JP2014137013A - 波力発電装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
フロートへの質量や形状の変化に係る調整機構や波高計等の外部センサの追加を不要として、波力発電装置の製造コストを抑制しながら、あらゆる波の周期に対してフロートの上下運動を同調させ、発電効率を向上することのできる波力発電装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】
波力発電装置1が、発電機5のトルクを制御する制御装置2を有しており、制御装置2が、発電機5の回転数又は回転速度のデータからフロート4の変位z及び速度z’を推定し、変位z及び速度z’から波の周期Tsを推定し、予め記憶しているデータテーブルから、波の周期Tsに対応する変位係数Aを決定する構成と、変位係数Aと変位zの積を算出したものを発電機5にトルク指令Tq1として送信し、発電機5のトルクを制御する構成と、を有している。
【選択図】図2
Description
。
トルク制御する構成により、フロートに付加質量力相当の力を与えることができ、フロートの上下運動を波に同調できるからである。また、波力発電装置の製造コストを抑制することができる。これは、調整機構等を付加することなく、フロートの上下運動を波に同調できるからである。更に、波力発電装置に発生する故障等を抑制することができる。これは、波高計等の外部センサや調整機構等を設置する必要がないからである。
る。このとき、実験水槽等が不要であるため、時間的及び金銭的コストを抑制しながら、最適な係数A及びBを決定することができる。この方法は、特に発電装置内の機構の質量や摩擦力等の推定が容易である場合に、有利な効果を奏する。
2 制御装置
3 胴体
4 フロート
5 発電機(モータ)
6 ボールねじ
7 ボールナット
8 伝達機構
A 変位係数
B 速度係数
z (フロートの)変位
z’ (フロートの)速度
Claims (6)
- 胴体と、前記胴体に沿って上下運動するフロートと、前記フロートの上下運動を回転運動に変換する伝達機構と、前記伝達機構に連結された発電機と、を有する波力発電装置において、
前記波力発電装置が、前記発電機のトルクを制御する制御装置を有しており、
前記制御装置が、前記発電機の回転数又は回転速度のデータから前記フロートの変位z及び速度z’を推定し、前記変位z及び前記速度z’から波の周期を推定し、予め記憶しているデータテーブルから、前記波の周期に対応する変位係数Aを決定する構成、又は前記フロートに設置された加速度センサにより前記フロートの前記変位z及び前記速度z’を取得し、前記変位z及び前記速度z’から波の周期を推定し、前記データテーブルから前記波の周期に対応する前記変位係数Aを決定する構成のいずれかと、
前記変位係数Aと前記変位zの積を算出したものを前記発電機にトルク指令Tq1として送信し、前記発電機のトルクを制御する構成と、を有していることを特徴とする波力発電装置。 - 前記制御装置が、前記データテーブルから、前記波の周期に対応する変位係数Aに加えて、速度係数Bを決定する構成と、
前記変位係数Aと前記変位zの積に、前記速度係数Bと前記速度z’の積を加えたものを前記発電機にトルク指令Tq2として送信し、前記発電機のトルクを制御する構成と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の波力発電装置。 - 胴体と、前記胴体に沿って上下運動するフロートと、前記フロートの上下運動を回転運動に変換する伝達機構と、前記伝達機構に連結された発電機と、前記発電機のトルクを制御する制御装置と、を有する波力発電装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記発電機の回転数又は回転速度を取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで取得したデータから、前記フロートの変位z及び速度z’を推定するフロート状態推定ステップと、
前記変位z及び前記速度z’から波の周期を推定する波状態推定ステップと、
予め記憶しているデータテーブルから前記波の周期に対応する変位係数Aを決定する係数決定ステップと、
前記変位係数Aと前記変位zの積を算出したものを前記発電機にトルク指令Tq1として送信し、前記発電機のトルクを制御するトルク制御ステップと、を有していることを特徴とする波力発電装置の制御方法。 - 胴体と、前記胴体に沿って上下運動するフロートと、前記フロートの上下運動を回転運動に変換する伝達機構と、前記伝達機構に連結された発電機と、前記発電機のトルクを制御する制御装置と、を有する波力発電装置の制御方法であって、
前記制御装置が、前記フロートに設置された加速度センサから、前記フロートの変位z及び速度z’を取得し、前記変位z及び前記速度z’から波の周期を推定する波状態推定ステップと、
予め記憶しているデータテーブルから前記波の周期に対応する変位係数Aを決定する係数決定ステップと、
前記変位係数Aと前記変位zの積を算出したものを前記発電機にトルク指令Tq1として送信し、前記発電機のトルクを制御するトルク制御ステップと、を有していることを特徴とする波力発電装置の制御方法。 - 前記制御装置が、
予め記憶しているデータテーブルから前記波の周期に対応する前記変位係数Aに加えて、速度係数Bを決定する係数決定ステップと、
前記変位係数Aと前記変位zの積に、前記速度係数Bと前記速度z’の積を加えたものを前記発電機にトルク指令Tq2として送信し、前記発電機のトルクを制御するトルク制御ステップと、を有していることを特徴とする請求項3又は4に記載の波力発電装置の制御方法。 - 前記制御装置が、
波の周期に加え、波高を推定する前記波状態推定ステップと、
予め記憶しているデータテーブルから前記波の周期及び前記波高に対応する少なくとも変位係数Aを決定する前記係数決定ステップと、を有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の波力発電装置の制御方法。
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