JP2003244994A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
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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
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- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】他励式巻線型誘導発電機式の風力発電装置を商
用交流送配電線に接続することなく単独で自家発電を可
能とする。 【解決の手段】巻線型回転子を励磁するための回転子励
磁用電源装置と、負荷への電力供給量を調節する供給制
限装置とを備える。
用交流送配電線に接続することなく単独で自家発電を可
能とする。 【解決の手段】巻線型回転子を励磁するための回転子励
磁用電源装置と、負荷への電力供給量を調節する供給制
限装置とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、他励式巻線型誘
導発電機を有する風力発電装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の風力発電装置の従来例として、
風力発電装置を電力会社等の商用交流送配電線に接続し
たものが知られており、図１はその構成を示している。 【０００３】風力発電装置は、風力によって回転する風
車１に他励式巻線型誘導発電機２が機械的に連結された
構成となっている。前記発電機２は、固定子２１と巻線
型回転子２２によって構成されており、巻線型回転子２
２は風車１の回転によって回転する。 【０００４】発電した電力は固定子２１から商用交流送
配電線３に供給される。また、前記発電機２の巻線型回
転子２２は商用交流送配電線３から分岐した励磁用分岐
線４によって励磁電力を供給されて励磁される。 【０００５】図２は風力発電装置の発電出力特性の一例
を示している。風速がＷ１（始動風速）以上になると発
電が開始され、風速の上昇とともに発電電力は増加す
る。風速がＷ２（定格風速）以上に上昇しても発電電力
は定格電力Ｐｒで一定となる。さらに風速が上昇してＷ
３（停止風速）以上になった場合には風力発電装置は停
止するため発電電力は零になる。 【０００６】上記の発電出力特性を有する風力発電装置
にその定格電力Ｐｒと同じ容量の負荷が接続されている
場合、風速が図２のＷ２以上Ｗ３未満であれば風力発電
電力と負荷容量が釣合っているから風力発電装置は安定
した運転を行うことができる。しかし、風速がＷ２未満
のとき又はＷ３以上のときには風力発電電力はＰｒ未満
となるから、負荷容量とのバランスがくずれてしまう。
このときには、負荷へは商用交流送配電線によって別電
源から不足分の電力を供給される。 【０００７】このように、従来の風力発電装置は常に商
用交流送配電線に接続して運転される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前記従来例の構成で
は、商用交流送配電線に接続できない場所では、風力発
電装置を運転することができない。この発明は、商用交
流送配電線に接続することなく運転を行うことができる
風力発電装置を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この発明の風力発電装置
は、商用交流送配電線に依存しない独立した回転子励磁
用電源装置と、風速状況に応じた発電電力と釣合った電
力を負荷設備に供給するための供給制限装置とを備え
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図３に基
づいて説明する。図３において図１と同様の装置には同
じ符合を付ける。 【００１１】この発明の風力発電装置は、巻線型回転子
２２を励磁するための回転子励磁用電源装置５を備え
る。図３においては蓄電池５１と直流−交流変換器５２
による構成を示しているが、内燃エンジン発電機のよう
な回転型発電機でもよい。 【００１２】また、この発明の風力発電装置は、電力会
社等の商用交流送配電線に接続しないので、風速が定格
風速未満となったときには発電電力が低下するが不足分
を別電源から補うことができず、図示しない負荷設備の
容量との釣合いがくずれ、発電電力の周波数を規定の値
に維持することができなくなる。このときには、負荷設
備への電力供給量を発電電力と釣合った量に制限する必
要がある。このため前記発電機２の固定子２１と負荷設
備への電力供給線１０との間に供給制限装置６を備え
る。 【００１３】供給制限装置６は、電力半導体装置６２及
びその制御装置６１によって構成する。 【００１４】供給制限装置６は、風力発電装置に取りつ
けた風速計７及び電力検出器８の信号を読み込んで、電
力供給線１０から負荷設備へ供給する電力をその時の風
速における発電電力に釣合うような値に制限する。 【００１５】供給制限装置６は、巻線型回転子２２に連
結した回転速度計９からの信号を読み込んで、前記回転
子２２の回転速度が予め定められている定格回転速度よ
りも上昇した場合には電力供給線１０から負荷設備へ供
給する電力を増加させ、逆に定格回転速度よりも下降し
た場合には負荷設備へ供給する電力を減少させるように
作動してもよい。 【００１６】図４は、図示しない負荷設備が複数個に分
割できる場合に、図３における供給制限装置６の電力半
導体装置６２の代わりに負荷開閉装置６３によって電力
供給線１０を開閉して電力供給量を調節するようにした
ものである。供給制限装置６の作動方式は前述の図３に
おけるのと同じである。 【００１７】 【発明の効果】この発明の風力発電装置は、巻線型回転
子を独立した回転子励磁用電源装置によって励磁するこ
と、及び、負荷設備への電力供給量を供給制限装置によ
って発電電力に釣合うように調節することにより、電力
会社等の商用交流送配電線に接続することなく単独で自
家発電できる。
導発電機を有する風力発電装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の風力発電装置の従来例として、
風力発電装置を電力会社等の商用交流送配電線に接続し
たものが知られており、図１はその構成を示している。 【０００３】風力発電装置は、風力によって回転する風
車１に他励式巻線型誘導発電機２が機械的に連結された
構成となっている。前記発電機２は、固定子２１と巻線
型回転子２２によって構成されており、巻線型回転子２
２は風車１の回転によって回転する。 【０００４】発電した電力は固定子２１から商用交流送
配電線３に供給される。また、前記発電機２の巻線型回
転子２２は商用交流送配電線３から分岐した励磁用分岐
線４によって励磁電力を供給されて励磁される。 【０００５】図２は風力発電装置の発電出力特性の一例
を示している。風速がＷ１（始動風速）以上になると発
電が開始され、風速の上昇とともに発電電力は増加す
る。風速がＷ２（定格風速）以上に上昇しても発電電力
は定格電力Ｐｒで一定となる。さらに風速が上昇してＷ
３（停止風速）以上になった場合には風力発電装置は停
止するため発電電力は零になる。 【０００６】上記の発電出力特性を有する風力発電装置
にその定格電力Ｐｒと同じ容量の負荷が接続されている
場合、風速が図２のＷ２以上Ｗ３未満であれば風力発電
電力と負荷容量が釣合っているから風力発電装置は安定
した運転を行うことができる。しかし、風速がＷ２未満
のとき又はＷ３以上のときには風力発電電力はＰｒ未満
となるから、負荷容量とのバランスがくずれてしまう。
このときには、負荷へは商用交流送配電線によって別電
源から不足分の電力を供給される。 【０００７】このように、従来の風力発電装置は常に商
用交流送配電線に接続して運転される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前記従来例の構成で
は、商用交流送配電線に接続できない場所では、風力発
電装置を運転することができない。この発明は、商用交
流送配電線に接続することなく運転を行うことができる
風力発電装置を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この発明の風力発電装置
は、商用交流送配電線に依存しない独立した回転子励磁
用電源装置と、風速状況に応じた発電電力と釣合った電
力を負荷設備に供給するための供給制限装置とを備え
る。 【００１０】 【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図３に基
づいて説明する。図３において図１と同様の装置には同
じ符合を付ける。 【００１１】この発明の風力発電装置は、巻線型回転子
２２を励磁するための回転子励磁用電源装置５を備え
る。図３においては蓄電池５１と直流−交流変換器５２
による構成を示しているが、内燃エンジン発電機のよう
な回転型発電機でもよい。 【００１２】また、この発明の風力発電装置は、電力会
社等の商用交流送配電線に接続しないので、風速が定格
風速未満となったときには発電電力が低下するが不足分
を別電源から補うことができず、図示しない負荷設備の
容量との釣合いがくずれ、発電電力の周波数を規定の値
に維持することができなくなる。このときには、負荷設
備への電力供給量を発電電力と釣合った量に制限する必
要がある。このため前記発電機２の固定子２１と負荷設
備への電力供給線１０との間に供給制限装置６を備え
る。 【００１３】供給制限装置６は、電力半導体装置６２及
びその制御装置６１によって構成する。 【００１４】供給制限装置６は、風力発電装置に取りつ
けた風速計７及び電力検出器８の信号を読み込んで、電
力供給線１０から負荷設備へ供給する電力をその時の風
速における発電電力に釣合うような値に制限する。 【００１５】供給制限装置６は、巻線型回転子２２に連
結した回転速度計９からの信号を読み込んで、前記回転
子２２の回転速度が予め定められている定格回転速度よ
りも上昇した場合には電力供給線１０から負荷設備へ供
給する電力を増加させ、逆に定格回転速度よりも下降し
た場合には負荷設備へ供給する電力を減少させるように
作動してもよい。 【００１６】図４は、図示しない負荷設備が複数個に分
割できる場合に、図３における供給制限装置６の電力半
導体装置６２の代わりに負荷開閉装置６３によって電力
供給線１０を開閉して電力供給量を調節するようにした
ものである。供給制限装置６の作動方式は前述の図３に
おけるのと同じである。 【００１７】 【発明の効果】この発明の風力発電装置は、巻線型回転
子を独立した回転子励磁用電源装置によって励磁するこ
と、及び、負荷設備への電力供給量を供給制限装置によ
って発電電力に釣合うように調節することにより、電力
会社等の商用交流送配電線に接続することなく単独で自
家発電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】風力発電装置の従来の構成図である。
【図２】風力発電装置の発電出力特性の一例を示す図で
ある。 【図３】この発明による風力発電装置の構成図である。 【図４】この発明による風力発電装置のもう一つの構成
図である。 【符号の説明】 １ 風車 ２ 他励式巻線型誘導発電機 ２１ 固定子 ２２ 巻線型回転子 ３ 商用交流送配電線 ４ 励磁用分岐線 ５ 回転子励磁用電源装置 ５１ 蓄電池 ５２ 直流−交流変換器 ６ 供給制限装置 ６１ 制御装置 ６２ 電力半導体装置 ６３ 負荷開閉装置 ７ 風速計 ８ 電力検出器 ９ 回転速度計 １０ 電力供給線
ある。 【図３】この発明による風力発電装置の構成図である。 【図４】この発明による風力発電装置のもう一つの構成
図である。 【符号の説明】 １ 風車 ２ 他励式巻線型誘導発電機 ２１ 固定子 ２２ 巻線型回転子 ３ 商用交流送配電線 ４ 励磁用分岐線 ５ 回転子励磁用電源装置 ５１ 蓄電池 ５２ 直流−交流変換器 ６ 供給制限装置 ６１ 制御装置 ６２ 電力半導体装置 ６３ 負荷開閉装置 ７ 風速計 ８ 電力検出器 ９ 回転速度計 １０ 電力供給線
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】回転子励磁用電源装置と外部の負荷設備へ
の電力供給量を発電電力と釣合った量に調節するための
供給制限装置とを備えた他励式巻線型誘導発電機式の風
力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077297A JP2003244994A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077297A JP2003244994A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003244994A true JP2003244994A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27785271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002077297A Pending JP2003244994A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003244994A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244199A (ja) * | 2007-06-11 | 2007-09-20 | Hitachi Ltd | 風力発電装置 |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002077297A patent/JP2003244994A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007244199A (ja) * | 2007-06-11 | 2007-09-20 | Hitachi Ltd | 風力発電装置 |
| JP4683012B2 (ja) * | 2007-06-11 | 2011-05-11 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置 |
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