JP2008011588A - 風力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低風速時の回転アシスト機能を有する風力発電装置では、発電電力を制御する半導体回路と回転補助電力を制御する半導体回路は、同一のスイッチング素子と一対のフリーホイールダイオードを利用している。この半導体は定格電力を発電していた際の発電機電圧を考慮した耐圧設計が必要となり、低風速時の回転補助の際の電力変換損失が増加し、パッケージが大きくなるという課題があり、低損失かつ小型の回路で回転補助と発電電力制御が望まれている。
【解決手段】風力発電装置は、風車1で風を受け発電する風力発電手段としての発電機2と、発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車が回転するように制御する発電電力貯蔵手段3よりも低い耐圧の半導体を利用した回転アシスト制御手段4を備えており、回転アシスト制御時に半導体のオン抵抗あるいは飽和電圧を低くすることができ、アシスト時の損失低減と小型化を図ることができる。
【選択図】図1
【解決手段】風力発電装置は、風車1で風を受け発電する風力発電手段としての発電機2と、発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車が回転するように制御する発電電力貯蔵手段3よりも低い耐圧の半導体を利用した回転アシスト制御手段4を備えており、回転アシスト制御時に半導体のオン抵抗あるいは飽和電圧を低くすることができ、アシスト時の損失低減と小型化を図ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、風力を利用した発電装置に関する。
従来、この種の風力発電装置は、力行運転あるいは回生運転を行ない、発電あるいはモータとして回転させるための一体化した制御装置(双方向チョッパ回路)を利用したものが知られている(例えば特許文献1参照)。
以下、特許文献1における風力発電装置について、図10を参照しながら説明する。
図10に示すように、風力発電装置は、風車6と、回転軸が風車6の回転軸と直接又は間接的に連結される発電機7を備えた風力発電装置において、発電機7が発電機あるいは電動機として使用可能な構成となっており、発電機7と結線された可逆電力変換装置8と、双方向直流チョッパ9と、双方向直流チョッパ9を制御する制御部10と、双方向直流チョッパ9と結線された蓄電池11を備えている。
この構成において、低風速時(回転を始動する風速以下)の場合には、双方向直流チョッパ9から可逆電力変換装置8を通して蓄電池11の電力を供給し、電動機として発電機7を回転駆動、すなわち回転アシストを行なうこととなる。
特許文献1と同様に、低風速時のアシストを行なうか否かは設置当初より考慮した上で装置を製作する必要がある。
さらに、同様の起動アシスト装置を備えた風力発電装置として、双方向昇降圧コンバータを備えたものが知られている(例えば特許文献2参照)。
以下、特許文献2における風力発電装置について、図11を参照しながら説明する。
図11に示すように、風力発電装置は、交流発電機の出力側にインバータ回路12と、インバータ回路12の出力側に双方向昇降圧コンバータ回路13とを備えており、双方向昇降圧コンバータ回路13に双方向の直流電力が流れ、風車が所定の回転数に満たない場合において発電機14は電動機として使用する構成としている。
この構成において、低風速時(回転を始動する風速以下)の場合には、双方向昇降圧コンバータ回路13からインバータ回路12を通して発電機14に回転駆動するための電力を供給し、発電までの時間を短縮化でき、発電効率が向上している。
特許文献1と同様に、低風速時のアシストを行なうか否かは設置当初より考慮した上で装置を製作する必要がある。
また、同様に具体的なアシスト制御方法を示した発電装置として、発電を開始するためのトリガとして発電開始回転数に至るまで力行運転を行なうということも提案されている(例えば特許文献3)。
以下、特許文献3における風力発電装置について、図12を参照しながら説明する。
図12に示すように、風力発電装置は、風車15により駆動させる発電機16をコンバータ17及びインバータ18により構成した発電制御装置19を介して電力系統に接続している。この中で、風速判別器20及び回転数判別器21により風速は発電可能風速であるが、ロータ回転数Nがロータ停止回転数NO≦N≦発電開始回転数NPであると判別されると、出力調整回路22内の出力電流特性と電流検出器CT1で検出されたコンバータ17の出力電流及びロータ回転数Nとに基づいてコンバータ17の出力電流を制御して発電機16の力行運転が開始され、ロータ回転数Nが発電開始回転数NPに上昇すると、発電機16を回生運転に切り換えて発電を開始するように制御している。さらに、発電可能風速においても風車15が起動しない時は、力行運転により強制的にロータを回転させて確実に発電させるように構成されている。
この構成において、低風速時(回転を始動する風速以下)の場合であっても、コンバータ17からインバータ18を通して力行運転することで、ロータの回転数に応じて発電機16すなわち風車15を回転駆動するための電力を供給して、回転起動を行なっている。
本構成においても、特許文献1および2と同様に、低風速時のアシストを行なうか否かは設置当初より考慮した上で装置を製作する必要がある。
特開2004−64806号公報
特開2003−299396号公報
特開平8−322298号公報
このような発電装置では、風車が回転駆動するようにアシストするのは低風速時(例えば風速2.5m/s以下の時)のみである。従って、接続された発電機の駆動電圧は回転駆動するための電圧にしか到達せず、強風時のように高電圧となることはない。よって、風車を回転駆動するための電力制御回路に必要とする耐電圧はそれ程高くなくとも良いが、回転駆動のための回路すなわちインバータ回路と、発電電力を制御するコンバータ回路を同一とすることは耐電圧を同一とすることとなる。これにより回路は簡略化が可能であるが、回転駆動時に耐電圧の高い電子部品を経由して電力供給がなされるため、電力制御回路を通過する途上での損失は大きくなる。これは、耐電圧の高い電子部品すなわち半導体は、飽和電圧が高いあるいはオン抵抗が高いためである。このため、電力制御回路による損失で放熱器が大きくなることが発生するに伴い、発電して蓄電した電力を有効に利用することができないという課題があった。
本発明は、上記課題を解決するもので、風力発電装置の回転駆動を補助する電力制御回路部の耐電圧を発電電力の貯蔵に利用する電力制御回路の耐電圧よりも低くすることで、回転駆動時の電力損失を低減することができ、発電電力のより有効な活用を図る風力発電装置を提供することを目的としている。
本発明の風力発電装置は、風車で風を受け発電する風力発電手段と、前記風力発電手段により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段を備えた発電装置であって、前記回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧は、前記発電電力貯蔵手段に備えた充電回路の耐電圧より低くするような構成としたものである。
この手段により、低風速時(例えば風速2.5m/s以下の時)の回転アシスト時に発電機へ最適な電力を供給しつつ、電力供給回路の耐電圧を最小限の耐圧とすることで、電力供給回路の半導体において、オン時の飽和電圧の低減、あるいはオン抵抗の低減を図り、より軽量、小型かつ低損失な回路構成とすることが可能となり、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段の着脱を自在とする付加接続手段を備える構成としたものである。
この手段により、回転駆動を行なう必要のない場合に接続せず、より簡単で低コストな風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、付加接続手段内の風力発電手段に備えた発電機の出力端を分岐する分岐手段と、分岐手段を風車の状態に応じて回転アシスト制御手段、あるいは発電電力貯蔵手段を切り換えるような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が回転アシスト制御手段の耐電圧を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なう構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関を予め記憶しておき、電圧周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置が得られる。
また、電圧周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成としたものである。
この手段により、電圧周波数をより簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置が得られる。
また、電流周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成としたものである。
この手段により、電流周波数をより簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が所定の電圧を下回った際に付加接続手段を制御して、前記発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものである。
この手段により、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えと前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えは、切り換える頻度を最少化するような構成としたものである。
この手段により、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との相互の切り換えを最小回数に抑制することができ、安定した回転アシスト制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅は相異なるような構成としたものである。
この手段により、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数は相異なるような構成としたものである。
この手段により、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数は相異なるような構成としたものである。
この手段により、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差は相異なるような構成としたものである。
この手段により、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置が得られる。
本発明によれば、風車で風を受け発電する風力発電手段と、前記風力発電手段により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段を備えた発電装置であって、前記回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧は、前記発電電力貯蔵手段に備えた充電回路の耐電圧より低くするような構成とすることで、風車が回転を開始しない程度の低風速時(例えば風速2.5m/s以下の時)の回転アシスト時に発電機へ最適な電力を供給しつつ、電力供給回路の耐電圧を最小限の耐圧とし、電力供給回路の半導体において、オン時の飽和電圧の低減、あるいはオン抵抗の低減を図り、より軽量、小型かつ低損失な回路構成とすることが可能となり、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段の着脱を自在とする付加接続手段を備える構成とすることで、回転駆動を行なう必要のない場合に接続せず、より簡単で低コストな風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、付加接続手段内の風力発電手段に備えた発電機の出力端を分岐する分岐手段と、分岐手段を風車の状態に応じて回転アシスト制御手段、あるいは発電電力貯蔵手段を切り換えるような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が回転アシスト制御手段の耐電圧を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なう構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置を提供できる。
また、電圧周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成とすることで、電圧周波数をより簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置を提供できる。
また、電流周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成とすることで、電流周波数をより簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が所定の電圧を下回った際に付加接続手段を制御して、前記発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成とすることで、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えと前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えは、切り換える頻度を最少化するような構成とすることで、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との相互の切り換えを最小回数に抑制することができ、安定した回転アシスト制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅は相異なるような構成とすることで、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数は相異なるような構成とすることで、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数は相異なるような構成とすることで、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差は相異なるような構成とすることで、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができる風力発電装置を提供できる。
本発明によれば、風車で風を受け発電する風力発電手段と、前記風力発電手段により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段を備えた発電装置であって、前記回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧は、前記発電電力貯蔵手段に備えた充電回路の耐電圧より低くするような構成としたものであり、風車が回転を開始しない程度の低風速時(例えば風速2.5m/s以下の時)の回転アシスト時に発電機へ最適な電力を供給しつつ、電力供給回路の耐電圧を最小限の耐圧とし、電力供給回路の半導体において、オン時の飽和電圧の低減、あるいはオン抵抗の低減を図ることにより、より軽量、小型かつ低損失な回路構成とすることが可能となり、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段の着脱を自在とする付加接続手段を備える構成としたものであり、回転駆動を行なう必要のない場合に接続せず、より簡単で低コストとすることができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、付加接続手段内の風力発電手段に備えた発電機の出力端を分岐する分岐手段と、分岐手段を風車の状態に応じて回転アシスト制御手段、あるいは発電電力貯蔵手段を切り換えるような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が回転アシスト制御手段の耐電圧を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なう構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができるという作用を有する。
また、電圧周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成としたものであり、電圧周波数をより簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができるという作用を有する。
また、電流周波数は、ゼロクロス点の周期で計測する構成としたものであり、電流周波数をより簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧を越えないように制御することができる作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が所定の電圧を下回った際に付加接続手段を制御して、前記発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうような構成としたものであり、風車の状況に応じて回転アシストを始動、停止することができると同時に回転が停止したか否かを簡単な構成で検出することができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えと前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えは、切り換える頻度を最少化するような構成としたものであり、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との相互の切り換えを最小回数に抑制することができ、安定した回転アシスト制御を行なうことができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅は相異なるような構成としたものであり、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数は相異なるような構成としたものであり、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができるという作用を有する。
さらに、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数は相異なるような構成としたものであり、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができるという作用を有する。
また、回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差は相異なるような構成としたものであり、回転アシスト制御手段と発電電力貯蔵手段との切り換えでハンチングすることを回避することができ、よりスムーズな制御を行なうことができるという作用を有する。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1における風力発電装置の構成図を示す。
図1は、本実施の形態1における風力発電装置の構成図を示す。
図に示すように、風力発電装置は風車1で風を受け発電する風力発電手段としての三相発電機2と、三相発電機2により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車1が回転するように制御する回転アシスト制御手段4を備えている。また、発電電力貯蔵手段3は、三相発電機2により発電した交流電力を直流電力に変換する全波整流回路部3aと、全波整流回路部3aを通して直流に変換した後の直流電圧が規定の上限電圧を超えないように蓄電池3bへ充電制御する充電制御部3cにより構成している。さらに回転アシスト制御手段4は、蓄電池3bを回転アシスト用の電力源として供給する放電回路部4aと、蓄電池3bから放電回路部4aを経由して得られた直流電力を交流電力に変換する三相PWMインバータ部4bを備えている。また付加接続手段5は、三相PWMインバータ部4b、および発電電力貯蔵手段3から切り換え信号を入力する入力部5aと、切り換え信号に応じて三相発電機2から三相PWMインバータ部4bあるいは全波整流回路部3aへの接続を切り換える分岐手段としての切替部5bを備えている。
次に、回転アシスト制御手段4は、蓄電池3bを回転アシスト用の電力源として供給する放電回路部4aと、蓄電池3bから放電回路部4aを経由して得られた直流電力を交流電力に変換する三相PWMインバータ部4bを備えている。また付加接続手段5は、三相PWMインバータ部4bから切り換え信号を入力する入力部5aと、切り換え信号に応じて三相発電機2から三相PWMインバータ部4bあるいは全波整流回路部3aへの接続を切り換える切替部5bを備えている。この構成において、付加接続手段5に備えた入力部5aは通常時に全波整流回路部3aへ接続状態となっている、すなわち回転アシスト制御手段4が無い場合には、全波整流回路部3aに接続されている。また、回転アシスト制御手段4が無い場合、単に風車1で発電した発電電力は蓄電池3bに蓄電される、あるいは負荷で使用されることになる。さらに放電回路部4a及び三相PWMインバータ部4bは、三相発電機2の発電電圧と発電電流から駆動するか否かを決定する。例えば発電電圧が規定電圧V_low以下で、かつ発電電流が規定電流I_low以下の時に駆動を開始し、V_hi以上の時に駆動を停止する。但し、規定電流I_lowは発電時に流れる方向を正とする。この駆動を開始する際に、付加接続手段5に対して切替信号を出力する。さらに付加接続手段5は入力部5aの切替信号に応じて切替部5bを切り換えることで全波整流回路部3aに接続、あるいは三相PWMインバータ部4bに接続することとなる。
次に、充電制御部3cの制御フローチャートについて、図2を参照しながら説明する。
図に示すように、充電制御部3cは、直流電圧の実際値Vdcと、規定の上限電圧値(目標値Vdc_ref)を比較し、充電電流目標値Idc_refを算出する。次に、蓄電池3bの電圧検出値Vbattを入力し、規定電圧Vbatt_cに到達しているか否かを判定して、規定電圧Vbatt_cに到達している場合は、規定電圧Vbatt_cに制御するための充電電流に制限するためのリミット制御を実施する。到達していない場合は、蓄電池3bの最大充電電流Idc_maxを超えない範囲で制御する。この場合、リミット制御あるいは最大充電電流によりリミットしたことで、発電電力が過剰となるが、その際は全波整流後の電圧が上昇することとなる。全波整流後の電圧が上昇して第二の規定電圧Vdc_ref2となった場合、保護用抵抗を接続するように制御する。保護用抵抗の切り離しは、三相発電機2の発電電力の検出演算値により行なうこととなる。
次に、三相PWMインバータ部4bの制御フローチャートについて図3を参照しながら説明する。
図に示すように、三相発電機2の三相分の各相電圧を入力し、規定電圧(例えばVmax−Vm)を超えたか否か判定する。この時、Vmaxは三相PWMインバータ4bに使用している半導体の最大定格電圧を示し、Vmはマージン電圧を示している。判定した結果、規定電圧以下であれば回転アシストを継続する。規定電圧を超えた場合、すなわち三相PWMインバータ部4bの耐電圧を超えない安全領域内で利用できるように、三相PWMインバータ部4bを停止して入力部5aに切替信号を出力する。また逆に、三相発電機2の三相分の各相電圧を入力し、規定電圧(例えばVmin+Vm)を下回ったか否か判定する。この時、Vminは風車1が自立的に回転を継続することができる最小電圧を示し、Vmはマージン電圧を示している。判定した結果、規定電圧以下となれば回転アシストをオンする。ここで、アシストを切り離す規定電圧(Vmax−Vm)と、アシストをオンする規定電圧(Vmin+Vm)は相異なる電圧としている。この切り換える電圧を相異なる電圧とすることで、切替の頻度を最少化している。
上記の構成により、回転アシスト制御手段4を接続していない場合は、通常の風車1で発電した電力のみ制御して蓄電池3bに蓄電することとなり、回転アシスト制御手段4を接続している場合は、三相発電機2をモータとして駆動して回転のアシストを行なうこととなる。また、回転アシスト中は三相PWMインバータ部4bの半導体の耐電圧を超えない領域で使用することができると同時に、耐電圧の低い半導体部品を利用することで飽和電圧が低い、あるいはオン抵抗を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態1によれば、回転アシスト時に三相PWMインバータ部4bの電力損失を低減することができ、蓄電池3bに充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる。
なお、本実施の形態1において、付加接続手段5は三相発電機2から全波整流回路部3aへの接続を切り換えるような構成としたが、全波整流回路部3aと並列に三相PWMインバータ部4bを構成して、三相PWMインバータ部4bの各半導体素子を切り離す構成としても作用効果に差異はない。
(実施の形態2)
図4は、本実施の形態2における風力発電装置の構成図を示す。
図4は、本実施の形態2における風力発電装置の構成図を示す。
なお、実施の形態1と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図に示すように、風力発電装置は風車1で風を受け発電する風力発電手段としての三相発電機2と、三相発電機2により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段4Bを備えている。また、発電電力貯蔵手段3は、三相発電機2により発電した交流電力を直流電力に変換する全波整流回路部3aと、全波整流回路部3aを通して直流に変換した後の直流電圧が規定の上限電圧を超えないように蓄電池3bへ充電制御する充電制御部3cにより構成している。さらに回転アシスト制御手段4Bは、蓄電池3bを回転アシスト用の電力源として供給する放電回路部4Baと、蓄電池3bから放電回路部4Baを経由して得られた直流電力を交流電力に変換する三相PWMインバータ部4Bbを備えている。また付加接続手段5は、三相PWMインバータ部4Bb、および発電電力貯蔵手段3から切り換え信号を入力する入力部5aと、切り換え信号に応じて三相発電機2から三相PWMインバータ部4Bbあるいは全波整流回路部3aへの接続を切り換える分岐手段としての切替部5bを備えている。
次に、三相PWMインバータ部4Bbの制御フローチャートについて図5を参照しながら説明する。
図に示すように、三相発電機2の三相分の各電圧周波数を検出する。各電圧周波数の検出はゼロクロスから次のゼロクロスまでの時間偏差によって演算する。演算した時間偏差から三相発電機2の電圧と電圧周波数の相関、その際の発電機電流から規定周波数(例えばFmax−Fm)を超えたか否か判定する。この時、Fmaxは三相PWMインバータ4Bbに使用している半導体の最大定格電圧Vmaxに相当する発電機周波数を示し、Fmはマージン周波数を示している。判定した結果、規定周波数以下であり、かつ回転アシストのための電力供給が規定値以下であれば回転アシストを継続する。規定周波数を超えた場合、すなわち三相PWMインバータ部4Bbの耐電圧を超える可能性がある領域に到達すると、三相PWMインバータ部4Bbを停止して入力部5aに切替信号を出力する。また逆に演算した時間偏差から三相発電機2の電圧と電圧周波数の相関、その際の発電機電流から規定周波数(例えばFmin+Fm)を下回ったか否か判定する。この時、Fminは風車1が自立的に回転を継続することができる最小周波数を示し、Fmはマージン周波数を示している。判定した結果、規定周波数以下であり、かつ回転アシストのための電力供給が規定値以下となれば回転アシストをオンする。ここで、アシストを切り離す規定周波数(Fmax−Fm)と、アシストをオンする規定周波数(Fmin+Fm)は相異なる周波数としている。この切り換える周波数を相異なる周波数とすることで、切替の頻度を最少化している。
上記の構成により、回転アシスト制御手段4Bを接続していない場合は、通常の風車1で発電した電力のみ制御して蓄電池3bに蓄電することとなり、回転アシスト制御手段4Bを接続している場合は、三相発電機2をモータとして駆動して回転のアシストを行なうこととなる。また、回転アシスト中は三相PWMインバータ部4Bbの半導体の耐電圧を超えない領域で使用することができると同時に、耐電圧の低い半導体部品を利用することで飽和電圧が低い、あるいはオン抵抗を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態2によれば、回転アシスト時に三相PWMインバータ部4Bbの電力損失を低減することができ、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる。
(実施の形態3)
図6は、本実施の形態3における風力発電装置の構成図を示す。
図6は、本実施の形態3における風力発電装置の構成図を示す。
なお、実施の形態1あるいは2と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図に示すように、風力発電装置は風車1で風を受け発電する風力発電手段としての三相発電機2と、三相発電機2により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段4Cを備えている。また、発電電力貯蔵手段3は、三相発電機2により発電した交流電力を直流電力に変換する全波整流回路部3aと、全波整流回路部3aを通して直流に変換した後の直流電圧が規定の上限電圧を超えないように蓄電池3bへ充電制御する充電制御部3cにより構成している。さらに回転アシスト制御手段4Cは、蓄電池3bを回転アシスト用の電力源として供給する放電回路部4Caと、蓄電池3bから放電回路部4Caを経由して得られた直流電力を交流電力に変換する三相PWMインバータ部4Cbを備えている。また付加接続手段5は、三相PWMインバータ部4Cb、および発電電力貯蔵手段3から切り換え信号を入力する入力部5aと、切り換え信号に応じて三相発電機2から三相PWMインバータ部4Cbあるいは全波整流回路部3aへの接続を切り換える分岐手段としての切替部5bを備えている。
次に、三相PWMインバータ部4Cbの制御フローチャートについて図7を参照しながら説明する。
図に示すように、三相発電機2の三相分の各電流周波数を検出する。各電流周波数の検出はゼロクロスから次のゼロクロスまでの時間偏差によって演算する。演算した時間偏差から三相発電機2の電圧と電流周波数の相関、その際の発電機電流から規定周波数(例えばFmax−Fm)を超えたか否か判定する。この時、Fmaxは三相PWMインバータ4Cbに使用している半導体の最大定格電圧Vmaxに相当する発電機周波数を示し、Fmはマージン周波数を示している。判定した結果、規定周波数以下であり、かつ回転アシストのための電力供給が規定値以下であれば回転アシストを継続する。規定周波数を超えた場合、すなわち三相PWMインバータ部4Cbの耐電圧を超える可能性がある領域に到達すると、三相PWMインバータ部4Cbを停止して入力部5aに切替信号を出力する。また、逆に電流周波数が所定の周波数(Fmin+Fm)を下回った際に入力部5aに切替信号を出力して、発電電力貯蔵手段3から回転アシスト制御手段4Cへ切り換えを行なう。ここで、アシストを切り離す規定周波数(Fmax−Fm)と、アシストをオンする規定周波数(Fmin+Fm)は相異なる周波数としている。この切り換える周波数を相異なる周波数とすることで、切替の頻度を最少化している。
上記の構成により、回転アシスト制御手段4Cを接続していない場合は、通常の風車1で発電した電力のみ制御して蓄電池3bに蓄電することとなり、回転アシスト制御手段4Cを接続している場合は、三相発電機2をモータとして駆動して回転のアシストを行なうこととなる。また、回転アシスト中は三相PWMインバータ部4Cbの半導体の耐電圧を超えない領域で使用することができると同時に、耐電圧の低い半導体部品を利用することで飽和電圧が低い、あるいはオン抵抗を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態3によれば、回転アシスト時に三相PWMインバータ部4Cbの電力損失を低減することができ、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる。
(実施の形態4)
図8は、本実施の形態4における風力発電装置の構成図を示す。
図8は、本実施の形態4における風力発電装置の構成図を示す。
なお、実施の形態1から3と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図に示すように、風力発電装置は風車1で風を受け発電する風力発電手段としての三相発電機2と、三相発電機2により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段3と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段4Dを備えている。また、発電電力貯蔵手段3は、三相発電機2により発電した交流電力を直流電力に変換する全波整流回路部3aと、全波整流回路部3aを通して直流に変換した後の直流電圧が規定の上限電圧を超えないように蓄電池3bへ充電制御する充電制御部3cにより構成している。さらに回転アシスト制御手段4Dは、蓄電池3bを回転アシスト用の電力源として供給する放電回路部4Daと、蓄電池3bから放電回路部4Daを経由して得られた直流電力を交流電力に変換する三相PWMインバータ部4Dbを備えている。また付加接続手段5は、三相PWMインバータ部4Db、および発電電力貯蔵手段3から切り換え信号を入力する入力部5aと、切り換え信号に応じて三相発電機2から三相PWMインバータ部4Dbあるいは全波整流回路部3aへの接続を切り換える分岐手段としての切替部5bを備えている。
次に、三相PWMインバータ部4Dbの制御フローチャートについて図9を参照しながら説明する。
図に示すように、三相PWMインバータ部4Dbは、放電回路部4Daの出力電圧、すなわち三相PWMインバータ部4Dbの直流入力電圧を検出する。この時の直流入力電圧を検出して、半導体の耐電圧Vmaxとその際の検出した電圧値Vdc(t)の偏差を演算する。この時の偏差がマージン電圧Vmを下回る場合に、三相PWMインバータ部4Dbを停止して入力部5aに切替信号を出力する。また逆に、この偏差が最大マージン電圧Vlmを上回る場合に、入力部5aに切替信号を出力して、三相PWMインバータ部4Dbへ切り替えて、停止している三相PWMインバータ部4Dbを起動する。ここで、アシストを切り離すマージン電圧Vmと、アシストをオンする最大マージン電圧Vlmは相異なる電圧としている。この切り換える電圧を相異なる電圧とすることで、切替の頻度を最少化している。
通常、風車1が風力によって自立的に回転駆動できると、放電回路部4Daからの放電電力は不要となり、その結果、放電回路部4Daの出力電圧は上昇することとなるが、風車1が自立的に回転駆動できない場合は、放電回路部4Daから三相PWMインバータ部4Dbを経由して三相発電機2に供給されるため、前記の出力電圧は上昇せず、制御電圧を保持することとなる。この電力バランスを上記の判定に利用している。
上記の構成により、回転アシスト制御手段4Dを接続していない場合は、通常の風車1で発電した電力のみ制御して蓄電池3bに蓄電することとなり、回転アシスト制御手段4Dを接続している場合は、三相発電機2をモータとして駆動して回転のアシストを行なうこととなる。また、回転アシスト中は三相PWMインバータ部4Dbの半導体の耐電圧を超えない領域で使用することができると同時に、耐電圧の低い半導体部品を利用することで飽和電圧が低い、あるいはオン抵抗を小さくすることができる。
以上のように、本実施の形態4によれば、回転アシスト時に三相PWMインバータ部4Dbの電力損失を低減することができ、蓄電池に充電した電力を有効に活用して回転アシスト制御を行なうことができる。
風力発電装置の回転駆動を補助促進するものであり、サボニウス風車以外にもプロペラ型やダリウス型などにも適用できる。
1 風車
2 三相発電機
3 発電電力貯蔵手段
3a 全波整流回路部
3b 蓄電池
3c 充電制御部
4、4B、4C、4D 回転アシスト制御手段
4a、4Ba、4Ca、4Da 放電回路部
4b、4Bb、4Cb、4Db 三相PWMインバータ部
5 付加接続手段
5a 入力部
5b 切替部
2 三相発電機
3 発電電力貯蔵手段
3a 全波整流回路部
3b 蓄電池
3c 充電制御部
4、4B、4C、4D 回転アシスト制御手段
4a、4Ba、4Ca、4Da 放電回路部
4b、4Bb、4Cb、4Db 三相PWMインバータ部
5 付加接続手段
5a 入力部
5b 切替部
Claims (18)
- 風車で風を受け発電する風力発電手段と、前記風力発電手段により発電した電力を貯蔵する発電電力貯蔵手段と、低風速時に風車が回転するように制御する回転アシスト制御手段を備えた発電装置であって、前記回転アシスト制御手段に備えた電力供給回路の耐電圧は、前記発電電力貯蔵手段に備えた充電回路の耐電圧より低くしたことを特徴とする風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段の着脱を自在とする付加接続手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、付加接続手段内の風力発電手段に備えた発電機の出力端を分岐する分岐手段と、分岐手段を風車の状態に応じて回転アシスト制御手段、あるいは発電電力貯蔵手段を切り換えることを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が回転アシスト制御手段の耐電圧を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 付加接続手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 電圧周波数は、ゼロクロス点の周期で計測することを特徴とする請求項4記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が規定周波数を超えないように付加接続手段を制御して、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 電流周波数は、ゼロクロス点の周期で計測することを特徴とする請求項6記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を超えないように付加接続手段を制御して、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、発電機の何れか1相の電圧振幅が所定の電圧を下回った際に付加接続手段を制御して、前記発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電圧周波数の相関に基づき、電圧周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、予め記憶した発電機の何れか1相の電圧振幅と電流周波数の相関に基づき、電流周波数が所定の周波数を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差が所定値範囲を下回った際に付加接続手段を制御して、発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段へ切り換えを行なうことを特徴とする請求項2記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えと前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えは、切り換える頻度を最少化するようにしたことを特徴とする請求項3から9の何れかに記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、前記回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧振幅は相異なることを特徴とする請求項3あるいは9記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電圧周波数は相異なることを特徴とする請求項5あるいは11記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう発電機の何れか1相の電流周波数は相異なることを特徴とする請求項7あるいは12記載の風力発電装置。
- 回転アシスト制御手段は、回転アシスト制御手段から発電電力貯蔵手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差と、前記発電電力貯蔵手段から前記回転アシスト制御手段への切り換えを行なう内部に備えた三相PWMインバータ部の直流入力電圧と回転アシスト制御手段の電力供給回路の耐電圧の電圧差は相異なることを特徴とする請求項9あるいは13記載の風力発電装置。
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ITNA20090050A1 (it) * | 2009-08-04 | 2011-02-05 | Giuseppe Maresca | Sistema di microgenerazione eolica-idroelettrica ad alta efficienza a gestione elettronica in uscita |
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-
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- 2006-06-27 JP JP2006176207A patent/JP2008011588A/ja active Pending
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