JPS6149697A - 風力発電装置 - Google Patents
風力発電装置Info
- Publication number
- JPS6149697A JPS6149697A JP59168823A JP16882384A JPS6149697A JP S6149697 A JPS6149697 A JP S6149697A JP 59168823 A JP59168823 A JP 59168823A JP 16882384 A JP16882384 A JP 16882384A JP S6149697 A JPS6149697 A JP S6149697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- wind
- wind power
- starting
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
商用電源系統（二電力として吸収する風力発電装置（−
関、するものである。
関、するものである。
最近、自然のノ虱力を利用した風力発電装置が実用化さ
れて来ているが、風力の強さが時間的に変動するので、
発成エネルギーをそのまま利用することは困難であり、
バッテリに貯えたり、商用電源系統（；吸収することが
多く行われている。
れて来ているが、風力の強さが時間的に変動するので、
発成エネルギーをそのまま利用することは困難であり、
バッテリに貯えたり、商用電源系統（；吸収することが
多く行われている。
商用電源系統に吸収する方式として、誘導電動−を風車
に結合し、その二次屯力を超同期セルビウス変換器を介
して商用７ａ源に吸収する方法かめるが風力の強さが一
定でないので、効率よく電力を吸収することが困難であ
る。
に結合し、その二次屯力を超同期セルビウス変換器を介
して商用７ａ源に吸収する方法かめるが風力の強さが一
定でないので、効率よく電力を吸収することが困難であ
る。
本発明は超同期セルビウスを用いて発電エネルギを筒用
ｉＵ源；：吸収する風力発電装置（−おいて、気まぐれ
な風力エネルギを効果的に吸収できる風力発心装置を提
供することを目的としている。
ｉＵ源；：吸収する風力発電装置（−おいて、気まぐれ
な風力エネルギを効果的に吸収できる風力発心装置を提
供することを目的としている。
本発明は、風車（二巻線形誘導電動機を結合し、その二
次ｉｔ力を整流器、直流リアクトル、サイリスクインバ
ータおよび変圧器から成る超同期セルビウス変換器を介
して父流也源系統（二吸収する風力発心装置１：おいて
、風車が自力起動可能な起動速度まで誘導−動機を駆動
する起動速匿副御回路と、誘導電動機が起動速度から風
力によるアイドリング加速（二よって同期速度以上（二
なったとき、変換器の出力電流を風速（ユ対応して制御
する発電磁流制御回路を備え、これ（二よって風速の不
規則な変動にかかわらず風車を同期速度まで自動的）；
起動すると共Ｃ；、風力エネルギを効率よく竜カエネル
ギ（二置換できるよう）二したものである。
次ｉｔ力を整流器、直流リアクトル、サイリスクインバ
ータおよび変圧器から成る超同期セルビウス変換器を介
して父流也源系統（二吸収する風力発心装置１：おいて
、風車が自力起動可能な起動速度まで誘導−動機を駆動
する起動速匿副御回路と、誘導電動機が起動速度から風
力によるアイドリング加速（二よって同期速度以上（二
なったとき、変換器の出力電流を風速（ユ対応して制御
する発電磁流制御回路を備え、これ（二よって風速の不
規則な変動にかかわらず風車を同期速度まで自動的）；
起動すると共Ｃ；、風力エネルギを効率よく竜カエネル
ギ（二置換できるよう）二したものである。
本発明の一実施例を第１図Ｃ二示す。
第１図において、ＷＦは風車でちゃ、誘導発電機として
動作する巻線形誘４電動磯ＩＭ （以下ＩＭと呼ぶ）お
よび速度計ＴＧが機械的に結合されている。
動作する巻線形誘４電動磯ＩＭ （以下ＩＭと呼ぶ）お
よび速度計ＴＧが機械的に結合されている。
ＩＭの一次側は商用砿源系統Ｓに接続され、ＩＭの二次
側は整流器ＳＲ１直流リアクトルＤＣＬ 、サイリスタ
インバータＳＣＲおよび変圧器Ｔからなる変換器を介し
て同じ商用゛１源系統Ｓに接続され、これ（二よって超
同期セルピウスを構成している。
側は整流器ＳＲ１直流リアクトルＤＣＬ 、サイリスタ
インバータＳＣＲおよび変圧器Ｔからなる変換器を介し
て同じ商用゛１源系統Ｓに接続され、これ（二よって超
同期セルピウスを構成している。
またＩＭの二次側は単巻変圧器ＴＳおよび接触器ＣＴＴ
を介して切換えられ、ＩＭの回転速度が高速のときＩＭ
の二次全電圧が整流器ＳＲＴ二印加され、低速のときは
ＩＭの二次°ξ圧のタップ電圧が整流器ＳＲに印加され
る。
を介して切換えられ、ＩＭの回転速度が高速のときＩＭ
の二次全電圧が整流器ＳＲＴ二印加され、低速のときは
ＩＭの二次°ξ圧のタップ電圧が整流器ＳＲに印加され
る。
すなわち第１図において、ＴＧは速度計でめシ、その出
力を４励磯速度検出器ＮＤを介して電動機速度信号ＮＭ
ｌ二置換し、これ（二よ２て接触器切換回路ＣＣを制
御して接触器ＣＴＴを切換えている。
力を４励磯速度検出器ＮＤを介して電動機速度信号ＮＭ
ｌ二置換し、これ（二よ２て接触器切換回路ＣＣを制
御して接触器ＣＴＴを切換えている。
ＰＧは風速計であり無負荷速度検出器ＳＩＭを介して無
負荷速度信号ＮＰに変換し、後述の磁流基準の演算（；
使用する。
負荷速度信号ＮＰに変換し、後述の磁流基準の演算（；
使用する。
変換器遊流ＩＭは直流主回路に挿入された電流検出器Ｓ
Ｈにて検出される。
Ｈにて検出される。
変換器の制御はサイリスタインバータｓｃｋのゲ一ト制
御によって行われる。
御によって行われる。
上記ＳＣＨのゲート制御回路の一例を第２ ’７に示す
。
。
弗２図において、ＲＥＦは風車の自己起動可能な最低速
度Ｎｏをあたえる起動速度設定器でちゃ、速度１６す御
演算増幅器ＯＰ１．也流制御演算増幅器ＯＰ２および位
相制御回路ＰＨＣを介してサイリスタインバータＳＣＲ
のゲート位相を制御してＩＭを電動機として動作させ、
ＩＭを速度Ｎｏまモ加速する。
度Ｎｏをあたえる起動速度設定器でちゃ、速度１６す御
演算増幅器ＯＰ１．也流制御演算増幅器ＯＰ２および位
相制御回路ＰＨＣを介してサイリスタインバータＳＣＲ
のゲート位相を制御してＩＭを電動機として動作させ、
ＩＭを速度Ｎｏまモ加速する。
ＮＭは速度フィードバック信号、ＩＭは磁流フィードバ
ック信号である。
ック信号である。
なおＺＤＩは１度制御演算増幅器ＯＰＩの出力電圧を一
定値に制限してＩＭ４流を風車が自己起動可能ｌよ−に
の起動待電流値（二制限する磁流制限用のゼナーダイオ
ードである。
定値に制限してＩＭ４流を風車が自己起動可能ｌよ−に
の起動待電流値（二制限する磁流制限用のゼナーダイオ
ードである。
址たダ・ｒオードＤ＋は上流制御演算増幅、；ｙｏｐ２
の出力の片１１１！Ｉをカットしてサイリスタインバー
タＳＣＲをインバータ領域でのみ動作させる。
の出力の片１１１！Ｉをカットしてサイリスタインバー
タＳＣＲをインバータ領域でのみ動作させる。
一方前記無負荷速度信号ＮｐはゼナーダイオードＺＤ２
とＺｎ２との直列回路（二人力される。
とＺｎ２との直列回路（二人力される。
ここでＺｎ２とＺｎ２のゼナー電圧の和を同期速度相当
（二、Ｚｎ２のゼナー電圧を単位電圧相当（二選んでお
くと、無負荷速度Ｎｐが同期速度（ＩＰ、Ｕ、） を
超えると単位電圧ｖＵが出力され、乗算器Ｍ（二人力さ
れる。
（二、Ｚｎ２のゼナー電圧を単位電圧相当（二選んでお
くと、無負荷速度Ｎｐが同期速度（ＩＰ、Ｕ、） を
超えると単位電圧ｖＵが出力され、乗算器Ｍ（二人力さ
れる。
さら（二無負荷速度信号Ｎｐは自乗関数発生器Ｆで自乗
されると共に演算増幅器ＯＰ３で反転され、その出力は
元の無負荷速度１４号Ｎｐと並列に演算増幅器ＯＰ４は
入力されて加算され、ＮＰ −ｋ ＮＰ２が同期速度以
上の発電動作時の速度基準ＮＲとして得られる。
されると共に演算増幅器ＯＰ３で反転され、その出力は
元の無負荷速度１４号Ｎｐと並列に演算増幅器ＯＰ４は
入力されて加算され、ＮＰ −ｋ ＮＰ２が同期速度以
上の発電動作時の速度基準ＮＲとして得られる。
上６己速度基準ＮＲとＩＭ速度信号ＮＭとは演ｇ壇幅器
ＯＰ５で比較増幅され、その出力は磁流基準信号ｉｎと
して上自己乗算器Ｍに入力される。
ＯＰ５で比較増幅され、その出力は磁流基準信号ｉｎと
して上自己乗算器Ｍに入力される。
上記単位電圧ｖ、と磁流基準信号ｉＭは乗算器Ｍで米算
されて光電時の磁流基準信号ＩＲとして電流制御増幅器
０Ｐ２Ｅ入力される。
されて光電時の磁流基準信号ＩＲとして電流制御増幅器
０Ｐ２Ｅ入力される。
これによって上流訓イ仰演算増幅器ＯＰ２の市流基準は
起動速度Ｎ。までは■。ｆ二、Ｎｏから同期速度Ｎ３ま
ではゼロ （すなわちアイドリンク）（二、同期速ハｔ
Ｎｓ以上では速度の関数として変化するＩａに制御き
れる。
起動速度Ｎ。までは■。ｆ二、Ｎｏから同期速度Ｎ３ま
ではゼロ （すなわちアイドリンク）（二、同期速ハｔ
Ｎｓ以上では速度の関数として変化するＩａに制御き
れる。
第３図は無負荷速度ＮＰの発生頻度Ｘの一例を示す特性
図であり、発生頻度の高い無負荷速度範囲Ａ−Ｂ間をＩ
Ｍ速度のＩ Ｐ、 Ｕ、以上の発心動作範囲１＝選冗す
る。
図であり、発生頻度の高い無負荷速度範囲Ａ−Ｂ間をＩ
Ｍ速度のＩ Ｐ、 Ｕ、以上の発心動作範囲１＝選冗す
る。
また第４図はＬａ速度ＮＭと発電モードトルクＴｗとの
関係を不してお９１曲線Ｔｗから機械損トルクを差引い
たものが有効発電トルクとなる。本発明におけるＳＣＲ
のゲート制御回路の他の実施例を第５図（二示す。
関係を不してお９１曲線Ｔｗから機械損トルクを差引い
たものが有効発電トルクとなる。本発明におけるＳＣＲ
のゲート制御回路の他の実施例を第５図（二示す。
すなわち発電運転時に、第２図では速度制御回路を切換
えて速度基準を無負荷速度よυ、無負荷速度の自乗に比
例した量だけ低い値として制御しているが、第５図では
制御系自体を速度制御から電流制御に切換え、無負荷速
度の自乗に比例した量の上流基準を用いて電流制御して
いる。
えて速度基準を無負荷速度よυ、無負荷速度の自乗に比
例した量だけ低い値として制御しているが、第５図では
制御系自体を速度制御から電流制御に切換え、無負荷速
度の自乗に比例した量の上流基準を用いて電流制御して
いる。
？（已５図においてＰは係数回路であり、その出力第２
図と同じである。
図と同じである。
以上説明したように不発明ｉ二よれば、超同期セルビク
スを利用した風力発電装置において、低速では低電流（
二よる脇動運転、同期速度以下ではアイドリング運転同
期速度以上では発電運転として制御すると共（−１単巻
変土器を用いて二次電圧のタップを切換えているので、
風力が変化しても小容量の変換器（二よって風力発電に
よる電力エネルギを商用電源系統（二効果的Ｃ二吸収す
ることが可能となる。
スを利用した風力発電装置において、低速では低電流（
二よる脇動運転、同期速度以下ではアイドリング運転同
期速度以上では発電運転として制御すると共（−１単巻
変土器を用いて二次電圧のタップを切換えているので、
風力が変化しても小容量の変換器（二よって風力発電に
よる電力エネルギを商用電源系統（二効果的Ｃ二吸収す
ることが可能となる。
Ｍ１図は本発明の一実施例をボす系統図、第２図は本発
明Ｃ二おける制御回路の一例を示す回路図、第３図およ
び第４図は本発明における風力発電の適用範囲を示す特
性図、第小図は不発明における制御回路の他の実施例を
示す回路図である。 ＩＭ 巻Ｈ形誘導電動機 岬 風車 ＴＧ 速反計 ＰＧ Ｋ速計 ＴＳ 単巻及圧器 ＣＴＴ 切換接触器 ＳＲ服流器 ＤＣＬ 直流リアクトル Ｓ ＣＲサーｆリスタインノ・−タ Ｔ インバータ袈圧器 ＳＨ７区がし検出器 ５ＩｉｖＩ 無負荷速度検出器 ＣＣ候触器Ｉ７１侠回路 ｏｐｔ〜ＯＰ５演介増１醜器 ＰＩ（Ｃ位相１ｄｌｊ御回路 Ｆ 目間関数発生器 Ｍ 乗丼器 Ｐ 係数回路 （８７，４３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名）第 １ 図 第 ２ 図 〜Ｈ 第３図 −Ｉ！：鯖達及 第 ４ 図
明Ｃ二おける制御回路の一例を示す回路図、第３図およ
び第４図は本発明における風力発電の適用範囲を示す特
性図、第小図は不発明における制御回路の他の実施例を
示す回路図である。 ＩＭ 巻Ｈ形誘導電動機 岬 風車 ＴＧ 速反計 ＰＧ Ｋ速計 ＴＳ 単巻及圧器 ＣＴＴ 切換接触器 ＳＲ服流器 ＤＣＬ 直流リアクトル Ｓ ＣＲサーｆリスタインノ・−タ Ｔ インバータ袈圧器 ＳＨ７区がし検出器 ５ＩｉｖＩ 無負荷速度検出器 ＣＣ候触器Ｉ７１侠回路 ｏｐｔ〜ＯＰ５演介増１醜器 ＰＩ（Ｃ位相１ｄｌｊ御回路 Ｆ 目間関数発生器 Ｍ 乗丼器 Ｐ 係数回路 （８７，４３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ほか
１名）第 １ 図 第 ２ 図 〜Ｈ 第３図 −Ｉ！：鯖達及 第 ４ 図
Claims (3)
- （１）風車に巻線形誘導電動機を結合し、その二次電力
を整流器、直流リアクトル、サイリスタインバータおよ
び変圧器から成る超同期セルビウス変換器を介して交流
電源系統に吸収する風力発電装置において、風車が自力
起動可能な起動速度まで上記誘導電動機を駆動する起動
速度制御回路と、上記誘導電動機が上記起動速度から風
力によるアイドリング加速によつて同期速度以上になつ
たとき上記変換器の出力電流を風速に対応して制御する
発電電流制御回路を備えたことを特徴とする風力発電装
置。 - （２）上記誘導電動機の二次側に単巻変圧器を挿入し、
起動時は単巻変圧器のタップ電圧を上記変換器に入力す
るようにした特許請求の範囲第１項記載の風力発電装置
。 - （３）発心時、上記変換器の出力電流を風速の自乗に比
例して制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の
風力発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168823A JPS6149697A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 風力発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59168823A JPS6149697A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 風力発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149697A true JPS6149697A (ja) | 1986-03-11 |
Family
ID=15875171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59168823A Pending JPS6149697A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 風力発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0287999A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-03-28 | General Motors Corp (Gm) | スタータ／発電機の誘導装置を持つ車両用電気装置 |
| JPH0561833U (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-13 | 株式会社三協精機製作所 | 磁気記録再生装置 |
| JP2006219981A (ja) * | 2003-01-28 | 2006-08-24 | Shiro Kanehara | 風力発電システム、永久磁石の配置構造および電気・力変換装置 |
| US7456510B2 (en) | 2002-11-15 | 2008-11-25 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP59168823A patent/JPS6149697A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0287999A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-03-28 | General Motors Corp (Gm) | スタータ／発電機の誘導装置を持つ車両用電気装置 |
| JPH0561833U (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-13 | 株式会社三協精機製作所 | 磁気記録再生装置 |
| US7456510B2 (en) | 2002-11-15 | 2008-11-25 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| US8013459B2 (en) | 2002-11-15 | 2011-09-06 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| JP2006219981A (ja) * | 2003-01-28 | 2006-08-24 | Shiro Kanehara | 風力発電システム、永久磁石の配置構造および電気・力変換装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cardenas et al. | Control of a switched reluctance generator for variable-speed wind energy applications | |
| Smith et al. | Wind-energy recovery by a static Scherbius induction generator | |
| US4656413A (en) | Stabilized control system and method for coupling an induction generator to AC power mains | |
| JPH08317664A (ja) | 太陽光発電用電力変換装置の系統過電圧保護方法 | |
| JPS60238918A (ja) | 可変速電動機の制御装置 | |
| JPS6149697A (ja) | 風力発電装置 | |
| KR910016605A (ko) | 엘리베이터의 속도제어장치 | |
| JPS5895998A (ja) | 風力発電機の制御装置 | |
| JPS61173699A (ja) | 可変速水車発電装置の制御装置 | |
| JPS62123997A (ja) | 風力発電装置 | |
| JPS573117A (en) | Output control system for induction generator | |
| JP2835822B2 (ja) | 可変速発電システム | |
| Fabbina et al. | Design Of Optimized PID Controller For Switched Reluctance Generator In WECS Applications | |
| JPS62123999A (ja) | 風力発電装置 | |
| JPH06303800A (ja) | 発電機の制御装置及び発電機の運転制御方法 | |
| JPH0323834Y2 (ja) | ||
| Kurita et al. | Verification of the Mechanism of Torsional Oscillation Caused by the Interactions between Turbine-Generators and HVDC Power Transmission Systems. | |
| JPS639279Y2 (ja) | ||
| JPS61277880A (ja) | 風車を用いた揚水装置 | |
| JPS6173599A (ja) | 風力発電装置 | |
| JPS60246423A (ja) | 可変速電動機の制御装置 | |
| JPS63170567A (ja) | ガバナレス可変速水車発電装置の水車回転速度制限方法 | |
| JPS6176100A (ja) | 自励式自動電圧調整装置 | |
| JPS62268382A (ja) | 電圧形インバ−タの制御装置 | |
| JPS5849100A (ja) | 電力変換システム |