JPH06169598A - Generator system by natural energy - Google Patents

Generator system by natural energy

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JPH06169598A
JPH06169598A JP43A JP32100292A JPH06169598A JP H06169598 A JPH06169598 A JP H06169598A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32100292 A JP32100292 A JP 32100292A JP H06169598 A JPH06169598 A JP H06169598A
Authority
JP
Japan
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power
output
converters
input
added
Prior art date
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Pending
Application number
JP43A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Shimizu
弘紀 清水
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
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Publication of JPH06169598A publication Critical patent/JPH06169598A/en
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To average generating power to be stabilized by adding outputs of a plurality of generating means, supplying it as generating power to a power source, detecting the added generating output, and controlling to output it based on its variation. CONSTITUTION:Wind turbines 1-1,..., n are rotated by wind, and mechanical energy generated by the rotations is supplied to induction generators 2-1,..., n, and converted to AC power. Then, converters 3-1,..., n rectify and smooth outputs P1-Pn of the generators 2-1,..., n thereby to convert them into DC powers, adds them to input it to a power controller 6, and detects it by a detector 7. The controller 6 compares the added input EPn with a preset reference value PA, and controls to regulate a conversion efficiency for the converters 3-1,..., n. As a result, an added result of the output powers of the converters 3-1,..., n is further averaged, input to an inverter 4 to become an AC, and supplied to a system power source 5 as a generating power.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は風力発電等に利用され
る、自然エネルギを用いて発電する発電システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation system used for wind power generation or the like and generating power using natural energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3はこの種の発電システムのうち風力
による発電システムを示すものであり、誘導発電機2お
よびインバータ4を組み合わせた方式の構成を示すブロ
ック図である。この図において、風車1は、風によって
回転することにより風のエネルギを機械エネルギに変換
する。この機械エネルギは、誘導発電機2において電気
エネルギ、すなわち可変周波数の交流電力に変換され
る。この交流電力は、コンバータ3により直流電力に変
換され、インバータ4において一定周波数の交流電力に
変換される。そして、この交流電力は系統電源5へ発電
電力として供給される。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a wind power generation system of this type of power generation system, and is a block diagram showing a configuration of a system in which an induction generator 2 and an inverter 4 are combined. In this figure, the windmill 1 converts wind energy into mechanical energy by rotating with the wind. This mechanical energy is converted into electric energy in the induction generator 2, that is, AC power of variable frequency. This AC power is converted into DC power by the converter 3 and is converted into AC power of a constant frequency in the inverter 4. Then, this AC power is supplied to the system power supply 5 as generated power.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の発電システムにおいては、系統電源へ供給される発
電電力は、風車1に供給される風のエネルギ、すなわち
自然エネルギによって決定される。しかしながら自然エ
ネルギの発生は不規則であり変動が大きい。従って、系
統電源へ供給される発電電力も変動が大きく電力量が一
定ではないという問題があった。
In the conventional power generation system described above, the generated power supplied to the system power supply is determined by the energy of the wind supplied to the wind turbine 1, that is, the natural energy. However, the generation of natural energy is irregular and varies greatly. Therefore, there is a problem in that the generated power supplied to the system power supply also fluctuates greatly and the amount of power is not constant.

【0004】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、変動を極力小さくすることにより発電電力を
平均化し、安定した発電電力を得ることができる自然エ
ネルギによる発電システムを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made under such a background, and provides a power generation system using natural energy capable of averaging the generated power by minimizing fluctuations and obtaining stable generated power. With the goal.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明による自然エネ
ルギによる発電システムは、自然エネルギを取り入れ、
前記自然エネルギにより発生する機械エネルギを電気エ
ネルギに変換する手段であって、複数個設けられた発電
手段と、前記複数の発電手段の出力を加算して発電電力
として電源に供給する供給手段と、前記加算された発電
手段の出力を検出し、該出力の変動に基づいて前記複数
の発電手段の出力制御を行う制御手段とを具備すること
を特徴としている。
A power generation system using natural energy according to the present invention takes in natural energy,
A means for converting mechanical energy generated by the natural energy into electric energy, wherein a plurality of power generation means are provided, and a supply means for adding outputs of the plurality of power generation means and supplying the generated power to a power source, And a control means for detecting the added output of the power generation means and controlling the output of the plurality of power generation means based on the fluctuation of the output.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば、複数の発電手段の出力を加
算することにより出力の変動を小さくすることができ、
また、この加算結果の変動を検出しそれに基づいて複数
の発電手段の出力を制御することにより、電源に供給さ
れる発電電力を更に平準化することができる。
According to the above structure, the output fluctuation can be reduced by adding the outputs of the plurality of power generating means.
Further, by detecting the variation of the addition result and controlling the outputs of the plurality of power generation means based on the variation, it is possible to further level the generated power supplied to the power source.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図1はこの発明の一実施例による風
力発電システムの構成を示すブロック図である。この図
において、図3の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。この図に示す風力発電シス
テムは、1組のインバータ4および系統電源5に対して
複数の風車1−1〜1−nが設置され、この各風車1−
1〜1−n毎に誘導発電機2−1〜2−n、およびコン
バータ3−1〜3−nが設けられている。この風車1−
1〜1−nは各々設置場所が異なるため受ける風の方向
および風力も異なる。そのため、各誘導発電機2−1〜
2−nに供給される機械エネルギの量も異なり、各誘導
発電機2−1〜2−nの出力電力も異なる。そして、コ
ンバータ3−1〜3−nは、各出力端が共通接続されて
おり各々の出力である直流電力は、インバータ4に入力
される前に各々加算される。これにより、各コンバータ
3−1〜3−nの出力電力が異なり、各々の変動が大き
く不規則であっても、各々加算されることによって変動
が相殺し、出力電力は時間的変動の少ないものとなる。
また、7は検出器であり、インバータ4へ入力される直
流電力を検出して電力制御装置6へ送信する。電力制御
装置6は、出力電力の基準値を設定しており、検出器7
による検出結果とこの基準値とを比較する。そして、こ
の検出結果が基準値を超える場合は、各コンバータ3−
1〜3−nに対して、交流電力を直流電力に変換する際
の変換効率を低くする制御信号を送り各々の出力電力を
減少させるよう制御する。また、検出結果が基準値を下
回る場合は、各コンバータ3−1〜3−nに対して出力
電力を増加させるよう制御する。この結果、インバータ
4へ更に平準化された直流電力が入力される。そして、
インバータ4により、従来と同様に一定周波数の交流電
力に変換されて、系統電源5に供給される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a wind power generation system according to an embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted. In the wind power generation system shown in this figure, a plurality of wind turbines 1-1 to 1-n are installed for one set of inverter 4 and system power supply 5, and each wind turbine 1-
Induction generators 2-1 to 2-n and converters 3-1 to 3-n are provided for each of 1 to 1-n. This windmill 1-
Since 1 to 1-n are installed in different locations, the direction of the wind received and the wind force are also different. Therefore, each induction generator 2-1 to 2-1
The amount of mechanical energy supplied to 2-n also differs, and the output power of each induction generator 2-1 to 2-n also differs. The output terminals of converters 3-1 to 3-n are commonly connected, and the DC power that is the output of each is added before being input to inverter 4. As a result, even if the output powers of the converters 3-1 to 3-n are different and the respective fluctuations are large and irregular, the fluctuations are canceled by the addition of the respective ones, and the output powers have little temporal fluctuations. Becomes
A detector 7 detects the DC power input to the inverter 4 and sends it to the power control device 6. The power control device 6 sets the reference value of the output power, and the detector 7
The detection result obtained by (1) is compared with this reference value. If this detection result exceeds the reference value, each converter 3-
Control signals are sent to 1 to 3-n to reduce the conversion efficiency when converting AC power into DC power, and control is performed to reduce the output power of each. When the detection result is lower than the reference value, the converters 3-1 to 3-n are controlled to increase the output power. As a result, the further leveled DC power is input to the inverter 4. And
The inverter 4 converts the AC power into a constant frequency as in the conventional case and supplies the AC power to the system power supply 5.

【0008】以下、この実施例による風力発電システム
の動作を説明する。まず、風車1−1〜1−nが各々風
により回転し、この回転によって発生する機械エネルギ
を誘導発電機2−1〜2−nに供給する。そして、各誘
導発電機2−1〜2−nはこの機械エネルギを交流電力
に変換する。図2(a)および(b)にこの誘導発電機
2−1〜2−nの出力電力の波形の例を示す。この図に
示すように、例えば誘導発電機2−1の出力P1は図2
(a)のようになり、誘導発電機2−nの出力Pnは図
2(b)のようになる。次に、コンバータ3−1〜3−
nは、この誘導発電機2−1〜2−nの出力P1〜Pnを
各々整流して平滑化することにより直流電力に変換す
る。そして、これらコンバータ3−1〜3−nの出力で
ある直流電力は、インバータ4に入力される前に各々加
算される。また、加算された直流電力は検出器7によっ
て検出される。この検出される波形、すなわちインバー
タ4の入力ΣPnの例を図2(c)に示す。このインバ
ータ4の入力ΣPnは、電力制御装置6に供給される。
そして、電力制御装置6は、この入力ΣPnを予め設定
された基準値PAと比較する。例えば図2(c)に示す
ように入力ΣPnが基準値PAを超過する場合は、電力制
御装置6は各コンバータ3−1〜3−nに対して、交流
電力を直流電力に変換する際の変換効率を下げるよう制
御する。逆に入力ΣPnが基準値PAを下回る場合は、電
力制御装置6は各コンバータ3−1〜3−nに対して、
変換効率を上げるよう制御する。この結果、各コンバー
タ3−1〜3−nの出力電力の加算結果は更に平準化さ
れる。そして、この加算された直流電力はインバータ4
に入力されて交流電力となり、発電電力として系統電源
5に供給される。
The operation of the wind power generation system according to this embodiment will be described below. First, the wind turbines 1-1 to 1-n are rotated by the wind, and the mechanical energy generated by this rotation is supplied to the induction generators 2-1 to 2-n. Then, each induction generator 2-1 to 2-n converts this mechanical energy into AC power. 2A and 2B show examples of waveforms of output power of the induction generators 2-1 to 2-n. As shown in this figure, for example, the output P1 of the induction generator 2-1 is
The output Pn of the induction generator 2-n is as shown in FIG. 2B. Next, the converters 3-1 to 3-3-
n is converted into DC power by rectifying and smoothing the outputs P1 to Pn of the induction generators 2-1 to 2-n, respectively. Then, the DC power output from these converters 3-1 to 3-n is added before being input to the inverter 4. The added DC power is detected by the detector 7. An example of the detected waveform, that is, the input ΣPn of the inverter 4 is shown in FIG. The input ΣPn of the inverter 4 is supplied to the power control device 6.
Then, the power control device 6 compares this input ΣPn with a preset reference value PA. For example, as shown in FIG. 2C, when the input ΣPn exceeds the reference value PA, the power control device 6 causes each of the converters 3-1 to 3-n to convert AC power into DC power. Control to reduce conversion efficiency. On the contrary, when the input ΣPn is lower than the reference value PA, the power control device 6 controls the converters 3-1 to 3-n to
Control to increase conversion efficiency. As a result, the addition results of the output powers of the converters 3-1 to 3-n are further leveled. Then, the added DC power is applied to the inverter 4
To AC power, which is supplied to the system power supply 5 as generated power.

【0009】なお、上記の実施例に限定されず、以下の
ような手段を用いてもよい。 (1)上記実施例では、誘導発電機毎にコンバータを設
けたが、これらのコンバータの平滑回路以降の回路を共
用化してもよい。 (2)上記実施例では、各コンバータの出力を直接接続
する方法を示したが、風車の容量等が異なって出力電圧
が各々大きく異なる場合は、各コンバータをチョッパ式
DC−DCコンバータとし、各コンバータの出力電圧が
ほぼ同じ値になるようにしてもよい。 (3)上記実施例は誘導発電機を使用するシステムを示
したが、直流発電機を使用するシステムにおいて、チョ
ッパ式DC−DCコンバータ等を用いてその平滑回路を
共有させてもよい。 (4)上記実施例は、風力発電に限らず、波力発電にお
いても利用することができる。
The following means may be used without being limited to the above embodiment. (1) In the above embodiment, the converter is provided for each induction generator, but circuits after the smoothing circuit of these converters may be shared. (2) In the above embodiment, the method of directly connecting the output of each converter was shown. However, when the output voltage is greatly different due to the difference in the capacity of the wind turbine, each converter is a chopper type DC-DC converter, and each converter is You may make it the output voltage of a converter become substantially the same value. (3) In the above embodiment, the system using the induction generator is shown. However, in the system using the DC generator, the smoothing circuit may be shared by using a chopper type DC-DC converter or the like. (4) The above embodiment can be applied not only to wind power generation but also to wave power generation.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、自然エネルギを取り入れ、前記自然エネルギにより
発生する機械エネルギを電気エネルギに変換する手段で
あって、複数個設けられた発電手段と、前記複数の発電
手段の出力を加算して発電電力として電源に供給する供
給手段と、前記加算された発電手段の出力を検出し、該
出力の変動に基づいて前記複数の発電手段の出力制御を
行う制御手段とを設けたので、変動を極力小さくするこ
とにより発電電力を平均化し、安定した発電電力を得る
ことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, there is provided a plurality of power generating means for taking in natural energy and converting mechanical energy generated by the natural energy into electric energy. Supply means for adding the outputs of the plurality of power generation means to supply to the power supply as generated power and output of the added power generation means are detected, and output control of the plurality of power generation means is performed based on the fluctuation of the outputs. Since the control means for performing is provided, there is an effect that the generated power can be averaged by minimizing the fluctuation and stable power generation can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による自然エネルギによる
発電システムの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power generation system using natural energy according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における誘導発電機の出力電力および
インバータの入力電力の例を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the output power of the induction generator and the input power of the inverter in the same example.

【図3】従来の自然エネルギによる発電システムの構成
例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a conventional power generation system using natural energy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1〜1−n 風車 2−1〜2−n 誘導発電機 3−1〜3−n コンバータ 4 インバータ 5 系統電源 6 電力制御装置 7 検出器 1-1 to 1-n Wind turbine 2-1 to 2-n Induction generator 3-1 to 3-n Converter 4 Inverter 5 System power supply 6 Power control device 7 Detector

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自然エネルギを取り入れ、前記自然エネ
ルギにより発生する機械エネルギを電気エネルギに変換
する手段であって、複数個設けられた発電手段と、 前記複数の発電手段の出力を加算して発電電力として電
源に供給する供給手段と、 前記加算された発電手段の出力を検出し、該出力の変動
に基づいて前記複数の発電手段の出力制御を行う制御手
段とを具備することを特徴とする自然エネルギによる発
電システム。
1. A means for taking in natural energy and converting mechanical energy generated by the natural energy into electric energy, wherein a plurality of power generating means and outputs of the plurality of power generating means are added to generate power. It is characterized by further comprising: a supply unit that supplies power to the power source; and a control unit that detects the output of the added power generation unit and controls the output of the plurality of power generation units based on the variation of the output. Power generation system using natural energy.
JP43A 1992-11-30 1992-11-30 Generator system by natural energy Pending JPH06169598A (en)

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