JP2003250227A - 系統連係維持装置 - Google Patents
系統連係維持装置Info
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- Y02E10/70—Wind energy
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】風力発電機と電力会社の送電線の蓄電池を用い
た系統連係システムにおいて、蓄電池の放電時間を長く
して蓄電池の寿命を長くすること。 【解決手段】 整流器１２と系統連係インバータ１３の
間に蓄電池１５を接続し、ダイオードＤ３、充放電制御
回路２０を介して蓄電池１５を充電する。蓄電池１５の
充電が完了すると、蓄電池１５は、電流制限回路３０、
ダイオードＤ１を介して放電する。この際、電流制限回
路３０は、充放電制御回路２０によって制御され、充放
電制御回路２０によって設定された大きさの放電電流を
流す。放電が完了すると、電流制限回路３０は、閉じて
蓄電池１５の充電を開始する。蓄電池１５の放電電流
は、電流制限回路３０によって制限され、放電時間を長
くすることができる。
た系統連係システムにおいて、蓄電池の放電時間を長く
して蓄電池の寿命を長くすること。 【解決手段】 整流器１２と系統連係インバータ１３の
間に蓄電池１５を接続し、ダイオードＤ３、充放電制御
回路２０を介して蓄電池１５を充電する。蓄電池１５の
充電が完了すると、蓄電池１５は、電流制限回路３０、
ダイオードＤ１を介して放電する。この際、電流制限回
路３０は、充放電制御回路２０によって制御され、充放
電制御回路２０によって設定された大きさの放電電流を
流す。放電が完了すると、電流制限回路３０は、閉じて
蓄電池１５の充電を開始する。蓄電池１５の放電電流
は、電流制限回路３０によって制限され、放電時間を長
くすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、風力発電機の系
統連係維持装置に関する。
統連係維持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来小型の風力発電機（例えば数１０ｋ
Ｗ以下）の発電電力を電力会社の送電線に供給する場
合、風力発電機の発電電圧の変動等により電力会社の送
電に支障が起きないように、風力発電機と電力会社の送
電線との間に系統連係インバータを接続して、風力発電
機と電力会社の送電線との系統連係を行っている。
Ｗ以下）の発電電力を電力会社の送電線に供給する場
合、風力発電機の発電電圧の変動等により電力会社の送
電に支障が起きないように、風力発電機と電力会社の送
電線との間に系統連係インバータを接続して、風力発電
機と電力会社の送電線との系統連係を行っている。
【０００３】図４は、従来の風力発電機と電力会社の送
電線との系統連係システムのブロック図である。風力発
電機１は、通常３相交流発電機を使用するため、風力発
電機１の発電電力は、整流器２により直流に変換し、そ
の直流電力を系統連係インバータ３に供給する。系統連
係インバータ３は、整流器２から供給される直流電力を
交流電力に変換し、電力会社の送電に支障が起きないよ
うに調節して、電力会社の送電線４へ供給する。
電線との系統連係システムのブロック図である。風力発
電機１は、通常３相交流発電機を使用するため、風力発
電機１の発電電力は、整流器２により直流に変換し、そ
の直流電力を系統連係インバータ３に供給する。系統連
係インバータ３は、整流器２から供給される直流電力を
交流電力に変換し、電力会社の送電に支障が起きないよ
うに調節して、電力会社の送電線４へ供給する。
【０００４】系統連係インバータ３は、一般には太陽発
電用のものを代用している。しかし太陽発電の発電電圧
は、変動が小さいのに対して、風力発電機の発電電圧
は、激しく変動するため、太陽発電用の系統連係インバ
ータは、風力発電機用の系統連係インバータとしては不
十分であった。例えば、系統連係インバータ３は、系統
連係開始時、風力発電機１の発電電圧が所定値（例えば
整流器２の出力電圧が直流１３０Ｖ）に達しても、安全
を見込んで５分間程度は系統連係を開始しないように設
計してある。また系統連係が確立している間に、風がな
くなって風力発電機１の発電電圧が所定値以下になり、
一旦系統連係を停止すると、風が生じて再び発電電圧が
所定値以上になっても、系統連係を開始すべきか否かの
判断に時間がかかり、すぐには系統連係を再開しない。
電用のものを代用している。しかし太陽発電の発電電圧
は、変動が小さいのに対して、風力発電機の発電電圧
は、激しく変動するため、太陽発電用の系統連係インバ
ータは、風力発電機用の系統連係インバータとしては不
十分であった。例えば、系統連係インバータ３は、系統
連係開始時、風力発電機１の発電電圧が所定値（例えば
整流器２の出力電圧が直流１３０Ｖ）に達しても、安全
を見込んで５分間程度は系統連係を開始しないように設
計してある。また系統連係が確立している間に、風がな
くなって風力発電機１の発電電圧が所定値以下になり、
一旦系統連係を停止すると、風が生じて再び発電電圧が
所定値以上になっても、系統連係を開始すべきか否かの
判断に時間がかかり、すぐには系統連係を再開しない。
【０００５】前記５分間及び系統連係を再開すべきか否
かの判断の間、風力発電機１は、無負荷の状態にあるた
め、回転数が急上昇し、風力発電機１に付属するダイオ
ード、コンデンサー、或いは系統連係インバータのダイ
オード、コンデンサー等が破壊する恐れがある。
かの判断の間、風力発電機１は、無負荷の状態にあるた
め、回転数が急上昇し、風力発電機１に付属するダイオ
ード、コンデンサー、或いは系統連係インバータのダイ
オード、コンデンサー等が破壊する恐れがある。
【０００６】この不都合を解消する方法として、図５の
系統連係システムが考えられる。図５の系統連係システ
ムは、整流器２の出力にダイオードＤ、充放電制御回路
６を介して蓄電池５を接続して、整流器２の電力を一旦
蓄電池５に充電し、充電電圧が所定値以上になると、充
放電制御回路６によりスイッチＳＷを閉じて一気に系統
連係インバータ３へ放電する。なおこの充電の際、系統
連係インバータ３が系統連を確立しているときは、整流
器２の電力は、系統連係インバータ３にも供給される。
系統連係システムが考えられる。図５の系統連係システ
ムは、整流器２の出力にダイオードＤ、充放電制御回路
６を介して蓄電池５を接続して、整流器２の電力を一旦
蓄電池５に充電し、充電電圧が所定値以上になると、充
放電制御回路６によりスイッチＳＷを閉じて一気に系統
連係インバータ３へ放電する。なおこの充電の際、系統
連係インバータ３が系統連を確立しているときは、整流
器２の電力は、系統連係インバータ３にも供給される。
【０００７】図５の系統連係システムは、図４の不都合
を解消できるが、蓄電池５の充放電を繰返すため、蓄電
池５の寿命が短く、短期間で蓄電池を交換する必要があ
る。例えば、風力発電機１の発電電力は２ｋＷ、整流器
２の出力は直流２００Ｖ、蓄電池５は１５個直列（１個
１２Ｖ）、容量４０Ａｈの場合、充電電流は１０Ａにな
り、風力発電機１がフル稼動しているときは、４時間で
充電が完了する。この充電電力を系統連係インバータ３
に供給すると、約２時間で放電を完了する。蓄電池５の
寿命は、放電回数３００回程度であるから、前記例の場
合には、蓄電池５は、１年程度で交換する必要がある。
を解消できるが、蓄電池５の充放電を繰返すため、蓄電
池５の寿命が短く、短期間で蓄電池を交換する必要があ
る。例えば、風力発電機１の発電電力は２ｋＷ、整流器
２の出力は直流２００Ｖ、蓄電池５は１５個直列（１個
１２Ｖ）、容量４０Ａｈの場合、充電電流は１０Ａにな
り、風力発電機１がフル稼動しているときは、４時間で
充電が完了する。この充電電力を系統連係インバータ３
に供給すると、約２時間で放電を完了する。蓄電池５の
寿命は、放電回数３００回程度であるから、前記例の場
合には、蓄電池５は、１年程度で交換する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、前記した
図４の系統連係インバータの破壊等の問題点、及び図５
の蓄電池の寿命の問題点を解決して、系統連係インバー
タの系統連係が安定し、蓄電池の経済的使用が可能な系
統連係維持装置の提供を目的とする。
図４の系統連係インバータの破壊等の問題点、及び図５
の蓄電池の寿命の問題点を解決して、系統連係インバー
タの系統連係が安定し、蓄電池の経済的使用が可能な系
統連係維持装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明の系統連係維持
装置は、風力発電機の発電電力を充電し、充電した電力
を系統連係インバータへ放電する蓄電池と、蓄電池の放
電回路に接続した電流制限回路と、蓄電池の充電及び放
電を制御し、電流制限回路を制御する充放電制御回路と
を備えていることを特徴とする。本願発明の系統連係維
持装置は、前記１番目の発明おいて、充放電制御回路
は、蓄電池の充電完了を検出して放電指令信号を発生す
る回路と、蓄電池の放電完了を検出して充電指令信号を
発生する回路と、放電指令信号及び充電指令信号を受け
て電流制限回路を制御する充放電電流制御回路とを備え
ていることを特徴とする。本願発明の系統連係維持装置
は、前記２番目の発明において、充放電電流制御回路
は、放電指令信号により電流制限回路を開き、充電指令
信号により電流制限回路を閉じ、電流制限回路の放電電
流の大きさを制御することを特徴とする。本願発明の系
統連係維持装置は、前記３番目の発明において、電流制
限回路の放電電流の大きさは、放電電流設定回路によっ
て設定することを特徴とする。
装置は、風力発電機の発電電力を充電し、充電した電力
を系統連係インバータへ放電する蓄電池と、蓄電池の放
電回路に接続した電流制限回路と、蓄電池の充電及び放
電を制御し、電流制限回路を制御する充放電制御回路と
を備えていることを特徴とする。本願発明の系統連係維
持装置は、前記１番目の発明おいて、充放電制御回路
は、蓄電池の充電完了を検出して放電指令信号を発生す
る回路と、蓄電池の放電完了を検出して充電指令信号を
発生する回路と、放電指令信号及び充電指令信号を受け
て電流制限回路を制御する充放電電流制御回路とを備え
ていることを特徴とする。本願発明の系統連係維持装置
は、前記２番目の発明において、充放電電流制御回路
は、放電指令信号により電流制限回路を開き、充電指令
信号により電流制限回路を閉じ、電流制限回路の放電電
流の大きさを制御することを特徴とする。本願発明の系
統連係維持装置は、前記３番目の発明において、電流制
限回路の放電電流の大きさは、放電電流設定回路によっ
て設定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１〜図３により本願発明の実施
の形態を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号
を使用している。
の形態を説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号
を使用している。
【００１１】図１は、本願発明の実施の形態に係る系統
連係維持装置を用いた、風力発電機と電力会社の送電線
との系統連係システムのブロック図である。図１におい
て、１１は３相交流風力発電機、１２は整流器、１３は
系統連係インバータ、１４は電力会社の送電線、１５は
蓄電池、２０は蓄電池１５の充放電制御回路、３０は蓄
電池１５の放電回路の電流制限回路、４０は系統連係維
持装置、５０は主電流回路、Ｌ１，Ｌ２とＬ３，Ｌ４は
系統連係維持装置４０の入力端子と出力端子、Ｄ１〜Ｄ
３は逆流防止用ダイオードである。
連係維持装置を用いた、風力発電機と電力会社の送電線
との系統連係システムのブロック図である。図１におい
て、１１は３相交流風力発電機、１２は整流器、１３は
系統連係インバータ、１４は電力会社の送電線、１５は
蓄電池、２０は蓄電池１５の充放電制御回路、３０は蓄
電池１５の放電回路の電流制限回路、４０は系統連係維
持装置、５０は主電流回路、Ｌ１，Ｌ２とＬ３，Ｌ４は
系統連係維持装置４０の入力端子と出力端子、Ｄ１〜Ｄ
３は逆流防止用ダイオードである。
【００１２】風力発電機１１の発電電力は、整流器１２
によって直流に変換し、ダイオードＤ３、充放電制御回
路２０を介して蓄電池１５を充電する。蓄電池１５に充
電した電力は、電流制限回路３０、ダイオードＤ１の放
電回路を介して系統連係インバータ１３に放電する。そ
の際充放電制御回路２０は、蓄電池１５の充電完了を検
出すると放電指令信号を発生して電流制限回路３０を開
き、蓄電池１５の放電回路を形成する。また充放電制御
回路２０は、蓄電池１５の放電完了を検出すると充電指
令信号を発生して電流制限回路３０を閉じ、蓄電池１５
の充電回路を形成する。充放電制御回路２０は、放電指
令信号により電流制限回路３０を開き、蓄電池１５の放
電回路を形成する際、放電電流を放電電流設定回路（後
述する）が設定した大きさに調節する。その放電電流
は、例えば系統連係インバータ１３が系統連係を維持す
るのに必要な最小限の大きさに設定する。
によって直流に変換し、ダイオードＤ３、充放電制御回
路２０を介して蓄電池１５を充電する。蓄電池１５に充
電した電力は、電流制限回路３０、ダイオードＤ１の放
電回路を介して系統連係インバータ１３に放電する。そ
の際充放電制御回路２０は、蓄電池１５の充電完了を検
出すると放電指令信号を発生して電流制限回路３０を開
き、蓄電池１５の放電回路を形成する。また充放電制御
回路２０は、蓄電池１５の放電完了を検出すると充電指
令信号を発生して電流制限回路３０を閉じ、蓄電池１５
の充電回路を形成する。充放電制御回路２０は、放電指
令信号により電流制限回路３０を開き、蓄電池１５の放
電回路を形成する際、放電電流を放電電流設定回路（後
述する）が設定した大きさに調節する。その放電電流
は、例えば系統連係インバータ１３が系統連係を維持す
るのに必要な最小限の大きさに設定する。
【００１３】風力発電機１１の発電電力や蓄電池１５の
容量が従来と同じ場合、蓄電池１５は、従来と同様に４
時間で充電が完了する。ここで電流制限回路３０の放電
電流を０．５Ａに設定すると、蓄電池１５の放電時間
は、８０時間程度になり、従来の２０倍にもなる。した
がって蓄電池１５の寿命は、大幅に長くなる。系統連係
インバータ１３は、蓄電池１５が放電している間、系統
連係を確立し維持する。したがって系統連係が確立して
いる間に風力発電機１１が発電すると、発電した電力
は、ダイオードＤ２、主電流回路５０を介して系統連係
インバータ１３へ供給する。
容量が従来と同じ場合、蓄電池１５は、従来と同様に４
時間で充電が完了する。ここで電流制限回路３０の放電
電流を０．５Ａに設定すると、蓄電池１５の放電時間
は、８０時間程度になり、従来の２０倍にもなる。した
がって蓄電池１５の寿命は、大幅に長くなる。系統連係
インバータ１３は、蓄電池１５が放電している間、系統
連係を確立し維持する。したがって系統連係が確立して
いる間に風力発電機１１が発電すると、発電した電力
は、ダイオードＤ２、主電流回路５０を介して系統連係
インバータ１３へ供給する。
【００１４】蓄電池１５が放電していて系統連係インバ
ータ１３の系統連係が確立している間に、無風状態にな
って風力発電機１１が発電を一旦停止し、その後風が生
じて再び発電を開始したときには、直ちに発電電力を系
統連係インバータ１３へ供給する。即ち従来のように系
統連係インバータ１３の系統連係を再開すべきか否かを
判断する必要がない。したがって系統連係インバータ１
３は、風力発電機１１の発電電力が変動しても安定した
系統連係を維持できる。かつ蓄電池１５の寿命は、前記
したように大幅に長くなる。
ータ１３の系統連係が確立している間に、無風状態にな
って風力発電機１１が発電を一旦停止し、その後風が生
じて再び発電を開始したときには、直ちに発電電力を系
統連係インバータ１３へ供給する。即ち従来のように系
統連係インバータ１３の系統連係を再開すべきか否かを
判断する必要がない。したがって系統連係インバータ１
３は、風力発電機１１の発電電力が変動しても安定した
系統連係を維持できる。かつ蓄電池１５の寿命は、前記
したように大幅に長くなる。
【００１５】図２は、本願発明の実施の形態に係る系統
連係維持装置４０のブロック図である。入力端子Ｌ１，
Ｌ２の間には、ダイオードＤ３、電流センサー２０１、
ダイオードＤ５の充電回路を介して蓄電池１５が接続さ
れている。電流センサー２０１は、蓄電池１５の充電電
流を検出して充電電流積算回路２０２へ供給する。充電
電流積算回路２０２は、電流センサー２０１が検出した
充電電流を積算し、積算値を充電電流設定回路２１０よ
って設定された設定値と比較して、積算値がその設定値
以上になると充電完了信号を放電指令回路２０３へ送
る。
連係維持装置４０のブロック図である。入力端子Ｌ１，
Ｌ２の間には、ダイオードＤ３、電流センサー２０１、
ダイオードＤ５の充電回路を介して蓄電池１５が接続さ
れている。電流センサー２０１は、蓄電池１５の充電電
流を検出して充電電流積算回路２０２へ供給する。充電
電流積算回路２０２は、電流センサー２０１が検出した
充電電流を積算し、積算値を充電電流設定回路２１０よ
って設定された設定値と比較して、積算値がその設定値
以上になると充電完了信号を放電指令回路２０３へ送
る。
【００１６】電池電圧取出回路２０８は、蓄電池１５の
充電電圧を取出して充電電圧検出回路２０９へ送る。充
電電圧検出回路２０９は、充電電圧が所定値以上になる
と、充電完了信号を出力線ａから放電指令回路２０３へ
送る。また充電電圧検出回路２０９は、蓄電池１５の放
電が開始され、蓄電池１５の電圧が所定値以下になる
と、放電完了信号を出力線ｃから充電指令回路２０５へ
送る。また充電電圧検出回路２０９は、蓄電池１５が過
充電状態になると、過充電信号を出力線ｂから充放電電
流制御回路２０４へ送る。
充電電圧を取出して充電電圧検出回路２０９へ送る。充
電電圧検出回路２０９は、充電電圧が所定値以上になる
と、充電完了信号を出力線ａから放電指令回路２０３へ
送る。また充電電圧検出回路２０９は、蓄電池１５の放
電が開始され、蓄電池１５の電圧が所定値以下になる
と、放電完了信号を出力線ｃから充電指令回路２０５へ
送る。また充電電圧検出回路２０９は、蓄電池１５が過
充電状態になると、過充電信号を出力線ｂから充放電電
流制御回路２０４へ送る。
【００１７】放電指令回路２０３は、充電電流積算回路
２０２の充電完了信号又は充電電圧検出回路２０９の充
電完了信号を受けると、放電指令信号を充放電電流制御
回路２０４へ送る。
２０２の充電完了信号又は充電電圧検出回路２０９の充
電完了信号を受けると、放電指令信号を充放電電流制御
回路２０４へ送る。
【００１８】充放電電流制御回路２０４は、放電指令回
路２０３の放電指令信号を受けると、電流制限回路３０
へ制御信号を送る。電流制限回路３０は、その制御信号
により開き、蓄電池１５の放電回路を形成する。その際
電流制限回路３０の導通の程度は、充放電電流制御回路
２０４の送出する制御信号により決まる。その制御信号
の制御内容は、放電電流設定回路２１１によって設定さ
れた放電電流の設定値により決まる。例えば放電電流の
設定値に対応するパルス幅のＰＷＭ信号（パルス幅変調
信号）を用いることができる。電流制限回路３０が開く
と、蓄電池１５に充電した電力は、ダイオードＤ４、電
流制限回路３０、電流センサー２０７、ダイオードＤ１
の放電回路を介して系統連係インバータ１３へ放電す
る。電流制限回路３０を流れる放電電流の大きさは、放
電電流設定回路２１１の設定値により決まるから、その
設定値を変えることにより調節できる。
路２０３の放電指令信号を受けると、電流制限回路３０
へ制御信号を送る。電流制限回路３０は、その制御信号
により開き、蓄電池１５の放電回路を形成する。その際
電流制限回路３０の導通の程度は、充放電電流制御回路
２０４の送出する制御信号により決まる。その制御信号
の制御内容は、放電電流設定回路２１１によって設定さ
れた放電電流の設定値により決まる。例えば放電電流の
設定値に対応するパルス幅のＰＷＭ信号（パルス幅変調
信号）を用いることができる。電流制限回路３０が開く
と、蓄電池１５に充電した電力は、ダイオードＤ４、電
流制限回路３０、電流センサー２０７、ダイオードＤ１
の放電回路を介して系統連係インバータ１３へ放電す
る。電流制限回路３０を流れる放電電流の大きさは、放
電電流設定回路２１１の設定値により決まるから、その
設定値を変えることにより調節できる。
【００１９】充放電電流制御回路２０４は、後述する充
電指令回路２０５の充電指令信号を受けると、電流制限
回路３０へ送出している制御信号を停止する。充放電電
流制御回路２０４の制御信号が停止すると、電流制限回
路３０は、閉じて蓄電池１５の放電回路を閉じる。電流
制限回路３０が閉じると、蓄電池１５は充電を開始す
る。充電指令回路２０５は、充電電圧検出回路２０９の
放電完了信号又は放電電流積算回路２０６の放電完了信
号を受けると、充放電電流制御回路２０４へ充電指令信
号を送る。放電電流積算回路２０６は、電流センサー２
０７が検出した放電電流を積算して、積算値が所定値以
上になると、放電完了信号を発生し、充放電電流制御回
路２０４へ送る。
電指令回路２０５の充電指令信号を受けると、電流制限
回路３０へ送出している制御信号を停止する。充放電電
流制御回路２０４の制御信号が停止すると、電流制限回
路３０は、閉じて蓄電池１５の放電回路を閉じる。電流
制限回路３０が閉じると、蓄電池１５は充電を開始す
る。充電指令回路２０５は、充電電圧検出回路２０９の
放電完了信号又は放電電流積算回路２０６の放電完了信
号を受けると、充放電電流制御回路２０４へ充電指令信
号を送る。放電電流積算回路２０６は、電流センサー２
０７が検出した放電電流を積算して、積算値が所定値以
上になると、放電完了信号を発生し、充放電電流制御回
路２０４へ送る。
【００２０】図２において、充電電流積算回路２０２、
放電指令回路２０３、充放電制御回路２０４、充電指令
回路２０５、放電電流積算回路２０６、及び充電電圧検
出回路２０９等は、ＣＰＵと一体的回路として構成する
こともできる。また放電指令回路２０３及び充電指令回
路２０５は、ＯＲ回路を使用することもできる。
放電指令回路２０３、充放電制御回路２０４、充電指令
回路２０５、放電電流積算回路２０６、及び充電電圧検
出回路２０９等は、ＣＰＵと一体的回路として構成する
こともできる。また放電指令回路２０３及び充電指令回
路２０５は、ＯＲ回路を使用することもできる。
【００２１】図３は、本願発明の実施の形態に係る電池
電圧取出回路２０８と電流制限回路３０の回路図であ
る。電池電圧取出回路２０８は、蓄電池１５と並列に接
続した抵抗Ｒ１によって蓄電池１５の充電電圧を取出
し、充電電圧検出回路２０９へ送る。電流制限回路３０
は、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ
モードトランジスター）等のスイッチング素子３０１、
ダイオードＤ６，インダクタンスＬ１、コンデンサーＣ
１からなり、いわゆるスイッチングレギュレーターを構
成している。スイッチング素子３０１は、充放電電流制
御回路２０４のＰＷＭ信号によりＯＮ，ＯＦＦ動作し、
ＯＮの期間中蓄電池１５の放電回路を形成する。スイッ
チング素子３０１のＯＮの期間は、ＰＷＭ信号のパルス
幅により決まり、そのパルス幅は、図２の放電電流設定
回路２１１の設定値により決まる。電流制限回路３０
は、図３の例に限らず、他のスイッチング素子を用いる
こともでき、また抵抗器により構成することもできる。
電圧取出回路２０８と電流制限回路３０の回路図であ
る。電池電圧取出回路２０８は、蓄電池１５と並列に接
続した抵抗Ｒ１によって蓄電池１５の充電電圧を取出
し、充電電圧検出回路２０９へ送る。電流制限回路３０
は、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ
モードトランジスター）等のスイッチング素子３０１、
ダイオードＤ６，インダクタンスＬ１、コンデンサーＣ
１からなり、いわゆるスイッチングレギュレーターを構
成している。スイッチング素子３０１は、充放電電流制
御回路２０４のＰＷＭ信号によりＯＮ，ＯＦＦ動作し、
ＯＮの期間中蓄電池１５の放電回路を形成する。スイッ
チング素子３０１のＯＮの期間は、ＰＷＭ信号のパルス
幅により決まり、そのパルス幅は、図２の放電電流設定
回路２１１の設定値により決まる。電流制限回路３０
は、図３の例に限らず、他のスイッチング素子を用いる
こともでき、また抵抗器により構成することもできる。
【００２２】
【発明の効果】本願発明は、風力発電機の整流器と系統
連係インバータとの間に、蓄電池を備えた系統連係維持
装置を設け、その蓄電池の放電回路に電流制限回路を接
続して放電電流を制御するように構成したから、蓄電池
の放電時間を長くすることができる。したがって本願発
明は、蓄電池の寿命が長くなり、電池の取替え等メンテ
ナンスの負担を軽減できるから、系統連係維持装置の維
持コストは安価になり、風力発電機の経済的な系統連係
が可能になる。本願発明は、蓄電池を使用するから、強
風状態や無風状態の繰返しにより、風力発電機の発電電
力が大きく変動しても、従来のように風力発電機が無負
荷状態となり、風力発電機や系統連係インバータ等の部
品を破壊することがなく、安定した系統連係が可能にな
る。
連係インバータとの間に、蓄電池を備えた系統連係維持
装置を設け、その蓄電池の放電回路に電流制限回路を接
続して放電電流を制御するように構成したから、蓄電池
の放電時間を長くすることができる。したがって本願発
明は、蓄電池の寿命が長くなり、電池の取替え等メンテ
ナンスの負担を軽減できるから、系統連係維持装置の維
持コストは安価になり、風力発電機の経済的な系統連係
が可能になる。本願発明は、蓄電池を使用するから、強
風状態や無風状態の繰返しにより、風力発電機の発電電
力が大きく変動しても、従来のように風力発電機が無負
荷状態となり、風力発電機や系統連係インバータ等の部
品を破壊することがなく、安定した系統連係が可能にな
る。
【００２３】本願発明は、放電電流設定回路の放電電流
の設定値により、蓄電池の放電回路に接続した電流制限
回路の放電電流の大きさを任意に調節できる。したがっ
て本願発明は、使用する系統連係インバータの特性に応
じて、放電電流設定回路の設定値を変えることにより、
使用する系統連係インバータの系統連係の確立に必要な
最小限の放電電流を選定できるから、蓄電池の寿命を最
も長くするのに適した放電電流を選定することができ
る。
の設定値により、蓄電池の放電回路に接続した電流制限
回路の放電電流の大きさを任意に調節できる。したがっ
て本願発明は、使用する系統連係インバータの特性に応
じて、放電電流設定回路の設定値を変えることにより、
使用する系統連係インバータの系統連係の確立に必要な
最小限の放電電流を選定できるから、蓄電池の寿命を最
も長くするのに適した放電電流を選定することができ
る。
【図１】本願発明の実施の形態に係る系統連係維持装置
を設けた風力発電機と電力会社の送電線との系統連係シ
ステムのブロック図である。
を設けた風力発電機と電力会社の送電線との系統連係シ
ステムのブロック図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係る系統連係維持装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る電池電圧取出回路
と電流制限回路の具体的回路図である。
と電流制限回路の具体的回路図である。
【図４】従来の風力発電機と電力会社の送電線との系統
連係システムのブロック図である。
連係システムのブロック図である。
【図５】従来の風力発電機と電力会社の送電線との蓄電
池を用いた系統連係システムのブロック図である。
池を用いた系統連係システムのブロック図である。
１１ 風力発電機
１２ 整流器
１３ 系統連係インバータ
１４ 電力会社の送電線
１５ 蓄電池
２０ 充放電制御回路
３０ 電流制限回路
４０ 系統連係維持装置
５０ 主電流回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H078 AA26 BB04 BB11 BB12 BB17
CC01 CC22 CC32 CC73
5G003 AA07 BA01 CA06 CA14 DA06
DA07 GB04 GB06
5H590 AA01 AA02 AB01 AB02 AB04
AB05 CA14 CC01 CD01 CD03
CE01 CE05 EA07 EA14 EB02
EB14 FA08 FB01 FC14 FC17
FC22 FC23 GA04 HA02 HA04
Claims (4)
- 【請求項１】 風力発電機の発電電力を充電し、充電し
た電力を系統連係インバータへ放電する蓄電池と、蓄電
池の放電回路に接続した電流制限回路と、蓄電池の充電
及び放電を制御し、電流制限回路を制御する充放電制御
回路とを備えていることを特徴とする系統連係維持装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の系統連係維持装置にお
いて、充放電制御回路は、蓄電池の充電完了を検出して
放電指令信号を発生する回路と、蓄電池の放電完了を検
出して充電指令信号を発生する回路と、放電指令信号及
び充電指令信号を受けて電流制限回路を制御する充放電
電流制御回路とを備えていることを特徴とする系統連係
維持装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の系統連係維持装置にお
いて、充放電電流制御回路は、放電指令信号により電流
制限回路を開き、充電指令信号により電流制限回路を閉
じ、電流制限回路の放電電流の大きさを制御することを
特徴とする系統連係維持装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の系統連係維持装置にお
いて、電流制限回路の放電電流の大きさは、放電電流設
定回路によって設定することを特徴とする系統連係維持
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045366A JP2003250227A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 系統連係維持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045366A JP2003250227A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 系統連係維持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003250227A true JP2003250227A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28659278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002045366A Pending JP2003250227A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 系統連係維持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003250227A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005130650A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた風力発電装置 |
| WO2010079745A1 (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-15 | 新神戸電機株式会社 | 風力発電用蓄電池制御システム及びその制御方法 |
| WO2013114697A1 (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 蓄電システム、二次電池パックの制御方法及び二次電池パック |
| WO2013179345A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 三洋電機株式会社 | 制御装置 |
| CN103887867A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 国网节能服务有限公司 | 利用高速公路风能为用电设施提供电力的方法 |
-
2002
- 2002-02-21 JP JP2002045366A patent/JP2003250227A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005130650A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた風力発電装置 |
| EP2386754A4 (en) * | 2009-01-07 | 2014-02-26 | Shin Kobe Electric Machinery | WIND POWER GENERATION ACCUMULATOR CONTROL SYSTEM AND CORRESPONDING CONTROL METHOD |
| JP2010159661A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 風力発電用蓄電池制御システム及びその制御方法 |
| EP2386754A1 (en) * | 2009-01-07 | 2011-11-16 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | System for control of wind power electricity generation accumulator and method of control thereof |
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| US9124135B2 (en) | 2009-01-07 | 2015-09-01 | Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. | System for control of wind power generation storage battery and method of control thereof |
| WO2013114697A1 (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 蓄電システム、二次電池パックの制御方法及び二次電池パック |
| CN104054232A (zh) * | 2012-01-30 | 2014-09-17 | Nec能源元器件株式会社 | 用于控制蓄电池组的电力存储系统、方法以及蓄电池组 |
| JPWO2013114697A1 (ja) * | 2012-01-30 | 2015-05-11 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 蓄電システム、二次電池パックの制御方法及び二次電池パック |
| US9461484B2 (en) | 2012-01-30 | 2016-10-04 | Nec Energy Devices, Ltd. | Electricity storage system, method for controlling secondary battery packs, and secondary battery pack |
| WO2013179345A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 三洋電機株式会社 | 制御装置 |
| JPWO2013179345A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2016-01-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 制御装置 |
| CN103887867A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-06-25 | 国网节能服务有限公司 | 利用高速公路风能为用电设施提供电力的方法 |
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