JP4626266B2 - Wind turbine generator, wind turbine generator control method, and computer program - Google Patents

Wind turbine generator, wind turbine generator control method, and computer program Download PDF

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Description

本発明は、風力発電装置に対して近づいてくる飛来物(主に鳥類)がある場合に、その飛来物がブレードに衝突する事態を回避する技術、およびそれに関連する技術に関する。   The present invention relates to a technique for avoiding a situation in which a flying object collides with a blade when there is a flying object (mainly birds) approaching the wind power generator, and a technique related thereto.

風力発電所の設置場所においては、風況を把握するため、風速や風向を測定している。
たとえば、ドップラソーダ(ドップラ音波レーダー)は、現場における任意地点から上空に向けて、数千Hzの一定周波数の音波を、数秒間隔で発振する。音波は、大気中の風に含まれる水蒸気や塵などの粒子に衝突し、反射する。その反射波を大型の筒状体にてキャッチし、ドップラ効果で変調した反射波に基づいて風速を算出する。
音波の受発信用の筒状体を三本程度とし、それぞれの傾き角度や方向を異ならせることによって風向きを算出することも可能である。
The wind speed and direction are measured at the installation site of the wind power plant in order to grasp the wind conditions.
For example, a Doppler soda (Doppler sound wave radar) oscillates a sound wave having a constant frequency of several thousand Hz at an interval of several seconds from an arbitrary point in the field toward the sky. Sound waves collide with and reflect particles such as water vapor and dust contained in the wind in the atmosphere. The reflected wave is caught by a large cylindrical body, and the wind speed is calculated based on the reflected wave modulated by the Doppler effect.
It is also possible to calculate the direction of the wind by setting the number of cylindrical bodies for receiving and transmitting sound waves to about three and varying the inclination angle and direction of each.

レーザードップラ(光波レーダー)は、レーザー光を放射し、大気中に浮遊する塵からの散乱光を受信する。受信した光は、風の影響によるドップラ効果を受けているので、その光の周波数変移量を分析し、風速や風向きを求める技術である。
例えば、風力発電用風車建設予定地について風向風速を計測する技術として、特許文献1に開示される技術がある。
Laser Doppler (light wave radar) emits laser light and receives scattered light from dust floating in the atmosphere. Since the received light is subjected to the Doppler effect due to the influence of the wind, it is a technique for analyzing the frequency shift amount of the light and obtaining the wind speed and direction.
For example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 as a technique for measuring the wind direction and wind speed at a wind turbine construction planned site for wind power generation.

特開2004−101265号公報JP 2004-101265 A

風力発電装置は、設置場所の風況に合わせて設計されるが、いずれの風力発電装置であっても、風力に伴う外力への耐久性能には限界がある。したがって、風力に伴う限界以上の外力から保護するため、以下のような「限度調整機構」を備えている。 すなわち、風速を計測したり、天候の予報情報を得るなどによって所定以上の風速が予想されたり検知された場合には、その風に対する回転効率を下げるようなブレード角度を選択したり、風を逃がすようなブレード角度を選択したりする機構を備えている。   The wind turbine generator is designed according to the wind conditions of the installation site, but any wind turbine generator has a limit in the durability performance against external force accompanying wind power. Therefore, the following “limit adjustment mechanism” is provided to protect against the external force exceeding the limit associated with wind power. That is, when a wind speed exceeding a predetermined level is predicted or detected by measuring wind speed or obtaining weather forecast information, the blade angle is selected to reduce the rotation efficiency for that wind, or the wind is allowed to escape. A mechanism for selecting such a blade angle is provided.

さて、風力発電装置は、安定的に風が吹く場所を選択して設置される。都市部から離れた場所では、大型の風力発電装置を複数台設置することも少なくない。風況条件に優れた場所では、数十から数百基を設置したウィンドファームも形成されている。   Now, a wind power generator is installed by selecting a place where wind blows stably. Often, a large number of large wind power generators are installed in locations away from urban areas. In places with excellent wind conditions, wind farms with dozens or hundreds are also formed.

近年、単機あたりの出力を向上させるため、風力発電装置は大型化している。
一般的な大型の風力発電装置は、高さ30〜80メートル程度のタワーに設置され、そのような風力発電装置のブレードは20〜50メートルであるので、最高位は地上から130メートルにも達する。
In recent years, wind power generators have become larger in order to improve the output per unit.
A typical large wind power generator is installed in a tower about 30 to 80 meters in height, and the blade of such a wind power generator is 20 to 50 meters, so the highest level reaches 130 meters from the ground. .

図9を用いて概念的に示しているが、このような高さは、当該風力発電装置が設置された場所の近隣に生息する鳥類が飛行したり、渡り鳥の巡航飛行の高さになる場合もある。
一方、飛行する鳥類は、高速で回転するブレードを視認しにくいためか、ブレードに衝突して絶命する事故(バードストライク)が発生している。
更に、図10に示すような風速計や風向計を備えているが、これらは事後計測に過ぎず、強風に吹き飛ばされてきた飛来物がブレードに衝突して、ブレードが破損することもある。
Although conceptually shown in FIG. 9, this height is the height of a bird that lives in the vicinity of the place where the wind power generator is installed or the height of a cruise flight of migratory birds. There is also.
On the other hand, the flying birds have an accident (bird strike) that hits the blade and kills it because it is difficult to see the blade rotating at high speed.
Furthermore, although an anemometer and an anemometer as shown in FIG. 10 are provided, these are only post-measurements, and the flying object blown off by the strong wind may collide with the blade and break the blade.

今後設置する風力発電装置に対しては、野鳥保護団体などからの情報や、環境アセスメントの徹底などによって、バードストライクをある程度回避できると考えられる。
しかし、既存の風力発電所においては、バードストライクを回避する手段が存在しない。
また、生き物である鳥の動きを完全に把握し、且つ規制していくことは不可能であるから、環境調査などを徹底することによるバードストライクの抑制には、自ずと限界がある。
なお、強風に吹き飛ばされてきた飛来物がブレードに衝突して、ブレードが破損することも回避したい。
For wind turbine generators to be installed in the future, bird strikes can be avoided to some extent by information from wild bird conservation organizations and thorough environmental assessments.
However, in existing wind farms, there is no means to avoid bird strikes.
In addition, since it is impossible to fully grasp and regulate the movement of birds, which are living creatures, there is a limit to the suppression of bird strikes through thorough environmental surveys.
It should be noted that the flying object blown off by the strong wind collides with the blade to prevent the blade from being damaged.

本発明が解決しようとする課題は、風力発電装置において、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な技術を提供することである。
ここで、請求項1から請求項3に記載の発明の目的は、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置を提供することにある。
また、請求項4から請求項5に記載の発明の目的は、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置の制御プロセスを提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a technology capable of reducing blade damage and bird strike caused by flying objects in a wind turbine generator.
An object of the invention described in claims 1 to 3 is to provide a wind turbine generator capable of reducing blade damage and bird strike caused by flying objects.
Another object of the invention according to claim 5 claims 4 to provide a control process of a wind turbine generator capable of reducing the damage and bird strikes blades by flying objects.

また、請求項6から請求項7に記載の発明の目的は、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置の制御プログラムを提供することにある。
請求項8から請求項10に記載の発明の目的は、前述の発明の目的に加え、突風によるブレードの破損事故を減らすことが可能な風力発電装置関連技術を提供することにある。
Another object of the invention according to claims 6 to claim 7 is to provide a control program of the wind power generation device capable of reducing the damage and bird strikes blades by flying objects.
An object of the invention described in claims 8 to 10 is to provide a wind turbine generator related technique capable of reducing blade damage accidents due to gusts in addition to the object of the invention described above.

まず、本願では、地上に立設させたタワーと、 そのタワーに固定されたナセルと、 そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードと、 風上前方の飛来物を検知可能な障害物探査装置と、 回転停止ポジションを含めたブレードの角度変更を制御するブレード角度制御手段とを備えた風力発電装置に係る発明を提供する。
この発明は、前記障害物探査装置が飛来物を検知した場合に、前記ブレード角度制御手段がブレードを回転停止ポジションに変更するように制御することとしたことを特徴とする。
First, in this application, a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub, and a flying object in front of the windward. Provided is an invention relating to a wind turbine generator including a detectable obstacle search device and blade angle control means for controlling a change in blade angle including a rotation stop position .
The present invention is characterized in that when the obstacle search device detects a flying object, the blade angle control means controls to change the blade to the rotation stop position.

(用語説明)
「飛来物」とは、鳥類などの生き物の他、風に飛ばされてくる物体を含む。
「障害物探査装置」とは、音波または電磁波を発振し、その反射波を捉えることによって飛来物の存在を確認する装置、または撮像および画像解析に基づいて飛来物の存在を確認する装置、熱感知により鳥類などの生き物を感知する装置などである。風上前方における飛来物を捉えるため、風向計と組み合わせて用いられる。なお、風力発電装置が風上を向くようにしているので、風力発電装置のハブ内に設置するなど、風力発電装置と同期して動くこととしているとよい。
(Glossary)
The "flying object", other creatures, such as birds, including an object coming blown in the wind.
An “obstacle detection device” is a device that confirms the presence of flying objects by oscillating sound waves or electromagnetic waves and capturing the reflected waves, or a device that checks the presence of flying objects based on imaging and image analysis, A device that senses creatures such as birds by sensing. It is used in combination with an anemometer to catch flying objects in front of the windward. In addition, since the wind power generator is directed toward the windward, it is preferable that the wind power generator moves in synchronization with the wind power generator, such as being installed in a hub of the wind power generator.

「回転停止ポジション」とは、ブレードが風を受けても回転しないポジションをいい、代表的には、フェザリングポジションまたは回転速度の十分な減速であるが、ブレード回転を停止させるためのブレーキを補助的に用いる場合、ブレーキをメインとしてブレードの回転を停止させる場合も含む。回転の減速制御手段としては、ブレード全体のピッチ角を変更するピッチ制御機と、揚力を失うようなブレード形状とピッチ角とを選択させるとともに停止時にはブレード先端が90度向きを変えてブレーキとするストール制御機とがある。
なお、風力発電装置はフェザリングポジション以外にも、強風に応じて回転効率を落とすようなポジションを選択可能に形成されていることが多い。回転を完全に停止してしまうと運転再開に時間が掛かるが、十分な減速の場合には運転再開が容易であるので発電ロスを減らすことができるからである。
“Rotation stop position” refers to a position where the blade does not rotate even if it receives wind. Typically, it is a feathering position or a sufficient deceleration of the rotation speed, but assists the brake to stop the blade rotation. In the case of use, the case where the rotation of the blade is stopped with the brake as the main is also included. As a rotation deceleration control means, a pitch controller that changes the pitch angle of the entire blade, and a blade shape and a pitch angle that loses lift, are selected, and the blade tip changes its direction by 90 degrees when stopped to serve as a brake. There is a stall controller.
In addition to the feathering position, the wind power generator is often formed so that a position that reduces the rotational efficiency according to the strong wind can be selected. This is because, if the rotation is completely stopped, it takes time to restart the operation. However, in the case of sufficient deceleration, it is easy to restart the operation, so that the power generation loss can be reduced.

(作用)
上述の発明に係る風力発電装置が、風を受けてブレードが回転することによって発電する。ここで、障害物探査装置が風上に飛来物を検知したとする。すると、ブレード角度制御手段がブレードを回転停止ポジションに変更するように制御する。その結果、ブレードの回転は停止または十分な減速をする。
停止または十分な減速をしているブレードであれば、飛来する鳥が視認しやすいため、自ら回避する可能性が高まる。また、ブレードはハブから放射状に3枚程度固定された細身の形状をなすものが多いので、飛来物が鳥以外の単なる物体である場合でも、ブレードに衝突する確率を低めることができる。
(Function)
The wind power generator according to the above-described invention generates power by receiving wind and rotating the blade. Here, it is assumed that the obstacle search device detects a flying object on the windward. Then, the blade angle control means controls to change the blade to the rotation stop position. As a result, the rotation of the blade stops or slows down sufficiently.
If the blade is stopped or sufficiently slowed down, the flying bird is easy to see, so the possibility of avoiding it increases. Further, since many blades are formed in a thin shape fixed about three radially from the hub, even if the flying object is a simple object other than a bird, the probability of colliding with the blade can be reduced.

(請求項1)
請求項1に記載の発明は、地上に立設させたタワーと、 そのタワーに固定されたナセルと、 そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードと、 風上前方の飛来物を検知可能な障害物探査装置と、 回転停止ポジションを含めたブレードの角度変更を制御するブレード角度制御手段とを備えた風力発電装置に係る。
そして、前記障害物探査装置は、飛来物を連続的に探査することとし、 その連続的な探査に基づいて飛来物が接近してきたと判断した場合に、前記ブレード角度制御手段がブレードを回転停止ポジションに変更するように制御することとしたことを特徴とする。
(Claim 1)
The invention according to claim 1 is a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub, and a windward front The present invention relates to a wind turbine generator including an obstacle search device capable of detecting a flying object and blade angle control means for controlling a change in blade angle including a rotation stop position.
The obstacle searching device continuously searches for flying objects, and when it is determined that the flying objects are approaching based on the continuous searching, the blade angle control means causes the blade to rotate to a rotation stop position. It is characterized in that it is controlled to change to

(用語説明)
「障害物探査装置」が「飛来物を連続的に探査する」ため、飛来物に関するデータを所定時間記憶したり、直前のデータと比較演算したりする機能を備える。飛来物が鳥類である場合には、風速よりも速い場合がある。
(Glossary)
Since the “obstacle search device” “searches continuously for flying objects”, it has a function of storing data relating to flying objects for a predetermined time or performing a comparison operation with the immediately preceding data. If the flying object is a bird, it may be faster than the wind speed.

(作用)
請求項1記載の発明は、飛来物が接近してきた場合に限って回転停止ポジションへの変更を制御する。 接近したか否かを判断するので、飛来物を一旦検知したが接近しないと判断されれば、衝突の可能性が少なく、発電を無駄に停止させずに済む。
なお、前述の風力発電装置では、飛来物の動きが極めて速い場合や、連続して探査しても接近してきたか否か、衝突可能性が高いか否かなどの予測できない場合に有効である。
(Function)
The invention according to claim 1 controls the change to the rotation stop position only when a flying object approaches . Since it is determined whether or not the approaching object has been detected, once a flying object is detected but it is determined that the approaching object is not approaching, there is little possibility of a collision and it is not necessary to stop power generation wastefully.
The wind power generator described above is effective when the movement of flying objects is extremely fast, or when it is impossible to predict whether the object has approached even after continuous exploration or whether the possibility of collision is high.

請求項2
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の風力発電装置を限定したものである。
すなわち、障害物探査装置が検知した飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手段を備え、 ブレード角度制御手段は、その予想到達時間に達する前にブレードの角度を回転停止ポジションに変更するように制御することとした風力発電装置に係る。
( Claim 2 )
The invention according to claim 2 limits the wind power generator according to claim 1 .
That is, it has an arrival time calculation means for calculating the expected arrival time of the flying object detected by the obstacle exploration device, and the blade angle control means changes the blade angle to the rotation stop position before reaching the expected arrival time. It relates to a wind turbine generator that is to be controlled.

(用語説明)
「到達時間算出手段」とは、障害物探査装置が音波または電磁波を用いるものである場合には、飛来物を連続的に探査し、音速と距離とから飛来物が到達する時間を予測するものである。
換言すれば、飛来物の接近を検知して回転停止と判断した場合に、ブレード角度制御手段がブレード角度を変更してブレードの回転を停止するために必要な時間(たとえば5秒前後)を確保できるだけの遠方の飛来物を探査する必要がある。
(Glossary)
"Arrival time calculation means" means that when the obstacle exploration device uses sound waves or electromagnetic waves, it continuously explores flying objects and predicts the arrival time of flying objects from the speed of sound and distance It is.
In other words, when the approach of the flying object is detected and the rotation is judged to be stopped, the blade angle control means secures the time necessary for changing the blade angle and stopping the rotation of the blade (for example, around 5 seconds). It is necessary to search for flying objects as far away as possible.

(作用)
到達時間算出手段は、障害物探査装置が検知した飛来物の予想到達時間を算出する。そして、 ブレード角度制御手段がその予想到達時間に達する前にブレードの角度を回転停止ポジションに変更するように制御する。その結果、飛来物によるブレードの破損、バードストライクを未然に防ぐ確率を高めることができる。
(Function)
The arrival time calculation means calculates the expected arrival time of the flying object detected by the obstacle search device. Then, the blade angle control means controls to change the blade angle to the rotation stop position before reaching the expected arrival time. As a result, it is possible to increase the probability of preventing blade breakage and bird strike due to flying objects.

請求項3
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものである。
すなわち、障害物探査装置は、広角な探査と狭角な探査とが可能であり、 飛来物を検知するまでは広角な探査を行うとともに、飛来物を検知した場合には、その飛来物に照準した狭角な探査に変更し、飛来物が接近してくるか否かを判断することとした風力発電装置に係る。
( Claim 3 )
The invention according to claim 3 limits the wind power generator according to claim 1 or claim 2 .
In other words, the obstacle exploration device can perform a wide-angle exploration and a narrow-angle exploration, and performs a wide-angle exploration until it detects a flying object, and if it detects a flying object, it aims at the flying object. It is related to the wind power generation apparatus that has been changed to the narrow-angle exploration and decided to determine whether or not the flying object approaches.

(作用)
障害物探査装置が探査できる角度はできるだけ大きい方がよい。しかし、風速が速く、飛来物の速度も速い場合には、広角な探査では、飛来物の連続的に動きを捉えたり、到達予想時間を算出するのに誤差が大きくなってしまう。
そこで、飛来物を検知した場合には、その飛来物に照準した狭角な探査に変更し、飛来物が接近してくるか否かを判断できるような構成を採択したものである。
(Function)
The angle that the obstacle search device can search is preferably as large as possible. However, when the wind speed is high and the speed of the flying object is high, a wide-angle exploration causes a large error in capturing the continuous movement of the flying object and calculating the estimated arrival time.
Therefore, when a flying object is detected, the configuration is changed to a narrow-angle exploration aiming at the flying object, and a configuration is adopted in which it can be determined whether or not the flying object is approaching.

(削除) (Delete)

請求項4
請求項4に記載の発明は、地上に立設させたタワーと、そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードとを備えた風力発電装置の制御方法に係る。
すなわち、飛来物を連続的に探査する飛来物検知手順と、 その飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合に飛来物が接近したか否かを判断する飛来物接近検知手順と、 その飛来物接近検知手順にて飛来物が接近した旨を判断した場合に、前記ブレードを回転停止ポジションに変更する回転停止手順とを備えたことを特徴とする。
( Claim 4 )
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wind turbine comprising a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, and a plurality of blades rotatably fixed to the nacelle via a hub. The present invention relates to a method for controlling a power generator.
That is, a flying object detection procedure for continuously exploring flying objects, a flying object approach detection procedure for determining whether a flying object has approached when a flying object is detected in the flying object detection procedure, and A rotation stop procedure for changing the blade to a rotation stop position when it is determined in the projectile approach detection procedure that a flying object has approached.

請求項5
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の風力発電装置の制御方法を限定したものである。
すなわち、飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合にその飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手順を備え、 回転停止手順は、その予想到達時間に達する前にブレードを回転停止ポジションに変更するようにしたことを特徴とする。
( Claim 5 )
The invention described in claim 5 limits the control method of the wind turbine generator described in claim 4 .
In other words, when a flying object is detected in the flying object detection procedure, it has an arrival time calculation procedure that calculates the expected arrival time of the flying object. The rotation stopping procedure stops the rotation of the blade before reaching the expected arrival time. It is characterized by changing to a position.

(削除) (Delete)

請求項6
請求項6に記載の発明は、地上に立設させたタワーと、そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードとを備えた風力発電装置の制御プログラムに係る。
その制御プログラムは、 飛来物を連続的に探査する飛来物検知手順と、 その飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合に飛来物が接近したか否かを判断する飛来物接近検知手順と、 その飛来物接近検知手順にて飛来物が接近した旨を判断した場合に、前記ブレードを回転停止ポジションに変更する回転停止手順とを風力発電装置の制御コンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
( Claim 6 )
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a wind turbine comprising a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, and a plurality of blades rotatably fixed to the nacelle via a hub. The present invention relates to a power generator control program.
The control program includes a flying object detection procedure for continuously exploring flying objects, and a flying object approach detection procedure for determining whether or not a flying object has approached when a flying object is detected in the flying object detection procedure. And a computer program for causing the control computer of the wind power generator to execute a rotation stop procedure for changing the blade to the rotation stop position when it is determined that the projectile approached in the projectile approach detection procedure. It is.

請求項7
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合にその飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手順を備え、 回転停止手順は、その予想到達時間に達する前にブレードを回転停止ポジションに変更するようにしたことを特徴とする。
( Claim 7 )
The invention of claim 7 is obtained by limiting the computer program of claim 6.
In other words, when a flying object is detected in the flying object detection procedure, it has an arrival time calculation procedure that calculates the expected arrival time of the flying object, and the rotation stopping procedure stops the rotation of the blade before reaching the expected arrival time. It is characterized by changing to a position.

請求項8
請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の風力発電装置を限定したものである。
すなわち、ナセルまたはハブには、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計を備え、 そのドップラ風速計が所定以上の風速を検知した場合には、ブレード角度制御手段が当該風速によってブレードが破損しないようにブレードの角度を変更することとした風力発電装置に係る。
( Claim 8 )
The invention according to claim 8 limits the wind power generator according to any one of claims 1 to 3 .
In other words, the nacelle or hub is provided with a Doppler anemometer capable of measuring the wind speed in front by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves. When the Doppler anemometer detects a wind speed exceeding a predetermined level, the blade angle control means The present invention relates to a wind turbine generator in which the blade angle is changed so that the blade is not damaged by the wind speed.

(用語説明)
「ドップラ風速計」とは、音波または電磁波を発振し、風に含まれた塵などの反射体へ衝突して反射してくる音波または電磁波のドップラ効果に基づく速度差を計測することによって風速を算出する風速計である。取り付け位置はハブの内部、ナセルの上部または左右などがある。
(Glossary)
A “Doppler anemometer” oscillates a sound wave or electromagnetic wave, and measures the speed difference based on the Doppler effect of the sound wave or electromagnetic wave reflected and reflected by a reflector such as dust contained in the wind. An anemometer to calculate. The mounting position may be the inside of the hub, the top of the nacelle, or the left and right.

(作用)
音波または電磁波の受発振によるドップラ効果を用いたドップラ風速計により、風力発電装置の風上における風速を測定する。そして、ドップラ風速計が所定以上の風速を検知した場合には、ブレード角度制御手段がブレードの角度を変更する。たとえば、限度以上の風速を検知した場合には、フェザリングとすることによって風を逃がし、ブレードやタワーへのダメージを軽減する。
以上のような作動により、観測タワーを必要とせず、突風を事前に検知してブレードの角度変更などの突風対策をとることができる。
(Function)
The wind speed on the windward side of the wind power generator is measured by a Doppler anemometer using the Doppler effect by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves. When the Doppler anemometer detects a wind speed exceeding a predetermined level, the blade angle control means changes the angle of the blade. For example, when a wind speed exceeding the limit is detected, feathering is used to escape the wind and reduce damage to blades and towers.
With the operation described above, it is possible to take measures against gusts such as changing the blade angle by detecting gusts in advance without using an observation tower.

請求項9
請求項9に記載の発明は、請求項4または請求項5のいずれかに記載の風力発電装置の制御方法を限定したものである。
すなわち、風力発電装置には、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計とを備え、
風上前方の飛来物を検知する飛来物検知手順と、 その飛来物検知手順にて飛来物を検知した場合には、前記ブレードを回転停止ポジションに変更するように制御する回転停止手順とを備えたことを特徴とする風力発電装置の制御方法に係る。
( Claim 9 )
The invention according to claim 9 limits the method for controlling the wind turbine generator according to claim 4 or claim 5 .
That is, the wind turbine generator includes a Doppler anemometer capable of measuring the wind speed in front by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves,
A flying object detection procedure for detecting a flying object in front of the windward and a rotation stopping procedure for controlling the blade to change to the rotation stop position when the flying object is detected in the flying object detection procedure. The present invention relates to a method for controlling a wind turbine generator.

請求項10
請求項10に記載の発明は、請求項6または請求項7のいずれかに記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
すなわち、風力発電装置には、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計とを備え、 風上前方の飛来物を検知する飛来物検知手順と、 その飛来物検知手順にて飛来物を検知した場合には、前記ブレードを回転停止ポジションに変更するように制御する回転停止手順とを風力発電装置の制御コンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムに係る。
( Claim 10 )
The invention according to claim 10 limits the computer program according to claim 6 or claim 7 .
In other words, the wind turbine generator is equipped with a Doppler anemometer capable of measuring the wind speed ahead by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves, and the flying object detection procedure for detecting the flying object forward and the flying object detection procedure. When a flying object is detected, a computer program that causes a control computer of the wind power generator to execute a rotation stop procedure for controlling the blade to change to a rotation stop position.

請求項6から請求項7および請求項10に係るコンピュータプログラムを、チップ化して風力発電装置のブレード制御装置とすることもできる。また、記録媒体へ記憶させて提供することもできる。ここで、「記録媒体」とは、それ自身では空間を占有し得ないプログラムを担持することができる媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−R、MO(光磁気ディスク)、DVD−Rなどである。 The computer program according to claims 6 to 7 and claim 10 may be formed into a chip to be a blade control device of a wind power generator. It can also be stored in a recording medium and provided. Here, the “recording medium” is a medium that can carry a program that cannot occupy space by itself, such as a flexible disk, a hard disk, a CD-R, an MO (magneto-optical disk), a DVD- R and the like.

請求項1から請求項3に記載の発明によれば、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置を提供することができた。
また、請求項4または請求項5に記載の発明によれば、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置の制御プロセスを提供することができた。
According to the invention described in claims 1 to 3 , it is possible to provide a wind power generator capable of reducing blade damage and bird strike caused by flying objects.
Moreover, according to the invention of Claim 4 or Claim 5 , the control process of the wind power generator which can reduce the damage of the blade by a flying object and a bird strike was able to be provided.

また、請求項6または請求項7に記載の発明によれば、飛来物によるブレードの破損やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置の制御プログラムを提供することができた。
更に、請求項8から請求項10に記載の発明によれば、前述の発明の目的に加え、突風によるブレードの破損事故を減らすことが可能な風力発電装置関連技術を提供することができた。
Moreover, according to the invention of Claim 6 or Claim 7 , the control program of the wind power generator which can reduce the damage of the blade by a flying object and a bird strike was able to be provided.
Furthermore, according to the invention described in claims 8 to 10 , in addition to the object of the invention described above, it is possible to provide a wind turbine generator related technique capable of reducing blade damage accidents due to gusts.

本願発明の実施の形態について、図面を参照させながら説明する。
ここで使用する図面は、図1から図7である。図1は第一の実施形態を示す概念図であり、図2は制御プロセスを示すフローチャートである。図3は、風速と発電量とを示すグラフである。図4は、第二の実施形態の概念図である。図5は、撮像および画像解析を示す概念図である。図6は、飛来物のある場合の発射波および反射波のイメージ図である。図7は、飛来物がない場合の発射波および反射波のイメージ図である。図8は、第三の実施形態を示す概念図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings used here are FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart showing a control process. FIG. 3 is a graph showing wind speed and power generation amount. FIG. 4 is a conceptual diagram of the second embodiment. FIG. 5 is a conceptual diagram showing imaging and image analysis. FIG. 6 is an image diagram of the emitted wave and the reflected wave when there are flying objects. FIG. 7 is an image diagram of the emitted wave and the reflected wave when there is no flying object. FIG. 8 is a conceptual diagram showing the third embodiment.

(第一の実施形態)
図1に示す第一の実施形態は、地上に立設させたタワーと、 そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードと、 風上前方の飛来物を検知可能な障害物探査装置と、 回転停止ポジションを含めたブレードの角度変更を制御するブレード角度制御手段とを備えた風力発電装置に係る。
(First embodiment)
A first embodiment shown in FIG. 1 includes a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub, and a wind The present invention relates to a wind turbine generator that includes an obstacle search device that can detect flying objects in front and above, and blade angle control means that controls a change in blade angle including a rotation stop position.

障害物探査装置としては、撮像および画像解析に基づいて飛来物の存在を確認する装置ではなく、音波または電磁波を発振してその反射波を捉えることによって飛来物の存在を確認する装置を採用した。
なお、熱感知装置を採用すると、鳥類などの生き物のように、周囲よりも温度が高い飛来物しか検知できないが、夜間や吹雪などの悪天候時には、音波や電磁波を発信する障害物探査装置よりも飛来物の検知が正確に行えるという利点がある。
As the obstacle exploration device, a device that confirms the presence of a flying object by oscillating a sound wave or electromagnetic wave and capturing the reflected wave is adopted instead of a device that confirms the presence of a flying object based on imaging and image analysis. .
If a heat sensing device is used, it can only detect flying objects that are higher in temperature than the surroundings, such as birds and other creatures. There is an advantage that the flying object can be detected accurately.

ナセルには風向計を備えており、その風向計からの出力を得て風力発電装置が風上を向くようにしている。障害物探査装置は、音波または電磁波を発振し(発射波f1)、その反射波(f2)を捉えることによって飛来物の存在を確認する装置である。風力発電装置のハブ内に設置しており、風力発電装置と同期して動く。
この障害物探査装置が飛来物の存在を確認した場合には、図2に示すフローチャートのように制御される。
The nacelle is equipped with an anemometer, and the wind power generator is turned upwind by obtaining the output from the anemometer. The obstacle exploration device is a device that confirms the presence of a flying object by oscillating sound waves or electromagnetic waves (emitted wave f1) and capturing the reflected wave (f2). It is installed in the wind turbine generator hub and moves in synchronization with the wind turbine generator.
When the obstacle search device confirms the presence of a flying object, the obstacle control device is controlled as shown in the flowchart of FIG.

(図2)
図2には、制御の一例を示す。風力発電装置が、風を受けてブレードが回転することによって発電する。ここで、障害物探査装置が風上に飛来物を検知しなければ、運転を継続する。
飛来物を検知したとする。すると、飛来物を連続的に探査することにより、飛来物に関するデータを所定時間記憶したり、直前のデータと比較演算したりする。そして、飛来物が接近してきた場合には、飛行速度Vやその距離Xから飛来物の到達予測時間を算出し、ブレード角度制御手段がブレードを回転停止ポジション(フェザリング)に変更するように制御する。そして、飛来物の到達予測時間前にブレードの回転を停止させる。
なお、以上のような制御プログラムは、ブレードの制御装置に組み込まれる。
(Figure 2)
FIG. 2 shows an example of control. The wind power generator generates electricity by receiving wind and rotating the blades. Here, if the obstacle search device does not detect a flying object on the windward, the operation is continued.
Assume that a flying object is detected. Then, by continuously searching for flying objects, data relating to flying objects is stored for a predetermined time or compared with the immediately preceding data. When the flying object approaches, the predicted arrival time of the flying object is calculated from the flight speed V and the distance X, and the blade angle control means controls the blade to change to the rotation stop position (feathering). To do. Then, the rotation of the blade is stopped before the predicted arrival time of the flying object.
The control program as described above is incorporated in the blade control device.

停止しているブレードであれば、飛来する鳥が視認しやすいため、自ら回避する可能性が高まる。また、ブレードはハブから放射状に3枚程度固定された細身の形状をなすものが多いので、飛来物が鳥以外の単なる物体である場合でも、ブレードに衝突する確率を低めることができる。 接近したか否かを判断するので、飛来物を一旦検知したが接近しないと判断されれば、衝突の可能性が少なく、発電を無駄に停止させずに済む。   If the blade is stopped, it is easy to see the flying bird, so the possibility of avoiding it increases. Further, since many blades are formed in a thin shape fixed about three radially from the hub, even if the flying object is a simple object other than a bird, the probability of colliding with the blade can be reduced. Since it is determined whether or not the approaching object has been detected, once a flying object is detected but it is determined that the approaching object is not approaching, there is little possibility of a collision and it is not necessary to stop power generation wastefully.

(図3)
図3は、風速と発電量との関係を示したものである。定格風速にて運転できるようにブレードを調整し、所定以上の風速(カットアウト風速)になったら、フェザリングによって発電を停止する。本実施形態では、飛来物が接近してきた場合にもフェザリングへの変更を実行するのである。
(Figure 3)
FIG. 3 shows the relationship between the wind speed and the amount of power generation. The blade is adjusted so that it can be operated at the rated wind speed. When the wind speed exceeds a predetermined level (cutout wind speed), power generation is stopped by feathering. In the present embodiment, the change to feathering is executed even when a flying object approaches.

(図4)
図4に示す実施形態は、図1に示す実施形態と異なり、障害物探査装置をハブに内蔵させるのではなく、ナセルの上に固定している。ブレードが回転していれば障害物探査装置にとって邪魔になるが、回転するブレードを避けるように音波または電磁波の発振タイミングを制御すればよい。
(Fig. 4)
The embodiment shown in FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the obstacle searching device is not built in the hub but fixed on the nacelle. If the blade is rotating, it will be an obstacle to the obstacle search device, but the oscillation timing of the sound wave or electromagnetic wave may be controlled so as to avoid the rotating blade.

以上説明した実施形態に係る風力発電装置によれば、飛来物のブレードへの衝突やバードストライクを減らすことが可能な風力発電装置を提供することができた。   According to the wind turbine generator according to the embodiment described above, it is possible to provide a wind turbine generator capable of reducing the collision of flying objects with the blade and the bird strike.

以上説明した障害物探査装置をウィンドファームに設置する場合には、全ての風力発電装置に障害物探査装置を備えることが望ましい。
しかし、全てには備えられない場合において、障害物探査装置が障害物を検知した場合には、備えていない風力発電装置におけるブレード角度制御も行えるようにする。すると、飛来物のブレードへの衝突やバードストライクを減らすことに寄与する。
When installing the obstacle exploration device described above in a wind farm, it is desirable to provide an obstacle exploration device for all wind power generators.
However, when not all of them are provided, when the obstacle search device detects an obstacle, the blade angle control in the wind turbine generator that is not provided can be performed. Then, it contributes to reducing the collision of the flying object with the blade and the bird strike.

上記した実施形態では、風上からのバードストライクのみを考慮した風力発電装置について説明したが、風力発電装置またはウィンドファームの周囲に複数の障害物探査装置を備えることは、当然可能である。飛来物は風上のみを考慮すればよいが、鳥は風向と関係なく飛行する場合もあるからである。
複数の障害物探査装置のいずれかの障害物探査装置が障害物を検知した場合には、衝突が予想される風力発電装置あるいは全ての風力発電装置について、フェザリングまたは十分な減速となるように制御することとするのである。
In the above-described embodiment, the wind power generation apparatus considering only the bird strike from the windward has been described, but it is naturally possible to provide a plurality of obstacle exploration apparatuses around the wind power generation apparatus or the wind farm. This is because flying objects need only consider the windward, but birds may fly regardless of the direction of the wind.
If any obstacle search device of multiple obstacle search devices detects an obstacle, the wind power generation device or all wind power generation devices that are expected to collide will be feathered or sufficiently slowed down. It is to be controlled.

(図5)
撮像および画像解析による障害物探査装置について、図5に基づいて、更に詳しく説明する。
障害物探査装置が飛来物を捉えた場合、その飛来物が収まる鉛直方向長さをYとする。また、障害物探査装置がその飛来物を収めた探査角度の半分をθとする。また、飛来物を最初に捉えた時刻をT2でこの時の探査角度がθ2、風力発電装置への到達時間をT1でこのときの探査角度がθ1とし、T1における飛来物の到達距離をX、飛来物の飛行速度(風速を含めた飛行速度)をVとする。
(Fig. 5)
The obstacle search apparatus using imaging and image analysis will be described in more detail with reference to FIG.
When the obstacle exploration device catches a flying object, the vertical length in which the flying object is accommodated is Y. Also, θ is half of the search angle at which the obstacle search device stores the flying object. The time when the flying object was first captured was T2, the search angle at this time was θ2, the arrival time to the wind turbine generator was T1, and the search angle at this time was θ1, and the arrival distance of the flying object at T1 was X, Let V be the flying speed of the flying object (the flying speed including the wind speed).

すると、
tanθ1 = Y/2X
tanθ2 = Y/2(X+V×T)
V = X(tanθ1−tanθ2)/T/tanθ2
風力発電装置への到達時間T1は、
T1 = X/V
と予測できることとなる。
Then
tanθ1 = Y / 2X
tanθ2 = Y / 2 (X + V × T)
V = X (tan θ1−tan θ2) / T / tan θ2
The arrival time T1 to the wind turbine generator is
T1 = X / V
Can be predicted.

(図6)
飛来物がある場合において、発射波(f1)と反射波(f2)とが、信号と周波数との関係においてどのように捉えられるか、を示している。反射波(f2)のほうが発射波(f1)よりも信号、周波数ともに大きくなったという実例である。
(Fig. 6)
It shows how the emission wave (f1) and the reflected wave (f2) are captured in the relationship between the signal and the frequency when there is a flying object. In this example, the reflected wave (f2) is larger in both signal and frequency than the emitted wave (f1).

(図7)
飛来物がない場合(すなわち風が吹いて来るのみ)において、発射波(f1)と反射波(f3)とが、信号と周波数との関係においてどのように捉えられるか、を示している。反射波(f2)のほうが発射波(f1)より周波数が大きくなっているものの、飛来物があるときほどは大きく変化しなかった。
(Fig. 7)
This shows how the emission wave (f1) and the reflected wave (f3) are captured in the relationship between the signal and the frequency when there is no flying object (that is, only the wind blows). Although the frequency of the reflected wave (f2) was higher than that of the emitted wave (f1), it did not change as much as when there was a flying object.

図6および図7に示したような実例に基づいてデータを蓄積しておき、蓄積したデータとの比較を瞬時に行い、飛来物の接近か否かを判断する制御アルゴリズムを備えることとしてもよい。   It is possible to provide a control algorithm for accumulating data based on the examples shown in FIGS. 6 and 7 and comparing the accumulated data instantaneously to determine whether or not a flying object is approaching. .

(図8)
図8に示す実施形態は、飛来物を検知するための装置として、音波または電磁波を発振してその反射波を捉えることによって飛来物の存在を確認する装置ではなく、撮像および画像解析に基づいて飛来物の存在を確認する装置を採用したものである。
すなわち、流体内に混入した微少な粒子(トレーサ)にレーザ光などを照射してそれらの散乱光を画像として連続して取得し、粒子群の移動距離を求めて二次元平面内における飛来物の接近を検知するのである。
(Fig. 8)
The embodiment shown in FIG. 8 is not a device for detecting the presence of a flying object by detecting a reflected wave by oscillating a sound wave or electromagnetic wave as an apparatus for detecting a flying object, but based on imaging and image analysis. A device that confirms the presence of flying objects is adopted.
That is, irradiate minute particles (tracer) mixed in the fluid with laser light, etc., and continuously acquire the scattered light as an image. The approach is detected.

この飛来物検知装置は、ハブに内蔵したレーザ発振装置と、タワーにおける地上付近においてタワーを周回して固定されたリング状のカメラ移動体と、そのカメラ移動体の上面周囲においてタワーを周回可能に固定されたカメラとを備えて構成されている。
カメラは、CCDまたはC−MOSセンサであり、レーザ発振装置が発振したシート状のレーザ光を下方から撮影する。また、風向風速計が検知する風向に基づき、ナセルとともに同期して風上を向くようにカメラ移動体の上を移動できるように形成されている。
This flying object detection device has a laser oscillation device built in the hub, a ring-shaped camera moving body fixed around the tower near the ground, and a tower that can circulate around the upper surface of the camera moving body. And a fixed camera.
The camera is a CCD or C-MOS sensor, and photographs sheet-like laser light oscillated by a laser oscillation device from below. Moreover, it is formed so that it can move on the camera moving body so as to face the windward in synchronism with the nacelle based on the wind direction detected by the anemometer.

まず、レーザ発振装置がシート状のレーザ光を風力発電装置の風上に向かって照射する。続いて、流動場に照射されたレーザ光が捉えるトレーサを、カメラが撮影画像データとして連続して取得する。このとき、カメラによる撮影のタイミングは、制御手段がレーザ光に同期させる。
連続して得られた撮影画像データは、コンピュータによる画像処理手段にて風況解析用に処理する。すなわち、画像解析によって飛来物の接近を検知した場合にも、ブレードの角度などを制御して突風に伴うブレードの破損事故を未然に防止する。
First, a laser oscillation device irradiates a sheet-like laser beam toward the windward side of a wind power generator. Subsequently, the camera continuously acquires the tracer captured by the laser light applied to the flow field as captured image data. At this time, the timing of photographing by the camera is synchronized with the laser beam by the control means.
The captured image data obtained continuously is processed for wind condition analysis by an image processing means by a computer. That is, even when the approach of a flying object is detected by image analysis, the blade angle and the like are controlled to prevent the blade from being damaged due to a gust of wind.

なお、取得した複数の撮影画像データを用いて風上における風速や風向を取得することもできる。その風速が所定以上である場合には、ブレードの角度などを制御して突風に伴うブレードの破損事故を未然に防止することが可能となる。   It is also possible to acquire the wind speed and wind direction on the wind using a plurality of acquired captured image data. When the wind speed is higher than a predetermined value, it is possible to prevent the blade from being damaged due to the gust by controlling the angle of the blade.

第一の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 1st embodiment. 制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control. 風速と発電量とを示すグラフである。It is a graph which shows a wind speed and electric power generation amount. 第二の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 2nd embodiment. 撮像および画像解析を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an imaging and image analysis. 飛来物のある場合の発射波および反射波のイメージ図である。It is an image figure of the emitted wave and reflected wave in the case of a flying object. 飛来物がない場合の発射波および反射波のイメージ図である。It is an image figure of the emitted wave and reflected wave when there are no flying objects. 第三の実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows 3rd embodiment. 従来の風力発電装置を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the conventional wind power generator. 一般的な風向計、風速計を示す図である。It is a figure which shows a general anemometer and an anemometer.

Claims (10)

地上に立設させたタワーと、 そのタワーに固定されたナセルと、 そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードと、 風上前方の飛来物を検知可能な障害物探査装置と、 回転停止ポジションを含めたブレードの角度変更を制御するブレード角度制御手段とを備えた風力発電装置であって、
前記障害物探査装置は、飛来物を連続的に探査することとし、
その連続的な探査に基づいて飛来物が接近してきたと判断した場合に、前記ブレード角度制御手段がブレードを回転停止ポジションに変更するように制御することとした風力発電装置。
A tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub, and obstacles capable of detecting flying objects in front of the windward A wind turbine generator comprising a survey device and blade angle control means for controlling the angle change of the blade including the rotation stop position,
The obstacle exploration device continuously explores flying objects,
A wind turbine generator in which the blade angle control means controls to change the blade to the rotation stop position when it is determined that the flying object has approached based on the continuous exploration.
障害物探査装置が検知した飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手段を備え、
ブレード角度制御手段は、その予想到達時間に達する前にブレードの角度を回転停止ポジションに変更するように制御することとした請求項1に記載の風力発電装置。
It has an arrival time calculation means for calculating the expected arrival time of the flying object detected by the obstacle exploration device,
The wind power generator according to claim 1, wherein the blade angle control means performs control so as to change the angle of the blade to the rotation stop position before reaching the expected arrival time.
障害物探査装置は、広角な探査と狭角な探査とが可能であり、
飛来物を検知するまでは広角な探査を行うとともに、飛来物を検知した場合には、その飛来物に照準した狭角な探査に変更し、飛来物が接近してくるか否かを判断することとした請求項1または請求項2のいずれかに記載の風力発電装置。
Obstacle exploration devices are capable of wide-angle exploration and narrow-angle exploration,
A wide-angle exploration is performed until a flying object is detected, and if a flying object is detected, it is changed to a narrow-angle exploration aiming at the flying object to determine whether or not the flying object approaches. The wind power generator according to any one of claims 1 and 2 .
地上に立設させたタワーと、そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードとを備えた風力発電装置の制御方法であって、
飛来物を連続的に探査する飛来物検知手順と、
その飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合に飛来物が接近したか否かを判断する飛来物接近検知手順と、
その飛来物接近検知手順にて飛来物が接近した旨を判断した場合に、前記ブレードを回転停止ポジションに変更する回転停止手順とを備えた風力発電装置の制御方法。
A wind turbine generator control method comprising a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, and a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub so as to be rotatable,
Projectile detection procedure for continuously exploring projectiles,
A flying object approach detection procedure for determining whether or not a flying object has approached when a flying object is detected in the flying object detection procedure;
A method for controlling a wind turbine generator, comprising: a rotation stopping procedure for changing the blade to a rotation stop position when it is determined that the flying object has approached in the flying object approach detection procedure.
飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合にその飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手順を備え、
回転停止手順は、その予想到達時間に達する前にブレードを回転停止ポジションに変更するようにした請求項4に記載の風力発電装置の制御方法。
It has an arrival time calculation procedure that calculates the expected arrival time of a flying object when a flying object is detected in the flying object detection procedure,
The method of controlling a wind turbine generator according to claim 4, wherein the rotation stopping procedure is such that the blade is changed to a rotation stopping position before reaching the expected arrival time.
地上に立設させたタワーと、そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードとを備えた風力発電装置の制御プログラムであって、
その制御プログラムは、飛来物を連続的に探査する飛来物検知手順と、
その飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合に飛来物が接近したか否かを判断する飛来物接近検知手順と、
その飛来物接近検知手順にて飛来物が接近した旨を判断した場合に、前記ブレードを回転停止ポジションに変更する回転停止手順と、 を風力発電装置の制御コンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
A control program for a wind turbine generator comprising a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, and a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub so as to be rotatable,
The control program includes projectile detection procedures for continuously exploring projectiles,
A flying object approach detection procedure for determining whether or not a flying object has approached when a flying object is detected in the flying object detection procedure;
A computer program for causing a control computer of a wind power generator to execute a rotation stopping procedure for changing the blade to a rotation stopping position when it is determined that the flying object approaches in the flying object approach detection procedure.
飛来物検知手順にて飛来物が検知された場合にその飛来物の予想到達時間を算出する到達時間算出手順を備え、
回転停止手順は、その予想到達時間に達する前にブレードを回転停止ポジションに変更するようにした請求項6に記載のコンピュータプログラム。
It has an arrival time calculation procedure that calculates the expected arrival time of a flying object when a flying object is detected in the flying object detection procedure,
The computer program according to claim 6 , wherein the rotation stop procedure changes the blade to a rotation stop position before reaching the expected arrival time.
ナセルまたはハブには、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計を備え、
そのドップラ風速計が所定以上の風速を検知した場合には、ブレード角度制御手段が当該風速によってブレードが破損しないようにブレードの角度を変更することとした請求項1から請求項3のいずれかに記載の風力発電装置。
The nacelle or hub is equipped with a Doppler anemometer that can measure the wind speed in front by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves,
In that case the Doppler anemometer detects a predetermined or more wind speed, from claim 1 blade angle control means has decided to change the angle of the blade as the blade by the wind speed is not damaged in any of claims 3 The wind power generator described.
請求項4または請求項5のいずれかに記載の風力発電装置の制御方法において、
風力発電装置には、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計備え、
風上前方の飛来物を検知する飛来物検知手順と、
その飛来物検知手順にて飛来物を検知した場合には、前記ブレードを回転停止ポジションに変更するように制御する回転停止手順と、を備えたことを特徴とする風力発電装置の制御方法。
In the control method of the wind power generator in any one of Claim 4 or Claim 5 ,
The wind turbine generator is equipped with a Doppler anemometer that can measure the wind speed ahead by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves,
A flying object detection procedure for detecting flying objects in front of the windward;
And a rotation stopping procedure for controlling the blade to change to a rotation stop position when a flying object is detected by the flying object detection procedure.
請求項6または請求項7のいずれかに記載のコンピュータプログラムにおいて、
風力発電装置には、音波または電磁波の受発振によって前方の風速を計測可能なドップラ風速計備え、
風上前方の飛来物を検知する飛来物検知手順と、
その飛来物検知手順にて飛来物を検知した場合には、前記ブレードを回転停止ポジションに変更するように制御する回転停止手順と、を風力発電装置の制御コンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラム。
In the computer program in any one of Claim 6 or Claim 7 ,
The wind turbine generator is equipped with a Doppler anemometer that can measure the wind speed ahead by receiving and oscillating sound waves or electromagnetic waves,
A flying object detection procedure for detecting flying objects in front of the windward;
A computer program for causing a control computer of a wind power generator to execute a rotation stopping procedure for controlling the blade to change to a rotation stopping position when a flying object is detected by the flying object detection procedure.
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JP4626265B2 (en) * 2004-10-28 2011-02-02 東京電力株式会社 Wind turbine generator, wind turbine generator control method, and computer program
EP2017470A1 (en) * 2006-04-27 2009-01-21 The Tokyo Electric Power Co., Inc. Wind-driven electricity generation device, method of controlling wind-driven electricity generation device, and computer program
DE102007004027A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-24 Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) Wind energy plant, has detection mechanism designed such that signal is produced during intrusion of flying object, where mechanism has detector with transmitter and/or receiver arranged in rotor head, and spinner concealed adjacent to hub
EP2176540B1 (en) * 2007-07-06 2015-04-22 KKR IP Limited Liability Company Modular wind turbine and multi-turbine wind turbine
JP5155629B2 (en) * 2007-09-12 2013-03-06 三菱重工業株式会社 Offshore wind farm
JP2009191807A (en) * 2008-02-15 2009-08-27 Tokyo Electric Power Co Inc:The Flying object collision avoiding system, and control method and computer program for the same
JP2009203873A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The Flying object detection system, wind turbine generator, and computer program
JP5072053B2 (en) * 2008-03-21 2012-11-14 東京電力株式会社 Method for installing flying object exploration device and image acquisition means
JP5059666B2 (en) * 2008-03-21 2012-10-24 東京電力株式会社 Flying object detection device, flying object detection method, and computer program
ES2374684T3 (en) * 2008-12-02 2012-02-21 Thales Nederland B.V. A SURVEILLANCE SYSTEM THAT INCLUDES A RADAR ANTENNA MOUNTED ON AN AEROGENERATOR ASPA.
JP2010239912A (en) * 2009-04-08 2010-10-28 Tokyo Electric Power Co Inc:The Bird-repellent device and wind generator
JP5207140B2 (en) * 2009-04-08 2013-06-12 東京電力株式会社 Bird escape device and wind power generator
US20130050400A1 (en) 2011-08-31 2013-02-28 Henrik Stiesdal Arrangement and Method to Prevent a Collision of a Flying Animal with a Wind Turbine
JP6316638B2 (en) * 2014-04-04 2018-04-25 アジア航測株式会社 Monitoring device, monitoring method and monitoring program
NO340409B1 (en) * 2015-06-08 2017-04-18 Sintef Energi As System and method for preventing collisions between wind turbine blades and flying objects
PL232585B1 (en) * 2016-02-13 2019-06-28 Przybycin Michal Device for recording collisions of flying animals with the wind power plants and indication places where they fell to the ground
DE102019135412A1 (en) * 2019-12-20 2021-06-24 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Fan with a sensor device to avoid a collision of an object with the rotor
KR102686836B1 (en) * 2023-04-06 2024-07-19 국립생태원 System and operation method for monitoring bird collision of onshore wind power generators

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021046A (en) * 2001-07-09 2003-01-24 Sanyo Electric Co Ltd Wind power generating device
JP2003035248A (en) * 2001-07-26 2003-02-07 Fuji Heavy Ind Ltd Operation control method of wind power generator
JP2004285857A (en) * 2003-03-19 2004-10-14 Mitsubishi Electric Corp Wind power generation system
JP2006125265A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The Wind power generating device, control method for wind power generating device and computer program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003021046A (en) * 2001-07-09 2003-01-24 Sanyo Electric Co Ltd Wind power generating device
JP2003035248A (en) * 2001-07-26 2003-02-07 Fuji Heavy Ind Ltd Operation control method of wind power generator
JP2004285857A (en) * 2003-03-19 2004-10-14 Mitsubishi Electric Corp Wind power generation system
JP2006125265A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Tokyo Electric Power Co Inc:The Wind power generating device, control method for wind power generating device and computer program

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