JP4898925B2 - 風力発電装置及びその制御方法 - Google Patents
風力発電装置及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4898925B2 JP4898925B2 JP2009550122A JP2009550122A JP4898925B2 JP 4898925 B2 JP4898925 B2 JP 4898925B2 JP 2009550122 A JP2009550122 A JP 2009550122A JP 2009550122 A JP2009550122 A JP 2009550122A JP 4898925 B2 JP4898925 B2 JP 4898925B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- icing
- operation mode
- amount
- predetermined value
- wind turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0264—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0276—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
- F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/40—Ice detection; De-icing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/80—Diagnostics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Description
従来は、着氷があった場合に直ぐに運転を停止していたため、例えば、停止期間が長期間にわたる場合には、風車が備える機器が冷えてしまい、再起動に相当な時間を要するという問題があった。これに対し、本発明では、上述のように、着氷が検出されても、無負荷運転モードにより運転を継続して行うので、暖機を継続して行うことが可能となる。これにより、例えば、無負荷運転モードが実施されているときに着氷量が減少し、運転が再開される場合には、機器が暖められている状態から運転を再開することができ、運転再開に要する時間を短縮することが可能となる。
これにより、既存の装置を流用して着氷量を算出することができる。また、物理特性とは、例えば歪等である。
このように、運転停止状態から所定時間経過後に無負荷運転モードで運転を開始し、無負荷運転モードで運転しつつ着氷の状態を検出するので、従来のように目視で着氷を確認してから再起動する場合よりも、運転停止時間を低減させることが可能となる。
4 ロータヘッド
7 着氷検出部(着氷検出手段)
10 風車ブレード
71 センシング部
72 信号処理部
73 信号受信部
74 着氷量算出部
75 運転モード切替部
風力発電装置1は、図1に示されるように、支柱2と、支柱2の上端に設置されるナセル3と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル3に設けられるロータヘッド4とを有している。ロータヘッド4には、その回転軸線周りに放射状に3枚の風車ブレード10が取り付けられている。これにより、ロータヘッド4の回転軸線方向から風車ブレード10に当たった風の力が、ロータヘッド4を回転軸線周りに回転させる動力に変換され、この動力が風力発電装置1に設けられた発電機によって電気エネルギーに変換されるようになっている。
信号受信部73は、周期的にセンシング部71に光を送出し、その反射光から波長変化を検出する。信号受信部73は、検出した波長の情報を着氷量算出部74に出力する。
また、着氷量算出部74による判定は、3つの風車ブレード10に対してそれぞれ行われる。
まず、風力発電装置1の運転中に着氷を検知した場合について、図3を用いて説明する。
着氷量Wiが第2所定値を上回ったことにより風力発電装置1が停止された状態から、所定時間(例えば、1時間)経過したか否かが判定される(ステップSA7)。所定時間経過したと判定された場合には、「無負荷運転」モードで運転を開始し(ステップSA8)、ステップSA1に戻り、着氷量Wiの計測を継続する。また、所定時間経過していない場合には、所定時間経過したか否かの判定を繰り返す(ステップSA7)。
Claims (7)
- 風車ブレードの着氷量を検出する着氷検出手段を備え、
前記着氷検出手段により検出された着氷量が第1所定値を上回った場合に、運転モードを、発電を行わない無負荷運転モードに切り替え、前記無負荷運転モードで運転している状態で、前記着氷検出手段により着氷量を検出する風力発電装置。 - 前記無負荷運転モードで運転している状態において、前記第1所定値よりも大きい第2所定値を上回る着氷量が前記着氷検出手段により検出された場合に、運転を停止する請求項1に記載の風力発電装置。
- 前記無負荷運転モードで運転している状態において、前記第1所定値以下に設定された第3所定値を下回る着氷量が前記着氷検出手段により検出された場合に、通常運転モードに切り替える請求項1または請求項2に記載の風力発電装置。
- 前記無負荷運転モードにおいて、風車ロータ回転時、風車ブレードに付着した氷が、周囲の風力発電装置に到達しないように風車ロータの回転数が設定される請求項1から請求項3のいずれかに記載の風力発電装置。
- 前記着氷検出手段は、前記風車ブレードの物理特性に基づいて着氷量を検出する請求項1から請求項4のいずれかに記載の風力発電装置。
- 前記着氷検出手段が運転停止状態において着氷量を検出できない場合、
風車の運転停止時から、所定期間経過後に前記無負荷運転モードに切り替え、前記無負荷運転モードで運転している状態で、前記着氷検出手段により前記着氷量を検出する請求項1から請求項5のいずれかに記載の風力発電装置。 - 風車ブレードの着氷量を検出し、着氷量が第1所定値を上回った場合に、運転モードを、発電しない運転状態である無負荷運転モードに切り替え、前記無負荷運転モードで運転している状態で、着氷量を検出する風力発電装置の制御方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/061727 WO2010150399A1 (ja) | 2009-06-26 | 2009-06-26 | 風力発電装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4898925B2 true JP4898925B2 (ja) | 2012-03-21 |
JPWO2010150399A1 JPWO2010150399A1 (ja) | 2012-12-06 |
Family
ID=43386192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009550122A Expired - Fee Related JP4898925B2 (ja) | 2009-06-26 | 2009-06-26 | 風力発電装置及びその制御方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8039980B2 (ja) |
EP (1) | EP2447529B1 (ja) |
JP (1) | JP4898925B2 (ja) |
KR (1) | KR101200122B1 (ja) |
CN (1) | CN102439296B (ja) |
BR (1) | BRPI0910385A2 (ja) |
CA (1) | CA2716497C (ja) |
WO (1) | WO2010150399A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100400861C (zh) * | 2004-02-27 | 2008-07-09 | 三菱重工业株式会社 | 风力发电装置及其主动式减振方法以及风车塔架 |
EP2535574B1 (en) * | 2010-02-08 | 2015-06-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind-powered electrical generator and blade pitch control method therefor |
SE1150921A1 (sv) * | 2011-10-05 | 2013-04-06 | Windvector Ab | Förfarande och anordning för detektering av ansamling av material på en vindturbins blad och för bestämning av ankommande vindförhållanden |
US9447778B2 (en) * | 2011-11-02 | 2016-09-20 | Vestas Wind Systems A/S | Methods and systems for detecting sensor fault modes |
WO2013149811A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Windvector Ab | Method and device for detecting accumulation of ice and/or snow on a blade of a wind turbine |
US9846261B2 (en) | 2012-05-31 | 2017-12-19 | UNIVERSITé LAVAL | Method and apparatus for determining an icing condition status of an environment |
ES2442452B1 (es) * | 2012-07-11 | 2014-12-22 | Acciona Windpower, S.A. | Método de control de aerogenerador |
KR20140014898A (ko) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | 현대중공업 주식회사 | 풍력발전기 블레이드의 결빙 감지 시스템 |
CN103498759B (zh) * | 2013-09-29 | 2015-12-02 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种发电机接力器行程的容错控制方法 |
CN104314756B (zh) * | 2014-10-15 | 2016-09-21 | 四川东方电气自动控制工程有限公司 | 一种风电机组叶片载冰运行时的安全停机方法 |
KR102140782B1 (ko) * | 2014-11-05 | 2020-08-04 | 두산중공업 주식회사 | 풍력발전기 및 풍력발전기의 제상방법 |
DE102015203629A1 (de) * | 2015-03-02 | 2016-09-08 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
JP6358993B2 (ja) | 2015-09-11 | 2018-07-18 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置および風力発電装置の併入方法 |
JP6351558B2 (ja) * | 2015-09-11 | 2018-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置および風力発電装置の起動方法 |
JP6351557B2 (ja) | 2015-09-11 | 2018-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 荷重計測装置の較正方法、風車翼の荷重計測システム及び風車 |
EP3165766B1 (en) * | 2015-11-06 | 2021-06-30 | Nordex Energy Spain, S.A. | Wind turbine and method for ice removal in wind turbines |
CN105298761B (zh) * | 2015-11-06 | 2017-12-15 | 周志宏 | 一种风力发电机组结冰预警和控制方法及其装置 |
JP6573923B2 (ja) * | 2017-02-10 | 2019-09-11 | エムエイチアイ ヴェスタス オフショア ウィンド エー/エス | 風力発電施設および風力発電施設の運転方法 |
CN107905961B (zh) * | 2017-11-09 | 2019-12-20 | 新疆金风科技股份有限公司 | 叶片的加热除冰系统及其方法、叶片和风力发电机组 |
DE102017129112A1 (de) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
EP4299901A1 (de) * | 2022-06-30 | 2024-01-03 | Wobben Properties GmbH | Verfahren zum enteisen wenigstens eines rotorblattes einer windenergieanlage |
CN117605633B (zh) * | 2024-01-24 | 2024-03-22 | 湖南江河能源科技股份有限公司 | 一种风机叶片除冰方法、系统、终端及存储介质 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050276696A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Lemieux David L | Methods and apparatus for rotor blade ice detection |
JP2006528307A (ja) * | 2003-05-23 | 2006-12-14 | アロイス・ヴォベン | 風力発電設備の運転方法 |
US20080152493A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | General Electric | Method and system for utilizing lateral tower acceleration to detect asymmetric icing |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITTO20020908A1 (it) * | 2002-10-17 | 2004-04-18 | Lorenzo Battisti | Sistema antighiaccio per impianti eolici. |
DK175912B1 (da) | 2002-12-20 | 2005-06-20 | Lm Glasfiber As | Fremgangsmåde til drift af en vindmölle |
DE10315676B4 (de) * | 2003-04-07 | 2016-10-13 | Thomas Huth-Fehre | Sensor für Oberflächen |
US7175136B2 (en) * | 2003-04-16 | 2007-02-13 | The Boeing Company | Method and apparatus for detecting conditions conducive to ice formation |
US7217091B2 (en) * | 2004-07-20 | 2007-05-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for deicing airfoils or rotor blades |
PT1828599E (pt) | 2004-12-14 | 2011-04-19 | Aloys Wobben | Pá de rotor para uma central de energia eólica |
DE102004060449A1 (de) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Aloys Wobben | Rotorblatt für eine Windenergieanlage |
ES2265771B1 (es) * | 2005-07-22 | 2008-01-16 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Metodo para mantener operativos los componentes de una turbina eolica y una turbina eolica con componentes que permitan el mantenimiento operativo. |
DK1748185T3 (da) * | 2005-07-28 | 2012-07-30 | Gen Electric | Isdannelsesdetektionssystem til en vindmølle |
DE102006009480B4 (de) * | 2006-02-27 | 2008-05-29 | Eads Deutschland Gmbh | Aerodynamisches Profil für Luftfahrzeuge und Windkraftanlagen sowie Verfahren zur Messung der Eisdicke auf einem aerodynamischen Profil |
US7487673B2 (en) * | 2006-12-13 | 2009-02-10 | General Electric Company | Ice detection based on anemometry |
JP4994944B2 (ja) | 2007-05-18 | 2012-08-08 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置 |
US8183707B2 (en) * | 2007-10-30 | 2012-05-22 | General Electric Company | Method of controlling a wind energy system and wind speed sensor free wind energy system |
US20090110539A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Ulrich Uphues | Wind farm and method for controlling same |
-
2009
- 2009-06-26 CN CN200980111421.9A patent/CN102439296B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-26 BR BRPI0910385A patent/BRPI0910385A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-06-26 EP EP09749314.2A patent/EP2447529B1/en active Active
- 2009-06-26 US US12/600,817 patent/US8039980B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-26 CA CA2716497A patent/CA2716497C/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-06-26 WO PCT/JP2009/061727 patent/WO2010150399A1/ja active Application Filing
- 2009-06-26 KR KR1020107020100A patent/KR101200122B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2009-06-26 JP JP2009550122A patent/JP4898925B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006528307A (ja) * | 2003-05-23 | 2006-12-14 | アロイス・ヴォベン | 風力発電設備の運転方法 |
US20050276696A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Lemieux David L | Methods and apparatus for rotor blade ice detection |
US20080152493A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | General Electric | Method and system for utilizing lateral tower acceleration to detect asymmetric icing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2447529A4 (en) | 2017-06-21 |
CA2716497C (en) | 2013-11-12 |
WO2010150399A1 (ja) | 2010-12-29 |
JPWO2010150399A1 (ja) | 2012-12-06 |
CN102439296B (zh) | 2014-05-28 |
EP2447529B1 (en) | 2019-09-25 |
EP2447529A1 (en) | 2012-05-02 |
US8039980B2 (en) | 2011-10-18 |
US20110042950A1 (en) | 2011-02-24 |
BRPI0910385A2 (pt) | 2015-10-06 |
KR101200122B1 (ko) | 2012-11-12 |
KR20110014972A (ko) | 2011-02-14 |
CN102439296A (zh) | 2012-05-02 |
CA2716497A1 (en) | 2010-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4898925B2 (ja) | 風力発電装置及びその制御方法 | |
US7857586B2 (en) | Method for operating a wind turbine | |
TWI354066B (ja) | ||
EP2644887B1 (en) | A wind turbine with rotor-stall prevention | |
EP2199606B1 (en) | Method for determining a potential for icing on a wind turbine blade | |
EP2543876B1 (en) | Controlling the amplitude modulation of noise generated by wind turbines | |
KR20190085081A (ko) | 낮은 침식 조건 중에 정격 위에서의 풍력 터빈의 작동 | |
WO2013091644A1 (en) | A method of controlling a wind turbine, and a wind turbine | |
US10240580B2 (en) | Adjusting a rotor blade pitch angle | |
EP2754888A2 (en) | Method and apparatus for operating a wind turbine | |
KR20190085080A (ko) | 빗방울 크기에 기초한 풍력 터빈 제어 | |
JP6462388B2 (ja) | 風力発電装置 | |
AU2009339713A1 (en) | Wind turbine generator and method of controlling the same | |
EP3237753B1 (en) | A method of operating a wind turbine | |
TWI386552B (zh) | Wind power plant and its control method | |
JP2014163265A (ja) | 風力発電装置 | |
EP3643916B1 (en) | System and method for monitoring rotor blade condition of wind turbines | |
KR20240020185A (ko) | 풍력 터빈 블레이드의 상태 결정 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111206 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111226 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4898925 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |