JP2015162958A - 風力発電機及び風力発電機システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タワー上端にナセルを介してブレードを設置して構成される風力発電機は、風力を回転エネルギーに変換するブレードの後段に発電機とコンバータとインバータと変圧器とを備えている。コンバータは、回転エネルギーを交流電力に変換する。コンバータは、発電機の交流電力を直流電力に変換する。インバータは、コンバータの直流電力を商用周波数以下の交流電力に変換する。変圧器は、インバータの交流電力を変圧する。このうち、少なくとも変圧器は、ナセル内部ではなく、地上に設置される。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、風力発電機1は、風力を回転エネルギーに変換するブレード2がナセル3を介してタワー4上端に設置されて成る。ナセル3は、ブレード2が生成した回転エネルギーを電気エネルギーに変換する電気系統を格納した装置である。この電気系統は、ナセル3の他、タワー4内にケーブル4aを架設して地上にも分散設置される。尚、地上に設置するとは、地上に直接的に設置する他、地上に置かれた架台上に設置する間接的態様も含まれる。
図2に示すように、第2の実施形態に係る風力発電機1は、ナセル3内に発電機5とマトリックスコンバータ9を格納し、タワー4内にケーブル4aを架線して地上に変圧器8を設置して構成されている。
図3に示すように、第3の実施形態に係る風力発電機1は、コンバータ6とインバータ7とを組み合わせた単体装置又はマトリックスコンバータ9等の周波数変換装置10と変圧器8を地上に設置し、ナセル3内に発電機5のみを残して、発電機5と周波数変換装置10とをタワー4内のケーブル4aで接続して構成される。要するに、コンバータ6とインバータ7を地上に設置して構成される。
以上の第1乃至第3の実施形態では、単体の風力発電機1に焦点を当てて説明したが、図4、5、及び6に示すように、風力発電機1を近接して複数台設置する風力発電機システムの場合には、地上において電力を纏めた後、共通のインバータ7及び変圧器8、マトリックスコンバータ9及び変圧器8、あるいは周波数変換装置10及び変圧器8で電力変換し、電力系統に送電するようにしてもよい。
本明細書においては、本発明に係る各種実施形態を説明したが、これら実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。各実施形態で開示の構成の全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
2 ブレード
3 ナセル
4 タワー
4a ケーブル
5 発電機
6 コンバータ
7 インバータ
8 変圧器
9 マトリックスコンバータ
10 周波数変換装置
Claims (5)
- タワー上端にナセルを介してブレードを設置して構成される風力発電機であって、
風力を回転エネルギーに変換するブレードと、
前記回転エネルギーを交流電力に変換する発電機と、
前記発電機の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、
前記コンバータの直流電力を商用周波数以下の交流電力に変換するインバータと、
前記インバータの交流電力を変圧する変圧器と、
を備え、
前記変圧器は、地上に設置されること、
を特徴とする風力発電機。 - 前記発電機と前記コンバータはナセル内部に格納され、
前記インバータと前記変圧器は地上に設置され、
前記コンバータと前記インバータとはタワー内部に架線されたケーブルで接続され、
前記コンバータは、1kV以上の直流電圧に昇圧して直流電力を地上の前記インバータへ送電すること、
を特徴とする請求項1記載の風力発電機。 - 前記コンバータ及び前記インバータに代えてマトリックスコンバータを備え、
前記発電機と前記マトリックスコンバータはナセル内部に格納され、
前記変圧器は地上に設置されていること、
を特徴とする請求項1記載の風力発電機。 - 前記コンバータ又は前記インバータに代えて、前記コンバータ及び前記インバータを合わせた装置又はマトリックスコンバータである周波数変換装置を備え、
前記発電機はナセル内部に格納され、
前記周波数変換装置は地上に設置されていること、
を特徴とする請求項1記載の風力発電機。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の風力発電機を複数備え、
地上に送電された電力を纏めてから地上に設置した少なくとも前記変圧器により電力を変換すること、
を特徴とする風力発電機システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014036547A JP2015162958A (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 風力発電機及び風力発電機システム |
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JP2014036547A JP2015162958A (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 風力発電機及び風力発電機システム |
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JP2014036547A Pending JP2015162958A (ja) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 風力発電機及び風力発電機システム |
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Cited By (1)
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-
2014
- 2014-02-27 JP JP2014036547A patent/JP2015162958A/ja active Pending
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