JPWO2020089972A1

JPWO2020089972A1 - 風力発電システムおよび電力変換装置

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Publication number: JPWO2020089972A1
Application number: JP2019548344A
Authority: JP
Inventors: 宏禎小松
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2021-02-15
Anticipated expiration: 2038-10-29
Also published as: EP3672061B1; CN111386654A; US11764585B2; US20210006074A1; EP3672061A4; JP6721133B1; EP3672061A1; WO2020089972A1; CN111386654B

Abstract

風力発電システムは、風力から電力を生成する発電機本体と、発電機本体を補助する補機と、発電機本体で発電した第一交流電力を第二交流電力に変換して、第二交流電力を電力系統へと出力する電力変換装置と、を備える。電力変換装置は、第一電力変換回路と、第二電力変換回路と、第一経由点を介して第一電力変換回路からの直流電力を受け取る蓄電要素と、遮断器と、制御部と、を備える。制御部は、発電機本体が発電を待機する期間である発電待機中には、解列モードとし、第一経由点を介して第二電力変換回路が受け取った蓄電要素の電力を予め設定された電圧を持つ第三交流電力に変換するように第二電力変換回路を制御する。補機は、第二電力変換回路と遮断器との間に設けられた第二経由点を介して、第二交流電力または第三交流電力を受け取るように構築されたものである。

Description

本出願は、風力発電システムおよび電力変換装置に関するものである。

風力発電システムの技術開発が進められており、風力発電システムに関する文献として例えば下記の特許文献１、２が知られている。

風力発電システムの系統連系規定に、ＦＲＴ（ＦａｕｌｔＲｉｄｅＴｈｒｏｕｇｈ）機能が設けられている。ＦＲＴは公知の技術であり、その詳細は例えば特許文献２における段落００２３に明記されている。下記の特許文献１、２にかかる風力発電システムは、ＦＲＴ実施時に系統に逆潮流できない余剰電力を消費させるためのチョッパ回路を備えている。

日本特開２０１２−２３１６２４号公報国際公開第２０１５／１８６２３２号

風力発電システムは、風力を受けて発電する発電機本体の他に、様々な補機を備えている。補機の一例は、発電機本体を収納したナセルの方向を調節するためのヨーモータである。

補機に対しては、風力発電システムが風を受けて発電している最中のみならず、風力発電システムが発電をすることのできない発電待機中にも、電力を与える必要がある。従来の系統連系された風力発電システムでは、発電待機中の補機電力は電力系統から与えられていた。その結果、電力系統の電力を消費する量が多くなるという問題があった。

本出願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電力系統から補機用の電力を取り出すことを抑制することができる風力発電システムを提供することを目的とする。

また、上記の特許文献１、２に示されているように、従来は、ＦＲＴ実施時にチョッパ回路に接続された抵抗で電力が無駄に消費されていた。そこで、本願発明者はこのような無駄な電力損失の問題にも着目した。

本出願の他の目的は、ＦＲＴを実施するときに発生する電力損失を減らすことができる電力変換装置を提供することである。

本出願にかかる風力発電システムは、
風力から第一交流電力を生成する発電機本体と、
前記発電機本体を補助する補機と、
前記発電機本体からの前記第一交流電力を第二交流電力に変換して、前記第二交流電力を電力系統へと出力する電力変換装置と、
を備え、
前記電力変換装置は、
前記第一交流電力を直流電力に変換する第一電力変換回路と、
前記第一電力変換回路で変換された前記直流電力を前記第二交流電力に変換する第二電力変換回路と、
前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間に設けられた第一経由点を介して前記第一電力変換回路からの前記直流電力を受け取ることで、電力を蓄える蓄電要素と、
前記第二電力変換回路と前記電力系統との間に設けられた遮断器と、
前記第二電力変換回路と前記遮断器とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記発電機本体の発電中には、前記遮断器を導通させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが連携する系統連系運転モードとし、前記系統連系運転モードにおいて前記第一電力変換回路からの前記直流電力を前記第二交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記制御部は、前記発電機本体が発電を待機する期間である発電待機中には、前記遮断器を遮断させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが切り離された解列モードとし、前記第一経由点を介して前記第二電力変換回路が受け取った前記蓄電要素の電力を予め設定された電圧を持つ第三交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記補機は、前記第二電力変換回路と前記遮断器との間に設けられた第二経由点を介して、前記第二電力変換回路から出力された前記第二交流電力または前記第三交流電力を受け取るように構築されたものである。

本出願にかかる電力変換装置は、
第一交流電力を直流電力に変換する第一電力変換回路と、
前記第一電力変換回路で変換された前記直流電力を前記第二交流電力に変換し、前記第二交流電力を前記電力系統へと出力する第二電力変換回路と、
前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間に設けられた第一経由点に接続され、前記第一経由点から受け取った電力を変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路が出力する電力を消費するための抵抗と、
前記チョッパ回路の出力側において前記抵抗と並列に設けられた蓄電要素と、
前記チョッパ回路に対して前記抵抗と前記蓄電要素とを選択的に接続するスイッチと、
を備える。

本出願にかかる風力発電システムによれば、風力発電システムの発電待機中に蓄電要素の電力から第三交流電力を生成し、この第三交流電力を補機へと与えることができる。その結果、発電待機中に電力系統から補機用の電力を取り出すことを抑制することができる。

本出願にかかる電力変換装置によれば、ＦＲＴ実施中にチョッパ回路が作動したときに、このチョッパ回路の出力電力を蓄電要素へと与えることができる。これにより、ＦＲＴ実施中に電力系統に逆潮流できない電力の少なくとも一部を回収することができる。蓄電要素で回収した電力は必要に応じて再利用できるので、ＦＲＴを実施することで発生する電力損失を減らすことができる。

実施の形態にかかる風力発電システムおよび電力変換装置の構成を示すとともに、その発電モードの動作を示す図である。実施の形態にかかる風力発電システムおよび電力変換装置の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。実施の形態にかかるエネルギ消費回路の構成を示す図である。実施の形態の変形例にかかる風力発電システムおよび電力変換装置の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。比較例にかかる風力発電システムおよび電力変換装置の構成を示すとともに、その発電モードの動作を示す図である。比較例にかかる風力発電システムおよび電力変換装置の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。

図１は、実施の形態にかかる風力発電システム１０および電力変換装置２０の構成を示すとともに、その発電モードの動作を示す図である。図１では、複数の風力発電システム１０が、電力系統１と連携運転を行っている。

複数の風力発電システム１０および電力系統１は、送電線６を介して接続されている。電力系統１と送電線６との間には、変圧器２と、電流計３と、上位遮断器４と、ＷＦ（ＷｉｎｄＦａｒｍ）制御部５と、が設けられている。

図１に示すように、風力発電システム１０は、発電機本体１２と、補機１３と、補機１４と、補機制御電源部１５と、電力変換装置２０と、変圧器４０と、変圧器４１と、を備える。

発電機本体１２は、風力から電力を生成する。発電機本体１２で発電された電力が、第一交流電力Ｐ１である。補機１３および補機１４は、発電機本体１２の発電動作を補助する各種機器を含む。補機１３は、風車制御部である。

風力発電システム１０は、発電機本体１２が収納されたナセルを有する。実際の風力発電システム１０では、ナセルの内部に発電機本体１２および電力変換装置２０がまとめて収納されているのが一般的である。

補機１４は、ピッチモータおよびヨーモータを含むモータ部である。ピッチモータ及びヨーモータは、風の状況に応じて常時運転されており、断続的に作動する。補機１４に含まれるヨーモータを駆動することで、ナセルの方向を調整することができる。

電力変換装置２０は、発電機本体１２からの第一交流電力Ｐ１を第二交流電力Ｐ２に変換する。電力変換装置２０は、第二交流電力Ｐ２を電力系統１へと出力する。

電力変換装置２０は、第一電力変換回路２１と、第二電力変換回路２２と、ＰＣＳ制御部２３と、ＰＣＳ制御電源部２４と、直流コンデンサ２５と、交流リアクトル２６と、交流コンデンサ２７と、遮断器２８と、エネルギ消費回路３０と、を備える。

第一電力変換回路２１は、第一交流電力Ｐ１を直流電力に変換するコンバータ回路である。第二電力変換回路２２は、第一電力変換回路２１で変換された直流電力を第二交流電力Ｐ２に変換するインバータ回路である。第二電力変換回路２２の出力端が交流リアクトル２６の一端に接続されている。

ＰＣＳ制御部２３は、第二電力変換回路２２と遮断器２８とを制御する。ＰＣＳ制御電源部２４は、ＰＣＳ制御部２３に制御電源を供給する。

直流コンデンサ２５の一端は、第一経由点Ｑ１に接続されている。交流リアクトル２６の他端が遮断器２８に接続されている。交流リアクトル２６と遮断器２８との接続点に、交流コンデンサ２７の一端が接続されている。

遮断器２８は、第二電力変換回路２２と電力系統１との間に設けられている。遮断器２８を接続状態とすれば、第二電力変換回路２２と電力系統１とを連系させることができる。遮断器２８を遮断状態とすれば、第二電力変換回路２２と電力系統１とを切り離して、風力発電システム１０を電力系統１から解列することができる。

図１に示すように、エネルギ消費回路３０は、チョッパ回路３１と、抵抗３２と、第一蓄電要素３３と、を含んでいる。エネルギ消費回路３０は、ＦＲＴ実施中に電力系統１に逆潮流できない電力を吸収するための回路である。

エネルギ消費回路３０は、第一経由点Ｑ１と接続している。第一経由点Ｑ１は、第一電力変換回路２１と第二電力変換回路２２との間の電気経路に設けられている。

第一蓄電要素３３は、第一経由点Ｑ１を介して第一電力変換回路２１で変換された直流電力を受け取ることができる。この直流電力を受け取ることで、第一蓄電要素３３が電力を蓄えることができる。エネルギ消費回路３０の詳細な構成および動作は、図３を用いて後ほど説明する。

図２には、第二経由点Ｑ２が図示されている。第二経由点Ｑ２は、第二電力変換回路２２と遮断器２８との間の電気経路に設けられている。第二経由点Ｑ２は、変圧器４０の一端と接続されている。

変圧器４０の他端は、補機１４と補機制御電源部１５とＰＣＳ制御電源部２４とが接続した接続点に接続されている。これにより、補機１４、補機制御電源部１５およびＰＣＳ制御電源部２４が、変圧器４０を介して第二経由点Ｑ２からの電源供給を受けることができる。

また、補機制御電源部１５は、補機１３に対して制御電源を供給するとともに、補機１４が持つ図示しないモータ制御回路にも制御電源を供給する。したがって、補機１３も、変圧器４０と補機制御電源部１５とを介して、第二経由点Ｑ２からの電源供給を受けることができる。

変圧器４１の一端は、遮断器２８に接続されている。変圧器４１の他端は、送電線６に接続されている。

ＰＣＳ制御部２３は、発電機本体１２の発電中には、風力発電システム１０を系統連系運転モードとする。系統連系運転モードは、遮断器２８を導通させて第二電力変換回路２２と電力系統１とが連携するモードである。ＰＣＳ制御部２３は、系統連系運転モードにおいて、第一電力変換回路２１からの直流電力を第二交流電力Ｐ２に変換するように第二電力変換回路２２を制御する。

図２は、実施の形態にかかる風力発電システム１０および電力変換装置２０の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。すなわち、風力発電システム１０は、発電機本体１２が発電を待機しているモードである「発電待機モード」を備えている。風力発電システム１０では、この発電待機モードにおいても、必要に応じて補機１３および補機１４などが作動する。

ＰＣＳ制御部２３は、発電待機モードにおいては、風力発電システム１０を「解列モード」とする。「解列モード」は、遮断器２８が遮断されて第二電力変換回路２２と電力系統１とが切り離されたモードである。解列モードは、風力発電システム１０が単独動作する「スタンドアロンモード」でもある。

ＰＣＳ制御部２３は、発電待機モードでは、第一電力変換回路２１をゲートブロックとする。ＰＣＳ制御部２３は、発電待機モード且つ解列モードにおいて、第一経由点Ｑ１を介して受け取った第一蓄電要素３３の電力を第三交流電力Ｐ３に変換するように第二電力変換回路２２を制御する。

第三交流電力Ｐ３は、予め設定された電圧および予め設定された周波数を持つ。第三交流電力Ｐ３の出力中には、第二電力変換回路２２が交流電圧源として振る舞う。

図１で説明したように、風力発電システム１０の発電中には、補機１３、補機１４、補機制御電源部１５およびＰＣＳ制御電源部２４が、第二経由点Ｑ２を介して第二交流電力Ｐ２を受け取ることができる。

一方、図２で説明したように、風力発電システム１０の発電待機モードでは、補機１３、補機１４、補機制御電源部１５およびＰＣＳ制御電源部２４が、第二経由点Ｑ２を介して第三交流電力Ｐ３を受け取ることができる。つまり、風力発電システム１０の発電待機モードにおいては第一蓄電要素３３の電力から第三交流電力Ｐ３を生成し、この第三交流電力Ｐ３を補機１３および補機１４へと与えることができる。その結果、電力系統１から補機１３および補機１４用の電力を取り出すことを抑制することができる。

図３は、実施の形態にかかるエネルギ消費回路３０の構成を示す図である。図３に示すように、エネルギ消費回路３０は、チョッパ回路３１と、抵抗３２と、スイッチ３４と、スイッチ制御回路３５と、を備える。

チョッパ回路３１は、第一経由点Ｑ１に接続され、ＦＲＴ（ＦａｕｌｔＲｉｄｅＴｈｒｏｕｇｈ）の実施時に第一経由点Ｑ１から受け取った電力を変換する。第一蓄電要素３３は、チョッパ回路３１の出力側に設けられている。第一蓄電要素３３は、蓄電池であってもよいしキャパシタであってもよい。

抵抗３２は、ＦＲＴの実施時にチョッパ回路３１が出力する電力を消費するために用いられる。スイッチ３４は、チョッパ回路３１に対して抵抗３２と第一蓄電要素３３を選択的に接続する。

第一蓄電要素３３は、次の動作により充電される。スイッチ制御回路３５は、スイッチ信号Ｓ１をスイッチ３４に伝達することでスイッチ３４を制御する。スイッチ制御回路３５は、第一蓄電要素３３の充電量が予め定めた閾値以上であるときには、チョッパ回路３１と抵抗３２とを接続するようにスイッチ３４を制御する。スイッチ制御回路３５は、第一蓄電要素３３の充電量が予め定めた閾値よりも少ないときには、チョッパ回路３１と第一蓄電要素３３とを接続するようにスイッチ３４を制御する。

ＦＲＴ実施中にチョッパ回路３１と第一蓄電要素３３とが接続されることで、第一蓄電要素３３がチョッパ回路３１の出力電力の少なくとも一部を蓄える。

チョッパ回路３１に第一蓄電要素３３を追加することで、ＦＲＴ実施中に電力系統１に逆潮流できない電力を、第一蓄電要素３３で回収することができる。第一蓄電要素３３で回収した電力は必要に応じて再利用できるので、ＦＲＴを実施することで発生する電力損失を減らすことができる。

第一蓄電要素３３が蓄えた電力は、次の動作により使用される。チョッパ回路３１は、発電待機モードにおいては、第一蓄電要素３３の電力を第二電力変換回路２２に伝達する。具体的には、発電待機モードにおいては、ＰＣＳ制御部２３がチョッパ回路３１のスイッチング素子をターンオンとすることで、第一蓄電要素３３と第一経由点Ｑ１とが導通する。発電待機モードにおいては、第一蓄電要素３３の電力から第三交流電力Ｐ３が生成されるので、この第三交流電力Ｐ３を補機１３および補機１４に供給することができる。

風力発電システム１０は、発電待機モードにおいては、第三交流電力Ｐ３を少なくとも補機１４のヨーモータへ供給するように構築されている。低風速ではナセルを風方向に回転させるためにヨーモータを駆動させることが好ましい。しかしながら、風力発電システム１０が発電を待機するほどの低風速時には、風力発電システム１０の発電電力を補機１３および補機１４に与えることができない。そこで、第一蓄電要素３３の電力から生成した第三交流電力Ｐ３をヨーモータに供給することができる。これにより、風力発電システム１０が発電待機モード中であってもヨーモータを駆動させることができる。

図４は、実施の形態の変形例にかかる風力発電システム１１０および電力変換装置２０の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。変形例にかかる風力発電システム１１０は、下記の相違点において、図１および図２に記載した風力発電システム１０とは異なっている。

変形例にかかる相違点は、エネルギ消費回路３０がエネルギ消費回路１３０に置換されている点である。エネルギ消費回路１３０は、第一蓄電要素３３を備えていないが、それ以外はエネルギ消費回路３０と同様の構成を有する。

変形例にかかる風力発電システム１１０には、直流コンデンサ２５と並列に接続された第二蓄電要素１３３がさらに設けられている。実施の形態では、第二蓄電要素１３３が電力変換装置２０の外部に設けられた外付型の蓄電池あるいはキャパシタとされているので、第二蓄電要素１３３が大型のものであってもよい。

第二蓄電要素１３３は、風力発電システム１０の発電モード中において、第一経由点Ｑ１を介して第一電力変換回路２１で変換された直流電力を受け取ることで電力を蓄える。

ＰＣＳ制御部２３は、発電待機モードにおいては、遮断器２８を遮断状態として風力発電システム１１０を解列モードとする。第二電力変換回路２２は、第一経由点Ｑ１を介して、第二蓄電要素１３３の電力を受け取る。ＰＣＳ制御部２３は、第二蓄電要素１３３の電力を第三交流電力Ｐ３に変換するように第二電力変換回路２２を制御する。

このように、変形例にかかる風力発電システム１１０においても、発電待機モードにおいて、第二蓄電要素１３３に蓄えた電力から第三交流電力Ｐ３を生成して補機１４などに供給することができる。

図５は、比較例にかかる風力発電システム２１０および電力変換装置２２０の構成を示すとともに、その発電モードの動作を示す図である。図６は、比較例にかかる風力発電システム２１０および電力変換装置２２０の構成を示すとともに、その発電待機モードの動作を示す図である。

比較例にかかる風力発電システム２１０は、下記の相違点において、図１および図２に記載した風力発電システム１０とは異なっている。第一相違点は、比較例では、第二電力変換回路２２から第三交流電力Ｐ３が出力されないことである。

第二相違点は、変圧器４０の一端が、第二経由点Ｑ２ではなく他の経由点Ｑｘに接続していることである。他の経由点Ｑｘは、遮断器２８と変圧器４１との間の電気経路に設けられている。

第三相違点は、エネルギ消費回路３０がエネルギ消費回路１３０に置換されている点である。エネルギ消費回路１３０は、第一蓄電要素３３を備えていないが、他の点はエネルギ消費回路３０と同様の構成を有する。

また、比較例にかかる風力発電システム２１０には、図４の変形例にかかる第二蓄電要素１３３も備えられていない。

比較例では、図５の発電中においては、実施の形態と同様に第二交流電力Ｐ２が電力系統１および補機１４などに供給される。しかし、比較例では、図６に示す発電待機モードでは、電力系統１からの系統交流電力Ｐ４が補機１４などに供給される。その結果、比較例では、電力系統１の電力を消費する量が多くなるという問題がある。

この点、実施の形態では、系統交流電力Ｐ４ではなく、第三交流電力Ｐ３によって補機１３および補機１４などの電源供給を賄うことができるという利点がある。

実施の形態における電力変換装置２０は、風力発電システム１０ではなく、別の電力システムにおいて使用されてもよい。電力変換装置２０は、第一電力変換回路２１と、第二電力変換回路２２と、チョッパ回路３１と、抵抗３２と、第一蓄電要素３３と、スイッチ３４と、を備える。これにより、スイッチ３４を介してチョッパ回路３１の出力電力を第一蓄電要素３３へと与えることで、ＦＲＴ実施中に系統に逆潮流できない電力の少なくとも一部を回収することができる。

１電力系統、２変圧器、３電流計、４上位遮断器、５ＷＦ制御部、６送電線、１０、１１０、２１０風力発電システム、１２発電機本体、１３補機（風車制御部）、１４補機（モータ部）、１５補機制御電源部、２０、２２０電力変換装置、２１第一電力変換回路、２２第二電力変換回路、２３ＰＣＳ制御部、２４ＰＣＳ制御電源部、２５直流コンデンサ、２６交流リアクトル、２７交流コンデンサ、２８遮断器、３０、１３０エネルギ消費回路、３１チョッパ回路、３２抵抗、３３第一蓄電要素、３４スイッチ、３５スイッチ制御回路、４０、４１変圧器、１３３第二蓄電要素、Ｐ１第一交流電力、Ｐ２第二交流電力、Ｐ３第三交流電力、Ｐ４系統交流電力、Ｑ１第一経由点、Ｑ２第二経由点、Ｑｘ他の経由点

本出願にかかる風力発電システムは、
風力から第一交流電力を生成する発電機本体と、
前記発電機本体を補助する補機と、
前記発電機本体からの前記第一交流電力を第二交流電力に変換して、前記第二交流電力を電力系統へと出力する電力変換装置と、
を備え、
前記電力変換装置は、
前記第一交流電力を直流電力に変換する第一電力変換回路と、
前記第一電力変換回路で変換された前記直流電力を前記第二交流電力に変換する第二電力変換回路と、
前記第二電力変換回路と前記電力系統との間に設けられた遮断器と、
前記第二電力変換回路と前記遮断器とを制御する制御部と、
を備え、
前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間に設けられた第一経由点を介して前記第一電力変換回路からの前記直流電力を受け取ることで、電力を蓄える蓄電要素がさらに備えられ、
前記制御部は、前記発電機本体の発電中には、前記遮断器を導通させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが連携する系統連系運転モードとし、前記系統連系運転モードにおいて前記第一電力変換回路からの前記直流電力を前記第二交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記制御部は、前記発電機本体が発電を待機する期間である発電待機中には、前記遮断器を遮断させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが切り離された解列モードとし、前記第一経由点を介して前記第二電力変換回路が受け取った前記蓄電要素の電力を予め設定された電圧を持つ第三交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記補機は、前記第二電力変換回路と前記遮断器との間に設けられた第二経由点を介して、前記第二電力変換回路から出力された前記第二交流電力または前記第三交流電力を受け取るように構築されたものである。

第二蓄電要素１３３は、風力発電システム１１０の発電モード中において、第一経由点Ｑ１を介して第一電力変換回路２１で変換された直流電力を受け取ることで電力を蓄える。

Claims

風力から第一交流電力を生成する発電機本体と、
前記発電機本体を補助する補機と、
前記発電機本体からの前記第一交流電力を第二交流電力に変換して、前記第二交流電力を電力系統へと出力する電力変換装置と、
を備え、
前記電力変換装置は、
前記第一交流電力を直流電力に変換する第一電力変換回路と、
前記第一電力変換回路で変換された前記直流電力を前記第二交流電力に変換する第二電力変換回路と、
前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間に設けられた第一経由点を介して前記第一電力変換回路からの前記直流電力を受け取ることで、電力を蓄える蓄電要素と、
前記第二電力変換回路と前記電力系統との間に設けられた遮断器と、
前記第二電力変換回路と前記遮断器とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記発電機本体の発電中には、前記遮断器を導通させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが連携する系統連系運転モードとし、前記系統連系運転モードにおいて前記第一電力変換回路からの前記直流電力を前記第二交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記制御部は、前記発電機本体が発電を待機する期間である発電待機中には、前記遮断器を遮断させて前記第二電力変換回路と前記電力系統とが切り離された解列モードとし、前記第一経由点を介して前記第二電力変換回路が受け取った前記蓄電要素の電力を予め設定された電圧を持つ第三交流電力に変換するように前記第二電力変換回路を制御し、
前記補機は、前記第二電力変換回路と前記遮断器との間に設けられた第二経由点を介して、前記第二電力変換回路から出力された前記第二交流電力または前記第三交流電力を受け取るように構築された風力発電システム。
前記電力変換装置は、
前記第一経由点に接続され、前記第一経由点から受け取った電力を変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路が出力する電力を消費するための抵抗と、
をさらに備え、
前記蓄電要素は、前記チョッパ回路の出力側に設けられ前記チョッパ回路の出力電力の少なくとも一部を蓄える第一蓄電要素を、含み、
前記チョッパ回路は前記発電待機中に前記第一蓄電要素の電力を前記第二電力変換回路に伝達する請求項１に記載の風力発電システム。
前記電力変換装置は、前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間の前記第一経由点に接続された直流コンデンサをさらに備え、
前記直流コンデンサと並列に接続された第二蓄電要素が、さらに設けられた請求項１に記載の風力発電システム。
前記発電機本体が収納されたナセルをさらに有し、
前記補機は、前記ナセルの方向を調整するためのヨーモータを含み、
前記発電待機中には、前記第三交流電力を前記ヨーモータへ供給するように構築された請求項１に記載の風力発電システム。
第一交流電力を直流電力に変換する第一電力変換回路と、
前記第一電力変換回路で変換された前記直流電力を第二交流電力に変換し、前記第二交流電力を電力系統へと出力する第二電力変換回路と、
前記第一電力変換回路と前記第二電力変換回路との間に設けられた第一経由点に接続され、前記第一経由点から受け取った電力を変換するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路が出力する電力を消費するための抵抗と、
前記チョッパ回路の出力側において前記抵抗と並列に設けられた蓄電要素と、
前記チョッパ回路に対して前記抵抗と前記蓄電要素とを選択的に接続するスイッチと、
を備える電力変換装置。