JP2017011911A - ウィンドファーム制御装置,ウィンドファーム及びウィンドファーム制御方法 - Google Patents

ウィンドファーム制御装置,ウィンドファーム及びウィンドファーム制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ウィンドファームの発電電力を直流で送電する系統構成において,ウィンドファームの出力電力の変動を抑制する制御装置及びその方法を提供することである。【解決手段】本発明のウィンドファーム制御装置は,直流電力,或いは直流電圧を検出する手段と,前記直流電力,或いは直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各風力発電装置に配分する電力指令値配分部を備え,配分された前記電力指令値に基づいて,前記風力発電装置の出力電力を調整し,前記直流電力,或いは直流電圧が所定の範囲に入るように制御する。【選択図】 図1

Description

本発明は,ウィンドファーム制御装置,ウィンドファーム及びウィンドファーム制御方法に係り,特に,風のエネルギーを利用して発電した電力を直流送電するのに好適なウィンドファーム制御装置及びウィンドファーム制御方法に関するものである。
現在の電力需要は種々の形式の発電機器から賄われているところ,この中で,地球的環境改善の観点からCO2 削減が急務となっており,電力の発電源として,自然エネルギーを活用する風力発電が注目されている。このように,風力発電は,再生可能エネルギーを利用した有効な発電方式である。風力発電装置は原子力発電装置等と比較して個々の出力が小さいために複数の風力発電装置をウィンドファームとして設け,これらの出力を纏めて系統網等に接続している。
一方,風力発電装置は他の発電機器と比較して,設置の制約が多くなる傾向があり,発電装置から系統網等への電力送電において,送電効率を向上させるため,或いは,設置の外部環境に適するように工夫するため,風力発電装置の出力を直流として送電する送電技術が多く用いられる。
このような,風力発電の出力を直流として送電する技術は,例えば特開2003-274554号公報(特許文献1)に開示されている。
特開2003-274554号公報
一方で,風力発電においては,風速の変動により安定した電力を供給できないといった問題があり,発電電力の変動によって直流送電における送電電力量或いは送電電圧等に悪影響を与える恐れがある。
すなわち,上記の従来技術では,例えば,風速等の変動により風力発電において発電電力が変動したときに,風力発電装置の出力を直流電力で送電する場合は,必ずしも直流系統の電力変動,或いは電圧変動を抑制できるとは限らないという問題があった。
本発明の目的は,上記の課題を解決することにあり,風力発電の発電電力を直流で送電する構成を用いる場合において,直流送電路での変動を抑制することが可能なウィンドファーム制御装置,ウィンドファーム及びウィンドファーム制御方法を提供することにある。
上記目的を達成するために,本発明は,DC/DC電力変換装置,或いはAC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え,配分された前記電力指令値に基づいて,前記AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置の出力電力を調整するように構成した。
更に,検出した前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を算出するように構成した。
また,DC/DC電力変換装置,或いはAC/DC電力変換装置の直流電圧を検出する検出部と,前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え,配分された前記電力指令値に基づいて,前記AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置の出力電力を調整するように構成した。
更に,検出した前記直流電圧が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電圧が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように,前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を算出するように構成した。
更に,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギー(または回転速度)の裕度が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギー(または回転速度)の裕度が大きい順に,AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置に配分する電力指令値を算出するように構成した。
更に,前記電力指令値配分部は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギー(または回転速度)の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギー(または回転速度)の裕度(或いは尤度とも称する。以下同じ。)と出力減少指令の配分上限値が大きい順に,AC/DC電力変換装置,或いは交流発電装置に配分する電力指令値を算出するように構成した。
或いは,複数台の風力発電装置と,前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し,前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御方法において,前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出し,前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように前記電力変換装置に指令を供給する電力指令部を有するように構成した。
本発明によれば,ウィンドファームの発電電力を直流で送電する構成において,直流送電路の電力変動或いは電圧変動を抑制することができる。
実施例1におけるウィンドファームの構成を示す図である。 AC/DC電力変換装置13の制御を説明する図である。 直流電力を入力とする場合の変動抽出部102のブロック図である。 直流電圧を入力とする場合の変動抽出部102のブロック図である。 電力指令値配分部103の配分優先順位を決定するパラメータについて説明する図である。 電力指令値配分部103における処理の流れ(出力電力を増加させる場合)を示す図である。 電力指令値配分部103における処理の流れ(出力電力を減少させる場合)を示す図である。 他の実施例におけるウィンドファームの構成を示す図である。
本発明を実施するための形態を以下,図を用いて説明する。
図1は,実施例1におけるウィンドファームの構成を示す図である。風力発電装置10は,風のエネルギーを回転エネルギーに変換する風車11と,回転エネルギーを交流電力に変換する発電機12と,交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置13で構成され,少なくとも2台以上の風力発電装置が設置される。
AC/DC電力変換装置13は,風力発電装置10の出力電力を制御する機能を持つ。出力電力の指令値は,例えば,風車11が受ける風速に応じて決定される。また,この出力電力指令値はウィンドファーム制御装置100の電力指令値配分部103からの電力指令によっても変更される。
DC/DC電力変換装置20は,風力発電装置10の出力電力を集電し,AC/DC電力変換装置13の直流電圧を昇圧する電力変換装置である。DC/DC電力変換装置20によって集電昇圧された風力発電装置10の出力電力は,直流送電線30を介して電力系統40に供給される。
ウィンドファーム制御装置100は,アナログ・デジタル信号の入出力ポート,マイクロプロセッサ,通信機能等を備えたデジタル制御演算装置である。
変動抽出部102では,センサ101で検出したDC/DC電力変換装置20の直流電力PDC,或いは直流電圧VDCからウィンドファーム出力の変動を抑制するための電力指令値PWFFRを算出する。
電力指令値配分部103では,変動抽出部102で算出した電力指令値を各AC/DC電力変換装置13に振り分けるための演算処理を行う。振り分けられた電力指令値は,ウィンドファーム制御装置100から各AC/DC電力変換装置13の制御部に変動抑制指令の配分値PWFFRnとして伝送される。なお,各変数名の末尾のnは,各風力発電装置の識別番号を示すものである。
次に,図2を使って,AC/DC電力変換装置13の制御を説明する。
各風車が受ける風速に応じて決定された風力発電装置の電力指令値PRnと,変動抑制電力指令の配分値PWFFRnとが,加算部81で加算される。変換器制御部82では,AC/DC電力変換装置13の出力電力値であるPfbが,風力発電装置の電力指令値PRnと変動抑制電力指令の配分値PWFFRnとの加算値に等しくなるようにゲートパルスを発生する。該ゲートパルスに応じて電力変換器83の半導体スイッチング素子がオンオフ動作をする。これにより,発電機12の交流電力は所望の直流電力に変換されてDC/DC電力変換装置20に供給される。
次に,図3を使って変動抽出部102のウィンドファーム出力の変動を抑制するための電力指令値を算出する方法について説明する。
図3は,直流電力PDCを入力とする場合の変動抽出部102のブロック図である。図中のウィンドファーム出力電力目標値PWFRの値は,例えば,各風力発電装置の平均風速や出力状態を基にウィンドファームの出力変動が電力系統に悪影響を及ぼさない範囲の変化幅に設定される。変動抑制電力指令値PWFFRは,ウィンドファーム出力電力目標値PWFRから直流電力PDCを減算することで算出する。即ち,変動抑制電力指令値PWFFRは,ウィンドファーム出力電力が目標値を下回った時に風力発電装置の出力電力を増加させる指令値(正の値)となり,一方,ウィンドファーム出力電力が目標値を上回った時に風力発電装置の出力電力を減少させる指令値(負の値)となる。
図4は,直流電圧VDCを入力とする場合の変動抽出部102のブロック図である。図中のVHIは,直流電圧の上限値,VLOは下限値である。変動抑制電力指令値PWFFRは,ウィンドファーム出力端の直流電圧VDCが上限値VHIを超えた時に風力発電装置の出力電力を減少させる指令値(負の値)となり,一方,ウィンドファーム出力端の直流電圧VDCが下限値VLOを超えた時に風力発電装置の出力電力を増加させる指令値(正の値)となる。
次に電力指令値配分部103について,詳細に説明する。
図5は,電力指令値配分部103の配分優先順位を決定するパラメータについて説明する図である。横軸のERnは各風力発電装置の回転エネルギー,ERMAXnは回転エネルギーの上限値,ERMINnは回転エネルギーの下限値である。縦軸のPRnは各風車が受ける風速に応じて決定された風力発電装置の電力指令値,PRMAXnは電力指令の上限値,PRMINnは電力指令の下限値である。なお,各変数名の末尾のnは,各風力発電装置の識別番号を示すものである。
各発電機の回転エネルギーERnは,[数1]により求める。Inは各発電機の慣性モーメント,ωnは回転速度である。
Figure 2017011911
[数2]のERUnは,各風力発電装置の加速方向の回転エネルギー裕度,ERDnは減速方向の回転エネルギー裕度である。
Figure 2017011911
[数3]のPRUnは,電力指令値配分部103から各風力発電装置への出力増加指令の配分上限値,PRDnは出力減少指令の配分上限値である。
Figure 2017011911
[数4]のAPER1nは,各風力発電装置の減速方向の回転エネルギー裕度ERDnと出力増加指令の配分上限値PRUnの積,APER2nは加速方向の回転エネルギー裕度ERDnと出力減少指令の配分上限値PRDnの積である。
Figure 2017011911
電力指令値配分部103では,変動抽出部102で算出した変動抑制電力指令値PWFFRの配分優先順位を決定するパラメータとして[数2],[数3],[数4]で演算した値を用いる。
なお,対象とするウィンドファーム内の各発電機の慣性モーメントが全て等しい場合には,[数2]の各風車の回転エネルギーERnを各発電機の回転速度ωn,回転エネルギーの上限値ERMAXnを回転速度の上限値ωMAXn,回転エネルギーの下限値ERMINnを回転速度の下限値ωMINnとして,加速方向の回転速度裕度ωUn,減速方向の回転速度裕度ωDnとしてもよい。
次に電力指令値配分部103における処理の流れを,図6,7を用いて説明する。
図6では2つの実施例(第1の実施例,第2の実施例)が並列的に記載されている。例えば図6の301では「ERDn[APER1n]」と記載されている。これは,第1の実施例ではERDnを用いるものであり,一方,第2の実施例ではERDnの替わりにAPER1nを用いることを示している。したがって,この図において,[ … ]の記載は第2の実施例において,第1の実施例の置き換えを意味する。[ … ]の記載のない部分は,第2の実施例において,第1の実施例と同様であることを意味する。
図6は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合を示している。始めに,各風力発電装置の減速方向の回転エネルギー裕度ERDn[またはERDnと出力電力を増加させる場合の電力指令の上限値PRUnの積APER1n]が大きい順に出力電力を増加させる優先順位を決定する(ステップS201)。次にERDn[またはAPER1n]が等しい風力発電装置があるか否かを判定する(ステップS202)。ERDnが等しい風力発電装置がある場合(ステップS202でYes),ERDn[またはAPER1n]の等しい風力発電装置間について,出力電力を増加させる場合の電力指令の上限値PRUn[APER1nの場合には減速方向の回転エネルギー裕度ERDn]が大きい方を優先して順位を決定する(ステップS203)。電力指令の上限値PRUn[またはERDn]も等しい場合には,例えば,風力発電装置の識別番号の小さい方を優先順位の上位とする。この決められた優先順位はS204〜S207のカウンタiに対応して用いられる。例えば,優先順位1の風力発電装置は,カウンタ=1の風力発電装置に対応する。また,例えば,PRUn(i)は,優先順位iの電力指令の上限値PRUnを意味する。なお,ステップS202でNoの場合は,ステップS203をスキップする。
ステップS204では,変動抑制電力指令値PWFFRを内部変数PRに代入し,優先順位を示すカウンタiをゼロにリセットする。次にステップS205で優先順位のカウンタに1を加算する。ステップS206では,内部変数PRが優先順位の上位i番目の電力指令の上限値PRUn(i)以下か否かが判定し,Yesならば同識別番号の変動抑制電力指令の配分値PWFFRnを内部変数PRとして本処理を終了する(ステップS209)。NoならばステップS207で同識別番号の変動抑制電力指令の配分値PWFFRnを電力指令の上限値PRUn(i)とし,内部変数PRから電力指令の上限値PRUn(i)を減算する。ステップ208では,全ての風力発電装置について処理が終わったか否かを判定し,NoならばステップS205に戻り,次の優先順位の風力発電装置に対しての処理を行い,Yesならば本処理を終了する。
図7は,風力発電装置の出力電力を減少させる場合を示している。始めに,各風力発電装置の加速方向の回転エネルギー裕度ERUnが大きい順に出力電力を増加させる優先順位を決定する(ステップS301)。次にERUnが等しい風力発電装置があるか否かを判定する(ステップS302)。ERUnが等しい風力発電装置がある場合(ステップS302でYes),ERUnの等しい風力発電装置間について,出力電力を減少させる場合の電力指令の上限値PRDnが大きい方を優先して順位を決定する(ステップS203)。電力指令の上限値PRDnも等しい場合には,例えば,風力発電装置の識別番号の小さい方を優先順位の上位とする。なお,ステップS302でNoの場合は,ステップS303をスキップする。
ステップS304では,変動抑制電力指令値のPWFFRを内部変数PRに代入し,優先順位を示すカウンタiをゼロにリセットする。次にステップS305で優先順位のカウンタに1を加算する。ステップS306では,内部変数PRの絶対値が優先順位の上位i番目の電力指令の上限値PRDn(i)以下か否かが判定し,Yesならば同識別番号の変動抑制電力指令の配分値PWFFRnを内部変数PRとして本処理を終了する(ステップS309)。NoならばステップS307で同識別番号の変動抑制電力指令の配分値PWFFRnを電力指令の上限値PRDn(i)のマイナスとし,内部変数PRに電力指令の上限値PRDn(i)を加算する。ステップ308では,全ての風力発電装置について処理が終わったか否かを判定し,NoならばステップS305に戻り,次の優先順位の風力発電装置に対しての処理を行い,Yesならば本処理を終了する。
なお,変動抑制電力指令値PWFFRがゼロの場合は,全ての配分値PWFFRnをゼロにして本処理を終了する。
このように,本実施例のウィンドファーム制御装置及びその制御方法を用いたウィンドファームは,各風力発電装置の回転エネルギー(回転速度)裕度,または回転エネルギー(回転速度)裕度と電力指令の上限値の積を考慮してウィンドファームの変動抑制電力指令値を配分するため,風力発電装置の過回転や回転不足による停止を防止することができる。
<他の実施例>
図8は,他の実施例におけるウィンドファームの構成を示す図である。風力発電装置10は,風のエネルギーを回転エネルギーに変換する風車11と,回転エネルギーを交流電力に変換する交流発電装置14で構成され,少なくとも2台以上の風力発電装置が設置される。
交流発電装置14は,例えば,巻線形誘導発電機と交直電力変換器を並列接続した二次励磁方式や永久磁石式同期発電機と交直電力変換器を直列接続したフルコンバータ方式などの交流電力を出力する発電装置で,風力発電装置10の出力電力を制御する機能を持つ。出力電力の指令値は,例えば,風車11が受ける風速に応じて決定される。また,この出力電力指令値は実施例1で述べたウィンドファーム制御装置100の電力指令の配分値PWFFRnによっても変更される。
変圧器50は,風力発電装置10の昇圧用変圧器であり,各交流発電装置14に個別に設置してもよい。集電された各交流発電装置の出力電力は,AC/DC電力変換装置60で直流電力に変換され,直流送電線30を介して電力系統40に供給される。
本実施例のウィンドファーム制御装置100を用いれば,本実施形態に示すウィンドファームの構成においても同様の効果を得ることができる。
10:風力発電装置
11:風車
12:発電機
13:AC/DC電力変換装置
14:交流発電装置
20:DC/DC電力変換装置
30:直流送電線
40:電力系統
50:変圧器
60:AC/DC電力変換装置
81:加算部
82:変換器制御部
83:電力変換器
100:ウィンドファーム制御装置
101:センサ
102:変動抽出部
103:電力指令値配分部

Claims (19)

  1. 交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と,前記各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において,前記DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を前記AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を有することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  2. 請求項1に記載のウィンドファーム制御装置において,前記変動抽出部は,検出した前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  3. 請求項1に記載のウィンドファーム制御装置において,前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を備え,配分された前記電力指令値に基づいて,前記AC/DC電力変換装置の出力電力を調整し,前記DC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  4. 請求項3に記載のウィンドファーム制御装置において,前記変動抽出部は,検出した前記直流電圧が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電圧が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  5. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のウィンドファーム制御装置において,前記電力指令値配分部は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギー,または回転速度の裕度が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギー,または回転速度の裕度が大きい順に,AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  6. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のウィンドファーム制御装置において,前記電力指令値配分部は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力減少指令の配分上限値が大きい順に,AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  7. 交流電力を出力する交流発電装置を有する複数台の風力発電装置と,前記各風力発電装置の交流電圧を昇圧する変圧器と,各風力発電装置の出力電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において,前記AC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備えたことを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  8. 請求項7に記載のウィンドファーム制御装置において,前記変動抽出部は,検出した前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  9. 請求項7に記載のウィンドファーム制御装置において,前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え,配分された前記電力指令値に基づいて,前記交流発電装置の出力電力を調整し,前記AC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  10. 請求項9に記載のウィンドファーム制御装置において,前記変動抽出部は,検出した前記直流電圧が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ,一方,前記直流電圧が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  11. 請求項7乃至請求項9に記載のいずれかに記載のウィンドファーム制御装置において,前記電力指令値配分部は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度が大きい順に,交流発電装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  12. 請求項7乃至請求項9のいずれかに記載のウィンドファーム制御装置において,前記電力指令値配分部は,風力発電装置の出力電力を増加させる場合,減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に,一方,風力発電装置の出力電力を減少させる場合,加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力減少指令の配分上限値が大きい順に,交流発電装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  13. 複数台の風力発電装置と,前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し,前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において,前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出する検出部と,前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように前記電力変換装置に指令を供給する電力指令部を有することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
  14. 交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と,前記各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームにおいて,前記DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を前記AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を有することを特徴とするウィンドファーム。
  15. 交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と,各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置と,DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部で構成されるウィンドファームの制御方法において,配分された前記電力指令値に基づいて,前記AC/DC電力変換装置の出力電力を調整し,前記DC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
  16. 請求項15に記載のウィンドファームの制御方法において,配分された前記電力指令値に基づいて,前記AC/DC電力変換装置の出力電力を調整し,前記DC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
  17. 交流電力を出力する交流発電装置を有する複数台の風力発電装置と,各風力発電装置の交流電圧を昇圧する変圧器と,各風力発電装置の出力電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置と,AC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と,前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と,前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部で構成されるウィンドファームの制御方法において,配分された前記電力指令値に基づいて,前記交流発電装置の出力電力を調整し,前記AC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
  18. 請求項17に記載のウィンドファームの制御方法において,配分された前記電力指令値に基づいて,前記交流発電装置の出力電力を調整し,前記AC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
  19. 複数台の風力発電装置と,前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し,前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御方法において,前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出し,前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように前記電力変換装置に指令を供給するウィンドファーム制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6312956B1 (ja) * 2017-01-19 2018-04-18 三菱電機株式会社 直流送電システムおよびそれに用いられるdc/dc変換器
WO2018135031A1 (ja) * 2017-01-19 2018-07-26 三菱電機株式会社 直流送電システムおよびそれに用いられるdc/dc変換器
KR20200015699A (ko) * 2017-06-08 2020-02-12 엠에이치아이 베스타스 오프쇼어 윈드 에이/에스 전력 저장 유닛을 사용하여 그리드 손실 동안 풍력 터빈을 작동하는 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336733B (zh) * 2021-11-24 2023-05-26 中国三峡建工(集团)有限公司 海上风电柔直系统耗能装置经济性提升评估方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000047741A (ja) * 1998-07-29 2000-02-18 Kandenko Co Ltd 風力発電用電力変換装置およびその制御方法
JP2003274554A (ja) * 2002-03-19 2003-09-26 Hitachi Ltd 電力供給方法
JP2006174694A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 General Electric Co <Ge> 風力タービン発電機の制御方法および制御システム
JP2015040551A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社日本製鋼所 流体力電力システム
JP2015080354A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 三菱重工業株式会社 電力システム及びその運転方法、並びに電力システムの制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000047741A (ja) * 1998-07-29 2000-02-18 Kandenko Co Ltd 風力発電用電力変換装置およびその制御方法
JP2003274554A (ja) * 2002-03-19 2003-09-26 Hitachi Ltd 電力供給方法
JP2006174694A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 General Electric Co <Ge> 風力タービン発電機の制御方法および制御システム
JP2015040551A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社日本製鋼所 流体力電力システム
JP2015080354A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 三菱重工業株式会社 電力システム及びその運転方法、並びに電力システムの制御装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6312956B1 (ja) * 2017-01-19 2018-04-18 三菱電機株式会社 直流送電システムおよびそれに用いられるdc/dc変換器
WO2018135031A1 (ja) * 2017-01-19 2018-07-26 三菱電機株式会社 直流送電システムおよびそれに用いられるdc/dc変換器
GB2573397A (en) * 2017-01-19 2019-11-06 Mitsubishi Electric Corp Direct current power transmission system and DC-DC converter used in same
GB2573397B (en) * 2017-01-19 2022-04-27 Mitsubishi Electric Corp DC transmission system and DC/DC Converter used in the same
KR20200015699A (ko) * 2017-06-08 2020-02-12 엠에이치아이 베스타스 오프쇼어 윈드 에이/에스 전력 저장 유닛을 사용하여 그리드 손실 동안 풍력 터빈을 작동하는 방법
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
KR102477291B1 (ko) * 2017-06-08 2022-12-13 베스타스 윈드 시스템스 에이/에스 전력 저장 유닛을 사용하여 그리드 손실 동안 풍력 터빈을 작동하는 방법

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