御装置５に出力信号ｄを出力し、
各時間帯ごとに出力制御が行われる。
【００３０】このように、極力風のエネルギーを有効利
用し、電力系統の時間帯ごとの負荷状況に応じながら、
風力発電装置の出力を制御することができる。
用し、電力系統の時間帯ごとの負荷状況に応じながら、
風力発電装置の出力を制御することができる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１のように、風力発電設備の出力
変動を風力発電装置自身で抑制することによって、電力
系統の周波数変動を抑制し、電力品質を維持することが
できる。
変動を風力発電装置自身で抑制することによって、電力
系統の周波数変動を抑制し、電力品質を維持することが
できる。
【００３２】請求項２のように、電力供給量に対して風
力発電装置の出力の割合が大きくなった場合に、風力発
電装置の最大出力を押さえ込むことによって周波数変動
を抑制し、電力品質を維持することができる。
力発電装置の出力の割合が大きくなった場合に、風力発
電装置の最大出力を押さえ込むことによって周波数変動
を抑制し、電力品質を維持することができる。
【００３３】請求項３のように、電力系統負荷が小さく
なる時間帯ごとに、風力発電装置の最大電力を押さえ込
むことによって周波数変動を抑制し、電力品質を維持す
ることができる。
なる時間帯ごとに、風力発電装置の最大電力を押さえ込
むことによって周波数変動を抑制し、電力品質を維持す
ることができる。
【００３４】以上のように、本発明によると、外部のエ
ネルギー調整装置を持たずに、風力発電装置のみで、電
力品質を悪化させることなく、小規模電力系統への風力
発電設備の導入が可能となる。
ネルギー調整装置を持たずに、風力発電装置のみで、電
力品質を悪化させることなく、小規模電力系統への風力
発電設備の導入が可能となる。
【図１】 風力発電装置の出力特性曲線図である。
【図２】 風力発電装置の最大出力抑制機能の概要を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】 本発明よる風力発電装置の出力制御方法の概
要を示す模式図である。
要を示す模式図である。
【図４】 請求項１の発明の実施形態を示すブロック図
である。
である。
【図５】 請求項２の発明の実施形態を示すブロック図
である。
である。
【図６】 請求項３の発明の実施形態を示すブロック図
である。
である。
１ 風力発電装置 ３ 発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安里 貞夫 沖縄県浦添市牧港五丁目２番１号 沖電設 計株式会社内 Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 BB01 CC02 CC22 CC52 CC57 CC73 5H004 GA02 GA05 GA36 GB04 GB06 HA08 HB08 JA04 JA07 JA13 JA23 JB01 MA36 5H215 AA02 AA19 BB07 BB20 CC07 CX01 CX04 EE02 GG09 5H590 AA02 AA21 AA30 CA14 CE01 EA13 EB07 EB14 FA01 GA06 HA11
Claims (3)
- 【請求項１】 最大出力を抑制する機能を有する風力発
電装置において、 風力発電装置の出力変動要素をとらえて、自動的に風力
発電装置の最大出力抑制の設定値を変化させ、出力変動
を小さくすることにより、連系される電力系統の周波数
変動を抑制することを特徴とする風力発電装置の出力制
御方法。 - 【請求項２】 最大出力を抑制する機能を有する風力発
電装置において、 連系される電力系統の電力負荷と風力発電装置の出力の
割合に応じて、自動的に風力発電装置の最大出力抑制の
設定値を変化させて、連系される電力系統の周波数変動
を抑制することを特徴とする風力発電装置の出力制御方
法。 - 【請求項３】 最大出力を抑制する機能を有する風力発
電装置において、 一定時間帯ごとに、自動的に風力発電装置の最大出力抑
制の設定値を変化させて、連系される電力系統の周波数
変動を抑制することを特徴とする風力発電装置の出力制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35759399A JP2001178194A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 風力発電装置の出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35759399A JP2001178194A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 風力発電装置の出力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178194A true JP2001178194A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18454922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35759399A Pending JP2001178194A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 風力発電装置の出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001178194A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-12-16 JP JP35759399A patent/JP2001178194A/ja active Pending
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