JP6534569B2 - 風力発電システム - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1による風力発電システムの構成を示すブロック図である。図1において、この風力発電システムは、風車1と、発電機2と、制動装置3と、複数(たとえば2つ)のセンサ4,5、複数(たとえば2つ)のCPU6,7、および複数(たとえば2つ)の駆動部8,9とを備える。
図2は、この発明の実施の形態2による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図2において、この風力発電システムは、風車1、発電機2、機械式ブレーキ3A、風速計4A、回転速度検出器5A、CPU6,7、ドライバ8a,9a、およびリレー8b,9bを備える。風車1および発電機2は、実施の形態1で説明した通りである。
図4は、この発明の実施の形態3による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図2と対比される図である。図4を参照して、この風力発電システムが図2の風力発電システムと異なる点は、風速計4Aおよび回転速度検出器5Aが回転速度検出器5Bで置換されている点である。
図6は、この発明の実施の形態4による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図2と対比される図である。図6を参照して、この風力発電システムが図2の風力発電システムと異なる点は、CPU6,7がそれぞれCPU6A,7Aで置換され、ドライバ8c,9c、リレー8d,9d、整流回路3B、および抵抗素子3Cが追加されている点である。整流回路3Bおよび抵抗素子3Cは、電気式ブレーキを構成する。
実施の形態1では、2つのCPU6,7を設けたので、2つのCPU6,7のうちのいずれか一方のCPUが故障した場合でも、他方のCPUによって風車1の回転速度が過大になることを防止することができる。しかし、1つの電源回路から2つのCPU6,7に同じ電源電圧を供給している場合は、電源回路が故障すると2つのCPU6,7も故障し、風車1の回転速度が過大になる恐れがある。
図8は、この発明の実施の形態6による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図2と対比される図である。図8を参照して、この風力発電システムが図2の風力発電システムと異なる点は、電源回路21,22が追加されている点である。電源回路21は、CPU6に電源電圧V1(3.3V)を供給する。電源回路22は、CPU7に電源電圧V2(5V)を供給する。CPU6,7は、それぞれ電源電圧V1,V2によって駆動される。他の構成および動作は、実施の形態2と同じであるので、その説明は繰り返さない。
実施の形態6では、電源回路21,22によって生成される電源電圧V1,V2をそれぞれCPU6,7に供給するので、電源回路21,22のうちのいずれか一方の電源回路が故障した場合でも、風車1の回転速度が過大になるを防止することができる。しかし、電源電圧V1,V2はCPU6,7以外の回路にも供給されるので、電源回路21,22の異常を早期に検出することが望ましい。この実施の形態7では、この問題の解決が図られる。
図10は、この発明の実施の形態8による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。図10を参照して、この風力発電システムが図1の風力発電システムと異なる点は、CPU6,7がそれぞれCPU6C,7Cで置換されている点である。
図11は、この発明の実施の形態9による風力発電システムの構成を示すブロック図であって、図2と対比される図である。図11を参照して、この風力発電システムが図2の風力発電システムと異なる点は、CPU6,7がそれぞれCPU6C,7Cで置換されている点である。
実施の形態1では、たとえば一方の組のセンサ4、CPU6、および駆動部8のうちのいずれかが故障した場合でも、風車1の回転速度が上限値を超えたときは、他方の組のセンサ5、CPU7、および駆動部9によって風車1の回転を停止させることができる。しかし、一方の組のセンサ4、CPU6、および駆動部8のうちのいずれかが故障した後に、さらに他方の組のセンサ5、CPU7、および駆動部9のうちのいずれかが故障した場合には、風車1の回転を停止させることができず、強風時に風車1の回転速度が過大になる恐れがある。この実施の形態10では、この問題の解決が図られる。
実施の形態1では、たとえば一方の組の風速計4A、CPU6、ドライバ8a、およびリレー8bのうちのいずれかが故障した場合でも、風車1の回転速度が上限値を超えたときは、他方の組の回転速度検出器5A、CPU7、ドライバ9a、およびリレー9bによって風車1の回転を停止させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (7)
- 風力によって回転駆動される風車と、
前記風車によって回転駆動され、電力を発生する発電機と、
各々が前記風車の回転速度に関連するパラメータを検出する複数のセンサと、
それぞれ前記複数のセンサに対応して設けられ、各々が、対応するセンサによって検出されたパラメータが当該パラメータについて予め定められた停止条件を満たした場合に停止指令信号を出力する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの少なくとも1つの制御装置から前記停止指令信号が出力されたことに応じて前記風車の回転を停止させる制動装置と、
それぞれ前記複数の制御装置に対応して設けられ、各々が、対応する制御装置に電源電圧を供給する複数の電源回路とを備え、
前記複数の電源回路から前記複数の制御装置に供給される複数の電源電圧は、互いに異なる電圧レベルを有し、
各制御装置は、他の制御装置に供給される電源電圧の電圧レベルが正常範囲内であるか否かを判別し、正常範囲内でないと判別した場合は前記停止指令信号を出力する、風力発電システム。 - 風力によって回転駆動される風車と、
前記風車によって回転駆動され、電力を発生する発電機と、
各々が前記風車の回転速度に関連するパラメータを検出する複数のセンサと、
それぞれ前記複数のセンサに対応して設けられ、各々が、対応するセンサによって検出されたパラメータが当該パラメータについて予め定められた停止条件を満たした場合に停止指令信号を出力する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの少なくとも1つの制御装置から前記停止指令信号が出力されたことに応じて前記風車の回転を停止させる制動装置とを備え、
各制御装置は、他の制御装置が正常に動作しているか否かを監視し、他の制御装置が正常に動作していないと判別した場合は前記停止指令信号を出力する、風力発電システム。 - 風力によって回転駆動される風車と、
前記風車によって回転駆動され、電力を発生する発電機と、
各々が前記風車の回転速度に関連するパラメータを検出する複数のセンサと、
それぞれ前記複数のセンサに対応して設けられ、各々が、対応するセンサによって検出されたパラメータが当該パラメータについて予め定められた停止条件を満たした場合に停止指令信号を出力する複数の制御装置と、
前記複数の制御装置のうちの少なくとも1つの制御装置から前記停止指令信号が出力されたことに応じて前記風車の回転を停止させる制動装置とを備え、
前記複数の制御装置は、予め定められた時間毎に制動テストを順次実行し、
各制御装置は、前記制動テスト時には、前記停止指令信号を出力して前記風車の回転速度が低下するか否かを判別し、前記風車の回転速度が低下しない場合は故障検出信号を出力する、風力発電システム。 - 前記制動装置は、前記風車の回転速度を機械的に低下させる機械式ブレーキと、前記発電機の負荷を増大させて前記風車の回転速度を低下させる電気式ブレーキとのうちの少なくともいずれか一方のブレーキを含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の風力発電システム。
- 前記複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサは、前記パラメータとして風速を検出する風速計であり、
前記パラメータが前記予め定められた停止条件を満たした場合とは、前記風速が予め定められた風速値を超えた場合である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の風力発電システム。 - 前記複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサは、前記パラメータとして前記風車の回転速度を検出する回転速度検出器であり、
前記パラメータが前記予め定められた停止条件を満たした場合とは、前記風車の回転速度が予め定められた回転速度値を超えた場合である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の風力発電システム。 - 各制御装置は、他の制御装置から前記故障検出信号が出力された場合は、前記停止指令信号を出力して前記風車の回転を停止させる、請求項3に記載の風力発電システム。
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