JP2011078186A - 風力発電システムおよび制御法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の風力発電システムでは、系統側コンバータの入力電流検出値から特定次数の高調波成分を除去する手段を備え、高調波を除去した電流検出値を系統側コンバータの制御に用いる手段を備えることを特徴とするものである。
【効果】本発明の風力発電システムでは、系統側コンバータの運転継続性を向上できる。
【選択図】 図1
Description
図4を用いて、本発明の一実施例の装置構成を説明する。なお、図4は多相交流回路を単線結線図で示す。
次に、2つ目の実施例について、図5を用いて説明する。実施例1との違いは、フィルタの挿入箇所を電流検出値の直流成分ではなく交流成分としたことである。
3つ目の実施例について、図6を用いて説明する。実施例1および実施例2では、前記コンバータ208−1の制御装置210に特定周波数を除去するフィルタを挿入することで、電流制御による電流歪みの拡大を防止できることを説明したが、図6に示すように、コンバータ208−1の交流入力端子に、前記発電機202の固定子電圧歪みに起因して、前記コンバータ208−1の入力電流IGに発生している低次高調波(5次,7次)を相殺するためのアクティブフィルタ236を設けることでも、電流制御による電流歪みの拡大を防止することができる。
200 風力発電装置
202 交流励磁型発電機
204 翼
206 風車制御装置
208 コンバータ
210 コンバータ制御装置
212 ギア
214 遮断機
216 連系用トランス
218 トランス(制御電源用)
220,222 電磁接触器
224 交流フィルタ回路
226 直流回路
228 dV/dt抑制用リアクトル
230 位置検出器
232a 電圧センサ
234a,234b,234c 電流センサ
Qref 無効電力指令値
Pref 有効電力指令値
Run 運転/停止指令値
VSY 系統電圧検出値
ISY システム電流
IR コンバータ208−2電流
IG コンバータ208−1電流
VDC コンバータ直流部電圧
Cd コンデンサ
Claims (6)
- 電力系統に固定子が接続された交流励磁型発電機と、該交流励磁型発電機の回転子に接続された交流励磁用コンバータと、該交流励磁型発電機の回転子に接続されたタービンと、該交流励磁型発電機の固定子と電力系統に接続された系統側コンバータと、系統側コンバータの直流部分を前記交流励磁用コンバータの直流部分に接続し、前記交流励磁用コンバータと前記系統側コンバータを制御するための制御装置と、前記系統側コンバータの交流入力電流を検出する電流検出手段と、検出した電流値を前記制御装置に入力する手段を持ち、前記制御装置は入力された電流検出値を用いて電流制御を行うことを特徴とする風力発電システムにおいて、
前記制御装置は、前記系統側コンバータの入力電流検出値から特定次数の高調波成分を除去する手段を備え、
高調波を除去した電流検出値を前記系統側コンバータの制御に用いる手段を備えることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1の風力発電システムにおいて、
前記系統側コンバータの入力電流検出値を回転座標変換により直流成分に変換する手段を備え、
直流成分に変換後の前記系統側コンバータの入力電流検出値を、前記制御装置内にあるフィルタに入力することで、前記系統側コンバータの出力電流検出値に含まれる特定次数高調波を除去する手段を備え、特定次数高調波を除去された電流検出値を前記系統側コンバータの制御に用いる制御手段を備えることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1の風力発電システムにおいて、
前記系統側コンバータの出力電流検出値をフィルタに入力することで、前記系統側コンバータの出力電流検出値に含まれる特定次数高調波を除去する手段を備え、特定次数高調波を除去された電流検出値を前記系統側コンバータの制御に用いる制御手段を備えることを特徴とする風力発電システム。 - 電力系統に固定子が接続された交流励磁型発電機と、該交流励磁型発電機の回転子に接続された交流励磁用コンバータと、該交流励磁型発電機の回転子に接続されたタービンと、該交流励磁型発電機の固定子と電力系統に接続された系統側コンバータと、系統側コンバータの直流部分を前記交流励磁用コンバータの直流部分に接続し、前記交流励磁用コンバータと前記系統側コンバータを制御するための制御装置と、前記系統側コンバータの交流入力電流を検出する電流検出手段と、検出した電流値を前記制御装置に入力する手段を持ち、前記制御装置は入力された電流検出値を用いて電流制御を行うことを特徴とする風力発電システムにおいて、
前記系統側コンバータの交流端子接続された高調波除去用コンバータと、該高調波除去用コンバータを制御するための制御装置と、前記高調波除去用コンバータ接続点の電力系統側交流電流を検出する手段と、検出した電流値を前記制御装置に入力する手段と、前記制御装置に入力された電流検出値から特定次数高調波を抽出する手段とを備え、前記高調波除去用コンバータが抽出した特定次数高調波を打ち消す電流を出力することで、系統側コンバータの交流出力電流に含まれる特定次数高調波を打ち消すことを特徴とする風力発電システム。 - 請求項4の風力発電システムにおいて、
系統側コンバータの交流出力電流に含まれる特定次数高調波を打ち消す手段として、アクティブフィルタを備え、前記高調波の抽出する手段は、前記アクティブフィルタの接続点の電力系統側交流電流を検出し、検出した電流値から高調波成分を抽出し、前記高調波成分の逆位相の電流指令値を演算して前記高調波除去用コンバータに出力することを特徴とする風力発電システム。 - 請求項5の風力発電システムにおいて、
前記高調波の抽出する手段は、検出した電流値から5次、又は、更に7次の高調波成分を抽出し、前記高調波成分の逆位相の電流指令値を演算して前記高調波除去用コンバータに出力することを特徴とする風力発電システム。
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