JP4976466B2 - ウィンドファーム制御システム、ウィンドファーム制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
各気象計の観測した風向および風力を取得して、最も風上に位置する風力発電装置を検出する処理と、前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測する処理と、前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測する処理と、前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出する処理と、各風力発電装置の出力値を取得する処理と、ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しく、かつ、前記各風力発電装置でそれぞれ等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値が得られる回転数と、を算出する処理と、算出した前記各風力発電装置の前記出力値および前記回転数を、各風力発電装置に対応する前記個別制御装置に出力する処理と、を実行するウィンドファーム制御装置と、を備えることを特徴とする。
以下、本発明の第一の実施形態を、図面を用いて説明する。
図4(a)〜(c)は、上記手法により予測された所定の風速変動評価時間(600秒)の、風力発電装置における風速変動予測データを示すグラフである。図4(a)は、風力発電装置11において観測された風速変動の実測値を示す。また、図4(b)は、風力発電装置12の風速変動の予測値、図4(c)は、風力発電装置13の風速変動の予測値である。
<第二の実施形態>
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態にかかるウィンドファーム制御システム2は、ウィンドファーム100の出力予測について気圧データを用いた補正を施す点で、第一の実施形態とは異なる。以下、異なる点に関連する事項について、主に説明する。
Claims (10)
- 回転数が可変な複数の風力発電装置と、
前記風力発電装置に併設され、風向および風力を観測する複数の気象計と、
前記風力発電装置に併設され、風力発電装置の出力値を回転数により制御する複数の個別制御装置と、
を備えるウィンドファームと、
各気象計の観測した風向および風力を取得して、最も風上に位置する風力発電装置を検出する処理と、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測する処理と、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測する処理と、
前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出する処理と、
各風力発電装置の出力値を取得する処理と、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しく、かつ、前記各風力発電装置でそれぞれ等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値が得られる回転数と、を算出する処理と、
算出した前記各風力発電装置の前記出力値および前記回転数を、各風力発電装置に対応する前記個別制御装置に出力する処理と、を実行するウィンドファーム制御装置と、を備えること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 回転数が可変な複数の風力発電装置と、
前記風力発電装置に併設され、風向、風力及び気圧を観測する複数の気象計と、
前記風力発電装置に併設され、風力発電装置の出力値を回転数により制御する複数の個別制御装置と、
を備えるウィンドファームと、
各気象計の観測した風向および風力を取得して、最も風上に位置する風力発電装置を検出する処理と、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測する処理と、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測する処理と、
前記各気象計の観測した気圧を取得して、所定の期間における気圧の変化を予測し前記出力変動を補正する処理と、
補正された前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出する処理と、
各風力発電装置の出力値を取得する処理と、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値が得られる回転数と、を算出する処理と、
算出した前記各風力発電装置の前記出力値および前記回転数を、各風力発電装置に対応する前記個別制御装置に出力する処理と、を実行するウィンドファーム制御装置と、を備えること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 請求項1または2に記載のウィンドファーム制御システムであって、
前記ウィンドファーム制御装置は、前記出力変動の最低値を、制御レベルに定めること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のウィンドファーム制御システムであって、
前記ウィンドファーム制御装置は、
前記出力変動の平均値を、制御レベルに定める処理と、
ウィンドファームの出力値が前記制御レベルよりも大きい場合には、前記ウィンドファームの出力値が前記制御レベルと等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値が得られる最大出力回転数よりも大きな回転数と、を算出して、各風力発電装置に対応する前記個別制御装置に出力する処理と、
ウィンドファームの出力値が前記制御レベルよりも小さい場合には、前記ウィンドファームの出力値が前記制御レベルと等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値が得られるまで回転数を減少させる指示と、を各風力発電装置に対応する前記個別制御装置に出力する処理と、を実行すること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のウィンドファーム制御システムであって、
前記ウィンドファーム制御装置は、時間帯によって、前記制御レベルを変化させること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のウィンドファーム制御システムであって、
蓄電装置を、さらに備え、
前記ウィンドファーム制御装置は、
各個別制御装置が、対応する風力発電装置の回転数を制御後に、各風力発電装置の出力値を取得して、前記ウィンドファームの出力値を算出する処理と、
前記前記ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しくなるように、前記蓄電装置に充放電を指示すること
を特徴とするウィンドファーム制御システム。 - 回転数が可変な複数の風力発電装置を備えるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置であって、
各気象計の観測した風向および風力を取得して、最も風上に位置する風力発電装置を検出する処理と、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測する処理と、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測する処理と、
前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出する処理と、
各風力発電装置の出力値を取得する処理と、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しく、かつ、前記各風力発電装置でそれぞれ等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値を得られる回転数と、を算出する処理と、を実行すること
を特徴とするウィンドファーム制御装置。 - 回転数が可変な複数の風力発電装置を備えるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置であって、
各気象計の観測した風向および風力を取得して、最も風上に位置する風力発電装置を検出する処理と、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測する処理と、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測する処理と、
前記各気象計の観測した気圧を取得して、所定の期間における気圧の変化を予測し前記出力変動を補正する処理と、
補正された前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出する処理と、
各風力発電装置の出力値を取得する処理と、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値を得られる回転数と、を算出する処理と、を実行すること
を特徴とするウィンドファーム制御装置。 - 回転数が可変な複数の風力発電装置を備えるウィンドファームの制御方法であって、
各風力発電装置における風向および風力を観測するステップと、
前記風向および風力から、最も風上に位置する風力発電装置を検出するステップと、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測するステップと、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測するステップと、
前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出するステップと、
各風力発電装置の出力値を取得するステップと、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しく、かつ、前記各風力発電装置でそれぞれ等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値を得られる回転数と、を算出し、前記各風力発電装置の回転数を制御するステップと、を実行すること
を特徴とするウィンドファームの制御方法。 - 回転数が可変な複数の風力発電装置を備えるウィンドファームの制御方法であって、
各風力発電装置における風向、風力および気圧を観測するステップと、
前記風向および風力から、最も風上に位置する風力発電装置を検出するステップと、
前記最も風上に位置する風力発電装置の風向および風力と、当該風力発電装置に対する他の風力発電装置の距離および方角とから、所定の期間における各風力発電装置の風速変動を予測するステップと、
前記各風力発電装置の風速変動から、所定の期間におけるウィンドファームの出力変動を予測するステップと、
前記気圧から、所定の期間における気圧の変化を予測し前記出力変動を補正するステップと、
補正された前記出力変動から、前記所定の期間、維持が補償される出力値である制御レベルを算出するステップと、
各風力発電装置の出力値を取得するステップと、
ウィンドファームの出力値が、前記制御レベルと等しくなるような前記各風力発電装置の出力値と、該出力値を得られる回転数と、を算出し、前記各風力発電装置の回転数を制御するステップと、を実行すること
を特徴とするウィンドファームの制御方法。
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