KR20110009072A - 풍력 발전 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

전력 계통의 요구에 따른 유효 전력의 제어를 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시킨다. 운전 상태에 관한 파라미터를 검출하는 검출부(로터 속도 검출부)(50)와, 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응된 제1 정보에 기초하여, 검출부(50)에 의해 검출된 운전 상태 파라미터에 대응하는 유효 전력 지령치를 취득하는 지령치 취득부(51)와, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시킨다.

Description

풍력 발전 장치 및 그 제어 방법 {WIND-DRIVEN GENERATOR AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 풍력 발전 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 전력 계통과 연계 운전을 행하는 풍력 발전 장치에 있어서는, 로터의 회전수나 로터의 여자(勵磁) 전류를 제어함으로써 유효 전력이나 무효 전력을 제어하고, 이들 유효 전력 및 무효 전력을 전력 계통에 공급하고 있다.
또한, 특허 문헌 1에는, 전력 계통의 주파수를 검출하여, 계통 주파수가 소정치가 되도록 유효 전력 지령치를 결정하고, 이 유효 전력 지령치에 기초하여 유효 전력을 제어하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2002-44867호 공보
그런데, 로터의 회전수의 변동이 크면, 이것에 수반하여 유효 전력도 크게 변동되어 버린다. 이로 인해, 예를 들어 전력 계통측에서 요구하는 단위 시간당의 유효 전력량이 적은 경우라도, 로터의 회전수의 변동이 크기 때문에, 유효 전력을 원하는 값으로 조정할 수 없어, 요구에 대해 과잉의 유효 전력을 전력 계통에 공급해 버림으로써, 예를 들어 전압이나 주파수의 변동이 발생하는 등, 전력 계통의 안정화에 악영향을 미쳐 버린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 전력 계통의 요구에 따른 유효 전력을 공급할 수 있는 풍력 발전 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태는, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시키는 풍력 발전 장치이다.
이러한 구성에 따르면, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 취득한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치는, 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시킬 수 있다.
이와 같이, 소정의 변화율 이하로 유효 전력의 최대치를 변화시키므로, 예를 들어 소정의 변화율을 전력 계통의 전압치의 변동 혹은 주파수 변동을 소정치 이하로 억제하는 변화율로 설정함으로써, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치의 급격한 변화를 방지할 수 있어, 전력 계통의 주파수 변동 혹은 전력 변동을 소정치 이하로 억제할 수 있다. 상기 운전 상태 파라미터의 일례로서는, 예를 들어 로터 회전수 및 로터의 여자 전류 등을 들 수 있다.
상기 풍력 발전 장치는, 운전 상태에 관한 파라미터를 검출하는 검출부와, 상기 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응된 제1 정보를 보유하고, 상기 제1 정보에 기초하여, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 운전 상태 파라미터에 대응하는 유효 전력 지령치를 취득하는 지령치 취득부와, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 상기 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 상기 소정의 변화율 이하로 변화시키는 변경부를 구비하는 것으로 해도 좋다.
이러한 구성에 따르면, 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응되는 제1 정보가 지령치 취득부에 구비되고, 지령치 취득부에 의해 운전 상태 파라미터에 대응하는 유효 전력 지령치가 제1 정보로부터 판독되고, 이 판독된 유효 전력 지령치에 기초하여 유효 전력의 제어가 행해진다. 또한, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에는, 정격치로 설정되어 있었던 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치가 변경부에 의해 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화된다.
상기 풍력 발전 장치의 상기 변경부는, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치와, 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치의 차분을 변경에 필요로 하는 소정의 시간으로 제산함으로써 상기 변화율을 산출하고, 산출한 상기 변화율이 미리 설정되어 있는 상기 소정의 변화율 이하였던 경우에는 산출한 상기 변화율을 채용하고, 산출한 상기 변화율이 미리 설정되어 있는 상기 소정의 변화율을 초과하고 있었던 경우에는 상기 소정의 변화율을 채용하는 것으로 해도 좋다.
이와 같이 변화율을 결정함으로써, 정격으로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치를 완만하게 변화시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 제1 정보가 천이하고 있는 기간에 있어서, 유효 전력이 급격하게 변화되는 것을 방지할 수 있어, 유효 전력의 최대치 변경에 의한 전력 계통에의 영향을 적게 할 수 있다.
상기 풍력 발전 장치에 있어서, 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응되고, 상기 유효 전력 지령치의 최대치가 각각 다른 복수의 제2 정보를 구비하고, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 상기 유효 전력 지령치의 최대치가 정격 유효 전력치와 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치 사이에 있는 상기 제2 정보를 이용하여, 단계적으로 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치를 변경하는 것으로 해도 좋다.
이와 같이, 변경부가 갖는 복수의 제2 정보에 의해 유효 전력의 최대치가 변경되므로, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 변경을 빠르게 행할 수 있다. 또한, 유효 전력의 최대치의 변경 요구에 대해, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 단계적으로 변경시키므로, 예를 들어 전력 계통의 전압치의 변동 혹은 주파수 변동을 소정치 이하로 억제하도록 제2 정보를 많이 마련함으로써, 유효 전력 지령치의 급격한 변화를 방지할 수 있어, 전력 계통의 주파수 변동 혹은 전력 변동을 소정치 이하로 억제할 수 있다. 상기 운전 상태 파라미터의 일례로서는, 예를 들어 로터 회전수 및 로터의 여자 전류 등을 들 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 복수의 풍력 발전 장치를 구비하는 윈드 팜이며, 상기 복수의 풍력 발전 장치 중 적어도 하나가 상기 기재된 풍력 발전 장치인 윈드 팜이다.
본 발명의 제3 형태는, 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시키는 풍력 발전 장치의 제어 방법이다.
본 발명의 제4 형태는, 복수의 풍력 발전 장치를 구비하는 윈드 팜의 제어 방법이며, 복수의 풍력 발전 장치 중 적어도 하나에 상기 기재된 풍력 발전 장치의 제어 방법을 적용하는 윈드 팜의 제어 방법이다.
본 발명에 따르면, 전력 계통의 요구에 따른 유효 전력의 제어를 할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치의 일례를 도시한 블록도이다.
도 2는 유효 전력 제어부의 일례를 도시한 기능 블록도이다.
이하에, 본 발명에 관한 발전 장치 및 그 제어 방법의 일 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 풍력 발전 장치(1)에 구비된 발전기(6) 및 그 주변의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 풍력 발전 장치(1)는 풍차 블레이드(4), 기어(5), 발전기(6), 전력 변환부(20), 컨버터 제어부(21), 블레이드 제어부(22) 및 주 제어부(24)를 구비하고 있다. 또한, 발전기(6)는 전력 계통(2)과 접속되어 있다. 또한, 발전기(6)의 로터는, 기어(5)를 통해 풍차 로터(도시 생략)에 접합되어 있다.
발전기(6)의 주변에는, 발전기(6)의 로터 속도를 검출하기 위한 로터 속도 검출부(검출부)(50)가 설치되어 있다. 로터 속도 검출부(50)에 의해 검출된 로터 속도는, 후술하는 주 제어부에 출력되도록 되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 발전기(유도기)(6)는, 발전기(6)가 발생하는 전력이 스테이터 권선 및 로터 권선의 양쪽으로부터 전력 계통(2)으로 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 발전기(6)는 그 스테이터 권선이 전력 계통(2)에 접속되고, 로터 권선이 전력 변환부(20)를 통해 전력 계통(2)에 접속되어 있다.
전력 변환부(20)는, 컨버터(14), DC 버스(15) 및 인버터(16)를 구비하여 구성되어 있고, 로터 권선으로부터 수취한 교류 전력을 전력 계통(2)의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환한다. 컨버터(14)는, 로터 권선에 발생한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 그 직류 전력을 DC 버스(15)에 출력한다. 인버터(16)는, DC 버스(15)로부터 수취한 직류 전력을 전력 계통(2)과 동일한 주파수의 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 출력한다.
전력 변환부(20)는, 전력 계통(2)으로부터 수취한 교류 전력을 로터 권선의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하는 기능도 갖고 있다. 이 경우, 인버터(16)는, 교류 전력을 직류 전력으로 변환하고, 그 직류 전력을 DC 버스(15)에 출력한다. 컨버터(14)는, DC 버스(15)로부터 수취한 직류 전력을 로터 권선의 주파수에 적합한 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 발전기(6)의 로터 권선에 공급한다.
주 제어부(24)는, 유효 전력 제어부(27)를 구비하고 있다. 유효 전력 제어부(27)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 로터 속도 검출부(50), 지령치 취득부(51), 변경부(52), 전력 지령치 연산기(53)를 구비하고 있다.
로터 속도 검출부(50)는, 풍력 발전 장치(1)의 운전 상태의 파라미터로서 발전기(6)의 로터 속도를 검출하여, 지령치 취득부(51)에 출력한다.
지령치 취득부(51)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 로터 속도(운전 상태 파라미터)와 전력 계통(2)에 공급하는 유효 전력의 목표치(이하,「유효 전력 지령치」라 함)가 대응된 제1 정보를 갖고 있고, 이 제1 정보를 이용하여, 로터 속도 검출부(50)에 의해 검출된 로터 속도에 대응하는 유효 전력 지령치를 취득하고, 이 유효 전력 지령치를 블레이드 제어부(22) 및 전력 지령치 연산기(53)에 출력한다. 제1 정보에 있어서, 최대 유효 전력치는 정격치(P0)로 설정되어 있고, 로터 속도가 소정치 이상이 되는 영역에서는, 정격치가 유효 전력 지령치로서 출력된다.
변경부(52)는, 전력 변동을 억제하거나 또는 과도 안정도를 향상시키는 등의 목적에 의해, 전력 계통(2)측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구를 수신한 경우에, 지령치 취득부(51)가 참조하는 제1 정보에 있어서의 유효 전력 지령치의 최대치를 소정의 변화율 이하로 변화시킨다. 예를 들어, 변경부(52)는 변화율의 상한치(a)와 제1 정보를 변화시키는 데 필요로 하는 시간(T)의 정보를 미리 보유하고 있고, 이 범위에서 변화율을 결정한다.
구체적으로는, 현재의 유효 전력의 정격치를 P0, 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 P1로 한 경우, 변경부(52)는 유효 전력 정격치(P0)와 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치(P1)의 차분(P1－P0)을 변경에 필요로 하는 시간(T)(예를 들어, 5분)으로 제산함으로써 변화율[b＝(P1－P0)/T]을 산출하고, 산출한 상기 변화율(b)이 미리 설정되어 있는 변화율의 상한치(a) 이하였던 경우에는 산출한 변화율(b)을 채용하고, 산출한 변화율(b)이 상한치(a)를 초과하고 있었던 경우에는 상한치(a)를 채용한다. 또한, 변화율에 대해서는, 본 예에 한정되지 않고, 설계에 의해 임의로 설정할 수 있는 것으로 한다.
또한, 본 실시 형태에 관한 변경부(52)의 변화율에 있어서는, 변경에 걸리는 시간(T)으로서 미리 정해진 소정 시간(예를 들어, 5분)을 채용하는 것으로 하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 변경부(52)는 유효 전력의 최대치의 변경 요구와 함께 시간(T')을 수신한 경우에는, 변화율(b)의 산출의 시간 정보에 수신한 시간(T')이 채용되어, 변화율(b)은 b＝(P1－P0)/T'에 의해 산출된다. 또한, 산출된 변화율(b)이, 미리 설정되어 있는 소정의 변화율(a) 이하였던 경우에는 산출한 변화율(b)을 채용하고, 산출한 변화율(b)이 미리 설정되어 있는 소정의 변화율(a)을 초과하고 있었던 경우에는 소정의 변화율(a)을 채용한다. 이와 같이, 유효 전력의 최대치를 변경하기 위해 걸리는 시간은 임의로 설정할 수 있는 것으로 해도 좋다.
지령치 취득부(51)는, 변경부(52)에 의해 제1 정보가 변경되고 있는 기간에 있어서 로터 속도를 취득하면, 변경 도중인 제1 정보로부터 유효 전력 지령치를 판독하여, 출력한다.
지령치 취득부(51)로부터 출력되는 유효 전력 지령치는, 블레이드 제어부(22)에 입력되는 동시에, 전력 지령치 연산기(53)에 입력된다.
전력 지령치 연산기(53)는, 지령치 취득부(51)로부터 출력된 유효 전력 지령치와 역률 지령치에 기초하여, 전력 계통(2)에 출력시키는 무효 전력 지령치를 산출한다. 여기서, 역률 지령치라 함은, 전압과 전류의 위상차 θ[rad]의 cosθ를 역률로 하고, 전력 계통이 요구하는 역률이 되도록 제어되는 값이다. 보다 구체적으로는, U를 전압의 실효치, I를 전류의 실효치로 한 경우에, 피상 전력(S)＝UI[VA]로 나타내어지고, 유효 전력(P)＝UIcosθ[W], 무효 전력(Q)＝UIsinθ[var]로 나타내어진다. 이 경우에, 피상 전력(S), 유효 전력(P) 및 무효 전력(Q) 사이에는 하기의 [식 1]이 성립하는 것이 공지이므로, 이것에 기초하여, 무효 전력을 산출하고, 산출한 무효 전력을 무효 전력 지령치로 한다.
[식 1]
S2＝P2＋Q2
전력 지령치 연산기(53)는, 무효 전력 지령치와 지령치 취득부(51)로부터 취득한 유효 전력 지령치를 컨버터 제어부(21)(도 1 참조)에 출력한다.
컨버터 제어부(21)는, 유효 전력 제어부(27)로부터 취득한 유효 전력 지령치 및 무효 전력 지령치에 기초하여 PWM(Pulse Width Modulation : 펄스 폭 변조) 신호를 생성하고, 이 PWM 신호를 컨버터(14) 및 인버터(16)에 각각 부여한다. 이에 의해, 유효 전력 제어부(27)로부터 부여된 유효 전력 지령치 및 무효 전력 지령치에 따른 유효 전력 및 무효 전력이 전력 계통(2)에 공급되게 된다.
또한, 블레이드 제어부(22)는, 주 제어부(24)의 유효 전력 제어부(27)로부터 수취한 유효 전력 지령치 및 로터 속도에 기초하여 피치각 지령치(β*)를 생성하고, 이 피치각 지령치(β*)에 실제의 피치각(β)이 일치하도록, 풍차 블레이드(4)의 피치각을 제어한다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치(1)의 작용에 대해 설명한다.
우선, 풍력 발전 장치(1)의 로터 속도가, 소정의 시간 간격으로 로터 속도 검출부(50)에 의해 검출되고, 이 검출치가 주 제어부(24)의 유효 전력 제어부(27)에 부여된다. 유효 전력 제어부(27)에서는, 지령치 취득부(51)에 의해 로터 속도에 대응하는 유효 전력 지령치가 제1 정보로부터 취득되고, 취득된 유효 전력 지령치가 블레이드 제어부(22)와 전력 지령치 연산기(53)에 부여된다.
블레이드 제어부(22)에 있어서, 유효 전력 지령치에 대응하는 피치각 지령치(β*)가 구해지고, 이 피치각 지령치(β*)에 기초하여 블레이드 피치각이 제어된다. 한편, 전력 지령치 연산기(53)에서는, 입력된 유효 전력 지령치와 역률 지령치에 기초하여 무효 전력 지령치가 산출되고, 이들 지령치가 컨버터 제어부(21)에 부여된다. 컨버터 제어부(21)는, 부여된 유효 전력 지령치 및 무효 전력 지령치에 기초하여 전력 변환기(20)를 제어한다. 이에 의해, 유효 전력 지령치 및 무효 전력 지령치에 따른 유효 전력 및 무효 전력이 전력 계통(2)에 공급된다.
이러한 제어를 반복하여 행하고 있는 경우에 있어서, 전력 계통(2)측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치(P1)를 수신한 경우에는, 변경부(52)에 의해 현재의 제1 정보에 있어서의 유효 전력의 정격치(P0)가 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치(P1)가 되도록 제1 정보가 변경된다.
구체적으로는, 변경부(52)는 소정의 변화율에 기초하여 제1 정보에 있어서의 정격치(P0)를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치(P1)까지 서서히 변화시킨다. 그리고 이 제1 정보의 천이 기간에 있어서는, 변화 과정에 있는 제1 정보를 이용하여, 로터 속도 검출부(50)에 의해 검출되는 로터 속도에 대응하는 유효 전력 지령치가 지령치 취득부(51)에 의해 취득되고, 취득된 유효 전력 지령치가 블레이드 제어부(22)와 전력 지령치 연산기(53)에 부여된다. 이에 의해, 유효 전력 지령치가 급격하게 증감하는 것을 회피할 수 있어, 결과적으로 전력 계통(2)에 공급되는 유효 전력량을 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 완만하게 변화시킬 수 있다.
그리고 변경부(52)에 의한 제1 정보의 변경이 종료되면, 즉, 제1 정보의 정격치가 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치(P1)에 도달하면, 이후, 유효 전력의 최대치의 변경 지령이 다시 수신될 때까지는 이 변경 후의 제1 정보에 기초하는 유효 전력치의 제어가 행해지게 된다.
본 실시 형태에 관한 풍력 발전 장치(1) 및 그 제어 방법에 따르면, 변경부(52)가 소정의 변화율에 기초하여 정격치로 설정되어 있었던 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치를, 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치로 서서히 변화시키므로, 유효 전력의 최대치의 변경 요구에 수반하여, 유효 전력 지령치가 급격하게 변경되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 소정의 변화율을 전력 계통의 전압치의 변동 혹은 주파수 변동을 소정치 이하로 억제하는 변화율로 설정함으로써, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치의 급격한 변화를 방지할 수 있어, 전력 계통의 주파수 변동 혹은 전력 변동을 소정치 이하로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 로터 속도 검출부(50)(검출부)에 의해 검출하는 운전 상태 파라미터를 로터의 속도로 하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 검출부에 의해 검출하는 운전 상태 파라미터를, 로터의 속도 대신에 로터의 여자 전류로 해도 좋다.
〔제1 변형예〕
또한, 본 실시 형태에 관한 변경부(52)가 소정의 변화율 이하로 유효 전력의 최대치를 변경하는 경우에, 변경 전과 변경 후의 유효 전력 최대치의 차분(P0-P1) 및 변경에 걸리는 시간(T)에 기초하여 변화율(b)을 산출하고, 소정의 변화율(a) 이하가 되는 변화율(b)로 변화시키는 것으로 하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정의 변화율(a) 이하가 되는 변화율, 즉, 단위 시간당의 유효 전력의 변화량을 기정(旣定)하고, 이 변화율에 기초하여 유효 전력의 최대치를 변화시키는 것으로 해도 좋다.
〔제2 변형예〕
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 변경부(52)에 의해 기정되는 소정의 변화율 이하로 지령치 취득부(51)가 갖는 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치로 변화시켜 가는 것으로 하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 변경부(52)는 유효 전력 지령치의 최대치가, 제1 정보의 정격치(P0)와 각각 다른 값으로 설정된 복수의 제2 정보를 구비하고, 유효 전력의 최대치의 변경 요구를 전력 계통측으로부터 수신한 경우에, 이들 복수의 제2 정보를 이용하여 유효 전력 지령치를 서서히 변화시키는 것으로 해도 좋다.
예를 들어, 변경부(52)는 복수의 제2 정보 중으로부터, 유효 전력 지령치의 최대치가 제1 정보의 정격치(P0)로부터 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치 사이에 있는 복수의 제2 정보를 추출하고, 추출한 제2 정보 중, 정격치(P0)에 가까운 유효 전력 지령치의 최대치를 갖는 제2 정보로부터, 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치에 가까운 유효 전력 지령치의 최대치를 갖는 제2 정보의 순으로 채용함으로써, 단계적으로 유효 전력 지령치를 변경하는 것으로 해도 좋다.
이와 같이, 변경부(52)가 미리 갖는 제2 정보가 지령치 취득부(51)에 출력되고, 지령치 취득부(51)는 제2 정보에 기초하여 유효 전력 지령치를 출력한다. 이에 의해, 유효 전력 지령치를 전력 지령치 연산기(53)에 빠르게 출력하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 관한 변경부(52)는, 정격치로 설정된 제1 정보에 있어서의 유효 전력 지령치를 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 변화시키는 경우에 있어서, 변경 전의 유효 전력 지령치의 최대치가, 최종적으로 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치와 일치하면 되는 것으로 하고, 최대치 이외의 유효 전력 지령치의 변경 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 정보가 도 2에 도시되는 바와 같이 그래프로 나타내어져 있는 경우에, 그래프의 형상은 변경하지 않고, 그래프를 축소시켜, 유효 전력 지령치의 최대치를 새롭게 정의된 최대치와 일치시키는 것으로 해도 좋고, 또는 유효 전력 지령치의 최대치 이외의 유효 전력 지령치는, 변경 전의 제1 정보의 유효 전력 지령치를 그대로 사용하는 것으로 해도 좋다. 또한, 이러한 제1 정보의 특성 변경 방법에 대해서는, 소정의 알고리즘에 기초하여 행해지는 것으로 한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 제1 정보를 그래프로 나타내고 있었지만, 제1 정보는 이것에 한정되지 않는다. 구체적으로는, 운전 상태 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응되어 있으면 좋고, 예를 들어 수식이나 테이블로 부여되는 것으로 해도 좋다.
1 : 풍력 발전 장치
2 : 전력 계통
20 : 전력 변환부
21 : 컨버터 제어부
27 : 유효 전력 제어부
50 : 로터 속도 검출부
51 : 지령치 취득부
52 : 변경부
53 : 전력 지령치 연산기

Claims (7)

  1. 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시키는, 풍력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 운전 상태에 관한 파라미터를 검출하는 검출부와,
    상기 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응된 제1 정보를 보유하고, 상기 제1 정보에 기초하여, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 운전 상태 파라미터에 대응하는 유효 전력 지령치를 취득하는 지령치 취득부와,
    전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 상기 제1 정보의 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 상기 소정의 변화율 이하로 변화시키는 변경부를 구비하는, 풍력 발전 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변경부는, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치와, 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치의 차분을 변경에 필요로 하는 소정의 시간으로 제산함으로써 상기 변화율을 산출하고, 산출한 상기 변화율이 미리 설정되어 있는 상기 소정의 변화율 이하였던 경우에는 산출한 상기 변화율을 채용하고, 산출한 상기 변화율이 미리 설정되어 있는 상기 소정의 변화율을 초과하고 있었던 경우에는 상기 소정의 변화율을 채용하는, 풍력 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 운전 상태에 관한 파라미터와 유효 전력 지령치가 대응되고, 상기 유효 전력 지령치의 최대치가 각각 다른 복수의 제2 정보를 구비하고,
    전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 상기 유효 전력 지령치의 최대치가 정격 유효 전력치와 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치 사이에 있는 상기 제2 정보를 이용하여, 단계적으로 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치를 변경하는, 풍력 발전 장치.
  5. 복수의 풍력 발전 장치를 구비하는 윈드 팜이며,
    상기 복수의 풍력 발전 장치 중 적어도 하나가 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 풍력 발전 장치인, 윈드 팜.
  6. 전력 계통측으로부터 유효 전력의 최대치의 변경 요구 및 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치를 수신한 경우에, 정격치로 설정되어 있었던 유효 전력 지령치의 최대치를 상기 새롭게 정의된 유효 전력의 최대치까지 소정의 변화율 이하로 변화시키는, 풍력 발전 장치의 제어 방법.
  7. 복수의 풍력 발전 장치를 구비하는 윈드 팜의 제어 방법이며,
    복수의 풍력 발전 장치 중 적어도 하나에 제6항에 기재된 풍력 발전 장치의 제어 방법을 적용하는, 윈드 팜의 제어 방법.
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