JP2018035706A - ウィンドファームまたはウィンドファームの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
PWF=Σ(P(n))⇒最大 ・・・(1)
ここで、PWFはウィンドファーム全体の発電電力を示している。P(n)はウィンドファーム内のn番目の風力発電装置の発電電力を示しており、P(n)は(2)式で表わされる。
P(n)=Cp(n)×(1/2)×ρ×A×V3 ・・・(2)
ここで、Cpは風力発電装置のパワー係数、ρは空気密度、Aは受風面積、Vは風速を示している。
前記探索的計算手法としては、例えば遺伝的アルゴリズム等を用いることが可能である。
Claims (13)
- 風を受けて回転するブレードと、前記ブレードを回転可能に支持するナセルと、前記ナセルをヨー回転可能に支持するタワーを備える風力発電装置を複数備えるウィンドファームであって、
前記ウィンドファームにおける風況情報と、前記風力発電装置のうちで発電を停止している第1の風力発電装置の配置情報及び前記第1の風力発電装置の風下に位置する第2の風力発電装置の配置情報と、前記第1の風力発電装置の設計情報を用いて前記ウィンドファームの発電量が大きくなる様に、前記第1の風力発電装置または前記第2の風力発電装置へヨー角指令値を出力する制御装置を備えることを特徴とするウィンドファーム - 請求項1に記載のウィンドファームであって、
前記制御装置は、風向計測値、ヨー角計測値、前記ウィンドファーム内の風力発電装置の位置関係を示す配置情報、前記ウィンドファームに含まれる風力発電装置の設計情報が入力される入力部を備え、
前記第1の風力発電装置による前記第2の風力発電装置への風の減衰の影響を演算する風下影響演算部と、
前記風下影響演算部による前記第2の風力発電装置への風の減衰の影響の演算結果から、発電停止時のヨー角指令値を決定するヨー角決定部を備えることを特徴とするウィンドファーム - 請求項1または2に記載のウィンドファームであって、前記制御装置は、前記第1の風力発電装置による前記第2の風力発電装置への風の減衰の影響が最小となるヨー角の指令値を、前記第1の風力発電装置を風上側から見たときの投影面積が最小となるヨー角として演算することを特徴とするウィンドファーム
- 請求項3に記載のウィンドファームであって、
前記投影面積は、前記風況情報、前記配置情報及び前記設計情報を用いて決定することを特徴とするウィンドファーム - 請求項3または4に記載のウィンドファームであって、
風向別に作成されると共に、前記投影面積を考慮して前記第2の風力発電装置の発電量を最大化する前記第1の風力発電装置または前記第2の風力発電装置のヨー角の情報を格納するデータベースを備えることを特徴とするウィンドファーム - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のウィンドファームであって、
前記制御装置は、複数の前記風力発電装置を制御するウィンドファーム制御装置であり、
前記ウィンドファーム制御装置と、前記複数の風力発電装置は通信手段で接続され、
前記通信手段を介して、前記風力発電装置から前記ウィンドファーム制御装置には、風力発電装置のヨー角計測値、風向・風速計測値、発電電力量、運転・停止情報が送られると共に、前記ウィンドファーム制御装置から前記複数の風力発電装置に対しては、ヨー角指令値が送られることを特徴とするウィンドファーム - 請求項6に記載にウィンドファームであって、
前記風向・風速計測値は、ウィンドファームの内部またはウィンドファームの近傍に設置された風況観測装置から取得されることを特徴とするウィンドファーム - 請求項6または7に記載のウィンドファームであって、
前記制御装置は、前記第1の風力発電装置のヨー角を、ウィンドファーム全体の発電電力が最大になるよう演算するウィンドファーム発電量最大化演算部を備え、
前記ウィンドファーム発電量最大化演算部は、前記第1の風力発電装置または前記第2の風力発電装置の少なくともいずれか一方のヨー角を個別に制御して、ウィンドファーム全体の発電電力が最大になるヨー角の組合せを演算することを特徴とするウィンドファーム - 請求項8に記載のウィンドファームであって、
前記ウィンドファームの発電電力を向上しつつ、少なくとも一部の風力発電装置の風による荷重疲労を低減するように、前記第1の風力発電装置のヨー角または前記ブレードのピッチ角の少なくともいずれか一方を制御することを特徴とするウィンドファーム - 請求項1ないし9のいずれか1項に記載のウィンドファームであって、
前記制御装置は、前記第1の風力発電装置のヨー角に加え、前記第1の風力発電装置の前記ブレードのピッチ角を制御することを特徴とするウィンドファーム - 請求項1ないし10のいずれか1項に記載のウィンドファームであって、
発電停止期間中は、前記第1の風力発電装置のヨー角を風向の変化に合わせて変更することを特徴とするウィンドファーム - 請求項1ないし10のいずれか1項に記載のウィンドファームであって、
前記制御装置は、気象予測情報から得られた風向・風速の予測値を用いて決定した発電停止期間中の風向・風速の平均値または最頻値に対して前記ウィンドファームの発電量が最大となる様に、前記第1の風力発電装置のヨー角を発電停止以前に演算することを特徴とするウィンドファーム - 風を受けて回転するブレードと、前記ブレードを回転可能に支持するナセルと、前記ナセルをヨー回転可能に支持するタワーを備える風力発電装置を複数備えるウィンドファームの制御方法であって、
複数の前記風力発電装置の位置関係を示す配置情報、複数の前記風力発電装置の設計情報及び風況情報を用いて発電を停止している第1の風力発電装置よりも風下側の第2の風力発電装置への風の減衰の影響を考慮した上で、ウィンドファームの発電量が大きくなるように、発電を停止する際の前記第1の風力発電装置または前記第2の風力発電装置のヨー角指令値を決定することを特徴とするウィンドファームの制御方法
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