JP6935297B2 - 風力発電システム - Google Patents
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Description
次に、実施例1の変形例1について図4と図5を用いて説明する。尚、実施例1と重複する構成及び効果については、ここでの説明を省略する。実施例1では、上流でナセル方位角検出手段8に接続するナセル回転速度算出手段9がヨー駆動装置回転速度算出手段10に接続するのに対し、図4の変形例では、ヨー駆動装置5にヨー駆動装置回転速度検出手段14が取り付けられ、このヨー駆動装置回転速度検出手段14がヨー駆動装置回転速度算出手段10に接続される点で実施例1と異なる。
次に、実施例1の変形例2について図6を用いて説明する。尚、実施例1と重複する構成及び効果については、ここでの説明を省略する。実施例1では、上流でナセル方位角検出手段8に接続するナセル回転速度算出手段9がヨー駆動装置回転速度算出手段10に接続するのに対し、図6の変形例では、ナセル3にナセル挙動測定手段15が設置され、これがナセル回転速度算出手段9に接続する点で実施例1と異なる。ナセル挙動測定手段15としては、加速度センサ、回転角センサ等が用いられる。
2 ロータ
3 ナセル
4 タワー
5 ヨー駆動装置
5a 電動機
5b ギヤボックス
5c ピニオンギヤ
6 ヨー制御装置
7 リングギヤ
8 ナセル方位角検出手段
9 ナセル回転速度算出手段
10 ヨー駆動装置回転速度算出手段
11 データ収集手段
12 診断手段
13 ブレーキ
14 ヨー駆動装置回転速度検出手段
15 ナセル挙動測定手段
Claims (12)
- 風を受けて回転するロータと、
前記ロータを回転可能に支持するナセルと、
前記ナセルを回転可能に支持するタワーと、
前記ナセルを前記タワーに対して回転させるヨー駆動装置と、
前記ヨー駆動装置を制御するヨー制御装置と、
フリーヨー状態における前記ヨー駆動装置内の回転軸の回転速度を算出するヨー駆動装置回転速度算出手段と、
前記回転速度を用いて前記ヨー駆動装置を診断する診断手段とを備える風力発電システムであって、
前記診断手段は、前記ヨー駆動装置内のいずれかの回転軸が所定の回転速度で運転した累積時間、若しくは、所定の回転速度で運転した回数に基づき、前記回転軸の軸受寿命を予測することを特徴とする風力発電システム。 - 風を受けて回転するロータと、
前記ロータを回転可能に支持するナセルと、
前記ナセルを回転可能に支持するタワーと、
前記ナセルを前記タワーに対して回転させるヨー駆動装置と、
前記ナセルの回転を制動するブレーキと、
前記ヨー駆動装置及び前記ブレーキとを制御するヨー制御装置とを備え、
前記ヨー制御装置は、フリーヨー状態であって、前記ナセル若しくは前記ヨー駆動装置内の回転軸の回転速度に基づき、前記ブレーキの制動力を増減させるように前記ブレーキを制御する風力発電システムであって、
前記回転軸の回転速度とは、前記ナセル若しくはヨー駆動装置内の回転軸が所定の回転速度で運転された累積時間、若しくは、所定の回転速度で運転された回数であることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1または2に記載の風力発電システムであって、
前記ヨー駆動装置内の回転軸は、前記ヨー駆動装置に備えられたギヤボックス若しくは電動機の回転軸であることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から3のいずれかに記載の風力発電システムであって、
ナセル方位角検出手段を有し、
前記ナセル方位角検出手段で計測したナセル方位角の時間変化からナセル回転速度を算出するナセル回転速度算出手段を備えることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から4のいずれかに記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置内の回転軸の回転速度の算出値を複数の回転速度範囲に分類し、各回転速度範囲で回転した時間を記録することを特徴とする風力発電システム。 - 請求項5に記載の風力発電システムにおいて、
各回転速度範囲で回転した時間の累積が規定値に達した場合にアラームを発することを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から6のいずれかに記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置の各回転軸の回転速度あるいはその算出値が規定値以上となった際に、ナセルあるいはタワーに設置されたナセル回転を制動するブレーキの制動力を増加させることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から7のいずれかに記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置の各回転軸の回転速度あるいはその算出値に基づき、前記ヨー制御装置による前記ヨー駆動装置の制御を停止あるいは再開することを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から8のいずれかに記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置内の回転軸回転速度は、前記ヨー駆動装置に取り付けられたヨー駆動装置回転速度検出手段の検出に基づき算出されることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1から9のいずれかに記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置内の回転軸回転速度は、前記タワーあるいは前記ナセルに設置されたリングギヤに取り付けられたヨー駆動装置回転速度検出手段の検出に基づき算出されることを特徴とする風力発電システム。 - 請求項1に記載の風力発電システムにおいて、
前記ヨー駆動装置回転速度算出手段は、周波数分析手段に接続され、
前記ヨー駆動装置回転速度算出手段は、前記ヨー駆動装置内の各回転軸の回転速度、前記各回転軸を支持する各転がり軸受の転動体通過周波数、前記各転がり軸受内の保持器回転周波数を算出するとともに、これら数値のいずれかが回転軸の回転速度に基づく理論値と比較して規定値以下となった際に、各回転軸の回転速度と、各周波数の差異と、持続時間に基づき軸受が損傷しやすい運転状態であるかどうかを診断することを特徴とする風力発電システム。 - 風力発電システムの保守方法であって、
フリーヨー状態における前記風力発電システムのヨー回転速度若しくはヨー駆動装置内の回転軸回転速度を検出し、
前記ヨー回転速度若しくは前記回転軸回転速度に基づき、前記ヨー駆動装置の寿命を予測し、
前記予測した寿命に基づき保守スケジュールを決定する保守方法であって、
前記フリーヨー状態における前記ヨー回転速度若しくは前記回転軸回転速度が、所定の回転速度となる状態で風力発電システムが運転した累積時間、または、所定の回転速度となる状態で風力発電システムが運転した回数に基づき、前記ヨー駆動装置の寿命を予測することを特徴とする保守方法。
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