JPH05284656A - 風力発電設備の逆電力防止装置 - Google Patents
風力発電設備の逆電力防止装置Info
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- JPH05284656A JPH05284656A JP4105288A JP10528892A JPH05284656A JP H05284656 A JPH05284656 A JP H05284656A JP 4105288 A JP4105288 A JP 4105288A JP 10528892 A JP10528892 A JP 10528892A JP H05284656 A JPH05284656 A JP H05284656A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 風力発電設備を有効に利用しながら買電力系
統への逆電力を防止する高速応答形の逆電力防止装置を
得る。 【構成】 変流器６、変圧器７の電流・電圧が加えられ
る電力検出部１０ｃと、その電力検出に応じて電圧Ｖを
高速度で制御する電圧可変装置１０ｂと、制御された電
圧Ｖが加えられて余分な電力を吸収する抵抗器１０ａと
から構成される。 【効果】 負荷の電力以上の発電電力の余分な電力を高
速度で制御し買電力系統への逆電力を高精度で防止で
き、かつ風力発電設備の有効利用を可能とする。
統への逆電力を防止する高速応答形の逆電力防止装置を
得る。 【構成】 変流器６、変圧器７の電流・電圧が加えられ
る電力検出部１０ｃと、その電力検出に応じて電圧Ｖを
高速度で制御する電圧可変装置１０ｂと、制御された電
圧Ｖが加えられて余分な電力を吸収する抵抗器１０ａと
から構成される。 【効果】 負荷の電力以上の発電電力の余分な電力を高
速度で制御し買電力系統への逆電力を高精度で防止で
き、かつ風力発電設備の有効利用を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、風力発電設備と電力
会社等の買電力系統とを有する発電・配電設備におい
て、風力発電設備の発電出力が買電力系統側に流れる逆
電力を防止するための風力発電設備の逆電力防止装置に
関するものである。
会社等の買電力系統とを有する発電・配電設備におい
て、風力発電設備の発電出力が買電力系統側に流れる逆
電力を防止するための風力発電設備の逆電力防止装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の風力発電設備の逆電力防止
装置を示す構成図であり、図において１は風力発電設備
であり、ピッチが可変の可変翼を有する風車１ａにより
駆動される誘導発電機１ｂと上記可変翼のピッチを油圧
機構により制御する可変翼ピッチ制御装置１ｃとから成
る。２は電力会社の買電力系統、３は複数の負荷、４は
風力発電設備１を負荷３に接続する風力発電設備用しゃ
断器、５は買電力系統２を風力発電設備１と連系して負
荷３に接続する連系しゃ断器である。
装置を示す構成図であり、図において１は風力発電設備
であり、ピッチが可変の可変翼を有する風車１ａにより
駆動される誘導発電機１ｂと上記可変翼のピッチを油圧
機構により制御する可変翼ピッチ制御装置１ｃとから成
る。２は電力会社の買電力系統、３は複数の負荷、４は
風力発電設備１を負荷３に接続する風力発電設備用しゃ
断器、５は買電力系統２を風力発電設備１と連系して負
荷３に接続する連系しゃ断器である。
【０００３】６は買電力系統２の出力電流を検出する変
流器、７は負荷電圧を検出する変圧器、８は変流器６及
び変圧器７で検出した電流・電圧に基づいて電力を検出
し、逆電力（風力発電設備１から買電力系統２側に流出
する電力）が生じたとき、連系しゃ断器４をトリップさ
せる逆電力保護装置、９は変流器６及び変圧器７で検出
した電流・電圧に基づいて電力を検出し、逆電力が生じ
たとき、可変翼ピッチ制御装置１ｃを制御する逆電力防
止装置である。
流器、７は負荷電圧を検出する変圧器、８は変流器６及
び変圧器７で検出した電流・電圧に基づいて電力を検出
し、逆電力（風力発電設備１から買電力系統２側に流出
する電力）が生じたとき、連系しゃ断器４をトリップさ
せる逆電力保護装置、９は変流器６及び変圧器７で検出
した電流・電圧に基づいて電力を検出し、逆電力が生じ
たとき、可変翼ピッチ制御装置１ｃを制御する逆電力防
止装置である。
【０００４】動作について説明する。逆電力防止装置９
は、変流器６及び変圧器７で検出した電流・電圧に基づ
いて電力を検出する。この検出した電力の向きが逆電力
となったとき、可変翼ピッチ制御装置１ｃにピッチ制御
信号が送られる。これによって風車１ａにブレーキがか
かるように可変翼のピッチが変更され、誘導発電機１ｂ
の出力が抑えられる。上記可変翼のピッチは通常は油圧
機構を用いて制御される。なお、逆電力保護装置８にお
いても逆電力が検出されるが逆電力に応じて可変翼ピッ
チが正常に制御されてブレーキがかかれば、逆電力保護
装置８により連系しゃ断器５がトリップすることはな
い。
は、変流器６及び変圧器７で検出した電流・電圧に基づ
いて電力を検出する。この検出した電力の向きが逆電力
となったとき、可変翼ピッチ制御装置１ｃにピッチ制御
信号が送られる。これによって風車１ａにブレーキがか
かるように可変翼のピッチが変更され、誘導発電機１ｂ
の出力が抑えられる。上記可変翼のピッチは通常は油圧
機構を用いて制御される。なお、逆電力保護装置８にお
いても逆電力が検出されるが逆電力に応じて可変翼ピッ
チが正常に制御されてブレーキがかかれば、逆電力保護
装置８により連系しゃ断器５がトリップすることはな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の風力発電設備の
逆電力防止装置は以上のように構成されているので、例
えば図４に示すように風力発電設備１における風速の変
化による発電出力の変動が０．３Ｈｚ程度あり、また風
車１ａの翼がこの風車１ａの支柱を横切ることによる発
電出力の変動が３Ｈｚ程度ある場合、可変翼のピッチ制
御は通常油圧機構で制御しているために、この変動速度
に油圧機構が追従できず、この結果、逆電力保護装置８
が動作して連系しゃ断器５がトリップしてしまう不具合
があった。このため風力発電設備１は一定以上の風速の
ある場合は運転できないという制約も生じ、風力発電を
有効に利用できないという問題点があった。
逆電力防止装置は以上のように構成されているので、例
えば図４に示すように風力発電設備１における風速の変
化による発電出力の変動が０．３Ｈｚ程度あり、また風
車１ａの翼がこの風車１ａの支柱を横切ることによる発
電出力の変動が３Ｈｚ程度ある場合、可変翼のピッチ制
御は通常油圧機構で制御しているために、この変動速度
に油圧機構が追従できず、この結果、逆電力保護装置８
が動作して連系しゃ断器５がトリップしてしまう不具合
があった。このため風力発電設備１は一定以上の風速の
ある場合は運転できないという制約も生じ、風力発電を
有効に利用できないという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、風力発電設備の速い出力変動に
も十分追従できるとともに、買電力系統への逆電力の流
出に対し、逆電力保護装置が動作する前に逆電力を防止
することのできる風力発電設備の逆電力防止装置を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、風力発電設備の速い出力変動に
も十分追従できるとともに、買電力系統への逆電力の流
出に対し、逆電力保護装置が動作する前に逆電力を防止
することのできる風力発電設備の逆電力防止装置を得る
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る風
力発電設備の逆電力防止装置は、電力消費用の抵抗器を
設けると共に、電流・電圧の波形から直接に高速度で電
力を検出し、逆電力となった場合に、その逆電力の大き
さに応じて高速度で電圧を制御する電圧可変装置によ
り、上記抵抗に与える電圧を制御し、余分の電力を上記
抵抗器で吸収するようにしたものである。
力発電設備の逆電力防止装置は、電力消費用の抵抗器を
設けると共に、電流・電圧の波形から直接に高速度で電
力を検出し、逆電力となった場合に、その逆電力の大き
さに応じて高速度で電圧を制御する電圧可変装置によ
り、上記抵抗に与える電圧を制御し、余分の電力を上記
抵抗器で吸収するようにしたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る風力発電設備の逆電
力防止装置は、電力消費用のタップ付抵抗器を設けると
共に、電流・電圧から逆電力を検出し、その逆電力の大
きさに応じて切換手段により上記タップ付抵抗器のタッ
プを切換えることにより、余分の電力を上記タップ付抵
抗器で吸収するようにしたものである。
力防止装置は、電力消費用のタップ付抵抗器を設けると
共に、電流・電圧から逆電力を検出し、その逆電力の大
きさに応じて切換手段により上記タップ付抵抗器のタッ
プを切換えることにより、余分の電力を上記タップ付抵
抗器で吸収するようにしたものである。
【０００９】
【作用】請求項１，２の発明における風力発電設備の逆
電力防止装置は、風力発電設備の速い出力変動（０．３
〜３Ｈｚ程）に対しても、全て電気的に制御するように
構成されているので、十分追従可能であり、買電力系統
への逆電力を防止することが可能であると共に、風速の
高い状況においても、風力発電設備を運転することが可
能となり、風力の有効活用を高めることができる。
電力防止装置は、風力発電設備の速い出力変動（０．３
〜３Ｈｚ程）に対しても、全て電気的に制御するように
構成されているので、十分追従可能であり、買電力系統
への逆電力を防止することが可能であると共に、風速の
高い状況においても、風力発電設備を運転することが可
能となり、風力の有効活用を高めることができる。
【００１０】
【実施例】実施例１．以下、請求項１の発明の一実施例
を図について説明する。図１においては、図３と対応す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。図１にお
いて、１０はこの発明による逆電力防止装置である。こ
の逆電力防止装置１０において、１０ａは電力を消費す
るためのＲΩの抵抗器、１０ｂは抵抗器１０ａに加える
電圧Ｖを制御する電圧可変装置、１０ｃは変流器６及び
変圧器７で検出した電流・電圧により電力を検出し、そ
の電力に応じた電圧指令値を電圧可変装置１０ｂに与え
る電力検出部である。１１は抵抗器１０ａを電圧可変装
置１０ｂを介して風力発電設備１側に接続する逆電力防
止用しゃ断器である。
を図について説明する。図１においては、図３と対応す
る部分には同一符号を付して説明を省略する。図１にお
いて、１０はこの発明による逆電力防止装置である。こ
の逆電力防止装置１０において、１０ａは電力を消費す
るためのＲΩの抵抗器、１０ｂは抵抗器１０ａに加える
電圧Ｖを制御する電圧可変装置、１０ｃは変流器６及び
変圧器７で検出した電流・電圧により電力を検出し、そ
の電力に応じた電圧指令値を電圧可変装置１０ｂに与え
る電力検出部である。１１は抵抗器１０ａを電圧可変装
置１０ｂを介して風力発電設備１側に接続する逆電力防
止用しゃ断器である。
【００１１】なお、風力発電設備１においては可変翼ピ
ッチ制御装置は除去されている。また、この実施例では
電圧可変装置１０ｂとしてＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒａｑｕｅｎ
ｃｙ装置）を、周波数一定とし電圧可変機能のみを適用
して使用している。
ッチ制御装置は除去されている。また、この実施例では
電圧可変装置１０ｂとしてＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒａｑｕｅｎ
ｃｙ装置）を、周波数一定とし電圧可変機能のみを適用
して使用している。
【００１２】次に動作について説明する。逆電力防止装
置１０において、変流器６よりの電流波形と変圧器７よ
りの電圧波形とから電力検出部１０ｃにより半サイクル
（２０〜３０ｍｓ）程度の精度で電力を検出し、規定値
以下の電力、或いは逆電力を検出した場合は、高速度で
その電力の大きさに応じた電圧指令値を電圧可変装置部
１０ａに与える。この電圧指令値は電力Ｐ＝Ｖ2 ／Ｒで
演算できる調整電力に見合う電圧である。
置１０において、変流器６よりの電流波形と変圧器７よ
りの電圧波形とから電力検出部１０ｃにより半サイクル
（２０〜３０ｍｓ）程度の精度で電力を検出し、規定値
以下の電力、或いは逆電力を検出した場合は、高速度で
その電力の大きさに応じた電圧指令値を電圧可変装置部
１０ａに与える。この電圧指令値は電力Ｐ＝Ｖ2 ／Ｒで
演算できる調整電力に見合う電圧である。
【００１３】この電圧指令値により電圧可変装置１０ｂ
は出力電圧Ｖが電圧指令値となるように高速度で制御
し、電力消費用の抵抗器１０ａに電圧を加える。この抵
抗器１０ａではその抵抗値ＲΩによりＰ＝Ｖ2 ／Ｒの電
力を消費し、風力発電設備１の出力ＰG から負荷３の電
力ＰL を引いた余分の電力を吸収して逆電力を防止す
る。
は出力電圧Ｖが電圧指令値となるように高速度で制御
し、電力消費用の抵抗器１０ａに電圧を加える。この抵
抗器１０ａではその抵抗値ＲΩによりＰ＝Ｖ2 ／Ｒの電
力を消費し、風力発電設備１の出力ＰG から負荷３の電
力ＰL を引いた余分の電力を吸収して逆電力を防止す
る。
【００１４】実施例２．図２は請求項２の発明の一実施
例を示す。上記実施例１では電圧可変装置１０ｂを使用
した例を示しているが、この実施例２では、図２に示す
ように、タップ付抵抗器１０ｄを設けると共に電圧可変
装置１０ｂの代りに、開閉器制御部１０ｅ及び開閉器群
１０ｆを設けている。なお、上記開閉器制御部１０ｅと
開閉器群１０ｆとにより切換手段が構成される。
例を示す。上記実施例１では電圧可変装置１０ｂを使用
した例を示しているが、この実施例２では、図２に示す
ように、タップ付抵抗器１０ｄを設けると共に電圧可変
装置１０ｂの代りに、開閉器制御部１０ｅ及び開閉器群
１０ｆを設けている。なお、上記開閉器制御部１０ｅと
開閉器群１０ｆとにより切換手段が構成される。
【００１５】次に動作について説明する。図２におい
て、電力検出部１０ｃにより検出された規定値以下或い
は逆電力の大きさに応じた出力信号を開閉器制御部１０
ｅによりＰ＝Ｖ2 ／Ｒに見合う抵抗値を演算しその結果
に見合う抵抗値を得るようにタップ付抵抗器１０ｄのタ
ップを開閉器群１０ｆにより開閉することにより、余分
の電力を吸収することができる。
て、電力検出部１０ｃにより検出された規定値以下或い
は逆電力の大きさに応じた出力信号を開閉器制御部１０
ｅによりＰ＝Ｖ2 ／Ｒに見合う抵抗値を演算しその結果
に見合う抵抗値を得るようにタップ付抵抗器１０ｄのタ
ップを開閉器群１０ｆにより開閉することにより、余分
の電力を吸収することができる。
【００１６】実施例３．実施例１では電圧可変装置１０
ｂとしてＶＶＶＦを周波数一定で適用したが、電圧を変
化できる電気装置であれば同様の効果を得ることができ
る。例えば、電圧制御装置を備えたサイリスタ装置、Ｇ
ＴＯ装置、トランジスタ装置等を用いてよい。
ｂとしてＶＶＶＦを周波数一定で適用したが、電圧を変
化できる電気装置であれば同様の効果を得ることができ
る。例えば、電圧制御装置を備えたサイリスタ装置、Ｇ
ＴＯ装置、トランジスタ装置等を用いてよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、電力を
検出しその検出に応じて抵抗器に加える電圧を制御し、
余分な電力が生じたときは抵抗器で消費させるように構
成し、また、請求項２の発明は、検出された電力に応じ
てタップ付抵抗器のタップを切換えて余分な電力をこの
タップ付抵抗器で消費させるように構成したので、従来
用いられていた油圧機構による可変翼ピッチ制御装置を
用いず、純電気的に制御を行うので、風力発電設備の出
力変動にも十分追従した精度の高い動作を行うことがで
きると共に、風力発電設備を効率良く運用できる効果が
得られる。
検出しその検出に応じて抵抗器に加える電圧を制御し、
余分な電力が生じたときは抵抗器で消費させるように構
成し、また、請求項２の発明は、検出された電力に応じ
てタップ付抵抗器のタップを切換えて余分な電力をこの
タップ付抵抗器で消費させるように構成したので、従来
用いられていた油圧機構による可変翼ピッチ制御装置を
用いず、純電気的に制御を行うので、風力発電設備の出
力変動にも十分追従した精度の高い動作を行うことがで
きると共に、風力発電設備を効率良く運用できる効果が
得られる。
【図１】請求項１の発明の一実施例による風力発電設備
の逆電力防止装置を示す構成図である。
の逆電力防止装置を示す構成図である。
【図２】請求項２の発明の一実施例による風力発電設備
の逆電力防止装置を示す構成図である。
の逆電力防止装置を示す構成図である。
【図３】従来の風力発電設備の逆電力防止装置を示す構
成図である。
成図である。
【図４】同装置の動作を説明するための特性図である。
１ 風力発電設備 ２ 買電力系統 ３ 負荷 １０ａ 抵抗器 １０ｂ 電圧可変装置 １０ｃ 電力検出部 １０ｄ タップ付抵抗器 １０ｅ 開閉器制御部（切換手段） １０ｆ 開閉器群（切換手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 風力発電設備と買電力系統とを共通の負
荷に供給するようにした発電・配電設備における上記風
力発電設備の発電出力の一部が加えられる抵抗器と、上
記負荷の電力を検出しその電力の大きさに応じた電圧指
令値を演算する電力検出部と、上記電力検出部で求めら
れた上記電圧指令値に基づいて上記抵抗器に加える電圧
を制御する電圧可変装置とを備えた風力発電設備の逆電
力防止装置。 - 【請求項２】 風力発電設備と買電力系統とを共通の負
荷に供給するようにした発電・配電設備における上記風
力発電設備の発電出力の一部が加えられるタップ付抵抗
器と、上記負荷の電力を検出しその電力の大きさに応じ
た検出信号を出力する電力検出部と、上記電圧検出部か
らの検出信号に応じて上記タップ付抵抗器のタップを切
換える切換手段とを備えた風力発電設備の逆電力防止装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105288A JPH05284656A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 風力発電設備の逆電力防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105288A JPH05284656A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 風力発電設備の逆電力防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284656A true JPH05284656A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14403499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105288A Pending JPH05284656A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 風力発電設備の逆電力防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05284656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002084797A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 風力発電装置 |
| JP2011522507A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | サムスン ヘヴィ インダストリーズ カンパニー リミテッド | 電力制御装置及び方法 |
| ITMI20112178A1 (it) * | 2011-11-29 | 2013-05-30 | Energy Resources S P A | Sistema di limitazione della potenza immessa in rete da impianti a fonti rinnovabili |
| JP2014090636A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Okinawa Electric Power Co Ltd | 風力発電機負荷追従システム |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP4105288A patent/JPH05284656A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002084797A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 風力発電装置 |
| JP4684399B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2011-05-18 | 株式会社三社電機製作所 | 風力発電装置 |
| JP2011522507A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | サムスン ヘヴィ インダストリーズ カンパニー リミテッド | 電力制御装置及び方法 |
| US8319480B2 (en) | 2008-05-30 | 2012-11-27 | Samsung Heavy Ind. Co., Ltd. | Apparatus and method of power control |
| JP2014030347A (ja) * | 2008-05-30 | 2014-02-13 | Samsung Heavy Industries Co Ltd | 電力制御装置及び方法 |
| ITMI20112178A1 (it) * | 2011-11-29 | 2013-05-30 | Energy Resources S P A | Sistema di limitazione della potenza immessa in rete da impianti a fonti rinnovabili |
| JP2014090636A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Okinawa Electric Power Co Ltd | 風力発電機負荷追従システム |
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