KR101156245B1 - 풍력 발전 장치용 핸디 단말 - Google Patents

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 풍력 발전 장치의 보수 작업, 특히 너셀 내의 보수 작업의 간소화와 나아가서는 보수 작업원의 안전성을 고려한, 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 제공하는 것이다. 지상 혹은 수상에 기립 설치한 타워(2)와, 상기 타워에 요 제어 가능하게 지지된 너셀(3)과, 상기 너셀에 날개 피치 제어 가능하게 장착된 복수의 회전 날개(5)를 구비한 풍력 발전 장치(1)의, 상기 타워 하부 및 너셀에 각각 설치된 접속단(11)에 접속되어, 발전 장치 내의 각종 제어를 행하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말(30)에 있어서, 상기 풍력 발전 장치용 핸디 단말은, 상기 풍력 발전 장치 내의 제어 회로(13A, 13B)에 내장된 각종 제어 기기의 조작 신호를 생성하는 조작 버튼(32)과, 상기 조작 버튼의 조작 상태를 표시하는 표시부(33)와, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부(36)를 구비하고, 상기 조작 버튼의 제어부는, 상기 풍력 발전 장치의 보수 모드(101)와 운전 조작 모드(102)를 선택적으로 유효로 하는 모드 선택 버튼과, 상기 선택 버튼(101)에 의해 선택된 보수 모드시에, 상기 표시부 상에 표시된, 대응 보수 조작 화면에 대응하여 상기 풍력 발전 장치 내에 내장된 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어와 이들의 제어를 행하는 오일 회로(100A, 100B, 160, 170) 상에 설치한 보조 기기 모터 중 적어도 하나를 개별로 제어하는 조작 버튼(161, 162, 163, 164)을 현출시키는 제어부인 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전 장치용 핸디 단말{HANDY TERMINAL FOR WIND TURBINE GENERATOR}
본 발명은, 풍력 발전 장치의 운전 조작 모드와 보수 모드를 선택적으로 절환하여, 대응하는 각각의 모드에서 소정의 제어 동작을 행하게 하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말에 관한 것으로, 특히 지상 혹은 수상에 기립 설치한 타워와, 상기 타워에 요 제어 가능하게 지지된 너셀(nacelle)과, 상기 너셀에 날개 피치 제어 가능하게 장착된 복수의 회전 날개를 구비한 풍력 발전 장치의, 상기 타워 하부 및 너셀에 각각 설치된 접속단에 접속되어, 발전 장치 내의 각종 제어를 행하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말에 관한 것이다.
최근, 지구 환경의 보전의 관점에서, 재생 가능 에너지의 하나인 풍력을 이용한 풍력 발전 장치의 보급이 진행되고 있다.
풍력 발전 장치 중 대형의 장치는, 회전 날개가 장착된 로터 헤드와, 드라이브 트레인 및 발전기를 수납하는 너셀과, 너셀을 지지하는 타워로 구성되어 있다. 여기서 드라이브 트레인은, 로터 헤드측으로부터 발전기측으로 토크를 전달하기 위한 것으로, 통상은 증속기가 내장되어, 로터 헤드의 회전을 증속하여 발전기에 입력하도록 한, 이른바 너셀형 풍력 발전 장치가 많이 사용되고 있고, 이러한 풍력 발전 장치는 풍력의 유효 이용 및 상용 계통으로의 전력의 안전 공급을 도모하기 위해, 상기 너셀형 풍력 발전 장치를 소정 지역에 복수 배치한 윈드팜(wind farm)을 구성하고 있다.
예를 들어, 복수의 윈드팜을 보수 관리하는 기술은, 일본 특허 출원 공개 제2009-287453호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있지만, 상기 기술은 각각의 풍력 발전 장치와 통신 가능한 네트워크를 통해 각 윈드팜에 있어서의 풍력 발전 설비의 가동 상태에 관한 정보를 취득하는 것으로, 윈드팜 내의 각각의 풍력 발전 장치를 개별로 제어하는 것은 아니다.
또한 일본 특허 출원 공개 제2002-349413호 공보(특허 문헌 2)에는, 발전 시스템 전체적으로 요구되는 발전 출력의 안전 공급이 가능해지는 기술이 개시되어 있고, 예를 들어 복수의 풍력 발전 장치를 갖는 풍력 발전 시스템에 있어서, 상기 각 풍력 발전 장치에 각각 개별로 설치되어 그 운전을 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는, 자 장치의 운전 상황을 계측하는 계측 수단과, 다른 풍력 발전 장치에 설치된 제어 장치와 운전 상황 정보를 교환하여 다른 풍력 발전 장치의 운전 상황 정보를 얻는 통신 수단과, 상기 통신 수단에 의해 얻어진 다른 풍력 발전 장치의 운전 상황 정보를 근거로 하여 풍력 발전 시스템 전체적인 발전 출력의 목적에 근접시키기 위한 자 장치의 운전 패턴을 결정하는 운전 패턴 결정 수단과, 상기 운전 패턴 결정 수단에 의해 결정된 운전 패턴에 기초하여 자 장치의 운전을 제어하는 제어 수단을 갖는 기술이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2009-287453호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2002-349413호 공보
그러나 이러한 기술도 다른 풍력 발전 장치의 운전 상황 정보를 얻으면서 풍력 발전 시스템 전체적인 안전 공급이 가능해지는 기술이며, 윈드팜의 입지 조건에 기초하여 개개의 풍력 발전 장치를 기능 분리하는 것은 아니다.
구체적으로는, 윈드팜 내에 복수의 풍력 발전 장치가 기립 설치된 사이트에서는, 각각의 풍력 발전 장치는 그 입지 조건 등에 따라 다른 제어 설정이며, 또한 다른 설비 기기를 구비하고 있다. 예를 들어, 기복이 있는 사이트에 건설된 풍력 발전 장치에 있어서는, 표고차에 따라 풍속이 다른 경우가 있으므로 출력 제한의 제약 조건을 다르게 하거나, 낙뢰 대응 기기의 설치 등의 유무를 다르게 하고 있다. 이것에 수반하여, 각각의 풍력 발전 장치가 갖는 제어 장치에는, 제어 조건이나 설비 기기 등에 대응시켜 다른 제어 로직을 내장하고, 제어 로직에는 풍력 발전 장치마다 고유의 설정 파라미터를 입력하고 있었다.
덧붙여, 상기 윈드팜 내의 풍력 발전 장치의 유지 보수시에 있어서는, 개별적으로 보수 조작을 행해야 하고, 또한 너셀형의 대형의 풍력 발전 장치에서는, 너셀 내로 작업원이 들어가 보수 조작을 해야 해, 치밀한 제어 모드 설정이 필요해진다. 예를 들어, 너셀형의 상기 풍력 발전 장치에 있어서, 상기 회전 날개의 회전을 받아 회전하는 회전축의 주 베어링의 급지(給脂) 작업은, 베어링 전체에 그리스를 균일하게 공급해야 하므로, 회전축을 천천히 회전시키면서 행하는 필요가 있고, 회전 날개의 탈착 작업은 회전 날개가 수평이 되는 위치까지 로터 헤드를 회전시키고 나서 행할 필요가 있다. 또한, 유지 보수시에는, 안전상의 이유로부터 회전축이 회전하지 않도록 로크 핀으로 고정하는 경우가 있고, 이 경우도 로크 핀을 삽입 가능한 위치까지 회전축을 회전시킬 필요가 있다.
또한 상기한 너셀의 요 제어 혹은 복수의 회전 날개의 날개 피치를 제어하는 제어 오일 회로에는, 제어 오일 펌프 모터가 존재하고, 또한 상기 회전 날개의 회전을 받아 회전하는 회전축과 발전기 사이에 개재 장착된 증속기의 윤활유 회로에 설치한 윤활유 펌프 모터, 상기 윤활유를 냉각하는 쿨러 팬 모터 및 윤활유 불순물 제거 라인에 설치한 오프라인 필터 펌프 모터도 상기 너셀 내에 존재하고, 이들의 구동/정지 조작을 하면서 너셀 내의 보수 작업을 행하는 것은 보수 작업이 매우 번잡화되고, 또한 보수 작업원에게 위험도 수반된다.
본 발명은 이러한 과제에 비추어, 풍력 발전 장치의 보수 작업, 특히 너셀 내의 보수 작업의 간소화와 나아가서는 보수 작업원의 안전성을 고려한, 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 제공하는 데 있고, 특히 지상 혹은 수상에 기립 설치한 타워와, 상기 타워에 요 제어 가능하게 지지된 너셀과, 상기 너셀에 날개 피치 제어 가능하게 장착된 복수의 회전 날개를 구비한 풍력 발전 장치의, 상기 타워 하부 및 너셀에 각각 설치된 접속단에 접속되어, 발전 장치 내의 각종 제어를 행하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해, 지상 혹은 수상에 기립 설치한 타워와, 상기 타워에 요 제어 가능하게 지지된 너셀과, 상기 너셀에 날개 피치 제어 가능하게 장착된 복수의 회전 날개를 구비한 풍력 발전 장치의, 상기 타워 하부 및 너셀에 각각 설치된 접속단에 접속되어, 발전 장치 내의 각종 제어를 행하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말에 있어서, 상기 풍력 발전 장치용 핸디 단말은, 상기 풍력 발전 장치 내의 제어 회로에 내장된 각종 제어 기기의 조작 신호를 생성하는 조작 버튼과, 상기 조작 버튼의 조작 상태를 표시하는 표시부와, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부를 구비하고, 상기 조작 버튼의 제어부는, 상기 풍력 발전 장치의 보수 모드와 운전 조작 모드를 선택적으로 유효로 하는 모드 선택 버튼과, 상기 선택 버튼에 의해 선택된 보수 모드시에, 상기 표시부 상에 표시된, 대응 보수 조작 화면에 대응하여 상기 풍력 발전 장치 내에 내장된 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어와 이들의 제어를 행하는 오일 회로 상에 설치한 보조 기기 모터 중 적어도 하나를 개별로 제어하는 조작 버튼을 현출시키는 제어부인 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 제안한다.
본 발명에서 말하는 보조 기기 모터라 함은, 예를 들어 상기 너셀 내에 존재하는 요 제어 혹은 날개 피치 제어하는 제어 오일 회로에 설치한 제어 오일 펌프 모터, 또한 증속기의 윤활유 회로에 설치한 윤활유 펌프 모터, 상기 윤활유를 냉각하는 쿨러 팬 모터 및 윤활유 불순물 제거 라인에 설치한 오프라인 필터 펌프 모터를 가리키지만, 너셀 내에 수용된 보조 기기 모터이면 이것에만 한정되는 것은 아니다.
상기 표시부는, 터치 패널로 구성하는 것이 소형화를 도모하는 면에서 바람직하지만, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 터치 패널 상에 목적으로 하는 조작 버튼을 현출시키는 제어부이며, 상기 풍력 발전 장치 내에 내장된 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어 및 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을, 상기 제어부에 의해 대응 보수 조작에 대응하여 선택적으로 현출 가능하게 구성한 제어부인 것이 좋다.
조작 버튼을, 대응 보수 조작에 대응하여 선택적으로 현출 가능하게 구성하면 그만큼 표시부가 한층 소형화되고, 또한 조작 버튼 자체를 손가락으로 터치할 수 있는 적정한 크기로 할 수 있다.
또한 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 또한 상기 접속부가 너셀측에 설치된 접속단에 접속되었을 때에 상기 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어 및 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을 현출 혹은 그 버튼 조작을 유효로 하는 제어부인 것이 좋다.
이와 같이 너셀측에서만 버튼 조작을 가능하게 함으로써, 그리스 업을 너셀측에서 실시할 때에 보수 작업원의 안전성을 유지할 수 있다.
또한 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 조작 버튼이 날개 피치 제어용 조작 버튼인 경우에, 상기 보수 모드 상태에서 풍속에 따라서「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼과 수동으로 날개 피치각의 증감을 행하는「증감 수동 조작 버튼」이 현출되는 제어부인 것이 좋다.
이에 의해 주 베어링의 급지 작업의 개시시에 핸디 터미널측에서 한 번「자동」조작 버튼을 누름으로써, 피치의 개폐 동작을 자동으로 행하면서 주 베어링의 급지 작업을 간단하게 행할 수 있다.
이에 의해 날개 선회륜 베어링의 급지 작업시에는,「피치 조작의 증감 버튼」을 매번 누르면서 피치의 개폐를 행하는 경우에 비해 작업 효율이 개선된다.
또한, 급지 조작 실행 중,「자동」조작 버튼이 눌러지면, 피치 자동 개폐를 중지하도록 제어하는 것이 좋다.
즉, 상기 조작 버튼 제어부는, 상기「날개 피치 제어」를 행하는 조작 버튼의 온 조작 후, 다른 조작 버튼의 조작을 허용하지 않는 제어부인 것이 좋다.
피치 자동 개폐의 중지 조작 후, 피치가 폐쇄 동작 중일 때, 피치가 완전 폐쇄될 때까지는 다음의 실행 지령은 받아들이지 않는 것이 좋고, 또한「증감 수동 조작 버튼」에 의한 스텝 오토로 피치 조작이 행해지고 있을 때, 피치 자동 개폐의 버튼을 눌러도 받아들이지 않는다. 이에 의해 보수 수사원의 안전성이 확보된다.
또한, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 또한 상기 접속부가 너셀측에 설치된 접속단에 접속되어 있는 것을 조건으로 하여, 보수 모드의 초기 화면으로부터 요 제어로 천이하고 있는 화면 상에, 요 브레이크 해제/여자(勵磁) 버튼을 현출시키는 제어부인 것이 좋다.
즉, 보수 모드에 있어서 YAW 브레이크 전자기 밸브를 조작하기 위한, 핸디 터미널의 보수 화면에 버튼을 설치함으로써, YAW 브레이크 부스터 조정으로 YAW 브레이크 전자기 밸브를 직접 조작하면 편리성이 있다.
또한 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 조작 버튼이 보조 기기 제어 버튼인 경우에, 상기 보수 모드 상태에서 대응하는 각각의 보조 기기의 모터의 구동과 정지를 각각의 보조 기기마다 독립적으로 수동 조작을 행하는 보조 기기 모터 개별 구동 제어 버튼이 현출되는 제어부인 것이 좋다.
이에 의해 보조 기기용 모터를 수동 조작시킬 수 있어, 보수 모드에서 행해지는 각종 시험시, 구체적으로는 기기 조작을 수동으로 실시할 수 있게 되고, 회전 방향의 확인 등, 각종 시험에 유연하게 대응할 수 있게 되어, 시험 작업 효율의 향상으로 이어진다.
또한 핸디 터미널의 보수 화면에서 너셀측으로부터 각 보조 기기 모터의 구동/정지를 할 수 있도록 하여, 특히 너셀 내만 조작 가능하게 함으로써, 너셀 내에서만 조작함으로써 모터 회전 방향의 육안 확인을 실시간으로 행할 수 있다.
또한, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 날개 피치 제어와 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을 누름 조작해도, 상기 누름 조작한 날개 피치 제어용 모터 혹은 보조 기기 제어용 모터가 과부하 상태에 있을 때에 조작 불가한 제어부인 것이 좋다.
특히 모터가 과부하일 때에는 육안으로 확인할 수 없으므로 조작 불가로 하는 것이 좋다.
상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 모드 선택 버튼에 의해 보수 모드를 선택하였을 때에, 표시부 상에 보수 모드 이행 후의 오조작에 따라서는 위험으로 이어질 가능성이 제로가 아닌 취지의 주의 표시와 함께, 오조작에는 제조 메이커가 책임을 지지 않는 취지의 동의 버튼을 현출시켜, 동의 버튼을 누른 후에 보수 화면으로 이행하는 제어부인 것이 좋다.
특히 보수 화면에서는 YAW나 피치를 조작할 수 있게 되므로 위험한 점을 보수 조작자에게 인식시키는 동시에, 보수 화면으로 이행하기 전에 반드시 유지 보수 요령서를 참조하도록 하여, 오조작에 대해 메이커는 책임을 지지 않도록 하는 것이 좋다.
특히 주의 화면에서, 내용에 대해 동의합니다/동의하지 않습니다의 버튼을 선택시키는 것이 좋고, 바람직하게는 (동의합니다→보수 화면으로, 동의하지 않습니다→초기 화면으로) 각각 천이시키는 동시에, 이력을 남기기 위해 버튼의 선택 결과를 원격 제어 센터로 송신하는 것이 좋다.
덧붙여 상기 주의 표시가, 보수 모드 중의 피치 개방 조작, 요 선회 조작, 주축 브레이크 조작 중 어느 하나의 조작 전에도 현출되는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 풍력 발전 장치의 보수 작업, 특히 너셀 내의 보수 작업의 간소화와 나아가서는 보수 작업원의 안전성을 고려한, 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 사이트의 전체 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치와 핸디 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 풍력 발전 장치와 핸디 단말의 처리를 나타내는 시퀀스도이다.
도 4는 핸디 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 핸디 단말의 초기 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 핸디 단말의 운전 조작 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 숫자 키패드가 중첩 표시된 운전 조작 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 핸디 단말의 초기 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 핸디 단말의 초기 화면으로부터 보수 모드 이행시에 현출되는 주의 화면이다.
도 10은 상기 보수 모드 상태에서 대응하는 각각의 보조 기기의 모터의 구동과 정지를 개개의 보조 기기마다 독립적으로 수동 조작을 행하는 보조 기기 모터 개별 구동 제어 버튼이 현출되는 화면이다.
도 11은 보수 모드 상태에서 풍속에 따라서「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼과 수동으로 날개 피치각의 증감을 행하는「증감 수동 조작 버튼」이 현출되는 화면이다.
도 12는 보수 모드의 초기 화면으로부터 요 제어로 천이하고 있는 화면 상에, 요 브레이크 해제/여자 버튼을 현출시키고 있는 화면이다.
도 13은 상기 너셀 내에 존재하는 요 제어 혹은 날개 피치 제어하는 제어 오일 회로에 설치한 제어 오일 펌프 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는 상기 너셀 내에 존재하는 증속기의 윤활유 회로에 설치한 윤활유 펌프 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
도 15는 상기 너셀 내에 존재하는 증속기의 윤활유 회로에 설치한 상기 윤활유를 냉각하는 쿨러 팬 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
도 16은 상기 너셀 내에 존재하는 증속기의 윤활유 회로의 윤활유 불순물 제거 라인에 설치한 오프라인 필터 펌프 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
도 17은 풍력 발전 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것에 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명예에 불과하다.
먼저, 도 1을 참조하여, 복수의 풍력 발전 장치를 갖는 풍력 발전 사이트(10)의 전체 구성을 설명한다.
풍력 발전 사이트(10)는, 복수의 풍력 발전 장치(1)를 갖고 있고, 이들 풍력 발전 장치(1)에서 풍력을 에너지로서 발전한다. 풍력 발전 장치(1)에서 발전된 전력은, 승압 변압기(51), 계통 연계반(52)을 통해 전력 계통(53)으로 송전된다.
복수의 풍력 발전 장치(1)에는 각각, 적어도 하나의 제어 회로(13)가 탑재되어 있다. 제어 회로(13)는, 동일 사이트 내의 다른 풍력 발전 장치와 공통의 제어 로직을 복수 갖고, 풍력 발전 장치(1)의 운전 혹은 보수 제어를 행한다. 또한, 제어 회로(13)는 접속단(11)에 연결되어 있고, 이 접속단(11)을 통해 핸디 단말(30)로부터의 각종 조작 신호가 제어 회로(13) 내에 입력되도록 되어 있다.
또한 풍력 발전 사이트(10)는, 이하의 통신 관리 시스템을 구비하고 있어도 좋다.
이 통신 관리 시스템은, 복수의 풍력 발전 장치(1)를 원격 제어?감시하는 것으로, 현지에 설치된 관리 장치(56)와, 관리 장치(56)에 통신 회선을 통해 접속되는 원격 감시 장치(57)를 갖는다. 관리 장치(56)는, 통신 케이블을 통해 허브(55)에 접속되어 있고, 허브(55)에는 복수의 제어 회로(13)로부터 연장된 제어선이 집결되어 있다. 관리 장치(56), 원격 감시 장치(57)는 모두, CPU, ROM, RAM, 메모리, 통신 인터페이스 등을 갖는 컴퓨터로 구성되고, 주로 풍력 발전 장치(1)의 운전 상태의 감시를 행한다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치와 핸디 단말의 전체 구성을 도시하는 블록도이다.
풍력 발전 장치(1)는, 주로 접속단(11)과, 입출력 인터페이스(12)와, 복수의 제어 로직(14 내지 20)을 갖는 제어 회로(13)를 구비한다.
핸디 단말(30)은, 주로 접속부(31)와, 조작단군(32)과, 표시부(33)를 갖는다.
풍력 발전 장치(1)의 접속단(11) 및 핸디 단말(30)의 접속부(31)는, 복수의 풍력 발전 장치(1)에 있어서 표준화되어 있고, 핸디 단말(30)은 어느 풍력 발전 장치(1)에도 접속 가능하게 되어 있다.
또한, 핸디 단말(30)의 접속부(31)는, 풍력 발전 장치(1)의 접속단(11)에 대해 직접 접속되어도 좋고, 전송 케이블을 통해 접속되어도 좋다. 이러한 접속 방법에 의해 핸디 단말(30)로부터 풍력 발전 장치(1)로 데이터 전송되는 구성으로 함으로써, 데이터 전송 용량이 커져, 복수의 제어 로직의 조작 신호를 단시간에 전송하는 것이 가능하다.
풍력 발전 장치(1)의 구성을 설명한다.
제어 회로(13)는, 접속단(11)을 통해 핸디 단말(30)로부터 입력된 조작 신호나 각종 센서류로부터의 검출 신호를 수취하고, 각종 연산 처리를 실행하여 제어 신호를 생성하고, 이 제어 신호를 풍력 발전 장치(1)의 각 기기로 보낸다.
이 제어 회로(13)는, 도시하지 않은 CPU, RAM, ROM, 기억 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 이들 하드웨어에 의해 각 제어 로직(14 내지 20)의 기능이 실현되는 것이 바람직하다. 또한, 여기서는 일례로서, 각 제어 로직(14 내지 20)은 소프트웨어에 의해 실현되는 경우를 나타내고 있지만, 하드웨어 로직(로직 회로)에 의해 구성해도 좋은 것은 물론이다.
입출력 인터페이스(12)는, 핸디 단말(30)이나 각종 센서류나 각종 설비 기기 등으로부터 신호를 수취하여, 각 제어 회로(13)에 전달하는 동시에, 제어 회로(13)에서 생성된 제어 신호를 각 기기로 전송한다. 또한, 상기 접속단(11)을 포함하여 입출력 인터페이스(12)라고 해도 좋다.
제어 로직(14 내지 20)은, 핸디 단말(30)로부터 입력된 조작 신호(a1 내지 a7)에 의해 동작 조건이 설정되고, 이 동작 조건하에서 제어 로직에 의해 연산 처리하여 생성된 제어 신호(b1 내지 b7)는 각 기기로 전송된다.
조작 신호(a1 내지 a7)는 제어 로직을 선택적으로 유효로 하기 위한 선택 신호나, 제어 로직의 조건 설정을 행하는 수치 신호로, 이 조작 신호가 제어 회로(13)에 입력됨으로써, 제어 로직의 유효?무효가 설정되거나, 제어 로직에 수치 조건이 입력되거나 하여, 이들의 동작 조건하에서 제어 로직에 의해 제어 신호(b1 내지 b7)가 생성된다.
제어 로직의 구체예로서는, 항공 장해등(21)의 동작을 제어하는 항공 장해등 제어 로직(14), 낙뢰 전류 계측 수단(22)의 동작을 제어하는 낙뢰 전류 계측 제어 로직(15), 출력 제한 수단(23)의 동작을 제어하는 출력 제한 제어 로직(16), 낙뢰 접근 센서(24)의 동작을 제어하는 낙뢰 접근 센서 제어 로직(17), 낙뢰 카운터(25)의 동작을 제어하는 낙뢰 카운터 제어 로직(18), 커테일먼트(curtailment) 제어 수단(26)의 동작을 제어하는 커테일먼트 제어 로직(19), 풍속 교정 수단(27)의 동작을 제어하는 풍속교정 로직(20) 등을 들 수 있다.
제어 회로(13)는 상기한 바와 같은 제어 로직을 복수 갖고 있지만, 복수의 풍력 발전 장치(1)를 갖는 풍력 발전 사이트(10)에 있어서, 풍력 발전 장치(1)가 갖는 제어 로직의 조합은 동일 사이트 내의 다른 풍력 발전 장치와 공통으로 되어 있다.
이와 같이, 풍력 발전 장치(1)의 제어 회로(13)가, 동일 사이트 내의 다른 풍력 발전 장치(1)에 대응 가능한 공통의 제어 로직을 가짐으로써, 제어 회로(13)의 구성을 표준화할 수 있어, 비용 저감이 도모된다.
핸디 단말(30)의 구성을 설명한다.
이 핸디 단말(30)은, 풍력 발전 장치(1)의 운전 조작 모드와 보수 모드를 선택적으로 절환하여, 대응하는 각각의 모드에서 소정의 제어 동작을 행하게 하는 것이다.
표시부(33)는, 조작단의 조작 상태를 표시하는 것으로, 터치 패널(35)이 표면에 피막된 액정 디스플레이가 사용된다.
조작단군(32)은, 풍력 발전 장치(1) 내에 내장된 제어 회로(13) 내의 제어 로직을 선택적으로 유효로 하는 조작 신호를 생성한다. 이 조작단군(32)에 의해 생성되는 조작 신호는, 접속부(31)를 통해 접속된 대응하는 풍력 발전 장치(1)의 제어 회로(13)의, 동일 사이트 내의 다른 풍력 발전 장치(1)에 공통되는 운전 혹은 보수 제어 로직을 선택적으로 유효로 하는 조작 신호이다. 이 조작단군(32)은, 표시부(33)와는 별도로 설치한 키보드 등이라도 좋지만, 바람직하게는 표시부(33)의 상면에 접촉 조작 가능한 터치 패널(35)로 한다. 또한, 여기서 이용하는 터치 패널(35)의 동작 방식은 일반적인 방식(예를 들어, 저항막 방식)을 이용한다.
이와 같이, 풍력 발전 장치(1)가 동일 사이트 내의 다른 풍력 발전 장치와 공통의 제어 로직을 갖고, 핸디 단말(30)로부터 제어 로직을 선택적으로 유효로 하는 조작 신호를 입력하여 제어 회로(13)로 전송하고, 제어 로직을 각각의 풍력 발전 장치(1)에 적합한 동작 설정으로 함으로써, 개개의 풍력 발전 장치(1)의 제어 로직을 관리하기 쉬워진다.
또한, 핸디 단말(30)의 접속부(31)를 풍력 발전 장치(1)의 접속단(11)에 접속하여, 조작 신호를 전송하는 구성으로 하고 있으므로, 풍력 발전 장치(1)의 건설시나 유지 보수시, 제어 로직의 조건 설정이나 설정 변경의 필요가 발생하였을 때에 현장의 작업원이 신속하게 제어 로직의 설정, 변경을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 조작단군(32)은, 풍력 발전 장치(1)의 보수 제어를 행하는 보수 모드와, 운전 제어를 행하는 운전 조작 중 어느 하나를 선택하는 모드 선택단(34)을 갖고 있다.
이와 같이, 모드 선택단(34)에 의해 보수 모드 화면과 운전 조작 화면을 선택적으로 절환하는 구성으로 함으로써, 작업에 따라서 핸디 단말(30)보다 간단하게 조작 신호를 입력할 수 있어, 작업의 효율화가 도모된다.
또한, 핸디 단말(30)은 복수의 제어 로직의 조작 신호 입력 화면을 표시부(33)에 표시시키는 화면 표시 제어부(36)를 구비하고 있다.
다음에, 도 3을 참조하여, 풍력 발전 장치(1)와 핸디 단말(30)의 시퀀스를 설명한다.
핸디 단말(30)은, 모드 선택단(34)으로부터 보수 모드가 선택되면 보수 모드로 이행한다. 풍력 발전 장치(1)는 이 모드 절환 신호를 수취하면 보수 모드로 설정된다. 풍력 발전 장치(1)는, 보수 모드로 설정되면 제어 로직의 조건 설정, 설정 변경을 받아들이도록 되어 있다.
핸디 단말(30)은, 조작단군(32)에 의해 조작 신호가 입력되면 제어 로직마다 확인 조작을 행하여, 설정이 필요해지는 모든 제어 로직에 대한 조작 신호의 입력이 종료되면 조작 신호를 풍력 발전 장치(1)로 전송한다.
풍력 발전 장치(1)는, 핸디 단말(30)로부터의 조작 신호를 수취하여, 제어 로직마다의 조작 신호에 기초하여 제어 회로(13) 내의 제어 로직의 동작 조건을 설정한다. 그리고 설정된 동작 조건하에서 제어 로직에 의해 제어 신호를 생성하고, 이 제어 신호에 기초하여 풍력 발전 장치(1)가 구비하는 각 수단을 제어한다.
핸디 단말(30)에서 보수 모드를 종료시키는 조작을 행하면, 그 모드 절환 신호는 풍력 발전 장치(1)측으로 전송되어, 제어 회로(13)의 보수 모드 설정이 해제된다. 제어 회로(13)에서는, 보수 모드 설정이 해제되면 제어 로직의 설정 변경이 불가로 된다.
도 4 내지 도 7을 참조하여, 핸디 단말(30)의 구체적인 동작을 설명한다. 도 4는 핸디 단말의 동작을 나타내는 흐름도이고, 도 5는 핸디 단말의 초기 화면의 일례를 도시하는 도면이고, 도 6은 핸디 단말의 운전 조작 화면의 일례를 도시하는 도면이고, 도 7은 숫자 키패드가 중첩 표시된 운전 조작 화면의 일례를 도시하는 도면이다.
핸디 단말(30)은, 풍력 발전 장치(1)의 접속단(11)에 접속부(31)가 접속되고(S1), 전원이 기동되면 초기 화면을 표시한다(S2). 초기 화면의 일례를 도 5에 도시한다. 초기 화면(100)에는, 모드 선택단(34)인 보수 모드 버튼(101)과 운전 조작 모드 버튼(102)을 포함하는 복수의 조작 버튼이 표시되어 있다. 모드 선택단(34)에 의해 모드 선택을 행한다(S3). 운전 조작 모드 버튼(102)이 눌러지면, 핸디 단말(30)의 설정 및 제어 회로(13)의 설정이 운전 조작 모드로 이행한다(S4). 운전 조작 모드의 내용은 생략한다.
한편, 보수 모드 버튼(101)이 눌러지면, 핸디 단말(30)의 설정 및 제어 회로(13)의 설정이 보수 모드로 이행한다(S5).
또한, 제어 회로(13)가, 너셀측과 타워측의 양쪽에 설치된 경우, 핸디 단말(30)을 접속한 측의 제어 회로(13)의 조작 권리를 조작 권리 선택 버튼(103)에 의해 선택하도록 해도 좋다. 조작 권리의 선택은, 너셀(측 제어 회로) 버튼(104)과, 타워(측 제어 회로) 버튼(105) 중 어느 한쪽을 누름으로써 선택할 수 있다. 그리고 선택된 측의 제어 회로의 조작 신호를 받아들이고, 선택되어 있지 않은 측의 제어 회로의 조작 신호는 받아들이지 않도록 한다.
보수 모드에서는, 화면 표시 제어부(36)에 의해 표시부(33)에 보수 모드 화면을 표시한다(S6). 보수 모드 화면(조작 신호 입력 화면)의 일례를 도 6에 도시한다. 보수 모드 화면(110)에서는, 제어 회로(13)가 갖는 복수의 제어 로직에 대응한 제어 로직 항목(111)과, 설정치 후보(112)가 표시되는 동시에, 항목 선택으로 절환하기 위한 조작 버튼(113)과, 데이터 입력으로 절환하기 위한 조작 버튼(114)과, 입력한 조작 신호를 제어 회로(13)로 전송하기 위한 조작 버튼(115)이 표시되어 있다.
조작자에 의해 항목 선택으로 절환하기 위한 조작 버튼(113)이 눌러지면, 도 7에 도시하는 바와 같이 보수 모드 화면(110)에 숫자 키패드(119)가 중첩 표시되어, 조작 신호를 입력하는 제어 로직의 항목(111)이 선택 가능해진다. 조작자는, 숫자 키패드(119)로부터 제어 로직의 항목 번호를 선택하고, ENTER를 누르면 숫자 키패드 화면은 꺼지고, 선택된 제어 로직의 항목 번호가 조작 버튼(113)의 위치에 표시된다(S7).
계속해서, 조작자에 의해 데이터 입력으로 절환하기 위한 조작 버튼(114)이 눌러지면, 도 7에 도시하는 바와 같이 보수 모드 화면(110)에 숫자 키패드(119)가 중첩 표시되어(S8), 설정치의 입력이 가능해진다. 조작자는, 먼저 선택한 제어 로직에 대한 설정치를 숫자 키패드(119)로부터 입력하고(S9), ENTER를 누르면 숫자 키패드 화면은 꺼지고(S10), 입력된 설정치가 조작 버튼(114)의 위치에 표시된다.
마찬가지로 하여, 필요해지는 모든 제어 로직의 설정치의 입력을 행한다.
모든 설정치의 입력이 종료되면(S11), 조작 버튼(115)의 누름에 의해, 제어 로직마다의 설정치를 포함하는 조작 신호를 풍력 발전 장치(1)로 전송한다(S12).
또한, 조작 신호는 제어 로직을 선택적으로 유효로 하는 선택 신호로, 조작 신호의 입력에 의해 제어 로직의 유효, 무효를 절환하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 제어 회로(13)에 있어서 복수의 제어 로직 중 불필요한 제어 로직은 무효로 하고, 필요한 제어 로직만을 유효로 할 수 있다. 이 밖에, 조작 신호는 제어 로직의 설정치를 수치 입력하는 구성이라도 좋다.
다음에, 풍력 발전 장치(1)의 구성예와 함께 제어 로직에 의해 제어되는 제어 대상에 대해 설명한다.
도 17은 풍력 발전 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
풍력 발전 장치(1)는, 기초 상에 기립 설치된 타워(2)와, 타워(2)의 상단부에 설치된 너셀(3)과, 너셀(3)에 장착된 로터 헤드(4)와, 로터 헤드(4)에 장착된 복수매의 회전 날개(5)와, 회전 날개(5)를 피치 구동시키는 피치 구동 장치(6)를 갖고 있다.
타워(2)는, 기초로부터 상방으로 연장되는 기둥 형상이며, 예를 들어 1개의 기둥 형상 부재로 구성해도 좋고, 복수의 유닛을 상하 방향으로 연결하여 기둥 형상으로 구성해도 좋다. 타워(2)가 복수의 유닛으로 구성되어 있는 경우에는, 최상부에 설치된 유닛 상에 너셀(3)이 설치된다.
너셀(3)은, 로터 헤드(4)를 지지하는 동시에, 그 내부에 드라이브 트레인(7)이나 발전기(8)를 수납하고 있다.
드라이브 트레인(7)은, 로터 헤드(4)에 연결된 주축(71)과, 주축(71)에 연결된 증속기(72)와, 증속기(72)를 발전기(8)에 연결하는 커플링(73)을 갖는다.
주축(71)은, 회전 날개(5) 및 로터 헤드(4)와 함께 회전하도록 로터 헤드(4)에 연결되는 동시에, 주 베어링에 의해 회전 가능하게 케이싱측에 고정되어 있다.
증속기(72)는, 주축(71)과 커플링(73)의 사이에 배치되고, 주축(71)을 통해 로터 헤드(4)측으로부터 입력된 회전을 증속하여, 커플링(73)으로 출력하도록 되어 있다. 증속기(72)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유성 증속 기구 및 평기어 증속 기구(모두 도시하지 않음)를 조합한 것을 사용할 수 있다.
피치 구동 장치(6)는, 회전 날개(5)를 축선(도면 중, 1점 쇄선) 주위로 회전시켜 회전 날개(5)의 피치각을 변경한다.
이러한 풍력 발전 장치(1)에 있어서는, 접속단(11)을 타워(2)측과 너셀(3)측에 각각 배치해도 좋고, 이 경우, 핸디 단말(30)을 너셀(3)측과 타워(2)측 중 어느 한쪽에 접속함으로써, 표시부(33)로의 보수 모드 조작을 행하는 화면 표시를 다르게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 핸디 단말(30)을 너셀(3)측에 접속한 경우, 보수 모드 화면(120)에 보수 모드 이행 후의 오조작에 따라서는 위험으로 이어질 가능성이 제로가 아닌 취지의 주의 표시(121)를 표시하거나, 오조작에는 제조 메이커가 책임을 지지 않는 취지의 동의 버튼(도시 생략)을 현출시킨다. 이에 의해, 안전성도 배려하고, 또한 작업성을 향상시킬 수 있다.
상기한 풍력 발전 장치(1)는, 항공 장해등(61), 낙뢰 전류 계측 수단(62), 낙뢰 접근 센서(63), 낙뢰 카운터(64), 출력 제한 수단, 커테일먼트 제어 수단, 풍속 교정 수단을 선택적으로 구비하고 있는 동시에, 이들을 제어하는 제어 회로[13(13A, 13B)]를 구비하고 있다.
제어 회로(13)는, 타워(2)에 설치된 타워측 제어 회로(13A)와, 너셀(3) 내에 수용된 너셀측 제어 회로(13B)를 갖고, 양 제어 회로(13A, 13B)는 전기적으로 접속되고, 동일한 제어를 할 수 있도록 되어 있다. 또한, 한쪽의 제어 회로(13)에서 보수 모드에 의해 제어 로직의 조건 설정, 설정 변경을 행할 때에는, 다른 쪽의 제어 회로(13)에서는 보수 모드로 이행하지 않도록 인터로크 기능을 갖는다.
다음에, 본 발명의 실시예를 순서에 따라서 설명한다.
도 8은 핸디 단말의 초기 화면의 일례를 도시하는 도면, 도 9는 핸디 단말의 초기 화면으로부터 보수 모드 이행시에 현출되는 주의 화면이다.
초기 화면(100A)에는, 모드 선택단(34)인 보수 모드 버튼(101)과 운전 조작 모드 버튼(102)을 포함하는 복수의 조작 버튼이 표시되어 있다. 모드 선택단(34)에 의해 모드 선택을 행한다(도 4의 S3). 운전 조작 모드 버튼(102)이 눌러지면, 핸디 단말(30)의 설정 및 제어 회로(13)의 설정이 운전 조작 모드로 이행한다(도 4의 S4). 한편, 보수 모드 버튼(101)이 눌러지면, 핸디 단말(30)의 설정 및 제어 회로(13)의 설정이 보수 모드로 이행(도 4의 S5)하지만, 그 전에 도 9에 도시하는 주의 화면(120)으로 이행한다. 주의 화면(120)에서는 YAW나 피치를 조작할 수 있게 되므로 위험한 점을 보수 조작자에게 인식시키는 동시에, 보수 화면으로 이행하기 전에 반드시 유지 보수 요령서를 참조하도록 하여, 오조작에 대해 메이커는 책임을 지지 않도록 한다.
그리고 도 9에 도시하는 주의 화면에서, 내용에 대해「동의합니다」(121)/「동의하지 않습니다」(122)의 버튼을 선택시켜,「동의합니다」(121)의 누름에 의해 보수 화면의 다음 조작 화면으로,「동의하지 않습니다」(122)의 누름에 의해 초기 화면(100A)으로 복귀되도록 설정하고, 또한「동의합니다」(121)의 누름의 이력을 남기기 위해 버튼의 선택 결과를 원격 제어 센터[도 1의 관리 장치(56)]로 전송한다.
도 10은, 상기 보수 모드의 주의 화면(120)의「동의합니다」를 누른 후의, 다음에 현출되는 조작 화면(160)의 예시로 예를 들어,「모터 조작」(165)의 목차가 좌측 하란에 표시되는 동시에, 상태에서 대응하는 각각의 보조 기기의 모터의 구동과 정지를 각각의 보조 기기마다 독립적으로 수동 조작을 행하는 보조 기기 모터 개별 구동 제어 버튼이 현출되는 화면이다.
동 화면에는 상기 너셀 내에 존재하는 요 제어 혹은 날개 피치 제어하는 제어 오일 회로에 설치한 제어 오일 펌프 모터(136)(도 13 참조)의 구동/정지 버튼(161), 증속기(72)(도 17 참조)의 윤활유 회로에 설치한 윤활유 펌프 모터(144)(도 14 참조)의 구동/정지 버튼(162), 상기 윤활유를 냉각하는 윤활유 쿨러용 팬 모터(149)(도 14 참조)의 구동/정지 버튼(163, 163) 및 윤활유 불순물 제거 라인(143)에 설치한 오프라인 필터 펌프 모터(148)(도 14 참조)의 구동/정지 버튼(164)을 표시된다.
또한, 도 10에 도시하는「주의 표시」(169)는 보수 모드 중의 피치 개방 조작, 요 선회 조작, 주축 브레이크 조작의 모든 조작 전에 현출시킨다.
이러한 화면에 따르면, 핸디 터미널(30)을 너셀측의 접속단(11)에 접속한 것을 허용 조건하에, 보수 모드의 모터 조작 화면에서 (너셀측으로부터) 각 보조 기기 모터의 구동/정지를 할 수 있다.
이 경우에 보수 모드의 조작 기능은 보수 모드에서의 다른 조작 기능을 허용하지 않는다(보수 모드에서의 조작 기능은 하나뿐임).
또한 보수 모드로부터 조작 모드로 이행하면 보수 모드의 조작은 원칙적으로 리셋되지만(너셀측), 동일 모드 사이에서는 유지한다. 또한 보수 모드에서의 요 선회는 조작 모드로 이행해도 리셋되지 않는다.
또한 보조 기기 모터 구동/정지 버튼(161 내지 164)은, 너셀 내에서만 조작 가능하게 된다. 이와 같이 너셀 내에서만 조작함으로써 모터 회전 방향의 육안 확인을 적시에 행할 수 있다.
보조 기기 모터 구동/정지 버튼은, 자동/수동 절환 가능하게 모터 자동 버튼(168)도 존재한다. 보수 모드에 있어서도 통상은「자동」운전이다. 자동 버튼(168)을 한 번 누르면「수동」운전으로 절환되지만, 절환한 그 시점은 자동 운전의 상태를 유지하고 있다.
보조 기기 모터 구동/정지 버튼(161 내지 164)은 수동 조작으로 각 보조 기기류의 정지부를 한 번 누르면 정지 상태로 되어,「정지」표시로 된다. 또한 수동 조작으로 각 보조 기기류의 정지부를 한 번 누르면, 운전 상태로 되어,「운전」 표시로 되는 동시에「자동」운전으로 절환되어, 절환한 그 시점으로부터 자동 운전으로 이행한다.
또한, 상기 수동 조작은 모터가 과부하일 때는 조작 불가이고 또한 부스터 조정 및 그 밖의 보수 모드에서의 다른 조작시에는 본 조작 불가로 한다.
이러한 모터 조작 화면의 현출에 의해, 보수 툴을 사용하지 않고 모터 회전 방향을 확인할 수 있으므로, 작업 효율이 향상된다.
도 13은, 상기 너셀 내에 존재하는 요 제어 혹은 날개 피치 제어하는 제어 오일 회로에 설치한 제어 오일 펌프 모터(136)의 제어 상태를 도시하는 도면으로, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제어 오일 회로(135)는 제어 오일 탱크(138)로부터 순환하는 제어 오일 라인 상에 제어 오일 펌프(G.O. 펌프)(136), 요 브레이크(139), 주축 브레이크(137)를 설치하여, 날개 피치 제어(134)와 요 제어를 행하는 것으로, DWSS(계통의 정전)(133), 상기 보수 화면으로부터 제어 오일 펌프 모터(136)의 구동/정지 버튼(161)을 눌러, 제어 오일 펌프 모터 정지 지령(130)을 내림으로써 수동으로 구동/정지 제어되지만, 상기 버튼에 우선하여, 제어 오일 펌프 모터 과부하, 제어 오일 유압 저하 중 어느 것인가 성립된 경우, 또는 제어 오일 탱크(138)의 레벨 저하(131), 날개 동작 체크에 의한, ACC 가스압 체크에 의한 헬스 체크(132)에 의해 제어 오일 펌프 모터 정지 지령이 내려졌을 때에 상기 펌프 모터가 「정지」로 된다.
도 14는 상기 너셀 내에 존재하는 증속기(72)의 윤활유 회로(146)에 설치한 윤활유 펌프 모터(144)의 제어 상태를 도시하는 도면이고, 윤활유 회로(146)는 윤활유(L.O.) 펌프 모터(144)에 의해 증속기(72)와 오일 쿨러(145) 사이를 윤활유가 순환하는 오일 회로로, 윤활유 불순물 제거 라인(143)이 부설되어 있다.
이러한 윤활유 회로(146)에 있어서도, 윤활유 펌프 모터(144)의 구동/정지 버튼(162)에 의해 수동으로 구동/정지 제어(140)되지만, 상기 버튼에 우선하여, 환경 및 어큐뮬레이터의 상태(외기 온도 0℃ 이하/외기 온도 5℃ 이상, ACC 가스압 체크)(142)의 상태, 윤활유 펌프 모터 과부하 상태(141)에 의해 윤활유 펌프 모터 정지 지령(140)이 없는 경우라도 우선하여 정지된다.
도 15는, 상기 너셀 내에 존재하는 증속기의 윤활유 회로에 설치한 상기 윤활유를 냉각하는 윤활유 쿨러용 팬 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
증속기의 윤활유 회로(146)의 구성은 도 14와 동일하며, 이러한 윤활유 회로(146)에 있어서도, 윤활유 쿨러용 팬 모터(149)의 구동/정지 버튼(163)에 의해 수동으로 구동/정지 제어(150)되지만, 상기 버튼에 우선하여, 너셀 내 온도 및 윤활유 온도의 상태(너셀 내 온도 45℃ 이하/이상, 윤활유 온도 45℃ 이하/이상)(152)의 상태, 윤활유 쿨러용 팬 모터 과부하 상태(151)에 의해 팬 모터 정지 지령(150)이 없는 경우라도 우선하여 정지된다.
도 16은 상기 너셀 내에 존재하는 증속기의 윤활유 회로의 윤활유 불순물 제거 라인에 설치한 오프라인 필터 펌프 모터의 제어 상태를 도시하는 도면이다.
증속기의 윤활유 회로(146)의 구성은 도 14와 동일하며, 윤활유 불순물 제거 라인(143)에 오프라인 필터 펌프 모터(148)가 설치되어 있다. 이러한 윤활유 회로(146)에 있어서도, 오프라인 필터 펌프 모터(148)의 구동/정지 버튼(164)에 의해 수동으로 구동/정지 제어(155)되지만, 상기 버튼에 우선하여, 윤활유 온도의 상태(윤활유 온도 45℃ 이하/이상)(157)의 상태, 오프라인 필터 펌프 모터(148)의 과부하 상태(156)에 의해 오프라인 필터 펌프 모터(148)의 정지 지령(155)이 없는 경우라도 우선하여 정지된다.
도 11은 보수 모드 상태에서 풍속에 따라서「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼과 수동으로 날개 피치각의 증감을 행하는「증감 수동 조작 버튼」이 현출되는「피치 조작」화면(170)이다.
동 화면에는, 좌측 하방 박스에「피치 조작」(174)의 목차란이, 또한 중앙에「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼(173)이, 또한 그 우측에 수동으로 날개 피치각의 증감을 행하는「증감 수동 조작 버튼」(172)이 현출되고,「증감 수동 조작 버튼」(172)은 증감 스텝의 정도에 따라서「감-소/증-소」「감-중/증-중」「감-대/증-대」가 설치되어 있다.
또한 피치 제어의 위급 정지를 행하는 위급 전자기 밸브(171)의 온 조작 버튼도 설치되어 있다.
이러한 발명에 따르면, 종래 날개 선회륜의 주 베어링의 급지시에, 급지 작업의 개시시에 핸디 단말(30)의「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼(173)을 한 번 누름으로써, 피치 개폐 동작을 자동으로 행하도록 하였다. 이에 의해 보수 모드에서의 피치 개폐 조작을 반복할 필요가 없어졌다. 피치 개폐 조작 실행 중,「자동」조작 버튼(173)이 다시 눌러지면, 피치 자동 개폐를 중지한다.
또한,「자동」조작 버튼(173)을 눌러도 평균 풍속이 10㎧ 이상일 때, 주축 브레이크가 오프일 때, 위급 전자기 밸브가 무여자일 때, 모두 조작 불가로 한다.
주 베어링의 급지를 너셀측에서 실시하므로, 너셀측에 핸디 단말(30)이 접속되었을 때에만「자동」조작 버튼(173)의 버튼 조작을 가능하게 한다. 또한 피치 자동 개폐 실행 중에 있어서 다른 것으로부터의 실행 지령은 받아들이지 않는다. 또한 피치 자동 개폐 조작을 중지 조작하여, 피치가 폐쇄 동작 중일 때, 피치가 완전 폐쇄될 때까지는 다음 실행 지령은 받아들이지 않는다.
「증감 수동 조작 버튼」(172)의 스텝 오토로 피치 조작이 행해지고 있을 때, 피치 자동 개폐의 버튼을 눌러도 받아들이지 않는다. 「피치 조작」실행 중, 「피치 조작」화면(170)으로부터 다른 화면으로 이행해도, 이행은 가능하지만, 다른 조작은 불가로 한다.
도 12는, 보수 모드의 초기 화면으로부터 요 제어로 천이하고 있는 화면 상에, 요 브레이크 해제/여자 버튼을 현출시키고 있는 화면(100B)이다.
동 화면에는, 좌측 하방 박스에「요 조작」(128)의 목차란이, 또한 요(YAW) 브레이크 전자기 밸브(125), 운전 로크 해제(126)의 조작 버튼이 설치되어 있으므로, YAW 브레이크 전자기 밸브 버튼(126)을 눌러, 상기 전자기 밸브를 여자/무여자시킨다.
이 경우에 있어서도 YAW 선회 지령이 내려져 있을 때, 피치 실각(實角)이 정지 위치가 아닐 때, 풍속이 15㎧ 이상일 때에는 모두 조작 불가로 한다.
이러한 화면에 따르면 YAW 브레이크 전자기 밸브 버튼(126)을 눌러 YAW를 선회시키지 않으므로 YAW 브레이커 오프의 필요는 없을 뿐만 아니라, YAW 브레이크 전자기 밸브 버튼(125)을 직접 온/오프하여 부스터 조정하므로 경보 출력을 신경쓰지 않아도 된다.
특히 보수 모드에서 YAW 브레이크 전자기 밸브 버튼(125)의 온/오프를 직접 조작할 수 있도록 하였으므로 YAW 부스터 조정을 실시하기 쉬워진다.
이상에 의해 풍력 발전 장치의 보수 작업, 특히 너셀 내의 보수 작업의 간소화와 나아가서는 보수 작업원의 안전성을 고려한, 풍력 발전 장치용 핸디 단말을 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 지상 혹은 수상에 기립 설치한 타워와, 상기 타워에 요 제어 가능하게 지지된 너셀과, 상기 너셀에 날개 피치 제어 가능하게 장착된 복수의 회전 날개를 구비한 풍력 발전 장치의, 상기 타워 하부 및 너셀에 각각 설치된 접속단에 접속되어, 상기 풍력 발전 장치를 제어하는 풍력 발전 장치용 핸디 단말에 있어서,
    상기 풍력 발전 장치용 핸디 단말은, 상기 접속단에 접속되는 접속부와, 상기 풍력 발전 장치 내의 제어 회로에 내장된 각종 제어 기기의 조작 신호를 생성하는 조작 버튼과, 상기 조작 버튼의 조작 상태를 표시하는 표시부와, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 풍력 발전 장치의 보수 모드와 운전 조작 모드를 선택적으로 유효로 하는 모드 선택 버튼과, 상기 모드 선택 버튼에 의해 선택된 보수 모드시에, 상기 표시부 상에 표시된, 대응 보수 조작 화면에 대응하여 상기 풍력 발전 장치 내에 내장된 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어와 이들의 제어를 행하는 오일 회로 상에 설치한 보조 기기 모터 중 적어도 하나를 개별로 제어하는 조작 버튼을 현출시키는 제어부인 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표시부가 터치 패널이고, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 터치 패널 상에 목적으로 하는 조작 버튼을 현출시키는 제어부이며, 상기 풍력 발전 장치 내에 내장된 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어 및 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을, 상기 제어부에 의해 대응 보수 조작에 대응하여 선택적으로 현출 가능하게 구성한 제어부인 것을 특징으로 하는, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 또한 상기 접속부가 너셀측에 설치된 접속단에 접속되었을 때에 상기 날개 피치 제어, 요 브레이크 제어 및 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을 현출 혹은 그 버튼 조작을 유효로 하는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 조작 버튼이 날개 피치 제어용 조작 버튼인 경우에, 상기 보수 모드 상태에서 풍속에 따라서「날개 피치 제어」를 행하는「자동」조작 버튼과 수동으로 날개 피치각의 증감을 행하는「증감 수동 조작 버튼」이 현출되는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조작 버튼 제어부는, 상기「날개 피치 제어」를 행하는「자동」혹은「증감 수동 조작 버튼」의 조작 버튼의 온 조작 후, 다른 조작 버튼의 조작을 허용하지 않는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 또한 상기 접속부가 너셀측에 설치된 접속단에 접속되어 있는 것을 조건으로 하여, 보수 모드의 초기 화면으로부터 요 제어로 천이하고 있는 화면 상에, 요 브레이크 해제/여자 버튼을 현출시키는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 상기 조작 버튼이 보조 기기 제어 버튼인 경우에, 상기 보수 모드 상태에서 대응하는 각각의 보조 기기의 모터의 구동과 정지를 개개의 보조 기기마다 독립적으로 수동 조작을 행하는 보조 기기 모터 개별 구동 제어 버튼이 현출되는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 날개 피치 제어와 보조 기기 제어를 개별 제어 가능하게 하는 조작 버튼을 누름 조작해도, 상기 누름 조작한 날개 피치 제어용 모터 혹은 보조 기기 제어용 모터가 과부하 상태에 있을 때에 조작 불가한 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  9. 제1항에 있어서, 상기 조작 버튼의 표시 제어를 행하는 제어부는, 모드 선택 버튼에 의해 보수 모드를 선택하였을 때에, 표시부 상에 보수 모드 이행 후의 오조작에 따라서는 위험으로 이어질 가능성이 제로가 아닌 취지의 주의 표시와 함께, 오조작에는 제조 메이커가 책임을 지지 않는 취지의 동의 버튼을 현출시키고, 동의 버튼을 누른 후에 보수 화면으로 이행하는 제어부인, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 주의 표시가, 보수 모드 중의 피치 개방 조작, 요 선회 조작, 주축 브레이크 조작 중 어느 하나의 조작 전에도 현출되는, 풍력 발전 장치용 핸디 단말.
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