JP2003324848A - Method and system for maintaining parallel operation - Google Patents

Method and system for maintaining parallel operation

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JP2003324848A
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吉原英夫
Hiroshi Inoue
博 井上
Hideki Fukano
深野英希
Yuki Iwata
岩田悠紀
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SHOWA DENGYOSHA KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and economically realize stable parallel operation with a parallel operation inverter without the use of a storage battery, in a parallel operation system of a wind generator and a power transmission line. <P>SOLUTION: A parallel operation maintaining system 16 is connected parallel to a parallel operation inverter 14. The parallel operation maintaining system 16 converts an AC power of a power transmission line 15 into a DC power by an AC-DC conversion means, comprising a rectification/smoothing circuit of the parallel operation maintaining system 16 and an insulation type DC/DC convertor, and supplies it to the parallel operation inverter 14 for maintaining parallel operation. The parallel operation maintaining system 16 starts operation of the insulating type DC/DC convertor, if the wind speed of a wind meter 17 is higher than a prescribed value, while stops operation if lower than it. A brake circuit release circuit 13 shuts the output of a rectifier 12, while the insulating type DC/DC convertor is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、風力発電機と送
電線の系統連係システムにおける系統連係維持装置と系
統連係維持方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system linkage maintenance device and a system linkage maintenance method in a system linkage system of a wind power generator and a transmission line.

【0002】[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、風力発電機と送電線
との系統連係を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally small wind power generators (for example, several tens of k)
(W or less) when supplying the generated power to the power transmission line of the power company, in order to prevent the power transmission of the power company from being hindered by fluctuations in the power generation voltage of the wind power generator, etc. Connecting an inverter to connect the wind power generator and the power transmission line.

【0003】図3は、従来の風力発電機と送電線の系統
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の交流
発電電力は、整流器2により直流電力に変換され、系統
連係インバータ3に供給される。系統連係インバータ3
は、直流電力を交流電力に変換して、電力会社の送電に
支障が起きないように調節して、送電線4へ供給する。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional system for linking a wind power generator and a power transmission line. Since the wind power generator 1 normally uses a three-phase AC generator, the AC power generated by the wind power generator 1 is converted into DC power by the rectifier 2 and supplied to the grid interconnection inverter 3. System linkage inverter 3
Converts DC power into AC power, adjusts it so as not to hinder power transmission by the power company, and supplies the power to the power transmission line 4.

【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。また系統連係中に、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、直ちには系統連係を再開しない。
The grid-connected inverter 3 is generally replaced by one for solar power generation. However, the generated voltage of the solar power generator fluctuates little, whereas the generated voltage of the wind power generator fluctuates significantly, so the grid-connected inverter for solar power generation is not sufficient as a grid-connected inverter for wind power generators. Met. For example, the grid-coupling inverter 3 allows the grid-coupling for about 5 minutes in anticipation of safety even when the generated voltage of the wind power generator 1 reaches a predetermined value (for example, the output voltage of the rectifier 2 is 130V DC) at the start of the grid-cooperation. Designed not to start. Further, during the grid connection, the wind power disappears and the power generation voltage of the wind power generator 1 becomes equal to or lower than a predetermined value. Once the power grid connection is stopped, even if the wind is generated and the power generation voltage becomes equal to or higher than the predetermined value again, the grid connection is stopped. It takes time to decide whether or not to start, and the grid connection is not restarted immediately.

【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、回転数が急上昇して発電電圧が高くなり、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。
Since the wind power generator 1 is in a no-load state for the 5 minutes and during the judgment as to whether or not to restart the grid connection, the rotation speed rapidly increases and the power generation voltage becomes high. There is a risk that the diode, capacitor, or the diode, capacitor, etc. of the grid-connected inverter will be damaged.

【0006】この不都合を解消する方法として、図4の
系統連係システムが考えられる。図4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Sを閉じて一気に系統連
係インバータ3へ放電する。このように、図4の系統連
係システムは、風力発電機1の電力を一旦蓄電池5に蓄
え、その蓄電池5の電力によって系統連係インバータ3
の系統連係を維持している。
As a method of eliminating this inconvenience, the system linkage system of FIG. 4 can be considered. In the system linkage system of FIG. 4, the storage battery 5 is connected to the output of the rectifier 2 via the diode D and the charging / discharging control circuit 6, and the storage battery 5 is once charged with the power of the rectifier 2 so that the charging voltage becomes a predetermined value or more. Then, the charging / discharging control circuit 6 closes the switch S to discharge the system-linked inverter 3 at once. As described above, the system linkage system of FIG. 4 temporarily stores the power of the wind power generator 1 in the storage battery 5, and the power of the storage battery 5 causes the system linkage inverter 3 to operate.
Maintain the system linkage of.

【0007】図4の系統連係システムは、図3の不都合
を解消できるが、蓄電池5は、充放電を繰返すため寿命
が短く、短期間で交換する必要がある。例えば、風力発
電機1の発電電力2kW、整流器2の出力電圧200V
で、蓄電池5の蓄電容量40Ah(1個12Vの蓄電池
を15個直列に接続)、充電電流10Aである場合、風
力発電機1がフル稼動すると、蓄電池5の充電時間は約
4時間、放電時間は約2時間になる。蓄電池5の寿命
は、放電回数300回程度であるから、この例の場合、
蓄電池5は、1年程度で交換する必要がある。そのた
め、図4の場合には、蓄電池のコストが高く、かつ蓄電
池等のメンテナンスの作業や経費の負担が大きく、蓄電
池等の建設費も高くなる。
The system linkage system of FIG. 4 can eliminate the disadvantage of FIG. 3, but the storage battery 5 has a short life because it is repeatedly charged and discharged, and needs to be replaced in a short period of time. For example, the generated power of the wind power generator 1 is 2 kW, the output voltage of the rectifier 2 is 200 V
When the storage capacity of the storage battery 5 is 40 Ah (15 storage batteries of 12 V each are connected in series) and the charging current is 10 A, when the wind power generator 1 is fully operated, the charging time of the storage battery 5 is about 4 hours and the discharging time is about 4 hours. Will be about 2 hours. Since the life of the storage battery 5 is about 300 discharges, in the case of this example,
The storage battery 5 needs to be replaced in about one year. Therefore, in the case of FIG. 4, the cost of the storage battery is high, the burden of maintenance work and expenses of the storage battery and the like is large, and the construction cost of the storage battery and the like is also high.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、前記した
図3及び図4の問題点に鑑み、蓄電池を使用せずに、系
統連係インバータの安定した系統連係を維持することが
でき、かつメンテナンスや建設の費用が安く、メンテナ
ンスも容易な系統連係維持装置と系統連係維持方法を提
供することを目的とする。
In view of the problems of FIGS. 3 and 4 described above, the present invention makes it possible to maintain stable system linkage of the system linkage inverter without using a storage battery and to perform maintenance. It is an object of the present invention to provide a system interconnection maintenance device and a system interconnection maintenance method that are low in construction cost and easy in maintenance.

【0009】[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、風力発電機と送電線の系統連係システムの系統
連係維持装置であって、送電線の交流電力を交流直流変
換手段によって直流電力に変換し、その直流電力を系統
連係インバータへ給電することを特徴とする。本願発明
の系統連係維持装置は、前記の系統連係維持装置におい
て、交流直流変換手段は、整流・平滑回路と絶縁型のD
C/DCコンバータとからなることを特徴とする。本願
発明の系統連係維持装置は、記載第2の系統連係維持装
置において、絶縁型のDC/DCコンバータは、風速計
の風速が所定値より大きくなると系統連係インバータへ
の給電を開始し、風速計の風速が所定値より小さくなる
と系統連係インバータへの給電を停止することを特徴と
する。
A system linkage maintenance device of the present invention is a system linkage maintenance device for a system linkage system of a wind power generator and a transmission line, in which AC power of the transmission line is converted to DC power by AC / DC conversion means. It is characterized in that the DC power is converted into power and the DC power is fed to the grid-connected inverter. The system linkage maintaining apparatus of the present invention is the above system linkage maintaining apparatus, wherein the AC / DC converting means is a rectifying / smoothing circuit and an insulation type D.
It is characterized by comprising a C / DC converter. The system linkage maintaining device of the present invention is the second system linkage maintaining device, wherein the insulation type DC / DC converter starts power supply to the system linkage inverter when the wind speed of the anemometer exceeds a predetermined value, and the anemometer. The power supply to the grid-connected inverter is stopped when the wind speed becomes lower than a predetermined value.

【0010】本願発明の系統連係維持方法は、風力発電
機と送電線の系統連係システムの系統連係維持方法であ
って、送電線の交流電力を交流直流変換手段によって直
流電力に変換し、その直流電力を系統連係インバータへ
給電することを特徴とする。本願発明の系統連係維持方
法は、前記の系統連係維持方法において、交流直流変換
手段は、整流・平滑回路と絶縁型のDC/DCコンバー
タとからなることを特徴とする。本願発明の系統連係維
持方法は、前記第2の系統連係維持方法において、絶縁
型のDC/DCコンバータは、風速計の風速が所定値よ
り大きくなると系統連係インバータへの給電を開始し、
風速計の風速が所定値より小さくなると系統連係インバ
ータへの給電を停止することを特徴とする。
A grid connection maintaining method of the present invention is a grid link maintaining method for a grid linking system of a wind power generator and a transmission line, wherein AC power of a transmission line is converted into DC power by an AC / DC converting means, and the DC It is characterized in that power is supplied to the grid-connected inverter. The system linkage maintaining method of the present invention is characterized in that, in the system linkage maintaining method, the AC / DC converting means includes a rectifying / smoothing circuit and an insulation type DC / DC converter. The system linkage maintaining method of the present invention is the second system linkage maintaining method, wherein the insulation type DC / DC converter starts feeding power to the system linkage inverter when the wind speed of the anemometer exceeds a predetermined value.
When the wind speed of the anemometer becomes smaller than a predetermined value, the power supply to the system linkage inverter is stopped.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1、図2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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are used for the common parts in each drawing.

【0012】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、風力発電機と送電線の系統連係
システムの概略図である。図1において、11は3相交
流風力発電機、12は整流器、13はブレーキ回路・切
り離し回路、14は系統連係インバータ、15は電力会
社の送電線、16は系統連係維持装置、17は風速計で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of a system linkage system of a wind power generator and a transmission line using a system linkage maintenance device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a three-phase AC wind power generator, 12 is a rectifier, 13 is a brake circuit / disconnecting circuit, 14 is a grid connection inverter, 15 is a power company transmission line, 16 is a grid connection maintenance device, and 17 is an anemometer. Is.

【0013】風力発電機11の出力は、整流器12によ
って直流電力に変換され、ブレーキ回路・切り離し回路
13、ダイオードD1を介して系統連係インバータ14
へ供給する。系統連係インバータ14は、直流電力を交
流電力に変換して送電線15へ供給する。
The output of the wind power generator 11 is converted into DC power by the rectifier 12, and the system linkage inverter 14 is provided via the brake circuit / disconnection circuit 13 and the diode D1.
Supply to. The grid interconnection inverter 14 converts DC power into AC power and supplies the AC power to the power transmission line 15.

【0014】一方系統連係維持装置16は、系統連係イ
ンバータ14に並列に接続し、後述する整流・平滑回路
と絶縁型のDC/DCコンバーからなる交流直流変換手
段によって送電線15の交流電力を直流電力に変換し
て、系統連係インバータ14へ供給する。系統連係イン
バータ14は、系統連係維持装置16から供給される直
流電力によって系統連係を維持するから、従来のように
系統連係維持用の蓄電池を設ける必要がない。なお交流
直流変換手段は、整流器のみで構成することもできる
が、電力の系統連係維持装置16への回り込み等を防止
するには、絶縁型のDC/DCコンバータを用いるのが
望ましい。
On the other hand, the system interconnection maintenance device 16 is connected in parallel to the system interconnection inverter 14 and converts the AC power of the transmission line 15 into DC by AC / DC converting means consisting of a rectifying / smoothing circuit and an insulation type DC / DC converter which will be described later. It is converted into electric power and supplied to the grid interconnection inverter 14. Since the system linkage inverter 14 maintains the system linkage with the DC power supplied from the system linkage maintenance device 16, it is not necessary to provide a storage battery for maintaining the system linkage as in the conventional case. The AC / DC converting means may be composed of only a rectifier, but it is desirable to use an insulating DC / DC converter in order to prevent electric power from flowing into the system linkage maintaining device 16.

【0015】系統連係維持装置16は、風力発電機11
に併設した風速計17によって風速を計測し、風速が所
定値より大きくなるとDC/DCコンバータの運転を開
始し、所定値より小さくなるとDC/DCコンバータの
運転を停止する。即ち系統連係維持装置16は、風速が
所定値より小さくなり、風力発電機11が停止している
ときは、DC/DCコンバータの運転を停止し、系統連
係インバータ14の系統連係を停止する。
The system linkage maintenance device 16 is used for the wind power generator 11
The wind speed is measured by the anemometer 17 attached to the. When the wind speed becomes higher than a predetermined value, the operation of the DC / DC converter is started, and when it becomes lower than the predetermined value, the operation of the DC / DC converter is stopped. That is, when the wind speed becomes lower than the predetermined value and the wind power generator 11 is stopped, the system linkage maintaining device 16 stops the operation of the DC / DC converter and stops the system linkage of the system linkage inverter 14.

【0016】なお風力発電機11が停止している間も、
DC/DCコンバータを運転して、系統連係インバータ
14の系統連係を維持することもできるが、その間送電
線15の電力を消費するから、風力発電機11が停止し
ている間は、DC/DCコンバータの運転を停止する方
が経済的である。もっともこの場合、送電線15から得
た系統連係用直流電力の大部分は、系統連係インバータ
14を介して再び送電線15へ戻されるから、その直流
電力の全てがDC/DCコンバータや系統連係インバー
タ14によって消費されることはない。したがって風力
発電機11が停止している間、DC/DCコンバータの
運転を停止させるか或いは停止させずに連続して運転す
るかは、風力発電機11を設置する環境により、例えば
無風時間の長さや無風の発生頻度を考慮して決めればよ
い。
While the wind power generator 11 is stopped,
The DC / DC converter can be operated to maintain the system linkage of the system linkage inverter 14, but since the power of the transmission line 15 is consumed during that period, the DC / DC is maintained while the wind power generator 11 is stopped. It is more economical to shut down the converter. However, in this case, most of the DC power for grid interconnection obtained from the power transmission line 15 is returned to the power transmission line 15 again via the grid interconnection inverter 14, so that all of the DC power is a DC / DC converter or a grid interconnection inverter. Not consumed by 14. Therefore, while the wind power generator 11 is stopped, whether to stop the operation of the DC / DC converter or to continuously operate the DC / DC converter depends on the environment in which the wind power generator 11 is installed. It may be decided in consideration of the frequency of occurrence of pods.

【0017】系統連係維持装置16は、風力発電機11
の発電電圧がDC/DCコンバータの出力電圧よりもは
るかに高くなったとき、或いはDC/DCコンバータが
運転を停止している間、ブレーキ回路・切り離し回路1
3を制御して、整流器12の出力を遮断する。例えば、
ブレーキ回路・切り離し回路13のスイッチS1を閉
じ、スイッチS2,S3を開く。なお風力発電機11
は、機械的ブレーキにより停止させることもでき、その
場合には機械的ブレーキを駆動するブレーキ回路を設け
ることもできる。ダイオードD1は、逆流防止用ダイオ
ードで、系統連係維持装置16の出力電力が整流器12
側へ逆流するのを防止している。
The system linkage maintaining device 16 is used for the wind power generator 11
Of the brake circuit / disconnection circuit 1 when the generated voltage of the DC / DC converter becomes much higher than the output voltage of the DC / DC converter, or while the DC / DC converter stops operating.
3 is controlled to cut off the output of the rectifier 12. For example,
The switch S1 of the brake circuit / separation circuit 13 is closed, and the switches S2 and S3 are opened. Wind generator 11
Can also be stopped by a mechanical brake, in which case a brake circuit can be provided to drive the mechanical brake. The diode D1 is a diode for preventing backflow, and the output power of the system linkage maintaining device 16 is the rectifier 12.
Prevents backflow to the side.

【0018】図2は、本願発明の実施の形態に係る系統
連係維持装置16の構成図である。図2において、21
は、風力発電機11の発電電圧を検出する発電電圧検出
回路、22は、DC/DCコンバータ24の出力電流を
検出する電流検出回路、23は、DC/DCコンバータ
24の出力電圧を検出する電圧検出回路、24は、直流
入力電圧を所定の直流出力電圧に変換する絶縁型のDC
/DCコンバータ、25は、送電線15の交流電力を直
流電力に変換する整流・平滑回路、26は、風速計1
7、発電電圧検出回路21、電流検出回路22及び電圧
検出回路23のアナログ信号をデジタル信号に変換する
A/Dコンバータ、27は、A/Dコンバータ26の信
号と設定回路29の設定値を比較して制御信号を発生す
る演算制御回路、28は、演算制御回路27の制御信号
に対応するパルス幅のPWM信号を発生するPWM発生
回路、29は、DC/DCコンバータ24の給電電圧、
給電電流、給電開始風速、給電継続時間等を設定する設
定回路である。
FIG. 2 is a configuration diagram of the system linkage maintaining device 16 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 21
Is a power generation voltage detection circuit that detects the power generation voltage of the wind power generator 11, 22 is a current detection circuit that detects the output current of the DC / DC converter 24, and 23 is a voltage that detects the output voltage of the DC / DC converter 24 The detection circuit 24 is an isolated DC that converts a DC input voltage into a predetermined DC output voltage.
/ DC converter, 25 is a rectifying / smoothing circuit for converting AC power of the transmission line 15 into DC power, and 26 is an anemometer 1
7, A / D converter that converts the analog signals of the generated voltage detection circuit 21, the current detection circuit 22 and the voltage detection circuit 23 into digital signals, 27 compares the signal of the A / D converter 26 with the set value of the setting circuit 29 An operation control circuit for generating a control signal, 28 is a PWM generation circuit for generating a PWM signal having a pulse width corresponding to the control signal of the operation control circuit 27, 29 is a power supply voltage of the DC / DC converter 24,
It is a setting circuit for setting a power supply current, a power supply start wind speed, a power supply duration time, and the like.

【0019】整流・平滑回路24及び絶縁型のDC/D
Cコンバータ25は、系統連係維持装置16の交流直流
変換手段を構成している。またA/Dコンバータ26、
演算制御回路27、PWM発生回路28等は、CPUと
一体的に構成し、外部から設定値を入力するように構成
したものを使用できる。
Rectifying / smoothing circuit 24 and insulation type DC / D
The C converter 25 constitutes an AC / DC converting means of the system linkage maintaining device 16. In addition, the A / D converter 26,
The arithmetic control circuit 27, the PWM generation circuit 28 and the like may be configured integrally with the CPU and configured to input a set value from the outside.

【0020】整流・平滑回路28は、送電線15の交流
電圧(100V又は200V)を直流に変換してDC/
DCコンバータ24へ供給する。DC/DCコンバータ
24は、整流・平滑回路25から供給される直流電圧
を、所定値の直流電圧に変換して、系統連係インバータ
14へ供給する。
The rectifying / smoothing circuit 28 converts the AC voltage (100 V or 200 V) of the power transmission line 15 into a DC voltage and converts it into DC /
Supply to the DC converter 24. The DC / DC converter 24 converts the DC voltage supplied from the rectifying / smoothing circuit 25 into a DC voltage having a predetermined value, and supplies the DC voltage to the system linkage inverter 14.

【0021】DC/DCコンバータ24は、PWM発生
回路28のPWM信号によって制御され、系統連係イン
バータ14への給電開始、給電停止、或いは所定値の給
電電圧や給電電流の発生等の機能を有する。
The DC / DC converter 24 is controlled by the PWM signal of the PWM generating circuit 28, and has a function of starting power supply to the grid-linkage inverter 14, stopping power supply, or generating a power supply voltage or power supply current of a predetermined value.

【0022】そこでDC/DCコンバータ24の給電開
始、給電停止、給電電圧や給電電流の発生等について説
明する。A/Dコンバータ26は、風速計17、発電電
圧検出回路21、電流検出回路22及び電圧検出回路2
3の出力を受信すると、それらの出力をデジタル信号に
変換して、演算制御回路27へ送出する。演算制御回路
27は、そのデジタル信号と設定回路29に設定された
給電開始風速、給電電圧、給電電流等と比較して制御信
号を発生し、PWM発生回路28へ送出する。PWM発
生回路28は、その制御信号に対応するパルス幅のPW
M信号を発生してDC/DCコンバータ24へ送出す
る。DC/DCコンバータ24は、停止状態にあると
き、PWM信号を受信すると運転を開始し、PWM信号
が停止すると運転を停止する。
Then, the start / stop of power supply of the DC / DC converter 24, the generation of power supply voltage and power supply current, etc. will be described. The A / D converter 26 includes an anemometer 17, a generated voltage detection circuit 21, a current detection circuit 22, and a voltage detection circuit 2.
When receiving the outputs of No. 3, the outputs are converted into digital signals and sent to the arithmetic control circuit 27. The arithmetic control circuit 27 compares the digital signal with the power supply start wind speed, the power supply voltage, the power supply current, etc. set in the setting circuit 29 to generate a control signal and sends it to the PWM generation circuit 28. The PWM generation circuit 28 has a pulse width PW corresponding to the control signal.
The M signal is generated and sent to the DC / DC converter 24. When the DC / DC converter 24 is in the stopped state, it starts the operation when it receives the PWM signal, and stops the operation when the PWM signal stops.

【0023】次に風速計17について説明する。演算制
御回路27は、風速計17の風速と設定回路29に設定
された給電開始風速とを比較し、風速計17の風速が、
その設定された給電開始風速(例えば2.5m/s)よ
り大きいときは、給電開始信号をPWM発生回路28へ
送出する。また風速計17の風速が、その設定された給
電開始風速より小さくなると、演算制御回路27は、給
電停止信号をPWM発生回路28へ送出する。PWM発
生回路28は、給電停止信号を受信すると、PWM信号
の送出を停止する。PWM信号が停止すると、DC/D
Cコンバータ24は、給電を停止する。DC/DCコン
バータ24が給電を停止する際、演算制御回路27は、
設定回路29によって設定された給電継続時間経過後、
例えば10分後に給電停止信号をPWM発生回路28へ
送出する。この10分の間に風速計17の風速が設定値
よりも大きくなると、DC/DCコンバータ24は、給
電を停止せずに継続する。
Next, the anemometer 17 will be described. The arithmetic control circuit 27 compares the wind speed of the anemometer 17 with the power feeding start wind speed set in the setting circuit 29, and the wind speed of the anemometer 17 is
When it is higher than the set power supply start wind speed (for example, 2.5 m / s), the power supply start signal is sent to the PWM generation circuit 28. When the wind speed of the anemometer 17 becomes lower than the set power supply start wind speed, the arithmetic control circuit 27 sends a power supply stop signal to the PWM generation circuit 28. Upon receiving the power supply stop signal, the PWM generation circuit 28 stops sending the PWM signal. When the PWM signal stops, DC / D
The C converter 24 stops power supply. When the DC / DC converter 24 stops the power supply, the arithmetic control circuit 27
After the power supply continuation time set by the setting circuit 29 has elapsed,
For example, after 10 minutes, the power supply stop signal is sent to the PWM generation circuit 28. When the wind speed of the anemometer 17 becomes higher than the set value during the 10 minutes, the DC / DC converter 24 continues without stopping the power supply.

【0024】演算制御回路27の給電開始信号は、ブレ
ーキ回路・切り離し回路13にも送られ、ブレーキ回路
・切り離し回路13のスイッチS1を開き、スイッチS
2,S3を閉じて、整流器12を系統連係インバータ1
4へ接続する。また演算制御回路27の給電停止信号
は、ブレーキ回路・切り離し回路13にも送られ、スイ
ッチS1を閉じ、スイッチS2,S3を開いて、整流器
12の出力を遮断する。
The power supply start signal of the arithmetic control circuit 27 is also sent to the brake circuit / separation circuit 13, the switch S1 of the brake circuit / separation circuit 13 is opened, and the switch S
2, S3 is closed, and the rectifier 12 is connected to the grid-connected inverter 1
Connect to 4. Further, the power supply stop signal of the arithmetic control circuit 27 is also sent to the brake circuit / disconnection circuit 13 to close the switch S1 and open the switches S2 and S3 to cut off the output of the rectifier 12.

【0025】DC/DCコンバータ24は、演算制御回
路27の給電開始信号により給電を開始して、系統連係
インバータ14へ給電を開始する。この給電開始によ
り、系統連係インバータ14は、系統連係を開始する。
系統連係インバータ14は、系統連係を開始する際、風
力発電機11の発電量が大きい程素早く系統連係状態へ
移行する特性を有するため、DC/DCコンバータ24
は、系統連係開始時に大きな出力(例えばDC200
V、DC5A)を発生し、系統連係開始後は、その系統
連係維持に必要な最小限の出力(例えばDC150V、
DC0.5A)に切り替える。
The DC / DC converter 24 starts power supply in response to the power supply start signal from the arithmetic control circuit 27, and starts power supply to the system linkage inverter 14. With the start of this power feeding, the system linkage inverter 14 starts system linkage.
Since the grid-coupling inverter 14 has the characteristic that, when the grid-coupling is started, the grid-coupling inverter 14 shifts to the grid-coupling state more quickly as the power generation amount of the wind power generator 11 is larger.
Has a large output (eg DC200
V, DC5A), and after the grid connection is started, the minimum output required for maintaining the grid connection (for example, DC150V,
Switch to DC 0.5A).

【0026】この切り替えの制御は、演算制御回路27
が行う。演算制御回路27は、電流検出回路22と電圧
検出回路23の検出値を、設定回路29に設定された給
電電圧や給電電流と比較し、系統連係インバータ14が
系統連係状態へ移行したことを確認して行う。
The switching control is performed by the arithmetic control circuit 27.
Do. The arithmetic control circuit 27 compares the detection values of the current detection circuit 22 and the voltage detection circuit 23 with the power supply voltage and the power supply current set in the setting circuit 29, and confirms that the system-linked inverter 14 has transitioned to the system-linked state. Then do.

【0027】次に発電電圧検出回路21について説明す
る。演算制御回路27は、発電電圧検出回路21によっ
て検出された風力発電機11の発電電圧が、DC/DC
コンバータ24の系統連係中の給電電圧よりはるかに高
くなった場合(例えば350V)には、ブレーキ回路・
切り離し回路13へ制御信号を送出する。ブレーキ回路
・切り離し回路13は、スイッチS1を閉じ、スイッチ
S2,S3を開いて整流器12の出力を遮断する。
Next, the generated voltage detecting circuit 21 will be described. The calculation control circuit 27 determines that the power generation voltage of the wind power generator 11 detected by the power generation voltage detection circuit 21 is DC / DC.
If the power supply voltage becomes much higher than the power supply voltage of the converter 24 (for example, 350 V), the brake circuit
A control signal is sent to the disconnecting circuit 13. The brake circuit / disconnection circuit 13 closes the switch S1 and opens the switches S2 and S3 to cut off the output of the rectifier 12.

【0028】ダイオードD2は、風力発電機11の発電
電圧が高くなって、風力発電機11の出力がDC/DC
コンバータ24側へ流れ込むのを防止する。またコンデ
ンサーC1は、系統連係インバータ14が停止している
とき、急に風が発生してDC/DCコンバータ24が運
転を開始した場合、系統連係インバータ14が運転を開
始するまでの間(例えば数秒〜数十秒)、風力発電機1
1が発生する電力を蓄電して、風力発電機11が無負荷
状態になって発電電圧が急上昇するのを防止する。コン
デンサーC1に蓄電した電力は、系統連係インバータ1
4が運転を開始すると、系統連係インバータ14へ供給
される。
In the diode D2, the power generation voltage of the wind power generator 11 becomes high and the output of the wind power generator 11 becomes DC / DC.
It is prevented from flowing into the converter 24 side. Further, when the DC / DC converter 24 starts to operate when the grid-linked inverter 14 is stopped and the DC / DC converter 24 starts to operate, the capacitor C1 waits until the grid-linked inverter 14 starts to operate (for example, several seconds). ~ Tens of seconds), wind power generator 1
The electric power generated by No. 1 is stored, and the wind power generator 11 is prevented from being in a no-load state and the generated voltage suddenly rising. The electric power stored in the capacitor C1 is supplied to the grid-connected inverter 1
When No. 4 starts operating, it is supplied to the grid interconnection inverter 14.

【0029】[0029]

【発明の効果】本願発明は、系統連係インバータの系統
連係の維持に必要な電力を、交流直流変換手段によって
送電線の電力から発生するため、従来の高価な蓄電池が
必要でない。また本願発明は、蓄電池を使用しないか
ら、系統連係維持装置の寿命が長く、構成が簡単で、設
置スペースが小さくなり、かつメンテナンスの作業負担
が小さくなる。また本願発明は、蓄電池を使用しないか
ら、系統連係維持装置のメンテナンスや建設の費用が小
さくなる。
According to the present invention, the electric power necessary for maintaining the system cooperation of the system cooperation inverter is generated from the power of the transmission line by the AC / DC converting means, and thus the conventional expensive storage battery is not required. Further, according to the present invention, since the storage battery is not used, the life of the system linkage maintenance device is long, the configuration is simple, the installation space is small, and the maintenance work load is small. Further, according to the present invention, since the storage battery is not used, maintenance and construction costs of the system linkage maintaining device are reduced.

【0030】本願発明は、系統連係維持装置の交流直流
変換手段に絶縁型のDC/DCコンバータを使用するか
ら、電力が系統連係インバータ側から系統連係維持装置
側へ回り込むのを防止できる。本願発明は、風力発電機
が停止しているとき、DC/DCコンバータ24の給電
を停止して系統連係を停止するから、系統連係用電力を
節約できる。
According to the present invention, since the insulation type DC / DC converter is used as the AC / DC converting means of the system linkage maintaining device, it is possible to prevent electric power from flowing from the system linkage inverter side to the system linkage maintaining device side. According to the present invention, when the wind power generator is stopped, the power supply to the DC / DC converter 24 is stopped to stop the grid connection, so that the grid link power can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】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、風力発電機と送電線の系統連係システムの概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a system linkage system of a wind power generator and a transmission line, which uses a system linkage maintenance device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の実施の形態に係る系統連係維持装置
の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a system linkage maintenance device according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来の風力発電機と送電線の系統連係システム
のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional wind power generator-power transmission line system linkage system.

【図4】従来の風力発電機と送電線の系統連係システム
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional system for linking a wind power generator and a transmission line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 風力発電機 12 整流器 13 ブレーキ回路・切り離し回路 14 系統連係インバータ 15 送電線 16 系統連係維持装置 17 風速計 21 発電電圧検出回路 22 電流検出回路 23 電圧検出回路 24 絶縁型DC/DCコンバータ 25 整流・平滑回路 26 A/Dコンバータ 27 演算制御回路 28 PWM発生回路 29 設定回路 11 wind power generator 12 Rectifier 13 Brake circuit / separation circuit 14 grid-connected inverter 15 power lines 16 system linkage maintenance device 17 Anemometer 21 Generation voltage detection circuit 22 Current detection circuit 23 Voltage detection circuit 24 Isolated DC / DC converter 25 Rectification / Smoothing circuit 26 A / D converter 27 Arithmetic control circuit 28 PWM generation circuit 29 Setting circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 9/00 H02P 9/00 F (72)発明者 岩田悠紀 千葉県東金市宿696−3 Fターム(参考) 3H078 AA26 CC22 CC52 CC72 5G066 HA30 HB02 HB05 5H590 AA08 CA14 CD01 CD03 CD10 CE01 FA08 FB01 GA02 GA04 HA02 HA04 HA11 JA02 JB04 5H730 AA13 AS00 AS01 BB21 CC01 EE02 EE07 FD01 FD21 FD31 FD61 FG01 FG05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H02P 9/00 H02P 9/00 F (72) Inventor Yuki Iwata Togane-shi, Chiba 696-3 F term ( Reference) 3H078 AA26 CC22 CC52 CC72 5G066 HA30 HB02 HB05 5H590 AA08 CA14 CD01 CD03 CD10 CE01 FA08 FB01 GA02 GA04 HA02 HA04 HA11 JA02 JB04 5H730 AA13 AS00 AS01 BB21 CC01 EE02 EE07 FD01 FD21 FD31 FD05 FD61 FD61FD05FD61

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 風力発電機と送電線の系統連係システム
の系統連係維持装置であって、送電線の交流電力を交流
直流変換手段によって直流電力に変換し、その直流電力
を系統連係インバータへ給電することを特徴とする系統
連係維持装置。
1. A system interconnection maintenance device for a system interconnection system of a wind power generator and a transmission line, wherein AC power of a transmission line is converted into DC power by AC / DC converting means, and the DC power is supplied to a system interconnection inverter. A system linkage maintenance device characterized by:
【請求項2】 請求項1に記載の系統連係維持装置にお
いて、交流直流変換手段は、整流・平滑回路と絶縁型の
DC/DCコンバータとからなることを特徴とする系統
連係維持装置。
2. The system linkage maintaining device according to claim 1, wherein the AC / DC converting means includes a rectifying / smoothing circuit and an insulating DC / DC converter.
【請求項3】 請求項2に記載の系統連係維持装置にお
いて、絶縁型のDC/DCコンバータは、風速計の風速
が所定値より大きくなると系統連係インバータへの給電
を開始し、風速計の風速が所定値より小さくなると系統
連係インバータへの給電を停止することを特徴とする系
統連係維持装置。
3. The system linkage maintaining device according to claim 2, wherein the insulation type DC / DC converter starts supplying power to the system linkage inverter when the wind speed of the anemometer exceeds a predetermined value, and the wind speed of the anemometer is measured. Is less than a predetermined value, power supply to the grid connection inverter is stopped.
【請求項4】 風力発電機と送電線の系統連係システム
の系統連係維持方法であって、送電線の交流電力を交流
直流変換手段によって直流電力に変換し、その直流電力
を系統連係インバータへ給電することを特徴とする系統
連係維持方法。
4. A method for maintaining system linkage of a system for linking a wind power generator and a power transmission line, wherein AC power of a power transmission line is converted to DC power by AC / DC converting means, and the DC power is supplied to a system linkage inverter. A method for maintaining system interconnection characterized by:
【請求項5】 請求項4に記載の系統連係維持方法にお
いて、交流直流変換手段は、整流・平滑回路と絶縁型の
DC/DCコンバータとからなることを特徴とする系統
連係維持方法。
5. The system linkage maintaining method according to claim 4, wherein the AC / DC converting means comprises a rectifying / smoothing circuit and an insulating DC / DC converter.
【請求項6】 請求項5に記載の系統連係維持装置にお
いて、絶縁型のDC/DCコンバータは、風速計の風速
が所定値より大きくなると系統連係インバータへの給電
を開始し、風速計の風速が所定値より小さくなると系統
連係インバータへの給電を停止することを特徴とする系
統連係維持方法。
6. The system linkage maintenance device according to claim 5, wherein the insulated DC / DC converter starts power supply to the system linkage inverter when the wind speed of the anemometer exceeds a predetermined value, and the wind speed of the anemometer is measured. Is less than a predetermined value, the system linkage maintaining method is characterized in that power supply to the system linkage inverter is stopped.
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