JP2019019757A - 風車、風車の出力調整方法および風車の出力制御プログラム - Google Patents
風車、風車の出力調整方法および風車の出力制御プログラム Download PDFInfo
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Abstract
Description
前記ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を測定する振動計を有し、
前記制御部は、前記振動計の出力を受け、前記出力に基づく振動が閾値を超えると判定される場合、前記ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限する制御を行うことを特徴とする。
前記ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を測定するステップと、
測定された振動に基づいて振動が閾値を超えると判定される場合、ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限するステップと、を有することを特徴とする。
ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を振動計で測定した結果を受けて、前記出力に基づく振動が閾値を超えるかを判定するステップと、
前記判定において前記振動が閾値を超える判定される場合、前記ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限する制御を行うステップと、を有することを特徴とする。
風車1は、図1に示すように、タワー2の上方にナセル3が回転可能に設置されており、ナセル3に軸止されたロータ4に複数枚のブレード5が放射状に設置されている。ナセル3内ではロータ4に発電機6が間接的または直接的に接続されている。
ロータナセル3内には、機器7が設置されている。例えば、機器としては、発電機、増速機、変圧器、電力変換装置(AC/DC)、制御機などが挙げられる。ただし、本発明としては、ナセル内の機器の数や種別が特に限定されるものではない。なお、図では、便宜上1つの機器7についてのみ図示している。
また、ナセル3内には、ナセル3に設置している振動計9を有しており、振動計9は、ナセル3全体の振動を測定する。
設定表示部103は、上記した最大出力値や下限出力値、第1閾値、第2閾値、閾値と比較する最大振動値の所定時間、出力制限の際の出力下限時や出力制限後の出力上昇時の所定の比率やその算出方法を設定することができる。
この実施形態では、制御部100は、ナセル3内に設けられているものとして説明したが、制御部はナセル外に設置されているものであってもよく、例えばタワー外の風車設備の管理塔などに設置されて風車の制御を行うものとしてもよい。
また、制御部は、別場所に設置され、ネットワークなどによって風車の制御機構などに接続されて風車の制御を行うものであってもよい。その場合、制御部では、複数の風車を制御するようにするものであってもよい。
風車20は、タワー2の上方にナセル23が回転可能に設置され、ロータ24に複数枚のブレード25が設置されている。ナセル23内ではロータ24に発電機26が間接的または直接的に接続されている。ナセル23内には、機器27が設置されており、さらにナセル23内には、ナセル23に設置している振動計29を有しており、ナセル23全体の振動を測定する。したがって、従来の風車ではナセル23内の機器の振動を個別に測定する振動計を有していない。
ナセル23内には、制御部200を有しており、振動計29の測定結果によって振動と逆位相の変動成分の加振力をナセル23に加える図示しない機構を有している。したがって、従来の風車では、機器の振動に応じて風車の出力を制御する構成を有していない。
風車の運転開始に伴って通常出力での出力制御が行われる(ステップs1)。その後は、振動計から出力結果を受けて振動データの計測を行う(ステップs2)。
最大振動値が閾値を超える場合(ステップs4、No)、出力制限値を算出し(ステップs6)、出力制限運転を行う(ステップs7)。その後、ステップs1に戻って同じ手順を繰り返す。
測定最大振動値が第1閾値以下である場合(ステップs13、Yes)、通常振動範囲であるので、所定比率で出力を増加させて通常出力範囲を目指す(ステップs14)。
その後、測定最大振動値が第1閾値以下であるかを判定する(ステップs15)。第1閾値以下でない場合、すなわち第1閾値を超えている場合(ステップs15、No)、第1閾値範囲であるので、ステップs11に戻って第2閾値との判定を続ける。
次いで、通常出力状態であるかを判定する(ステップs16)。通常出力状態でない場合(ステップs16、No)は、所定比率による出力増加を継続する。
ステップs16で通常出力である場合は、サブルーチンから復帰することができる。
図6は、通常範囲では、出力上限値を目標として出力制御を行い、振動が第1閾値を超えると出力を振動に対し指数関数的に低下させている状態を示している。第2閾値を超えた第2閾値範囲では、その振動の大きさに拘わらず、直ちに下限出力値に制限している。
出力調整を行うことで、第2閾値を超えるような振動値は出力調整によって早期に振動を抑えており、また、第1閾値範囲にある場合には、出力制限を抑えた上で振動を抑えることが可能になっている。
この例では、振動が閾値を超えると出力制限となり、出力制限は過去数十秒間内の最大振動値に連動して変化する。
2 タワー
3 ナセル
4 ロータ
5 ブレード
6 発電機
7 機器
8 振動計
9 振動計
100 制御部
101 CPU
102 記憶部
103 設定表示部
Claims (15)
- ブレードの回転によって発電を行う発電機が設けられたナセルと、風車の出力を制御可能な制御部と、を有する風車において、
前記ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を測定する振動計を有し、
前記制御部は、前記振動計の出力を受け、前記出力に基づく振動が閾値を超えると判定される場合、前記ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限する制御を行うことを特徴とする風車。 - 前記振動計は、ナセルに設置された機器のうち、特定の機器における振動を測定するものであることを特徴とする請求項1記載の風車。
- 前記振動計は複数であり、ナセルに設置された複数の特定の機器においてそれぞれ振動を測定するものであることを特徴とする請求項2記載の風車。
- 前記振動計が振動を測定する機器に設置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の風車。
- 前記閾値と比較する振動が、所定時間内の振動値の最大振動値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の風車。
- 前記閾値が、振動を測定する機器ごとに設定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の風車。
- 前記制御部は、前記閾値として、振動値を示す第1の閾値と、前記第1の閾値よりも大きな振動値を示す第2の閾値と、を有し、測定された振動が、第1の閾値を超え、かつ第2の閾値以下の第1閾値範囲の場合と、測定された振動が、第2の閾値を超えている第2閾値範囲の場合とで異なる内容の出力制限の制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の風車。
- 前記制御部は、測定された振動が第1閾値以下である通常振動範囲から第1閾値範囲になった場合は、予め設定されている出力下限値の値以上の範囲で時間をかけて風車の出力を低下させる出力制限を行い、測定された振動が、第1閾値範囲から第1の閾値以下となる通常振動範囲に戻った場合、予め設定されている最大出力値の値以下の範囲で時間をかけて風車の出力を増加させることを特徴とする請求項7記載の風車。
- 前記制御部は、第2閾値範囲では、風車の出力を出力下限値に低下させることを特徴とする請求項7または8に記載の風車。
- 前記制御部は、第2閾値範囲から第1閾値範囲に変わった場合、予め設定されている最大出力値の値以下の範囲で時間をかけて風車の出力を増加させることを特徴とする請求項9記載の風車。
- 前記制御部は、風車の出力を、時間をかけて低下または増加させる場合、予め設定された所定の比率で変化させることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の風車。
- 前記制御部は、振動が測定される複数の機器で閾値を超える振動が生じている場合、前記複数の機器の全てにおいて閾値以下の振動となるように風車の出力を制限する制御を行うことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の風車。
- 前記制御部は、通常時には、風車の出力が予め設定された最大出力値を目標値として、目標値以下で最大の出力が得られるように風車を制御することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の風車。
- ブレードの回転によって発電を行う発電機が設けられたナセルを有する風車の出力調整方法において、
前記ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を測定するステップと、
測定された振動に基づいて振動が閾値を超えると判定される場合、ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限するステップと、を有することを特徴とする風車の出力調整方法。 - ブレードの回転によって発電を行う発電機が設けられたナセルを有する風車の出力を制御可能な制御部で実行される風車の出力制御プログラムであって、
ナセルに設置された1または2以上の機器の振動を振動計で測定した結果を受けて、前記出力に基づく振動が閾値を超えるかを判定するステップと、
前記判定において前記振動が閾値を超える判定される場合、前記ブレードの回転によって生じる風車の出力を制限する制御を行うステップと、を有することを特徴とする風車の出力制御プログラム。
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JP2017139100A JP2019019757A (ja) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 風車、風車の出力調整方法および風車の出力制御プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017139100A JP2019019757A (ja) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 風車、風車の出力調整方法および風車の出力制御プログラム |
Publications (1)
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JP2019019757A true JP2019019757A (ja) | 2019-02-07 |
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ID=65354339
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JP2017139100A Pending JP2019019757A (ja) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 風車、風車の出力調整方法および風車の出力制御プログラム |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2019019757A (ja) |
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2017
- 2017-07-18 JP JP2017139100A patent/JP2019019757A/ja active Pending
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