JP2010035418A - 風力発電システムの制御方法 - Google Patents
風力発電システムの制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010035418A JP2010035418A JP2009259399A JP2009259399A JP2010035418A JP 2010035418 A JP2010035418 A JP 2010035418A JP 2009259399 A JP2009259399 A JP 2009259399A JP 2009259399 A JP2009259399 A JP 2009259399A JP 2010035418 A JP2010035418 A JP 2010035418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power generation
- generator
- pitch angle
- wind
- 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
Images
Classifications
-
- Y02E10/725—
Abstract
【解決手段】風力発電システムの制御方法において、電力系統の電圧と電流と周波数の何れか、もしくは前記風力発電システムの電流の検出値が異常値であるときに、前記ブレードのピッチ角を変更することで前記ローターの回転速度を一定範囲内に制御し、かつ前記発電機側変換器が前記同期発電機への無効電力を制御することを特徴とする。
【選択図】 図24
Description
*)、発電電力指令は0[W]とする(P*=0)。
。ピッチ角制御器111は電動モーターかあるいは油圧駆動系などによって構成される。ピッチ角の制御は、フェザー状態(φ=0[度])から最大角(φ=30[度])まで変化させるのに、数十秒程度必要である。一方、発電電力制御は、0から定格まで変化させるのに、数100msec程度である。このため、回転速度制御は、ピッチ角制御よりも発電電力制御のほうが、応答が速い。
1)過電流検出時
電力変換器コントローラ26eが過電流を検出した際、系統側電力変換器283eはゲートブロックをする。系統電圧低下による過電流であれば、ゲートブロックにより電流振幅Iabsは急速に減少する。電流振幅が減少しなかった場合は、過電流発生の原因が、風力発電システム構成機器の故障である可能性が高いため、上位風車コントローラ25eは、遮断器5eに開信号を送り、風力発電システムを停止状態に移行させる。
2)過電流減少から過電流除去まで
電力変換器コントローラ26eは、系統側電力変換器283eのゲートブロック中も数13,数14の演算を行うことで、系統電圧Vabsと系統電流Iabsを観測し続ける。Iabsがあらかじめ定めた所定値ICLRを下回った場合(つまりIabs<ICLR)、電力変換器コントローラ26eは過電流が除去されたと判別する。この際、Vabsの大きさにより、電力系統が電圧低下状態であるか、あるいは正常状態であるかを判別し、その後の制御方式を変更する。
2−1)系統電圧正常時の再始動
過電流除去時の系統電圧振幅Vabsが、あらかじめ定められた所定値VGFより大きかった場合、電力変換器コントローラ26eは系統電圧が正常だと判断し、風力発電システムは発電運転を再開する。
2−2)系統電圧低下時の再始動
系統電圧低下時の再始動方法は、風力発電システムが接続する電力系統の運用規格によって、変更する必要がある。
3)系統電圧復帰時の運転方法
電力変換器コントローラ26eは系統電圧低下中も、系統電圧振幅Vabsを監視しており、Vabsがあらかじめ定められた所定値より大きくなった場合、電力変換器コントローラ26eは系統電圧が正常になったと判断し、風力発電システムは発電運転を再開する。つまり、系統側電力変換器283eは直流電圧制御と、無効電力制御を行い、発電機側電力変換器281eは有効電力制御と無効電力制御を行う。
2,2a ナセル
3,3a タワー
4,4a,4b,4c,4e 連系トランス
5,5a,5b,5c,5e,284,295b,295c,295e 遮断器
6,6a,6b,6c,6e 電力系統
11,11a1,11b,11c,11e ブレード
12,12a,12b,12c,12e ハブ
21,21a シャフト
22,22a ギヤ
23 二次励磁型発電機
23a,23b,23e 永久磁石型発電機
23c 直流励磁型同期発電機
24,24a,24b,24c,24d,24e 風速計
25,25b,25c,25d,25e,26e 上位風車コントローラ
26,26b,26c,26d 電力変換器コントローラ
27,27b,27c,27d,27e エンコーダ
28,28a,28b,28c,28e 電力変換器
30a,30b,30c 補助電源
41 降圧トランス
111,111b,111c,111d,111e ピッチ角制御器
280c 励磁装置
281,281b,281c,281e 発電機側電力変換器
282,282b,282c,282e 平滑化コンデンサ
283,283b,283c,283e 系統側電力変換器
291,291b,291c,291e 電圧測定器
292,292b,292e,293,293b,293c,293e,294 電流測定器
2501,2501d 平均化演算器
2502,2502d 回転速度指令演算器
2503,2503d ピッチ角指令・電力指令演算器
2504 ピッチ角指令,電力指令切替器
2506,2506a,2506b 異常時ピッチ角指令演算器
2506a1,2506b1,25038d,25064 ピッチ角指令選択器
2506b1,25031,25031d,25062 減算器
2506b3,25063 PI制御器
2601,2601a OR演算器
2602,2602a 電圧振幅演算器
2603,2603a,2604,2604a,2606,2608,2608a,
2609,2609a 比較演算器
2605 電流振幅演算器
2607,2607a 系統周波数検出器
2610a,2611a,2612a 絶対値演算回路
2613a,2614a,2615a ダイオード
2616a コンパレータ
2617a 可変抵抗器
2618a 抵抗器
2619a OR回路
2831 ゲート駆動回路
2832 還流ダイオード
2833 IGBT
25032,25032d ピッチ角指令演算器
25034,25034d 電力指令演算器
25036d,25061 リミッタ
25037d 最大電力指令演算器
26001 異常検出演算器
26002 電力演算器
26003 電力制御演算器
26004 回転速度演算器
26005a,26005b,26005c 過電流検出演算器
26006a,26006b,26006c 過電流検出回路
Claims (4)
- ピッチ角可変のブレードと、前記ブレードと機械的に接続されたローターと、前記ローターによって駆動される同期発電機と、
前記同期発電機に電気的に接続され、前記同期発電機から出力される可変周波数の発電電力を直流電力に変換する発電機側変換器と、
前記発電機側変換器と電力系統とに電気的に接続され、前記直流電力を固定周波数の交流電力に変換する系統側変換器と、を有する風力発電システムの制御方法であって、
電力系統の電圧と電流と周波数の何れか、もしくは前記風力発電システムの電流の検出値が異常値であるときに、
前記ブレードのピッチ角を変更することで前記ローターの回転速度を一定範囲内に制御し、かつ前記発電機側変換器が前記同期発電機への無効電力を制御することを特徴とする風力発電システムの制御方法。 - 請求項1において、
前記風力発電システムの電流の検出値が異常値であるときに、
前記系統側変換器はゲートブロックを開始し、かつ前記発電機側変換器が前記同期発電機の端子の有効電力を零に制御することを特徴とする風力発電システムの制御方法。 - 請求項1において、
前記風力発電システムの電流の検出値が異常値であるときに、
前記発電機側変換器が前記同期発電機への無効電力を制御することにより、前記同期発電機固定子の端子電圧を前記発電機側変換器の運転可能電圧範囲内に制御することを特徴とする風力発電システムの制御方法。 - 請求項1において、
前記風力発電システムの電流の検出値が異常値であるときに、
前記発電機側変換器が前記同期発電機への無効電力を制御することにより、前記同期発電機からの電流量を前記発電機側変換器の電流容量以下に制御することを特徴とする風力発電システムの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009259399A JP4894906B2 (ja) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | 風力発電システムの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009259399A JP4894906B2 (ja) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | 風力発電システムの制御方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007124060A Division JP4501958B2 (ja) | 2007-05-09 | 2007-05-09 | 風力発電システムおよびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010035418A true JP2010035418A (ja) | 2010-02-12 |
JP4894906B2 JP4894906B2 (ja) | 2012-03-14 |
Family
ID=41739219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009259399A Active JP4894906B2 (ja) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | 風力発電システムの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4894906B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011176956A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Hitachi Ltd | 風力発電システムおよびその制御方法 |
JP2012157237A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | General Electric Co <Ge> | 発電機からの故障電流の寄与の低減 |
JP2014027824A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi Ltd | 発電システム |
JP2019126214A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 株式会社日立製作所 | インバータ連系発電システムとその保護制御装置及び方法 |
JP2020523515A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-08-06 | エムエイチアイ ヴェスタス オフショア ウィンド エー/エス | 蓄電ユニットを使用するグリッド損失中の風力タービンの動作 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56150999A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Wind-power generating set |
JPH1182282A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置の電力制御方法 |
JP2003018897A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Hitachi Ltd | 永久磁石式発電機を用いた発電装置 |
JP2004052649A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Meidensha Corp | 風力発電機の出力電力平滑化制御装置 |
JP2007506887A (ja) * | 2003-08-07 | 2007-03-22 | ヴェスタス,ウィンド,システムズ エー/エス | 機能異常中の電力網に接続されている風力タービンを制御する方法、制御システム、風力タービン、及び一群の風力タービン |
-
2009
- 2009-11-13 JP JP2009259399A patent/JP4894906B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56150999A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Wind-power generating set |
JPH1182282A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置の電力制御方法 |
JP2003018897A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Hitachi Ltd | 永久磁石式発電機を用いた発電装置 |
JP2004052649A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Meidensha Corp | 風力発電機の出力電力平滑化制御装置 |
JP2007506887A (ja) * | 2003-08-07 | 2007-03-22 | ヴェスタス,ウィンド,システムズ エー/エス | 機能異常中の電力網に接続されている風力タービンを制御する方法、制御システム、風力タービン、及び一群の風力タービン |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011176956A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Hitachi Ltd | 風力発電システムおよびその制御方法 |
JP2012157237A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | General Electric Co <Ge> | 発電機からの故障電流の寄与の低減 |
JP2014027824A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi Ltd | 発電システム |
WO2014021066A1 (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | 株式会社 日立製作所 | 発電システム |
GB2518989A (en) * | 2012-07-30 | 2015-04-08 | Hitachi Ltd | Power generation system |
JP2020523515A (ja) * | 2017-06-08 | 2020-08-06 | エムエイチアイ ヴェスタス オフショア ウィンド エー/エス | 蓄電ユニットを使用するグリッド損失中の風力タービンの動作 |
JP7153676B2 (ja) | 2017-06-08 | 2022-10-14 | ヴェスタス ウィンド システムズ エー/エス | 蓄電ユニットを使用するグリッド損失中の風力タービンの動作 |
JP2019126214A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 株式会社日立製作所 | インバータ連系発電システムとその保護制御装置及び方法 |
JP7017418B2 (ja) | 2018-01-18 | 2022-02-08 | 株式会社日立製作所 | インバータ連系発電システムとその保護制御装置及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4894906B2 (ja) | 2012-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4501958B2 (ja) | 風力発電システムおよびその制御方法 | |
JP4845904B2 (ja) | 風力発電システム | |
JP5470091B2 (ja) | 風力発電システムおよびその制御方法 | |
EP2405134B1 (en) | Generator torque control method | |
EP2360375B1 (en) | Method for operating a power dissipating unit in a wind turbine | |
EP2525464A1 (en) | Control method for low voltage ride through | |
JP2008301584A (ja) | 風力発電システムおよび電力変換器の制御方法 | |
KR101247886B1 (ko) | 풍력 발전 장치 | |
JP2008306776A (ja) | 風力発電システムおよびその制御方法 | |
Okedu et al. | Improvement of fault ride through capability of wind farms using DFIG considering SDBR | |
CA2883369A1 (en) | System and method for protecting electrical machines | |
JP2007244136A (ja) | 二次励磁発電システム用電力変換装置 | |
EP2637278A1 (en) | Intelligent power control unit for low voltage ride through and its application | |
JP2010213563A (ja) | 風力発電システム | |
CN103178548A (zh) | 一种双馈风力发电机组的对称故障穿越控制方法 | |
JP2007124780A (ja) | 蓄電システム及び風力発電所 | |
JP4894906B2 (ja) | 風力発電システムの制御方法 | |
JP4449775B2 (ja) | 二次励磁用電力変換装置 | |
Rashid et al. | Bridge-type fault current limiter for asymmetric fault ride-through capacity enhancement of doubly fed induction machine based wind generator | |
KR101410744B1 (ko) | 계통 연계형 전력변환장치의 전류기준치 및 발전기준치 제한 방법 | |
US20170074247A1 (en) | Current limit calculation for wind turbine control | |
JP2011211817A (ja) | 風力発電システム及びその制御装置 | |
Heng et al. | Improved control strategy of an active crowbar for directly-driven PM wind generation system under grid voltage dips | |
Blasco-Gimenez et al. | Uncontrolled rectifiers for HVDC connection of large off-shore wind farms | |
JP2012170305A (ja) | 風力発電システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091113 |
|
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: 20111129 |
|
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: 20111212 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4894906 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: 20150106 Year of fee payment: 3 |