JP2021161990A - Wave power generation control method, wave power generation control device, wave power generation apparatus, and float - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は波力発電制御技術に関し、とくに、波力発電装置、波力発電装置を制御するための波力発電制御方法、波力発電制御装置、波力発電装置に備えられるフロートに関する。 The present disclosure relates to a wave power generation control technology, and more particularly to a wave power generation device, a wave power generation control method for controlling the wave power generation device, a wave power generation control device, and a float provided in the wave power generation device.
洋上の波力を利用した波力発電を実用化するための研究開発が進められている。様々な方式の波力発電が検討されているが、現状では実用化には至っていない。 Research and development are underway to put wave power generation using offshore wave power into practical use. Various types of wave power generation are being studied, but they have not yet been put into practical use at present.
波力発電を実用化するためには、発電コストの軽減と、発電性能の更なる向上が必要である。 In order to put wave power generation into practical use, it is necessary to reduce the power generation cost and further improve the power generation performance.
本開示は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、波力発電の性能を向上させることである。 The present disclosure has been made in view of such issues, and an object thereof is to improve the performance of wave power generation.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の波力発電制御方法は、波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報を取得するステップと、取得された情報に基づいて波力発電装置の発電態様を制御するステップと、を備える。 In order to solve the above problems, the wave power generation control method of a certain aspect of the present invention includes a step of acquiring information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed, and wave power generation based on the acquired information. It includes a step of controlling the power generation mode of the device.
本発明の別の態様は、波力発電制御装置である。この装置は、波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報を取得する海象情報取得部と、海象情報取得部により取得された情報に基づいて波力発電装置の発電態様を制御する発電態様制御部と、を備える。 Another aspect of the present invention is a wave power generation control device. This device is a power generation mode that controls the power generation mode of the wave power generation device based on the sea condition information acquisition unit that acquires information about the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed and the information acquired by the sea condition information acquisition unit. It includes a control unit.
本発明のさらに別の態様は、波力発電装置である。この装置は、ポイント・アブソーバ式又は可動物体型の波力発電装置であり、海上で浮遊し、波により変位するフロートと、フロートの運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機と、フロート又は発電機を制御する波力発電制御装置と、を備える。波力発電制御装置は、波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報を取得する海象情報取得部と、海象情報取得部により取得された情報に基づいて波力発電装置の発電態様を制御する発電態様制御部と、を備える。 Yet another aspect of the present invention is a wave power generator. This device is a point absorber type or movable object type wave power generator, and a float that floats on the sea and is displaced by waves, a generator that converts the kinetic energy of the float into electrical energy, and a float or generator. It is equipped with a wave power generation control device for controlling the above. The wave power generation control device controls the power generation mode of the wave power generation device based on the sea condition information acquisition unit that acquires information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed and the information acquired by the sea condition information acquisition unit. A power generation mode control unit is provided.
本発明のさらに別の態様は、フロートである。このフロートは、波力発電装置に備えられ、海上で浮遊し、波により変位するフロートであって、海水よりも密度の低い流体を収容し、収容する流体の体積に応じて膨縮する収容部と、収容部に流体を流出入させるために収容部に設けられた開口と、を備える。 Yet another aspect of the invention is a float. This float is provided in a wave power generation device, is a float that floats on the sea and is displaced by waves, and accommodates a fluid having a density lower than that of seawater, and expands and contracts according to the volume of the contained fluid. And an opening provided in the accommodating portion for allowing fluid to flow in and out of the accommodating portion.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and the conversion of the expression of the present invention between methods, devices, systems, recording media, computer programs and the like are also effective as aspects of the present disclosure.
本開示によれば、波力発電の性能を向上させることができる。 According to the present disclosure, the performance of wave power generation can be improved.
図1は、実施の形態に係る波力発電装置の外観を模式的に示す。波力発電装置10は、フロート11、キャビン12、ハル13、ピニオン・ギア14、ドライブ・コラム15、アンカー16、及び波浪計測ブイ17を備える。
FIG. 1 schematically shows the appearance of the wave power generation device according to the embodiment. The
フロート11は、ハル13の周囲にドーナツ状に配置され、複数の収容部を備える。それぞれの収容部の内部には、海水よりも密度の低い空気又は水などの流体が収容される。これにより、フロート11とキャビン12及びハル13は一体となり、海上で浮遊して波により上下に変位することができる。
The
フロート11が配置されているハル13の上方にキャビン12が設けられる。キャビン12は、海面よりも高い位置に設けられるので、保守担当者などが作業を行うことができる。キャビン12とハル13の中央に貫通孔が設けられる。ドライブ・コラム15は、貫通孔を貫通して下方に延伸するように設けられる。
A
ドライブ・コラム15は、柱状の形状を有し、海底に設置されたアンカー16などに下端が固定される。フロート11とキャビン12及びハル13は、ドライブ・コラム15に沿って上下に摺動自在に支持される。
The
ハル13の下部に、フロート11とキャビン12及びハル13の上下運動を回転運動に変換するためのピニオン・ギア14が設置され、キャビン12又はハル13の内部に、波力発電装置の発電態様を制御するための制御装置、発電機、計器などの機器や設備などが設置される。
A
フロート11とキャビン12及びハル13は一体的に構成されており、波がフロート11にあたると、フロート11とキャビン12及びハル13が一体的に上下運動する。この上下運動がピニオン・ギア14により機械的に回転運動に変換され、発電機により電気エネルギーに変換される。
The
ハル13の内部には、図示されていない発電機及びユーティリティー設備などが設置され、キャビン12の内部には制御装置などが設置されるので、波によって上下運動する可動物の質量を従来の波力発電装置に比べて大幅に増加させることができる。これにより、可動物の固有周期を長周期化し卓越周期に近づけることができるので、発電機による発電性能及び発電効率を向上させることができる。
A generator and utility equipment (not shown) are installed inside the
波力発電装置10は、複数の種類の発電方式によって発電可能に構成されている。また、複数の制御方式によって発電機を制御可能に構成されている。制御装置は、波力発電装置が設置されている海域の海象に関する情報に基づいて、波力発電装置による発電態様を動的に制御する。制御装置は、波浪計測ブイ17により計測された情報を波浪計測ブイ17から取得し、取得された情報に基づいて有義波高や有義波周期などの海象に関する情報を算出し、算出された情報に基づいて波力発電装置による発電方式や発電機の制御方式などの発電態様を動的に制御する。
The wave
波力発電装置10は、図示されていない発電機の軸にフライホイールを配置する。フロート11の上下方向の運動はピニオン・ギア14と増速ギアを介して発電機の回転運動に転換される。このとき、発電機の軸上にあるフライホイールの回転慣性は、フロート11の上下運動に関わる質量と同等の効果を付加する。この質量効果の付加分は、物理原理によりフライホイールの回転慣性に(変速比/ピニオン・ギアの回転半径)の二乗を乗じて求まる。したがって、フライホイールをオン・オフしてフロート11の質量効果を加減することにより、フロート11の固有周期を調整することができる。
The
本実施の形態の制御装置は、海象に関する情報に基づいてフライホイールの接続のオンオフを制御する。フライホイールは、直列に複数個設けられてもよく、フライホイールの接続をオンオフするための接続機構が設けられてもよい。制御装置は、接続機構を制御することにより、フライホイールの接続数をゼロから設置されたフライホイールの数までの任意の数に制御してもよい。これにより、よりきめ細かく波力発電装置10の発電態様を制御することができるので、発電性能及び発電効率を更に向上させることができる。
The control device of this embodiment controls the on / off of the flywheel connection based on the information about the sea condition. A plurality of flywheels may be provided in series, or a connection mechanism for turning on / off the connection of the flywheels may be provided. The control device may control the number of flywheel connections to any number from zero to the number of installed flywheels by controlling the connection mechanism. As a result, the power generation mode of the wave
波力発電装置10は、発電機の制御方式として、有義波周期別に発電抵抗を制御する抵抗制御(RLC)方式、有義波周期別に吸収エネルギーを最大化するように発電抵抗と推力を制御する共振制御(ARC)方式、有義波周期別に発電機出力端平均電力を最大化するように発電抵抗と推力を制御する有義波周期同調制御(ACL)方式、短区間の予測波に対して発電機出力端平均電力を最大化するように発電抵抗と推力をリアルタイムに制御するモデル予測同調制御(MPC)方式などの複数の制御方式の中から制御方式を選択可能に構成される。ARC方式、ACL方式、MPC方式は、発電機の推力により運動に位相差を与え、波周期との同調に近づけることができるので、発電性能を向上させることができる。とくに、ACL方式は、応答振幅の増加を抑えつつ高出力運転が可能であり、MPC方式は、リアルタイムな最適制御が可能であるため、大幅な発電性能の向上が期待できる。その反面、波力が制御力を頻繁に上回るような状況においては、応答振幅が過大になったり、制御の精度が低下したりする場合がある。したがって、海象に応じて最適な制御方式に切り替えることが重要である。
The wave
図2は、有義波周期とエネルギー変換効率との関係を示す。直径7mのフロートを発電機(推力制限500kN)で運転し、発電機をモデル予測同調制御方式で制御した場合の、フロート幅の波パワーに対する平均発電量の比を、有義波周期と有義波高を変数としてシミュレーションにより算出した。最も下の曲線は、比較例として、発電機を抵抗制御方式で制御した場合のシミュレーション結果を示す。モデル予測同調制御方式で発電機を制御した場合は、実海域で出現頻度が高い4〜10秒程度の周期帯域において、25%〜40%と風力発電に比肩する高いエネルギー変換効率を示した。有義波周期が4.5秒以上の範囲では、有義波高によらず、抵抗制御方式よりもモデル予測同期制御方式の方がエネルギー変換効率が高い。その他の制御方式についても、有機波周期と有義波高を変数としてエネルギー変換効率をシミュレーションすることにより、有義波周期及び有義波高ごとに、その有義波周期及び有義波高の海象においてエネルギー変換効率を最大化することが可能な制御方式の種類を判定することができる。 FIG. 2 shows the relationship between the significant wave period and the energy conversion efficiency. When a float with a diameter of 7 m is operated by a generator (thrust limit of 500 kN) and the generator is controlled by the model prediction tuning control method, the ratio of the average power generation amount to the wave power of the float width is defined as the significant wave period and the significant wave period. It was calculated by simulation with the wave height as a variable. The lowermost curve shows the simulation result when the generator is controlled by the resistance control method as a comparative example. When the generator was controlled by the model prediction tuning control method, it showed a high energy conversion efficiency of 25% to 40%, which is comparable to that of wind power generation, in a periodic band of about 4 to 10 seconds, which frequently appears in the actual sea area. In the range where the significant wave period is 4.5 seconds or more, the energy conversion efficiency of the model prediction synchronous control method is higher than that of the resistance control method regardless of the significant wave height. For other control methods, by simulating the energy conversion efficiency with the organic wave period and the significant wave height as variables, the energy is generated for each significant wave period and the significant wave height in the sea image of the significant wave period and the significant wave height. It is possible to determine the type of control method that can maximize the conversion efficiency.
波力発電装置10は、フロート11の径、水線面積、又は体積を変更可能に構成される。大きな波エネルギーを取り込むためには、フロート11を大型化する方が有利であるが、荒天時には巨大な波エネルギーがフロート11にかかるため、安全性を担保するための構成が必要となり、多大なコストがかかる。本実施の形態では、このような課題を解決するために、フロート11を膨縮自在に構成し、荒天時にはフロート11を畳み込むことによりフロート11の浮力を下げ、フロート11を潜航させる。これにより、荒天時にフロート11にかかる波浪荷重を大幅に軽減することができる。したがって、波力発電装置10の構造を簡素化及び軽量化することができるので、製造コストを大幅に低減させることができる。
The wave
図3及び図4は、実施の形態に係るフロート11の構造の例を示す。図3(a)は、フロート11の上面図であり、図3(b)は、フロート11の側面図である。図4は、収縮させたときのフロート11の上面図である。フロート11は、円筒状の支持部20と、支持部20の周囲に配置された複数の収容部23と、収容部23を支持部20に固定するための固定部21と、固定部21に設けられた回動軸22と、収容部23を保護するための保護部24と、収容部23が収縮したときに収容部23を内側に畳み込むための牽引具25とを備える。牽引具25は、空気シリンダー、油圧シリンダー、あるいはバネでもよい。
3 and 4 show an example of the structure of the
それぞれの収容部23は、円筒の上下に半球面が接続された俵状の形状を有する。収容部23は、海水よりも密度の低い空気や真水などの流体を内部に収容し、収容する流体の体積に応じて膨縮する。収容部23は、収容部23に流体を流出入させるための開口を有する。図4に示した状態からフロート11を膨張させるときには、図示しないコンプレッサから流体を収容部23に流入させ、収容部23を膨張させる。このとき、それぞれの収容部23は、隣接する保護部24と押し合いながら、回動軸22を中心として反時計回りに開かれる。開かれる方向は時計回りでもよい。保護部24は、収容部23同士が接触して破損しないよう収容部23を保護するために、収容部23の側面の半周程度を覆うように設けられる。それぞれの収容部23が最大になるように膨張されたときに、収容部23同士が保護部24を介して互いに押し合って固定されるように構成される。これにより、個々の収容部23に印加される荷重を分散させることができるので、フロート11の耐久性を向上させることができる。図3に示した状態からフロート11を収縮させるときには、図示しないポンプにより収容部23の内部の流体を流出させ、収容部23を収縮させる。このとき、牽引具25による弾性力と外水圧により、それぞれの収容部23が回動軸22を中心として時計回りに閉じられる。これにより、フロート11の径、水線面積及び体積を縮小するとともに、フロート11の浮力を小さくすることができる。
Each
図5及び図6は、実施の形態に係るフロート11の構造の別の例を示す。図5(a)は、フロート11の部分上面図であり、図5(b)は、フロート11の部分側面図である。図6は、収縮させたときのフロート11の上面図である。本図の例では、保護部24が省略されており、固定部21が回動軸22を兼ねている。その他の構成及び動作は、図3及び図4に示した例と同様である。
5 and 6 show another example of the structure of the
図7は、実施の形態に係るフロート11の構造の別の例を示す。図7(a)は、フロート11の上面図であり、図7(b)は、フロート11の概略断面図である。本図の例では、1つの収容部26が支持部20の全周にわたって設けられる。フロート11を収縮させるときには、ガイド27からパンタグラフを張り出してから、図示しないポンプにより収容部26の内部の流体を流出させ、収容部26を収縮させる。このとき、収容部26はガイド27に沿って畳み込まれる。
FIG. 7 shows another example of the structure of the
図8は、実施の形態に係るフロート11の構造の別の例を示す。図8(a)は、フロート11の上面図であり、図8(b)は、フロート11の側面図である。支持部20の周囲に複数の収容部28が設けられる。フロート11を収縮させるときには、図示しないポンプにより収容部28の内部の流体を流出させるとともに、収容部28の側面に設けられたベルト29を巻き取って収容部28を畳み込む。
FIG. 8 shows another example of the structure of the
図9は、フロート11に作用する最大波力を海象毎に表した図である。シミュレーションにより、波高及び波周期ごとに最大波力を算出した。波高が3.75m以上であるときにはフロート11を縮小した。最大波力は、波高が高くなるにつれて大きくなるが、波高が3.75m以上の海象では、フロート11を縮小した効果により、最大波力が激減している。
FIG. 9 is a diagram showing the maximum wave force acting on the
図10は、実施の形態に係る波力発電制御装置100の構成を示す。波力発電制御装置100は、通信装置101、表示装置102、入力装置103、記憶装置130、及び処理装置110を備える。波力発電制御装置100は、サーバ装置であってもよいし、パーソナルコンピュータなどの装置であってもよいし、携帯電話端末、スマートフォン、タブレット端末などの携帯端末であってもよい。
FIG. 10 shows the configuration of the wave power
通信装置101は、他の装置との間の通信を制御する。通信装置101は、有線又は無線の任意の通信方式により、他の装置との間で通信を行ってもよい。通信装置101は、波浪計測ブイ17から波浪計測情報を受信する。通信装置101は、波力発電装置10に搭載された機器類や各種の制御装置などから情報を受信し、それらの装置に指令を送信する。
The
表示装置102は、処理装置110により生成される画面を表示する。表示装置102は、液晶表示装置、有機EL表示装置などであってもよい。入力装置103は、波力発電制御装置100の使用者による指示入力を処理装置110に伝達する。入力装置103は、マウス、キーボード、タッチパッドなどであってもよい。表示装置102及び入力装置103は、タッチパネルとして実装されてもよい。
The
記憶装置130は、処理装置110により使用されるプログラム、データなどを記憶する。記憶装置130は、半導体メモリ、ハードディスクなどであってもよい。記憶装置130には、発電態様判定基準131、波浪計測情報保持部132、及び実績情報保持部133が格納される。
The
処理装置110は、波浪計測情報取得部111、海象情報算出部112、発電態様判定部113、フライホイール制御部114、発電機制御部115、フロート制御部116、発電性能予測部117、判定基準更新部118、発電性能取得部119、実績情報記録部120、及び学習部121を備える。これらの構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIなどにより実現され、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、またはハードウエアとソフトウエアの組合せなど、いろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
The
波浪計測情報取得部111は、波浪計測ブイ17により計測された波浪計測情報を波浪計測ブイ17から取得し、波浪計測情報保持部132に格納する。波浪計測情報は、例えば、波高、波向、波周期などの情報を含む。
The wave measurement information acquisition unit 111 acquires the wave measurement information measured by the
海象情報算出部112は、波浪計測情報保持部132に格納された情報を参照して、有義波高、有義波周期、パワースペクトルなどの海象情報を算出する。
The sea condition
発電態様判定部113は、海象情報算出部112により算出された海象情報に基づいて、発電態様判定基準131を参照して波力発電装置10による発電態様を判定する。発電態様判定部113は、所定のタイミングで発電態様を判定する。例えば、所定の時間間隔で定期的に、又は、波高、波周期、パワースペクトルなどの海象情報が所定量以上変化したときに、発電態様を判定してもよい。
The power generation
図11は、発電態様判定基準131の内部データの例を示す。発電態様判定基準131は、有義波高と有義波周期の組み合わせに対して波力発電装置10の発電態様を対応付けて格納する。例えば、有義波高が0.25mで、有義波周期が1.5秒である場合は、フライホイールの接続数を2、発電機の制御方式をA、制御方式Aにおける制御パラメータを2.5に設定して発電すべきことが格納されている。また、波高が所定値を超えた場合にフロート11を縮小すべきことが格納されている。発電態様判定基準131は、予め、波力発電装置10における波力発電の性能を有義波高及び有義波周期ごとにシミュレートし、最適な発電態様を評価することにより生成される。発電態様判定基準131は、後述するように、波力発電装置10の運用中にも更新可能に構成される。発電態様判定基準131は、3以上の情報の組み合わせに対して波力発電装置10の発電態様を対応付けて格納してもよい。例えば、有義波高と有義波周期に加えて、パワースペクトルなどの情報に応じて波力発電装置10の発電態様を異ならせてもよい。
FIG. 11 shows an example of internal data of the power generation
フライホイール制御部114は、発電態様判定部113により判定されたフライホイールの接続数がゼロでない場合は、発電機の軸にフライホイールを接続してフライホイールを回転させる。また、発電態様判定部113により判定された接続数のフライホイールを接続するようにフライホイールの接続機構を制御する。発電態様判定部113により判定されたフライホイールの接続数がゼロである場合は、フライホイール制御部114は、発電機の軸とフライホイールの接続を解除してフライホイールの回転を停止させる。発電機の軸とフライホイールの接続と解除にはクラッチを使用するが、その他の接続器を使用してもよい。
When the number of flywheel connections determined by the power generation
発電機制御部115は、発電態様判定部113により判定された発電態様で発電機を制御する。発電機制御部115は、発電機の制御方式を判定された制御方式に切り替えるとともに、判定された制御パラメータを使用して発電機を制御する。
The
フロート制御部116は、発電態様判定部113によりフロート11を縮小すると判定された場合に、フロート11を収縮させるようにポンプなどを制御する。フロート11が縮小されているときに、発電態様判定部113によりフロート11が膨張している場合の発電態様が判定された場合であっても、フロート11を収縮させてから所定時間が経過するまでは、フロート11を膨張させなくてもよい。この所定時間は、フロート11の膨縮に要する時間を考慮して予め設定されてもよい。フロート制御部116は、波浪計測情報保持部132に格納されている波浪計測情報の履歴を参照して、荒天が継続するか否かを推定し、今後も荒天が継続すると推定される場合は、フロート11の膨張を制限してもよい。フロート制御部116は、荒天が継続するか否かを推定するために、気圧計により測定された気圧や、気象情報を配信するサーバなどから取得した気象情報などを参照してもよい。フロート制御部116は、入力装置103又は通信装置101を介して担当者からフロート11の膨張を指示されたときにフロート11を膨張させてもよい。
The
発電性能予測部117は、発電態様判定部113により判定された発電態様で波力発電装置10が発電しているときに、その発電態様以外の発電態様で波力発電装置10を運転させた場合の波力発電装置10による発電性能を予測する。発電性能予測部117は、波力発電装置10による発電をシミュレートするシミュレータに、現在の海象情報と波力発電装置10の発電態様を入力し、その発電態様で波力発電装置10を運転させた場合の波力発電装置10の発電性能をシミュレートする。
When the power generation
判定基準更新部118は、現在の発電態様以外の発電態様で波力発電装置10を運転させた方が波力発電装置10による発電性能が向上すると発電性能予測部117により予測された場合、発電態様判定基準131を更新する。判定基準更新部118は、現在の海象情報に対応付けて発電態様判定基準131に格納されている発電態様を、発電性能予測部117により発電性能が更に高いと予測された発電態様に変更する。これにより、発電態様判定基準131の精度を高め、より発電性能の高い発電態様を選択することができる。
When the power generation
発電性能取得部119は、波力発電装置10の運転中に、波力発電装置10による発電性能を表す情報を取得する。発電性能取得部119は、例えば、発電機による出力電力、積算電力、平均電力、消費電力などの情報を取得する。
The power generation
実績情報記録部120は、海象情報算出部112により算出された海象情報と、波力発電装置10の発電態様と、発電性能取得部119により取得された発電性能とを対応付けて実績情報保持部133に記録する。
The performance
学習部121は、実績情報保持部133に記録された実績情報に基づいて、発電態様判定基準131を更新する。学習部121は、実績情報を学習データとして使用し、海象情報に応じた最適な発電態様を任意の学習アルゴリズムで学習して、発電態様判定基準131を更新する。発電態様判定基準131は、海象情報を入力層に入力すると、出力層から発電態様を出力するニューラルネットワークなどであってもよい。この場合、学習部121は、実績情報保持部133に記録された実績情報を学習データとしてニューラルネットワークの中間層の重みを調整することにより、発電態様判定基準131を学習してもよい。
The
図12は、実施の形態に係る波力発電制御方法の手順を示すフローチャートである。波力発電制御装置100の波浪計測情報取得部111は、波浪計測ブイ17から波浪計測情報を取得して波浪計測情報保持部132に格納する(S10)。海象情報算出部112は、波浪計測情報から海象情報を算出する(S12)。発電態様判定部113は、海象情報に基づいて、発電態様判定基準131を参照して発電態様を判定する(S14)。フライホイール制御部114、発電機制御部115、及びフロート制御部116は、判定された発電態様で波力発電装置10を運転させる(S16)。
FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the wave power generation control method according to the embodiment. The wave measurement information acquisition unit 111 of the wave power
以上、本開示を、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on examples. This embodiment is an example, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible for each of these components and combinations of each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure. ..
実施の形態では、波力発電装置10は、発電機の制御方式の選択とフライホイールのオン・オフ制御、及び、フロート11の径の拡大・縮小により発電様態を最適化するように構成されたが、波力発電装置10は、蓄圧シリンダ式、バラスト水量調整方式、機械的ラッチング方式などの発電方式で発電可能に構成されてもよい。
In the embodiment, the wave
10 波力発電装置、11 フロート、12 キャビン、13 ハル、14 ピニオン・ギア、15 ドライブ・コラム、16 アンカー、17 波浪計測ブイ、20 支持部、21 固定部、22 回動軸、23 収容部、24 保護部、25 牽引具、26 収容部、27 ガイド、28 収容部、29 ベルト、100 波力発電制御装置、111 波浪計測情報取得部、112 海象情報算出部、113 発電態様判定部、114 フライホイール制御部、115 発電機制御部、116 フロート制御部、117 発電性能予測部、118 判定基準更新部、119 発電性能取得部、120 実績情報記録部、121 学習部、131 発電態様判定基準、132 波浪計測情報保持部、133 実績情報保持部。
10 wave power generator, 11 float, 12 cabin, 13 hull, 14 pinion gear, 15 drive column, 16 anchor, 17 wave measurement buoy, 20 support, 21 fixed part, 22 rotating shaft, 23 accommodating part, 24 Protective unit, 25 traction tool, 26 accommodating unit, 27 guide, 28 accommodating unit, 29 belt, 100 wave power generation controller, 111 wave measurement information acquisition unit, 112 sea condition information calculation unit, 113 power generation mode determination unit, 114 fly Wheel control unit, 115 generator control unit, 116 float control unit, 117 power generation performance prediction unit, 118 judgment standard update unit, 119 power generation performance acquisition unit, 120 performance information recording unit, 121 learning unit, 131 power generation mode judgment standard, 132 Wave measurement
Claims (15)
取得された情報に基づいて前記波力発電装置の発電態様を制御するステップと、
を備える波力発電制御方法。 Steps to get information about the sea conditions in the sea area where the wave power generator is installed,
A step of controlling the power generation mode of the wave power generation device based on the acquired information, and
Wave power generation control method equipped with.
現在の発電態様以外の発電態様で前記波力発電装置を運転させた方が前記波力発電装置による発電性能が向上すると予測された場合、前記波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報に基づいて前記波力発電装置の発電態様を決定するための基準を更新するステップと、
を更に備える請求項1から6のいずれかに記載の波力発電制御方法。 The wave power generation when the wave power generation device is operated in a power generation mode other than the power generation mode when the wave power generation device is generating power in the power generation mode controlled in the step of controlling the power generation mode. Steps to predict the power generation performance of the device and
Information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed when it is predicted that the power generation performance by the wave power generation device will be improved by operating the wave power generation device in a power generation mode other than the current power generation mode. To update the criteria for determining the power generation mode of the wave power generation device based on
The wave power generation control method according to any one of claims 1 to 6, further comprising.
記録された情報に基づいて、前記波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報に基づいて前記波力発電装置の発電態様を決定するための基準を更新するステップと、
を更に備える請求項1から7のいずれかに記載の波力発電制御方法。 A step of recording information about the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed, a power generation mode of the wave power generation device, and a power generation performance of the wave power generation device in association with each other.
Based on the recorded information, the step of updating the standard for determining the power generation mode of the wave power generation device based on the information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed, and
The wave power generation control method according to any one of claims 1 to 7, further comprising.
前記海象情報取得部により取得された情報に基づいて前記波力発電装置の発電態様を制御する発電態様制御部と、
を備える波力発電制御装置。 The sea condition information acquisition department that acquires information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed, and
A power generation mode control unit that controls the power generation mode of the wave power generation device based on the information acquired by the sea condition information acquisition unit.
Wave power generation control device equipped with.
前記発電態様制御部は、前記制御テーブルを参照して、前記海象情報取得部により取得された波高及び波周期に基づいて前記波力発電装置の発電態様を制御する
請求項9に記載の波力発電制御装置。 Further provided with a control table in which the wave height and wave period and the power generation mode of the wave power generation device to be controlled at the wave height and wave period are stored in association with each other.
The wave force according to claim 9, wherein the power generation mode control unit controls the power generation mode of the wave power generation device based on the wave height and wave period acquired by the sea condition information acquisition unit with reference to the control table. Power generation control device.
前記フロートの運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機と、
前記フロート又は前記発電機を制御する波力発電制御装置と、
を備え、
前記波力発電制御装置は、
波力発電装置が設置された海域の海象に関する情報を取得する海象情報取得部と、
前記海象情報取得部により取得された情報に基づいて前記波力発電装置の発電態様を制御する発電態様制御部と、
を備える波力発電装置。 Floats that float on the sea and are displaced by waves,
A generator that converts the kinetic energy of the float into electrical energy,
A wave power generation control device that controls the float or the generator,
With
The wave power generation control device is
The sea condition information acquisition department that acquires information on the sea condition of the sea area where the wave power generation device is installed, and
A power generation mode control unit that controls the power generation mode of the wave power generation device based on the information acquired by the sea condition information acquisition unit.
A wave power generator equipped with.
海水よりも密度の低い流体を収容し、収容する前記流体の体積に応じて膨縮する収容部と、
前記収容部に前記流体を流出入させるために前記収容部に設けられた開口と、
を備えるフロート。 A float that is installed in a wave power generator, floats on the sea, and is displaced by waves.
A storage unit that stores a fluid with a density lower than that of seawater and expands and contracts according to the volume of the fluid to be stored.
An opening provided in the accommodating portion for allowing the fluid to flow in and out of the accommodating portion,
Float with.
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