JP2003083229A - 風力発電制御装置およびその制御方法 - Google Patents
風力発電制御装置およびその制御方法Info
- Publication number
- JP2003083229A JP2003083229A JP2001270354A JP2001270354A JP2003083229A JP 2003083229 A JP2003083229 A JP 2003083229A JP 2001270354 A JP2001270354 A JP 2001270354A JP 2001270354 A JP2001270354 A JP 2001270354A JP 2003083229 A JP2003083229 A JP 2003083229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind
- wind turbine
- power generation
- output
- target value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 102100033007 Carbonic anhydrase 14 Human genes 0.000 description 1
- 101000867862 Homo sapiens Carbonic anhydrase 14 Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 風況予測情報に基づいてスケジューリングし
た出力目標値にしたがって風車のブレードピッチを制御
して計画的な発電電力を得ることができる風力発電制御
装置およびその制御方法を提供する。 【解決手段】 風力発電装置の発電出力変動を抑制する
風力発電制御装置であって、風況予測情報を取得する風
況予測情報取得手段と、取得した前記風況予測情報から
風車出力予想値を算出して風車出力目標値のスケジュー
リングを行う風車出力スケジューリング手段と、該スケ
ジューリング手段による風車出力目標値に基づいて風車
のブレードピッチを制御するブレードピッチ制御手段と
を具備することを特徴とし、前記風車出力目標値のスケ
ジューリングは、前記風車出力予想値を超えない範囲
で、所定時間以上一定出力値を保持するようにスケジュ
ーリングされることを特徴とする。
た出力目標値にしたがって風車のブレードピッチを制御
して計画的な発電電力を得ることができる風力発電制御
装置およびその制御方法を提供する。 【解決手段】 風力発電装置の発電出力変動を抑制する
風力発電制御装置であって、風況予測情報を取得する風
況予測情報取得手段と、取得した前記風況予測情報から
風車出力予想値を算出して風車出力目標値のスケジュー
リングを行う風車出力スケジューリング手段と、該スケ
ジューリング手段による風車出力目標値に基づいて風車
のブレードピッチを制御するブレードピッチ制御手段と
を具備することを特徴とし、前記風車出力目標値のスケ
ジューリングは、前記風車出力予想値を超えない範囲
で、所定時間以上一定出力値を保持するようにスケジュ
ーリングされることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、風力エネルギを
受けて発電する風力発電装置に関し、特に発電出力の制
御装置およびその制御方法に関する。
受けて発電する風力発電装置に関し、特に発電出力の制
御装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】風力発電装置は、風速の変動により発電
電力が変動する。発電電力の変動には２種類の変動要素
があり、その第１は風車の受風領域内の風速分布変化に
よりロータ回転数の３倍の周波数（ロータが３ブレード
の場合）で変動するものであり、その第２は気象の変化
による長周期の風速変動による発電電力変動である。前
者の変動は系統連系を行う電力系統側の電圧変動をもた
らし、後者は電力系統側の周波数変動をもたらすため、
風力発電装置導入の阻害要因になっており、これら電力
の変動を抑える必要がある。
電力が変動する。発電電力の変動には２種類の変動要素
があり、その第１は風車の受風領域内の風速分布変化に
よりロータ回転数の３倍の周波数（ロータが３ブレード
の場合）で変動するものであり、その第２は気象の変化
による長周期の風速変動による発電電力変動である。前
者の変動は系統連系を行う電力系統側の電圧変動をもた
らし、後者は電力系統側の周波数変動をもたらすため、
風力発電装置導入の阻害要因になっており、これら電力
の変動を抑える必要がある。
【０００３】図３は、従来の技術による風力発電装置の
構成を示すブロック図である。この図の風車ロータ１０
は、風車ブレード１１をピッチ制御することによって等
速回転を行い、増速機１２によって所定回転速度に増速
して発電機１３を駆動し、交流発電出力を電力系統と接
続して連系運転を行う。この構成の風力発電装置の系統
送出電力の変動を抑える制御方法として、高風速で発電
機１３による発電電力が過大であるときはコンバータ１
４によって直流に変換して蓄電池１６にエネルギを蓄積
し、発電量が不足したときこの蓄電池１６の蓄積エネル
ギをインバータ１５によって交流電力に逆変換して系統
に送出し、発電機１３の発電電力の不足分を補う方法が
実用化されている。
構成を示すブロック図である。この図の風車ロータ１０
は、風車ブレード１１をピッチ制御することによって等
速回転を行い、増速機１２によって所定回転速度に増速
して発電機１３を駆動し、交流発電出力を電力系統と接
続して連系運転を行う。この構成の風力発電装置の系統
送出電力の変動を抑える制御方法として、高風速で発電
機１３による発電電力が過大であるときはコンバータ１
４によって直流に変換して蓄電池１６にエネルギを蓄積
し、発電量が不足したときこの蓄電池１６の蓄積エネル
ギをインバータ１５によって交流電力に逆変換して系統
に送出し、発電機１３の発電電力の不足分を補う方法が
実用化されている。
【０００４】図４は、図３の風力発電装置１００の風車
出力すなわち発電機１３の出力と蓄電池１６の充放電を
説明する図である。この図において、風車出力すなわち
発電機出力は絶えず変動しており、出力が平均値を超え
たとき過剰な出力をコンバータ１４によって直流に変換
して蓄電池１６を充電し、出力が出力平均値を下回った
とき不足分を蓄電池１６から放電してインバータ１５を
駆動して交流出力を系統に接続することによって発電機
出力の不足分を補い、常に発電機出力平均値を系統に送
出する。
出力すなわち発電機１３の出力と蓄電池１６の充放電を
説明する図である。この図において、風車出力すなわち
発電機出力は絶えず変動しており、出力が平均値を超え
たとき過剰な出力をコンバータ１４によって直流に変換
して蓄電池１６を充電し、出力が出力平均値を下回った
とき不足分を蓄電池１６から放電してインバータ１５を
駆動して交流出力を系統に接続することによって発電機
出力の不足分を補い、常に発電機出力平均値を系統に送
出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の方法で
は、変動する風速に対して計画的な運用ができず、過剰
な電力を蓄える二次電池として大容量の蓄電池と電力変
換器を必要とし、装置が大型になりコストが上昇する、
さらに蓄電池は交換が必要でありランニングコストが高
くなるという課題があった。
は、変動する風速に対して計画的な運用ができず、過剰
な電力を蓄える二次電池として大容量の蓄電池と電力変
換器を必要とし、装置が大型になりコストが上昇する、
さらに蓄電池は交換が必要でありランニングコストが高
くなるという課題があった。
【０００６】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、取得した風況予測情報に基づいて出力目標値をス
ケジューリングし、この目標値にしたがって風車のブレ
ードピッチおよび電力変換器を制御して風車を可変速と
し、計画的な発電電力を得ることができる風力発電制御
装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
ので、取得した風況予測情報に基づいて出力目標値をス
ケジューリングし、この目標値にしたがって風車のブレ
ードピッチおよび電力変換器を制御して風車を可変速と
し、計画的な発電電力を得ることができる風力発電制御
装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、風力発電装置の発電出力変動を抑制する風力発電制
御装置であって、風況予測情報を取得する風況予測情報
取得手段と、取得した前記風況予測情報から風車出力予
想値を算出して風車出力目標値のスケジューリングを行
う風車出力スケジューリング手段と、該スケジューリン
グ手段による風車出力目標値に基づいて風車のブレード
ピッチおよび電力変換器を制御するブレードピッチおよ
び電力変換器制御手段とを具備することを特徴とする風
力発電制御装置を提供する。
は、風力発電装置の発電出力変動を抑制する風力発電制
御装置であって、風況予測情報を取得する風況予測情報
取得手段と、取得した前記風況予測情報から風車出力予
想値を算出して風車出力目標値のスケジューリングを行
う風車出力スケジューリング手段と、該スケジューリン
グ手段による風車出力目標値に基づいて風車のブレード
ピッチおよび電力変換器を制御するブレードピッチおよ
び電力変換器制御手段とを具備することを特徴とする風
力発電制御装置を提供する。
【０００８】この発明によれば、外部の気象予測情報か
ら得た風況予測情報によって風車出力目標パターンをス
ケジューリングして可変速風車のブレードピッチおよび
電力変換器を制御し、目標パターン通りの出力を発生す
るように制御することができる。これにより電力系統全
体の給電計画が立てやすくなり、風力発電装置の導入が
促進される。サイトの風況予測情報は、気象協会、ＣＲ
Ｃ総研等から配信が可能である。
ら得た風況予測情報によって風車出力目標パターンをス
ケジューリングして可変速風車のブレードピッチおよび
電力変換器を制御し、目標パターン通りの出力を発生す
るように制御することができる。これにより電力系統全
体の給電計画が立てやすくなり、風力発電装置の導入が
促進される。サイトの風況予測情報は、気象協会、ＣＲ
Ｃ総研等から配信が可能である。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
風力発電制御装置において、前記風車出力目標値のスケ
ジューリングは、前記風車出力予想値を超えない範囲
で、所定時間以上一定出力値を保持するようにスケジュ
ーリングされることを特徴とする。
風力発電制御装置において、前記風車出力目標値のスケ
ジューリングは、前記風車出力予想値を超えない範囲
で、所定時間以上一定出力値を保持するようにスケジュ
ーリングされることを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、風車出力の目標値のス
ケジューリングは風車のストールを防止するために風況
予測情報に基づいて算出した風車出力予想値を超えない
範囲で、所定時間以上の間一定の出力値を保持できるよ
うにスケジューリングされることによって電力系統に送
出される電力の変動の機会が減少するとともに、風車出
力を有効に利用することができる。
ケジューリングは風車のストールを防止するために風況
予測情報に基づいて算出した風車出力予想値を超えない
範囲で、所定時間以上の間一定の出力値を保持できるよ
うにスケジューリングされることによって電力系統に送
出される電力の変動の機会が減少するとともに、風車出
力を有効に利用することができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の風力発電制御装置において、前記風況予測情報
は、専用回線を介して取得することを特徴とする。
２記載の風力発電制御装置において、前記風況予測情報
は、専用回線を介して取得することを特徴とする。
【００１２】この発明によれば、風況予測情報をあらか
じめ契約した気象協会、ＣＲＣ総研等との間に専用回線
を設けて取得することによって確実に必要な情報を取得
することができる。
じめ契約した気象協会、ＣＲＣ総研等との間に専用回線
を設けて取得することによって確実に必要な情報を取得
することができる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２記載の風力発電制御装置において、前記風況予測情報
は、インターネットを介して取得することを特徴とす
る。
２記載の風力発電制御装置において、前記風況予測情報
は、インターネットを介して取得することを特徴とす
る。
【００１４】この発明によれば、風況予測情報をインタ
ーネットを介して気象協会またはＣＲＣ総研等から得る
ことによって情報取得のためのコストを低減することが
できる。
ーネットを介して気象協会またはＣＲＣ総研等から得る
ことによって情報取得のためのコストを低減することが
できる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、風力発電装置の
発電出力変動を抑制する風力発電制御方法であって、風
況予測情報を専用回線またはインターネットを介して取
得する過程と、取得した前記風況予測情報から風車出力
予想値を算出する過程と、算出した前記風車出力予想値
を超えない範囲で、所定時間以上一定出力値を保持する
ように風車出力目標値をスケジューリングする過程と、
スケジューリングされた前記風車出力目標値に基づいて
風車のブレードピッチおよび電力変換器を制御して変速
する過程とを有することを特徴とする風力発電制御方法
を提供する。
発電出力変動を抑制する風力発電制御方法であって、風
況予測情報を専用回線またはインターネットを介して取
得する過程と、取得した前記風況予測情報から風車出力
予想値を算出する過程と、算出した前記風車出力予想値
を超えない範囲で、所定時間以上一定出力値を保持する
ように風車出力目標値をスケジューリングする過程と、
スケジューリングされた前記風車出力目標値に基づいて
風車のブレードピッチおよび電力変換器を制御して変速
する過程とを有することを特徴とする風力発電制御方法
を提供する。
【００１６】この発明によれば、風況予測情報を取得し
て風車出力予想値を算出し、この予想値を超えない範囲
で所定時間以上一定の出力値を保持するように風車の出
力目標をスケジューリングし、風車の出力をこの出力目
標に近づけるようにブレードピッチおよび電力変換器を
制御して変速を行うので、可変速風車として風車出力を
有効に電力として取り出すことができ、電力系統全体の
給電計画が立てやすくなり、風力発電装置の導入が促進
される。サイトの風況予測情報は、気象協会、ＣＲＣ総
研等から配信が可能である。
て風車出力予想値を算出し、この予想値を超えない範囲
で所定時間以上一定の出力値を保持するように風車の出
力目標をスケジューリングし、風車の出力をこの出力目
標に近づけるようにブレードピッチおよび電力変換器を
制御して変速を行うので、可変速風車として風車出力を
有効に電力として取り出すことができ、電力系統全体の
給電計画が立てやすくなり、風力発電装置の導入が促進
される。サイトの風況予測情報は、気象協会、ＣＲＣ総
研等から配信が可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一
実施の形態による風力発電装置の構成を示すブロック図
である。この図において、符号１の風力発電装置は、風
車ロータ１０に取り付けられた複数枚の風車ブレード１
１が風力エネルギを受けて風車ロータ１０とともに回転
し、増速機１２によって増速した後、発電機１３を駆動
して発電することにより風力エネルギを電気エネルギに
変換する。なお、増速機を用いないダイレクトドライブ
方式でも有効である。通常、この電気エネルギは交流出
力であるが、直接電力系統と連系運転をすることはでき
ず、コンバータ１４によって直流電力に変換した後、イ
ンバータ１５によって連系可能な電圧、周波数の交流電
力に逆変換して電力系統と連系運転を行う。
ついて図を参照しながら説明する。図１はこの発明の一
実施の形態による風力発電装置の構成を示すブロック図
である。この図において、符号１の風力発電装置は、風
車ロータ１０に取り付けられた複数枚の風車ブレード１
１が風力エネルギを受けて風車ロータ１０とともに回転
し、増速機１２によって増速した後、発電機１３を駆動
して発電することにより風力エネルギを電気エネルギに
変換する。なお、増速機を用いないダイレクトドライブ
方式でも有効である。通常、この電気エネルギは交流出
力であるが、直接電力系統と連系運転をすることはでき
ず、コンバータ１４によって直流電力に変換した後、イ
ンバータ１５によって連系可能な電圧、周波数の交流電
力に逆変換して電力系統と連系運転を行う。
【００１８】この風力発電装置１は、風況予測情報によ
って出力可能な風車の出力をスケジューリングして風車
ブレードのピッチおよび電力変換器を制御し、所定の出
力を取り出す機能を持っている。風況予測情報２は、気
象協会やＣＲＣ総研等が発信する気象情報のうちの風況
予測情報であり、専用回線またはインターネットによる
回線３を通して風況予測情報取得手段１７にもたらされ
る。取得した風況予測情報に基づいて風車出力スケジュ
ール手段１８において、出力目標値のスケジューリング
を行い、ブレードピッチおよび電力変換器制御手段１９
によって風車ブレード１１のピッチ制御および電力変換
器制御を行うことによって目標値の出力を得る。
って出力可能な風車の出力をスケジューリングして風車
ブレードのピッチおよび電力変換器を制御し、所定の出
力を取り出す機能を持っている。風況予測情報２は、気
象協会やＣＲＣ総研等が発信する気象情報のうちの風況
予測情報であり、専用回線またはインターネットによる
回線３を通して風況予測情報取得手段１７にもたらされ
る。取得した風況予測情報に基づいて風車出力スケジュ
ール手段１８において、出力目標値のスケジューリング
を行い、ブレードピッチおよび電力変換器制御手段１９
によって風車ブレード１１のピッチ制御および電力変換
器制御を行うことによって目標値の出力を得る。
【００１９】図２は、風速予測値ａ、風車出力予想値
ｂ、および出力目標値ｃの間の関係を示した図である。
この図において風速予測値ａは、専用回線またはインタ
ーネットによる回線３を通して風況予測情報２から得た
情報から抽出したデータであり、３日後までの風速が予
測されている。風況予測情報は気象協会、またはＣＲＣ
総研等から１日に数回発信され、その都度、風速予測値
ａのデータが更新される。風車出力予想値ｂは、風速予
測値ａから導き出される値で、図では風速と比例関係に
あるように見えるが、風力エネルギは風速の３乗に比例
するので、実際は風速の３乗に比例する値である。出力
目標値ｃは、風車出力スケジューリング手段１８におい
て風車出力予想値ｂを超えない範囲になるように、且つ
所定時間以上一定値を保つようにスケジューリングさ
れ、したがって図に示すように時間軸に対して段階的に
変化する値となる。
ｂ、および出力目標値ｃの間の関係を示した図である。
この図において風速予測値ａは、専用回線またはインタ
ーネットによる回線３を通して風況予測情報２から得た
情報から抽出したデータであり、３日後までの風速が予
測されている。風況予測情報は気象協会、またはＣＲＣ
総研等から１日に数回発信され、その都度、風速予測値
ａのデータが更新される。風車出力予想値ｂは、風速予
測値ａから導き出される値で、図では風速と比例関係に
あるように見えるが、風力エネルギは風速の３乗に比例
するので、実際は風速の３乗に比例する値である。出力
目標値ｃは、風車出力スケジューリング手段１８におい
て風車出力予想値ｂを超えない範囲になるように、且つ
所定時間以上一定値を保つようにスケジューリングさ
れ、したがって図に示すように時間軸に対して段階的に
変化する値となる。
【００２０】スケジューリングされた出力目標値ｃは、
ブレードピッチおよび電力変換器制御手段１９に渡さ
れ、受けた風力エネルギによって発電機１３が所定の発
電出力を発生できるように風車ブレード１１のピッチお
よび電力変換器を制御する。発電機１３の発電出力はコ
ンバータ１４において直流電力に変換した後、インバー
タ１５によって系統と連系運転可能な周波数、電圧の交
流に逆変換され、電力系統と連系運転を行う。このよう
な制御を行うことによって電力系統全体の給電計画が立
てやすくなる。
ブレードピッチおよび電力変換器制御手段１９に渡さ
れ、受けた風力エネルギによって発電機１３が所定の発
電出力を発生できるように風車ブレード１１のピッチお
よび電力変換器を制御する。発電機１３の発電出力はコ
ンバータ１４において直流電力に変換した後、インバー
タ１５によって系統と連系運転可能な周波数、電圧の交
流に逆変換され、電力系統と連系運転を行う。このよう
な制御を行うことによって電力系統全体の給電計画が立
てやすくなる。
【００２１】図１には示していないが、コンバータ１４
の出力側に蓄電池を配設し、予想外の風速変動による余
剰エネルギを蓄えるようにすると、システムの信頼性の
向上に寄与することができる。この場合の蓄電池は、常
時充放電を繰り返すものではなく、風況予測の誤差によ
る過不足分を補うものなので、小容量の蓄電池で事足
り、蓄電池寿命も長くなる。また、余剰エネルギの他の
蓄積方法として、風車および発電機の回転系に大きなＧ
Ｄ2を持たせ、このＧＤ2によるフライホイールに蓄える
ようにしてもよい。この方法によれば、風速の短周期の
リップル変動による回転ムラを吸収することができる。
の出力側に蓄電池を配設し、予想外の風速変動による余
剰エネルギを蓄えるようにすると、システムの信頼性の
向上に寄与することができる。この場合の蓄電池は、常
時充放電を繰り返すものではなく、風況予測の誤差によ
る過不足分を補うものなので、小容量の蓄電池で事足
り、蓄電池寿命も長くなる。また、余剰エネルギの他の
蓄積方法として、風車および発電機の回転系に大きなＧ
Ｄ2を持たせ、このＧＤ2によるフライホイールに蓄える
ようにしてもよい。この方法によれば、風速の短周期の
リップル変動による回転ムラを吸収することができる。
【００２２】以上、本発明の一実施の形態の動作を図面
を参照して詳述してきたが、本発明はこの実施の形態に
限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計変更等があっても本発明に含まれる。たとえば、
風況予測情報は外部機関から回線を通して入手する方法
に限られるものではなく、風力発電装置内に自前の風況
予測機能を持たせたものであってもよい。また、風車の
回転を増速して発電機に接続する増速機に代えて発電機
の極数を多くし、所定周波数の交流出力を得るようにし
てもよい。
を参照して詳述してきたが、本発明はこの実施の形態に
限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計変更等があっても本発明に含まれる。たとえば、
風況予測情報は外部機関から回線を通して入手する方法
に限られるものではなく、風力発電装置内に自前の風況
予測機能を持たせたものであってもよい。また、風車の
回転を増速して発電機に接続する増速機に代えて発電機
の極数を多くし、所定周波数の交流出力を得るようにし
てもよい。
【００２３】
【発明の効果】これまでに説明したように、本発明によ
れば以下に示す効果が得られる。請求項１の発明によれ
ば、外部の気象予測情報から得た風況予測情報によって
風車出力目標パターンをスケジューリングして可変速風
車のブレードピッチを制御し、目標パターン通りの出力
を発生するように制御することができる。これにより電
力系統全体の給電計画が立てやすくなり、風力発電装置
の導入が促進される。サイトの風況予測情報は、気象協
会、ＣＲＣ総研等から配信が可能である。
れば以下に示す効果が得られる。請求項１の発明によれ
ば、外部の気象予測情報から得た風況予測情報によって
風車出力目標パターンをスケジューリングして可変速風
車のブレードピッチを制御し、目標パターン通りの出力
を発生するように制御することができる。これにより電
力系統全体の給電計画が立てやすくなり、風力発電装置
の導入が促進される。サイトの風況予測情報は、気象協
会、ＣＲＣ総研等から配信が可能である。
【００２４】請求項２の発明によれば、風車出力の目標
値のスケジューリングは風車のストールを防止するため
に風況予測情報に基づいて算出した風車出力予想値を超
えない範囲で、所定時間以上の間一定の出力値を保持で
きるようにスケジューリングされることによって電力系
統に送出される電力の変動の機会が減少するとともに、
風車出力を有効に利用することができる。
値のスケジューリングは風車のストールを防止するため
に風況予測情報に基づいて算出した風車出力予想値を超
えない範囲で、所定時間以上の間一定の出力値を保持で
きるようにスケジューリングされることによって電力系
統に送出される電力の変動の機会が減少するとともに、
風車出力を有効に利用することができる。
【００２５】請求項３の発明によれば、風況予測情報を
あらかじめ契約した気象協会、ＣＲＣ総研等との間に専
用回線を設けて取得することによって確実に必要な情報
を取得することができる。
あらかじめ契約した気象協会、ＣＲＣ総研等との間に専
用回線を設けて取得することによって確実に必要な情報
を取得することができる。
【００２６】請求項４の発明によれば、風況予測情報を
インターネットを介して気象協会またはＣＲＣ総研等か
ら得ることによって情報取得のためのコストを低減する
ことができる。
インターネットを介して気象協会またはＣＲＣ総研等か
ら得ることによって情報取得のためのコストを低減する
ことができる。
【００２７】請求項５の発明によれば、可変速風車とし
て風車出力を有効に電力として取り出すことができるの
で、電力系統全体の給電計画が立てやすくなり、風力発
電装置の導入が促進される。サイトの風況予測情報は、
気象協会、ＣＲＣ総研等から配信が可能である。
て風車出力を有効に電力として取り出すことができるの
で、電力系統全体の給電計画が立てやすくなり、風力発
電装置の導入が促進される。サイトの風況予測情報は、
気象協会、ＣＲＣ総研等から配信が可能である。
【図１】 本発明の一実施の形態による風力発電装置の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】 風況予測情報から得た風速予測値と、図１の
風力発電装置の風車出力予想値および出力目標値の関係
を示した図。
風力発電装置の風車出力予想値および出力目標値の関係
を示した図。
【図３】 従来の技術による風力発電装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図４】 図３の風力発電装置の発電機出力と蓄電池の
充放電を説明する図。
充放電を説明する図。
１、１００…風力発電装置
２…風況予測情報
３…回線
１０…風車ロータ
１１…風車ブレード
１２…増速機
１３…発電機
１４…コンバータ
１５…インバータ
１６…蓄電池
１７…風況予測情報取得手段
１８…風車出力スケジュール手段
１９…ブレードピッチ制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊高 英彦
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 BB01 CC01 CC12
CC22 CC52 CC63 CC73
5H590 AA02 BB09 CA14 CB10 CC01
CD01 CD03 CE01 EA14 EB04
EB14 EB21 EB25 FA01 FA05
FC12 GA06 HA06 HA11 HB20
JB20
Claims (5)
- 【請求項１】 風力発電装置の発電出力変動を抑制する
風力発電制御装置であって、 風況予測情報を取得する風況予測情報取得手段と、 取得した前記風況予測情報から風車出力予想値を算出し
て風車出力目標値のスケジューリングを行う風車出力ス
ケジューリング手段と、 該スケジューリング手段による風車出力目標値に基づい
て風車のブレードピッチを制御するブレードピッチ制御
手段とを具備することを特徴とする風力発電制御装置。 - 【請求項２】 前記風車出力目標値のスケジューリング
は、前記風車出力予想値を超えない範囲で、所定時間以
上一定出力値を保持するようにスケジューリングされる
ことを特徴とする請求項１記載の風力発電制御装置。 - 【請求項３】 前記風況予測情報は、専用回線を介して
取得することを特徴とする請求項１または２記載の風力
発電制御装置。 - 【請求項４】 前記風況予測情報は、インターネットを
介して取得することを特徴とする請求項１または２記載
の風力発電制御装置。 - 【請求項５】 風力発電装置の発電出力変動を抑制する
風力発電制御方法であって、 風況予測情報を専用回線またはインターネットを介して
取得する過程と、 取得した前記風況予測情報から風車出力予想値を算出す
る過程と、 算出した前記風車出力予想値を超えない範囲で、所定時
間以上一定出力値を保持するように風車出力目標値をス
ケジューリングする過程と、 スケジューリングされた前記風車出力目標値に基づいて
風車のブレードピッチおよび電力変換器を制御する過程
とを有することを特徴とする風力発電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270354A JP4183406B2 (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 風力発電制御装置およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270354A JP4183406B2 (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 風力発電制御装置およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083229A true JP2003083229A (ja) | 2003-03-19 |
| JP4183406B2 JP4183406B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=19096018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001270354A Expired - Lifetime JP4183406B2 (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | 風力発電制御装置およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4183406B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005083308A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ブレードピッチ角度制御装置及び風力発電装置 |
| JP2005163608A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Shikoku Res Inst Inc | 風力発電出力予測方法 |
| WO2005108784A1 (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 風力発電評価システム、風力発電機のための予測制御サービスシステム |
| JP2007500823A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-01-18 | エム． エニス，ベン | 風力発電エネルギーの送り出しを調整し且つ安定化する方法 |
| JP2007009804A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Tohoku Electric Power Co Inc | 風力発電施設の出力電力制御スケジュールシステム |
| JP2007104786A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 風力発電装置 |
| JP2008228570A (ja) * | 2002-11-15 | 2008-09-25 | Zephyr Corp | 風力発電装置 |
| CN101881254A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 风轮机 |
| CN102097828A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-06-15 | 中国电力科学研究院 | 一种基于功率预测的风电优化调度方法 |
| JP4782245B1 (ja) * | 2010-06-16 | 2011-09-28 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御装置及び制御方法 |
| WO2013002194A1 (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
| JP2013183491A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Wind-Smile Co Ltd | 風力発電制御装置 |
| KR101333995B1 (ko) | 2011-11-09 | 2013-11-27 | 주식회사 포스코아이씨티 | 전력 관리 시스템 및 관리 방법 |
| KR101390104B1 (ko) | 2012-12-31 | 2014-04-28 | 주식회사 포스코아이씨티 | 전력 관리 시스템 |
| CN112112757A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-22 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 变桨系统的防闪断控制方法、系统、设备及介质 |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270354A patent/JP4183406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8013459B2 (en) | 2002-11-15 | 2011-09-06 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| JP2008228570A (ja) * | 2002-11-15 | 2008-09-25 | Zephyr Corp | 風力発電装置 |
| JP2007500823A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-01-18 | エム． エニス，ベン | 風力発電エネルギーの送り出しを調整し且つ安定化する方法 |
| JP2005083308A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ブレードピッチ角度制御装置及び風力発電装置 |
| JP2005163608A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Shikoku Res Inst Inc | 風力発電出力予測方法 |
| WO2005108784A1 (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 風力発電評価システム、風力発電機のための予測制御サービスシステム |
| JP2007009804A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Tohoku Electric Power Co Inc | 風力発電施設の出力電力制御スケジュールシステム |
| JP2007104786A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 風力発電装置 |
| CN101881254A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 风轮机 |
| US8174143B2 (en) | 2010-06-16 | 2012-05-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Control device of wind turbine generator and control method thereof |
| JP4782245B1 (ja) * | 2010-06-16 | 2011-09-28 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御装置及び制御方法 |
| WO2011158351A1 (ja) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御装置及び制御方法 |
| CN102097828A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-06-15 | 中国电力科学研究院 | 一种基于功率预测的风电优化调度方法 |
| WO2013002194A1 (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
| KR101333995B1 (ko) | 2011-11-09 | 2013-11-27 | 주식회사 포스코아이씨티 | 전력 관리 시스템 및 관리 방법 |
| JP2013183491A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Wind-Smile Co Ltd | 風力発電制御装置 |
| KR101390104B1 (ko) | 2012-12-31 | 2014-04-28 | 주식회사 포스코아이씨티 | 전력 관리 시스템 |
| CN112112757A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-22 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 变桨系统的防闪断控制方法、系统、设备及介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4183406B2 (ja) | 2008-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2721291B1 (en) | Selective droop response control for a wind turbine power plant | |
| EP2573896B1 (en) | Methods of controlling a combined plant including at least one generator and an energy store | |
| EP2227856B1 (en) | Apparatus and method for controlling the reactive power from a cluster of wind turbines connected to a utility grid | |
| EP1813807B1 (en) | System and method for integrating wind and hydroelectric generation and pumped hydro energy storage systems | |
| JP2003083229A (ja) | 風力発電制御装置およびその制御方法 | |
| EP2110549A2 (en) | Wind farm with battery storage | |
| EP3206276A1 (en) | Energy storage system and management method thereof | |
| US10288041B2 (en) | Renewable energy system having a distributed energy storage systems and photovoltaic cogeneration | |
| JP5793572B2 (ja) | ピークカット制御装置 | |
| JP2002027679A (ja) | 風力発電制御方法及びその装置 | |
| EP2375561B1 (en) | Power management control system for natural energy power generation system provided with storage battery | |
| US11368025B2 (en) | Hybrid power plant and a method for controlling a hybrid power plant | |
| WO2014187461A1 (en) | Method and system for planning and controlling power generators | |
| JP2011229205A (ja) | 蓄電池併設型自然エネルギー発電システムに用いる電力管理制御システム | |
| CN114731044A (zh) | 控制风力发电厂的方法 | |
| JP4166890B2 (ja) | 風力発電機による海水淡水化装置の運転装置および海水淡水化方法 | |
| JP5342496B2 (ja) | 風力発電装置群の制御装置及びその制御方法 | |
| CN115769454A (zh) | 混合动力发电厂快速频率响应 | |
| JP2000073933A (ja) | 風力発電設備および風力発電方法 | |
| CN114303295A (zh) | 来自发电厂的利用电力存储单元的频率支持 | |
| US20230411966A1 (en) | A method for improved power ramping in a hybrid power plant | |
| Corona et al. | Analysis of Sardinia-Italy Energy Flows with Future Transmission Investments for Increasing the Integration of RES | |
| JP2000073932A (ja) | 風力発電設備 | |
| Sebastián et al. | Peak shaving simulation in a wind diesel power system with battery energy storage | |
| Surina et al. | Control strategy of wind turbine generator with storage in short-term dispatch scheme |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060320 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071115 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080408 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080604 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080610 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080819 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080902 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4183406 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |