JP3465246B2 - 流体発電装置 - Google Patents

流体発電装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、風等の作動流体エ
ネルギーを回転エネルギーに変換し、電気エネルギーと
して利用する流体発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】作動エネルギーを駆動源として発電を行
う流体発電装置として、近年、風力エネルギーを利用し
た風力発電が見直されている。この風力発電装置につい
ては、微風から強風までの広い範囲の風力エネルギーを
利用できるようにすることに対する要望が高まってい
る。
【０００３】風力発電装置は、風車の回転によって駆動
される発電機と、発電機からの給電によって充電される
蓄電池等から構成され、風車の回転によって、蓄電池に
充電しながら電気機器等の負荷に対し、給電することが
できるように構成されている。
【０００４】従来の上述したような風力発電装置におい
ては、微風時にあっても、風車にとって負荷となる発電
機が連結されたままの状態であり、風の変動に応じて自
動的に発電機を切り離し、風車の回転の回復を待って再
び連結するような制御機能は備えていない。
【０００５】また、蓄電池が満充電状態にあるときに、
強い風がある場合、風車を機械的に制動したり、発電機
の出力を短絡して発電制動をかけたりして、風車の過回
転を予防していた。しかし、発電機の出力を短絡する瞬
間に発電機が無負荷となって、風車の回転が過大となる
虞があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、発電機を周
速比に基づき制御することによって、風等の作動流体の
流速及び回転数の変動への対処を可能とし、また、各流
速における最大出力を得ることができる流体発電装置を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係る流体発電装置は、作動流
体エネルギーを駆動源として回転する翼回転軸と、この
翼回転軸へ連結して発電を行う発電機と、作動流体の実
測の流速と、翼回転軸の実測の回転数とから算出された
実測の周速比に基づき、発電機の運転を制御する制御手
段とを備える流体発電装置において、前記制御手段は、
翼回転軸の回転数を出力ピーク値を過ぎた高めの回転数
に予め設定し、翼回転軸へ発電機を連結した時に、その
発電機が翼回転軸へ与える負荷により、翼回転軸の出力
ピーク値を過ぎた高めの回転数を減少させて翼回転軸の
回転数を出力ピーク値へセットするように構成されたこ
とを特徴とする。
【０００８】請求項２に係る流体発電装置は、請求項１
記載の流体発電装置において、前記発電機へ接続した蓄
電池を含む負荷装置と、前記作動流体の流速に基づく流
速信号と前記翼回転軸の回転数に基づく回転数信号から
算出した実測の周速比と、前記流体発電装置における作
動流体エネルギー変換効率が最大となる基準の周速比と
を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づ
き、前記実測の周速比が基準の周速比よりも小さいとき
は、前記発電機を無負荷とし、前記翼回転軸の回転数を
前記基準の周速比が持つ回転数へ回復するように前記負
荷装置をオンオフ制御する負荷制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
【０００９】請求項３に係る流体発電装置は、請求項２
記載の流体発電装置において、前記負荷制御手段は、前
記比較手段の比較結果に基づき、前記実測の周速比が基
準の周速比よりも小さいときには、前記発電機を無負荷
とするとともに、この無負荷状態を前記翼回転軸の回転
数が前記基準の周速比の持つ回転数に回復するまで継続
して前記翼回転軸の回転数の変動に対処するように構成
したことを特徴とする。
【００１０】請求項４に係る流体発電装置は、請求項２
又は３記載の流体発電装置において、前記負荷装置の蓄
電池が満充電になったときは、過電圧検出部の出力によ
り蓄電池への給電を停止すると同時に、ダミー負荷を前
記発電機へ接続するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１に示す実施例は、作動
流体エネルギーとして、風力エネルギーを回転エネルギ
ーに変換し、電気エネルギーとして利用する風力発電装
置を構成している。この図１において、風車１は、例え
ば、３枚の直線翼２を持ち、それぞれの直線翼２は、上
下２枚の支持翼３によって翼回転軸４へ一体的に取り付
けられている。この翼回転軸４には、同期発電機（三相
交流）等の発電機５が変速機６を介して連結されてい
る。また、翼回転軸４には、制動用のブレーキ７と風車
１の回転数を検出する回転検出部８が設けられている。
【００１２】回転数検出部８は、風車１の回転数を回転
計発電機及びフォトセンサとフォトボルト・コンバータ
による計測の両方によって検出している。この検出した
回転数信号は、制御回路９へ入力される。また、風速
は、風速計等から成る風速検出部１０で検出され、この
検出した風速信号は、制御回路９へ入力される。
【００１３】図２は、図１の制御回路９の要部を示すも
ので、翼回転軸４の回転数は、回転数検出部８で検出さ
れ、その回転数信号は、制御回路９の実測の周速比を算
出する周速比算出回路９１へ入力される。また、風速検
出部１０で検出された風速信号も、同様に、制御回路９
の実測の周速比算出回路９１へ入力される。
【００１４】実測の周速比算出回路９１においては、翼
回転軸４の回転数に基づく回転数信号と、風速に基づく
風速信号から実測の周速比が算出される。この算出され
た実測の周速比は、比較回路（比較手段）９２へ入力さ
れる。さらに、この比較回路９２には、基準の周速比が
入力される。この基準の周速比は、図１の風力発電装置
における風力エネルギー変換効率が最大となる周速比に
あらかじめ設定されている。
【００１５】実測の周速比と基準の周速比が入力された
比較回路９２は、その比較結果に基づき負荷制御回路９
６へ制御信号を入力する。この時、比較回路９２におい
て、実測の周速比が基準の周速比よりも小さいと判定し
たときは、比較回路９２から負荷制御回路９６に対し
て、負荷装置１１の蓄電池１１１と発電機５の電気的接
続をオフとする指令を出す。負荷制御回路９６は、切替
器１１３に発電機５を無負荷とする切り替え動作をさせ
る。この発電機５を無負荷にする動作は、例えば、アン
ロードバルブを用いることにより容易に行うことができ
る。
【００１６】このように、実測の周速比が基準の周速比
よりも小さいときには、発電機５を無負荷とし、翼回転
軸４に対する負荷を軽減する。この動作は、翼回転軸４
の回転数が基準の周速比が持つ基準の回転数に回復する
まで継続される。このことによって、風車１の回転起動
を著しく早くすることができ、風速及び回転数の変動に
敏感に対処することが可能となり、発電効率の改善が図
られ、結果的に、風力発電装置の稼働率の向上を実現で
きる。
【００１７】また、負荷装置１１は、蓄電池１１１が満
充電状態にあるときは、過電圧検出部１１２の出力によ
り、切替器１１３を切り替え動作させ、蓄電池１１１へ
の給電を停止すると同時に、ダミー負荷１１４を接続す
る。このダミー負荷１１４の接続によって、発電機５
は、無負荷状態とはならず、適切な電気制動をかけるこ
とができる。したがって、発電機５に連結した翼回転軸
４、すなわち、風車１が過回転域に入ることを防止で
き、風車１の直線翼２等の破損を防止することができ
る。このダミー負荷１１４としては、例えば、ライトを
点灯させ、あるいは、ヒーターを接続して熱回収用のヒ
ーターとして作動させる等を実施することにより、蓄電
池１１１の満充電が解除されるまでの余剰電力を有効に
活用することができる。
【００１８】さらに、図１に示す実施例において、風速
Ｖと翼回転軸４の回転数Ｎから算出した周速比β（β＝
回転数Ｎ／風速Ｖ）に基づき発電機５の運転を制御する
ように構成している。ロータ周速は２πＲＮ（Ｒは半
径）であり、２πＲを一定とすれば回転数Ｎで代用され
る。具体的には、図５に示すように、例えば、風速Ｖ＝
９メートル毎秒のピーク値イ点を過ぎた高めの回転数の
ロ点（β＝４．５）で回転翼４へ発電機５を連結する
と、回転軸４に対して負荷として働き、翼回転軸４の回
転数Ｎは、図５の半時計方向へ向かう矢印で示すように
回転数を減少し、出力のピーク値イ点へセットされる。
【００１９】この時、周速比β＝４．５を用いたのは、
図４に示すように、風車１の最大効率が実測上、ほぼ周
速比β＝４．５の時に得られているので、運用は、この
周速比の前後で行うことが望ましい。このように、周速
比βに基づき発電機５の制御を行うことにより、図４及
び図５に示すように、常にピーク値イ点で発電機５の運
転を行うことができ、各風速に応じた最大出力を得るこ
とが可能となる。
【００２０】図３は、図１に示す風力発電装置の制御系
統を示した概念図である。この実施例の制御システム
は、上述した本発明に係わる制御手段を含む３つの機能
を備えている。それらは、起動及び加速機能と、周速比
制御機能と、制動機能である。風速の検出は、上述した
ように、風速計等から成る風速検出部１０で行い、風車
１の回転数は、回転計発電機及びフォトセンサとフォト
ボルト・コンバータによる計測の両方を備えた回転検出
部８によって検出されている。これらの風速信号及び回
転数信号は、電圧比較器１２と論理回路１３によって処
理され、制御信号として出力される。
【００２１】起動及び加速機能は、風速がある最低値を
超え、かつ風車１の周速比が設定値より低い時、起動モ
ータを作動させるように構成している。また、周速比例
制御は、周速比が最高値よりも低い時、アンロードバル
ブを作動して発電機５を無負荷状態とするように構成し
ている。この状態は、風車１の回転数が基準の回転数に
回復するまで継続し、回転数の変動に対処することがで
きる。
【００２２】制動機能は、２つの機能を備えている。そ
れらは、通常制動機能と非常制動機能である。通常制動
機能は、風速が設計運用風速の最大値を超えるときに空
気ブレーキを作動させるように構成している。また、非
常制動装置は、風車１の設計運用回転数が最大を超えた
時、あるいは、２つの回転検出部８からの検出信号が異
常になったときのいずれにおいても、ブレーキを作動さ
せるように構成している。
【００２３】制動系統は、カットアウト風速による制動
系と、風車１の過回転による非常用制動系とで構成して
いる。特に、安全上重要となる回転数の検出について
は、系を二重として、回転数の異常を検出する自己診断
機能を備えている。
【００２４】上記の実施例では、風力発電装置について
説明したが、これに限るものではなく、本発明の流体発
電装置を水力その他の発電システムに適用することがで
きる。また、太陽発電と複合して同時に実施することが
でき、ハイブリットな発電システムを提供することがで
きる。
【００２５】また、上記の流体発電装置は、発電出力、
回転数、流速等の運転状況を示す種々の観測データ、あ
るいは、運転状況を監視できる映像データ等を衛星通信
あるいはインターネット等の通信手段を利用して、地球
上のいかなるサイトでも監視でき、双方向で運転操作を
行うことができる制御手段を搭載することも可能であ
る。また、高い建物の側壁において回転軸４を垂直では
なく水平にして使用することも可能である。また、支持
翼３に代えて支持部としての円板を用いることも可能で
ある。また、上記した各構成は流体発電方法としても有
効なものである。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように構成されているの
で、請求項１記載の発明によれば、作動流体の流速と回
転数における出力ピーク値を過ぎた高めの回転数に基づ
き算出し た周速比を用いて発電機の運転を制御すること
により、発電機の運転を常に発電効率のピーク値で行う
ことが可能となり、各流速における最大出力を得ること
ができ、発電効率の改善と発電量の増大を図ることがで
きる。また、流速と回転数から算出された周速比に基づ
き発電機の運転を制御することにより、作動流体の各流
速における最大出力を得ることが可能となり、発電効率
の改善を図ることができ、流体発電装置の稼動効率の向
上と発電量の増大を実現することができる。
【００２７】また、請求項２記載の発明によれば、風速
及び回転数の変動に適確に対処することが可能となり、
発電効率の改善を図ることができ、結果的に、流体発電
装置の稼動効率の向上と発電量の増大を実現することが
できる。
【００２８】また、請求項３記載の発明によれば、流速
が基準レベルよりも小さくなったときに、自動的に発電
機を無負荷として翼回転軸の負担を軽減すると同時に、
この無負荷状態を基準の回転数に回復するまで継続する
ことができ、流速及び回転数の変動に適確に対処するこ
とが可能となり、流体発電装置の稼働率の向上と発電量
の増大を実現することができる。
【００２９】さらに、請求項４記載の発明によれば、蓄
電池が満充電のため発電機からの給電停止すると同時に
発電機へダミー負荷を接続することにより、発電機は無
負荷状態とはならず、適切な電気制動をかけることがで
き、高速回転時における回転機構部の破損事故を防止す
ることができる。また、ヒーター等をダミー負荷として
使用することにより、蓄電池の満充電が解除されるまで
の余剰電力を有効に活用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック線図である。
【図２】制御回路のブロック線図である。
【図３】制御系統を示す概念図である。
【図４】発電効率を周速比に対して示した特性図であ
る。
【図５】周速比制御の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 風車 ２ 直線翼 ３ 支持翼 ４ 翼回転軸 ５ 発電機 ８ 回転数検出部 ９ 制御部 １０ 風速検出部 １１ 負荷装置 ９１ 実測の周速比算出回路 ９２ 比較手段 ９３ 基準の周速比算出回路 ９６ 負荷制御回路 １１１ 蓄電池 １１４ ダミー負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/00 F03D 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動流体エネルギーを駆動源として回転
    する翼回転軸と、前記翼回転軸へ連結して発電を行う発
    電機と、 作動流体の実測の流速と、前記翼回転軸の実測の回転数
    とから算出された実測の周速比に基づき、前記発電機の
    運転を制御する制御手段とを備えた流体発電装置におい
    て、 前記制御手段は、前記翼回転軸の回転数を出力ピーク値
    を過ぎた高めの回転数に予め設定し、前記翼回転軸へ前
    記発電機を連結した時に、前記発電機が前記翼回転軸へ
    与える負荷により、前記翼回転軸の出力ピーク値を過ぎ
    た高めの回転数を減少させて前記翼回転軸の回転数を出
    力ピーク値へセットするように構成された ことを特徴と
    する流体発電装置。
  2. 【請求項２】 前記発電機へ接続した蓄電池を含む負荷
    装置と、 前記作動流体の流速に基づく流速信号と前記翼回転軸の
    回転数に基づく回転数信号から算出した実測の周速比
    と、前記流体発電装置における作動流体エネルギー変換
    効率が最大となる基準の周速比とを比較する比較手段
    と、 前記比較手段の比較結果に基づき、前記実測の周速比が
    基準の周速比よりも小さいときは、前記発電機を無負荷
    とし、前記翼回転軸の回転数を前記基準の周速比が持つ
    回転数へ回復するように前記負荷装置をオンオフ制御す
    る負荷制御手段とを備えた ことを特徴とする請求項１記
    載の流体発電装置。
  3. 【請求項３】 前記負荷制御手段は、前記比較手段の比
    較結果に基づき、前記実測の周速比が基準の周速比より
    も小さいときには、前記発電機を無負荷とするととも
    に、この無負荷状態を前記翼回転軸の回転数が前記基準
    の周速比の持つ回転数に回復するまで継続して前記翼回
    転軸の回転数の変動に対処するように構成したことを特
    徴とする請求項２記載の流体発電装置。
  4. 【請求項４】 前記負荷装置の蓄電池が満充電になった
    ときは、過電圧検出部の出力により蓄電池への給電を停
    止すると同時に、ダミー負荷を前記発電機へ接続するよ
    うに構成したことを特徴とする請求項２又は３記載の流
    体発電装置。
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10109553B4 (de) * 2001-02-28 2006-03-30 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Luftdichteabhängige Leistungsregelung
CN100338869C (zh) * 2002-11-15 2007-09-19 轻风株式会社 风力发电装置
JP4686969B2 (ja) * 2003-10-24 2011-05-25 シンフォニアテクノロジー株式会社 電源装置を備えた発電装置
USD531957S1 (en) * 2003-10-09 2006-11-14 Access Business Group International Llc Generator
JP4639616B2 (ja) * 2004-03-16 2011-02-23 シンフォニアテクノロジー株式会社 発電装置
JPWO2005095793A1 (ja) * 2004-03-31 2008-07-31 株式会社アイ・ピー・ビー 垂直軸風車並びに風車用ブレード
JPWO2005108784A1 (ja) * 2004-05-07 2008-03-21 三菱電機株式会社 風力発電評価システム、風力発電機のための予測制御サービスシステム
US6856113B1 (en) 2004-05-12 2005-02-15 Cube Investments Limited Central vacuum cleaning system motor control circuit mounting post, mounting configuration, and mounting methods
CA2580282C (en) 2004-09-17 2014-04-15 Cube Investments Limited Cleaner handle and cleaner handle housing sections
JP4174803B2 (ja) * 2004-10-14 2008-11-05 西芝電機株式会社 流体発電装置のブレーキ制御装置
JP2006246661A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Neic-Japan Corp 風力発電装置
JP2007068386A (ja) * 2005-08-02 2007-03-15 Shinko Electric Co Ltd 水力発電装置
US7958594B2 (en) 2005-10-07 2011-06-14 Cube Investments Limited Central vacuum cleaner cross-controls
US7690075B2 (en) 2005-10-07 2010-04-06 Cube Investments Limited Central vacuum cleaner control, unit and system with contaminant sensor
US7900315B2 (en) * 2005-10-07 2011-03-08 Cube Investments Limited Integrated central vacuum cleaner suction device and control
CA2562810C (en) 2005-10-07 2015-12-08 Cube Investments Limited Central vacuum cleaner multiple vacuum source control
JP4920315B2 (ja) * 2006-06-13 2012-04-18 株式会社日立産機システム 風力発電制御システム及びインバータ装置
JP5066648B2 (ja) * 2006-10-26 2012-11-07 守 関根 風力発電装置
JP4935314B2 (ja) * 2006-11-16 2012-05-23 シンフォニアテクノロジー株式会社 発電装置
JP2008163745A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Ipb:Kk 風力発電装置、風力発電プログラム、及び情報記録媒体
JP2008202437A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Shigemi Aoki 発電システム
GB2448138B (en) * 2007-04-02 2009-07-08 Quiet Revolution Ltd Improvements in or relating to wind turbines
KR100883099B1 (ko) * 2007-06-26 2009-02-11 주식회사 케이.알 수직축 풍력발전시스템의 제어장치 및 방법
AU2008328536B2 (en) * 2007-11-23 2013-07-25 Atlantis Resources Corporation Pte Limited Control system for extracting power from water flow
US8987939B2 (en) 2007-11-30 2015-03-24 Caterpillar Inc. Hybrid power system with variable speed genset
GB2457136B (en) * 2008-02-05 2010-11-10 Colin Lawrence Amess An adaptive small-scale wind turbine closed loop control system
KR101292832B1 (ko) 2008-04-14 2013-08-02 아틀란티스 리소시스 코포레이션 피티이 리미티드 중앙축 수력 터빈
KR101284236B1 (ko) * 2008-04-14 2013-07-09 아틀란티스 리소시스 코포레이션 피티이 리미티드 수력 터빈용 블레이드
RU2378531C1 (ru) * 2008-08-06 2010-01-10 Виктор Михайлович Лятхер Энергоустановка для преобразования энергии течения воздушных и водных потоков
ITBS20080157A1 (it) * 2008-08-26 2010-02-27 Orlando Lozzi Rotore eolico multipale ad asse verticale autoavviante, con orientamento continuo degli angoli di incidenza, determinati gestiti e controllati da un sistema elettronico
US8030792B2 (en) * 2009-03-12 2011-10-04 Eastern Wind Power Vertical axis wind turbine system
US8648483B2 (en) 2009-03-12 2014-02-11 Eastern Wind Power Vertical axis wind turbine system
KR20120042746A (ko) 2009-04-28 2012-05-03 아틀란티스 리소시스 코포레이션 피티이 리미티드 수중 동력 발생기
CN102439286A (zh) * 2009-05-22 2012-05-02 亚特兰蒂斯能源有限公司 水下涡轮机控制的改进
WO2010148062A2 (en) * 2009-06-16 2010-12-23 Windspire Energy, Inc. Electronic control of wind turbine electric power generator
DE102009025445B3 (de) * 2009-06-18 2010-09-23 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage zur Ausführung des Verfahrens
US8277183B2 (en) * 2009-09-30 2012-10-02 General Electric Company Systems and methods for monitoring wind turbine operation
AU2010312315B2 (en) 2009-10-27 2013-05-23 Atlantis Resources Corporation Pte Limited Underwater power generator
CN102094758B (zh) * 2009-12-14 2013-09-25 谭宗享 风力发电机无极卸载系统
US8120194B2 (en) * 2010-03-05 2012-02-21 General Electric Company System, device, and method for wind turbine load reduction in a cold weather environment
RU2454565C2 (ru) * 2010-03-25 2012-06-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" Ветроэлектрический агрегат
US7988413B2 (en) 2010-04-23 2011-08-02 Eastern Wind Power Vertical axis wind turbine
CN101951216B (zh) * 2010-08-27 2012-05-16 上海交通大学 泵站水泵反向运行发电的调节方法
US8433425B2 (en) 2011-04-29 2013-04-30 General Electric Company Method, system and computer program product for dynamic rule engine for a wind turbine farm
CN103867398A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 邓惠仪 一种躺卧横流式水平轴屋顶风力发电装置
ES2563092B1 (es) * 2014-09-10 2016-12-19 Acciona Windpower, S.A. Método de control de un aerogenerador
FR3041710B1 (fr) * 2015-09-24 2017-12-01 Nenuphar Procede de mise a l'arret d'une eolienne a axe vertical et eolienne a axe vertical correspondante
JP6650317B2 (ja) * 2016-03-29 2020-02-19 株式会社日立製作所 風力発電装置、ウィンドファームまたは風力発電装置の運転方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5746074A (en) 1980-09-02 1982-03-16 Mitsubishi Electric Corp Wind power plant
JPS6043100A (ja) 1984-07-18 1985-03-07 Hitachi Ltd 風力発電の負荷調整装置
US4651017A (en) * 1985-02-08 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Wind energy conversion system
US5483435A (en) * 1989-05-15 1996-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power generation system having induction generator and controlled bridge rectifier
JPH0349598A (ja) * 1989-07-13 1991-03-04 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機の制御装置
US5155375A (en) * 1991-09-19 1992-10-13 U.S. Windpower, Inc. Speed control system for a variable speed wind turbine
JPH08322298A (ja) 1995-05-24 1996-12-03 Yamaha Motor Co Ltd 風力発電装置

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Publication number Publication date
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