WO2011101957A1 - 風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置 Download PDF

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handy terminal
wind turbine
button
turbine generator
control
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亨 南
英治 入江
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三菱重工業株式会社
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    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates to a wind power generator handy terminal and a wind power generator that selectively switch between a driving operation mode and a maintenance mode of a wind power generator and perform a predetermined control operation in each corresponding mode.
  • the tower of the wind power generator comprising: a tower erected on the ground or on water; a nacelle supported on the tower so as to be capable of yaw control; and a plurality of rotor blades attached to the nacelle so that blade pitch control is possible.
  • the present invention relates to a wind power generator handy terminal and a wind power generator that are connected to connection ends provided respectively in a lower part and a nacelle and generate an operation signal for operation or maintenance control of the wind power generator.
  • a large-sized apparatus among the wind power generation apparatuses includes a rotor head to which a rotor blade is attached, a nacelle that houses a drive train and a generator, and a tower that supports the nacelle.
  • the drive train is for transmitting torque from the rotor head side to the generator side.
  • a speed increaser is built in, and the rotation of the rotor head is increased and input to the generator.
  • so-called nacelle-type wind power generators are used, and in order to effectively use wind power and stably supply power to commercial systems, the wind generators are arranged in a predetermined area. Consists of a wind farm. For example, a technique for maintaining and managing a plurality of wind farms is disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2009-287453 (Patent Document 1).
  • the rotating shaft (or the rotor head connected thereto).
  • the greasing operation of the main bearing of a wind turbine generator must supply grease uniformly to the entire bearing. Therefore, it is necessary to rotate the rotating shaft slowly. This must be done after rotating the rotor head to a position where the blades are horizontal.
  • the rotary shaft may be fixed with a lock pin so as not to rotate for safety reasons, and in this case as well, it is necessary to rotate the rotary shaft to a position where the lock pin can be inserted.
  • the brake disk attached to the rotating shaft is gripped and rotated at the rear stage of the speed increaser, or the pitch angle is manually changed.
  • One example is turning the rotating shaft using the force of wind received by the rotor blades.
  • the present invention provides a handy terminal for a wind power generator and a wind power device capable of improving safety and improving work efficiency in performing maintenance while rotating a rotating shaft such as greasing.
  • An object is to provide a power generator.
  • a handy terminal for maintenance management of a wind turbine generator selectively selects a connection portion connected to a connection end provided in the wind turbine generator and a control logic in a control circuit incorporated in the wind turbine generator.
  • a handy terminal for a wind turbine generator having an operation end group having an operation button for generating an operation signal to be effective, and a display unit for displaying an operation state of the operation end.
  • a mode selection button for selectively enabling a maintenance mode and an operation mode of the wind turbine generator, and a pitch angle corresponding to the number of rotations of the rotor blades on the wind turbine generator side when the maintenance mode is selected by the mode selection button.
  • a rotor turning button for shifting to a rotor blade pitch control state (hereinafter referred to as a rotor turning state) that rotates at a low speed while correcting the pitch. .
  • the operating end group of the handy terminal has the rotor turning button that shifts the rotor blades of the wind power generator to the rotor turning state that rotates at a low speed.
  • the rotating blade or rotating shaft
  • the rotating blade can be rotated at a predetermined speed by the operation, and the efficiency of maintenance work such as lubrication can be improved.
  • the operation terminal group includes a panel control unit that causes a target operation button to appear on the touch panel in the handy terminal for the wind turbine generator, which is the touch panel displayed on the display unit, and the mode selection button
  • the panel control unit causes the rotor turning button to appear on the display unit.
  • the panel control unit by causing the panel control unit to display a desired operation button on the touch panel, the selection screen and the operation button can be displayed on the screen in the same manner, and the switching operation can be performed.
  • the rotor turning button appears on the display unit when the maintenance mode is selected, the wind turbine generator does not enter the rotor turning state except in the maintenance mode, and the safety of the maintenance work can be improved.
  • the handy terminal includes a nacelle having a connecting portion supported by a tower standing on the ground or on the water, and a wind turbine generator having a plurality of rotor blades attached to the nacelle so that the blade pitch can be controlled. It is a handy terminal connected to a connection end provided at each of the lower part of the tower and the nacelle, and the handy terminal further controls the display or effective / invalid control of the operation button for generating the operation signal. It is preferable to include an operation button control unit for performing the operation.
  • connection end of the wind turbine generator when the connection end of the wind turbine generator is provided in the lower part of the tower and the nacelle, the connection end of the handy terminal can be connected to any connection end, so that the connection end is selected according to the work. Work efficiency can be improved.
  • operation button control unit that controls the display of the operation button on the display unit or the control of validity / invalidity, the operation button can be displayed on the display unit according to the work content, or the operation button can be activated. ⁇ Disabling can be controlled and the operation performance of the handy terminal can be improved.
  • the operation button control unit is a control unit that displays an operation right selection button for selecting one of a control circuit connected to the connection end on the nacelle side and a control circuit connected to the connection end on the tower side. And when the connection part of the handy terminal is connected to the connection end of the control circuit side to which the operation right is given by pressing the operation right selection button, the turning right of the rotating button is enabled, and the operation right It is preferable that the ON operation is invalidated when the connection portion is connected to a connection end on the control circuit side to which is not provided.
  • the ON operation of the rotor turning button is enabled only in the control circuit on the side on which the operation right is selected, and the ON operation on the control circuit on the side on which the operation right is not selected is disabled, so that the two control circuits It is possible to prevent the operation of the maintenance control from becoming unstable due to the mixed operation signals and the safety of the maintenance work from being lowered.
  • the operation button control unit is a control unit that does not allow operation of other operation buttons after the turning operation of the rotor turning button, so that other operations are not executed during the execution of the rotor turning. It is possible to improve safety.
  • the wind power generator according to the present invention is a wind turbine generator provided with a nacelle supported by a tower erected on the ground or on the water, and a plurality of rotor blades attached to the nacelle so that the blade pitch can be controlled.
  • the handy terminal connecting portion is configured to be connectable, and at least the rotor blade is feathered (rotation stopped) in response to a connection end provided in the nacelle or tower and a maintenance mode selection signal of a mode selection button of the handy terminal.
  • a control circuit for switching from the maintenance mode control state to a rotor turning state for rotating the rotor blades based on the rotor turning button ON operation signal.
  • the control circuit of the wind turbine generator has a control logic for switching between a maintenance mode control state in which the rotor blades are put in a feathering state and a rotor turning state in which the rotor blades are rotor-turned. Since these states can be switched based on the ON operation signal of the rotor turning button, the state of the rotor blades can be easily changed from the handy terminal according to the maintenance work, and the work efficiency can be improved.
  • control circuit is a control circuit that validates an ON operation signal of a rotor turning button from the handy terminal when the connection part of the handy terminal is connected to a connection end provided on the nacelle side. Is preferred. This prevents the operation signals from the two control circuits from being mixed and the behavior of the maintenance control from becoming unstable. Also, when turning the rotor blades of a wind turbine generator into a rotor turning state, generally in the vicinity of the nacelle, such as when greasing the main bearing, preparing for removing / attaching the rotor blades, or inserting a lock pin. Work is done. Therefore, when the handy terminal is connected to the connection end on the nacelle side, it is possible to improve work efficiency and safety by enabling the ON operation signal of the rotor turning button.
  • the control circuit is preferably a control circuit that does not allow the operation of other operation buttons after the ON operation signal of the rotor turning button is validated. Can be prevented from being executed and safety can be increased.
  • control circuit receives an operation switching signal to the maintenance mode from the handy terminal or an external remote control terminal, and maintains only the nacelle yaw control state and resets other maintenance mode control states. It is preferable that As described above, when the operation switching signal is received, the other maintenance mode control state is reset, so that the wind turbine generator after the operation switching can be normally operated.
  • the operation end group of the handy terminal has the rotor turning button that shifts the rotor blades of the wind power generator to the rotor turning state that rotates at a low speed.
  • the operation of the handy terminal allows the rotating blade (or the rotating shaft) to be rotated at a predetermined speed, and the efficiency of maintenance work such as lubrication can be improved.
  • control circuit of the wind turbine generator has a control logic for switching between a maintenance mode control state in which the rotor blades are put into a feathering state and a rotor turning state in which the rotor blades are rotor-rotated, and a rotor turning button from the handy terminal Since these states can be switched based on the ON operation signal, the state of the rotor blades can be easily changed from the handy terminal according to the maintenance work, and the work efficiency can be improved. .
  • the wind power generation site 10 has a plurality of wind power generators 1, and these wind power generators 1 generate wind power as energy.
  • the electric power generated by the wind power generator 1 is transmitted to the electric power system 53 via the step-up transformer 51 and the grid interconnection board 52.
  • Each of the plurality of wind turbine generators 1 is equipped with at least one control circuit 13.
  • the control circuit 13 has a control logic for performing operation or maintenance control of other wind turbine generators 1 in the same site. Further, the control logic of the control circuit 13 is preferably a control logic common to other wind power generators.
  • the control circuit 13 is connected to the connection end 11, and various operation signals from the handy terminal 20 are input to the control circuit 13 through the connection end 11.
  • the wind power generation site 10 may include the following communication management system.
  • This communication management system remotely controls and monitors a plurality of wind turbine generators 1 and includes a management device 56 provided in the field and a remote monitoring device 57 connected to the management device 56 via a communication line. .
  • the management device 56 is connected to the hub 55 via a communication cable, and control lines extended from the plurality of control circuits 13 are concentrated on the hub 55.
  • Each of the management device 56 and the remote monitoring device 57 is composed of a computer having a CPU, a ROM, a RAM, a memory, a communication unit interface, and the like, and mainly monitors the operating state of the wind turbine generator 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the wind turbine generator according to the present embodiment.
  • the wind turbine generator 1 includes a tower 2 installed on a ground or water foundation, a nacelle 3 installed at the upper end of the tower 2, a rotor head 4 attached to the nacelle 3, and the rotor head 4. And a plurality of rotor blades 5 and a pitch driving device 6 for driving the rotor blades 5 to pitch.
  • the tower 2 has a columnar shape extending upward from the foundation.
  • the tower 2 may be configured by a single columnar member, or may be configured in a columnar shape by connecting a plurality of units in the vertical direction.
  • the nacelle 3 is installed on the unit provided at the top.
  • the nacelle 3 supports the rotor head 4 and houses a drive train 7 and a generator 8 therein.
  • the drive train 7 includes a main shaft 71 connected to the rotor head 4, a speed increaser 72 connected to the main shaft 71, and a coupling 73 that connects the speed increaser 72 to the generator 8.
  • the main shaft 71 is coupled to the rotor head 4 so as to rotate together with the rotor blades 5 and the rotor head 4, and is fixed to the casing side so as to be rotatable by a main bearing.
  • the speed increaser 72 is disposed between the main shaft 71 and the coupling 73, and increases the rotation input from the rotor head 4 side via the main shaft 71 and outputs it to the coupling 73. .
  • the speed increaser 72 is not particularly limited. For example, a combination of a planetary speed increasing mechanism and a spur gear speed increasing mechanism (both not shown) can be used.
  • the pitch driving device 6 changes the pitch angle of the rotary blades 5 by rotating the rotary blades 5 around an axis line (a chain line in the drawing).
  • the wind power generator 1 includes a control circuit 13 (13A, 13B) that controls the operation thereof.
  • the control circuit 13 includes a tower-side control circuit 13A installed in the tower 2 and a nacelle-side control circuit 13B accommodated in the nacelle 3, and both the control circuits 13A and 13B are electrically connected.
  • FIG. 3 is a block diagram of the wind power generator and the handy terminal according to the present embodiment.
  • the connection end 11 of the wind power generator 1 and the connection portion 21 of the handy terminal 20 are standardized in the plurality of wind power generators 1, and the handy terminal 20 can be connected to any of the wind power generators 1.
  • the connection part 21 of the handy terminal 20 may be directly connected to the connection end 11 of the wind turbine generator 1 or may be connected via a transmission cable.
  • the wind turbine generator 1 mainly includes a connection end 11, an input / output interface 12, and a control circuit 13 having a plurality of control logics 14 and 15.
  • the control circuit 13 receives operation signals input from the handy terminal 20 and detection signals from various sensors via the connection end 11, executes various arithmetic processes, generates control signals, and generates the control signals as wind power. It is sent to each device of the power generation device 1.
  • the control circuit 13 is configured by hardware including a CPU, RAM, ROM, storage device, and the like (not shown), and the functions of the control logics 14 and 15 are preferably realized by these hardware.
  • the control logics 14 and 15 are shown to be realized by software, but may be configured by hardware logic (logic circuit).
  • the input / output interface 12 receives signals from the handy terminal 20, various sensors, various equipment and the like, passes them to the control circuits 13, and transmits control signals generated by the control circuit 13 to the respective devices.
  • the connection end 11 may be referred to as an input / output interface 12.
  • the control logics 14 and 15 have operation conditions set by the operation signals a1 and a2 input from the handy terminal 20, and generate control signals b1 and b2 by performing arithmetic processing using the control logic under these operation conditions.
  • the operation signals a1 and a2 are a selection signal for selectively enabling the control logic and a numerical signal for setting a condition of the control logic. When this operation signal is input to the control circuit 13, the control logic Is set to valid / invalid or a numerical condition is input to the control logic, and control signals b1 and b2 are generated by the control logic under these operating conditions.
  • control logic includes at least a rotor turning control logic 14 for controlling the pitch driving device 6.
  • the rotor turning control logic 14 performs control to turn the rotor blades of the wind power generator 1 to a rotor blade pitch control state (hereinafter referred to as a rotor turning state) in which the rotor blades are rotated at a low speed while correcting the pitch angle in accordance with the rotational speed. Is the logic.
  • the rotor turning control is performed as follows, for example. As shown in FIG. 8, the pitch angle of the rotor blade correlates with the rotational speed. Therefore, the rotational speed of the rotor blade (or the rotary shaft or the rotor head connected thereto) is detected, the deviation between the detected rotational speed value and the target rotational speed value is calculated, and the rotational speed is calculated based on this deviation. Driving at low speed while correcting the pitch angle by performing PI control so as to approach the target value. The pitch angle can be corrected by the pitch driving device 6 shown in FIG.
  • the control logic preferably includes an emergency solenoid valve control logic 15 that controls the emergency solenoid valve 9.
  • the wind turbine generator 1 has a main hydraulic line for hydraulically driving main components of the wind turbine generator such as a blade pitch, a spindle brake, a yaw brake, etc., and is disposed on the main hydraulic line.
  • the solenoid valve controls the supply and discharge of hydraulic pressure to the equipment.
  • an emergency line is connected to the main hydraulic line, and an emergency solenoid valve 9 is arranged on the emergency line.
  • the emergency solenoid valve 9 is energized (closed) so that hydraulic oil flows through the main hydraulic line, and each device is driven and controlled.
  • the emergency solenoid valve 9 non-excited (open) so hydraulic oil is released from the main hydraulic line, and the wind power generator 1 is stopped.
  • the control circuit 13 may have a plurality of control logics as described above, and it is preferable that the combination of control logics is common among the plurality of wind power generators 1 installed in the same site. As described above, the control circuit 13 of the wind turbine generator 1 has a common control logic that can correspond to the other wind turbine generators 1 in the same site, so that the configuration of the control circuit 13 can be standardized and the cost can be reduced. Reduction can be achieved.
  • the configuration of the handy terminal 20 will be described.
  • the handy terminal 20 mainly includes a connection unit 21, an operation end group 22, and a display unit 24.
  • a panel control unit 28, an operation button control unit 29, and a screen display control unit 30 may be included.
  • This handy terminal 20 selectively switches between the operation mode and the maintenance mode of the wind turbine generator 1 and performs a predetermined control operation in each corresponding mode.
  • the display unit 24 displays the operation state of the operation end, and a liquid crystal display or the like is used.
  • the operation end group 22 generates an operation signal that selectively enables the control logic in the control circuit 13 incorporated in the wind turbine generator 1.
  • the operation end group 22 may be a keyboard or the like provided separately from the display unit 24, but is preferably a touch panel 23 that can be touched on the upper surface of the display unit 24. Note that a general method (for example, a resistance film method) can be used as the operation method of the touch panel 23 used here.
  • the operation end group 22 includes a mode selection button 25 for selectively enabling the maintenance mode and the operation mode of the control circuit 13, and the rotor blade 5 of the wind turbine generator 1 when the maintenance mode is selected by the mode selection button 25.
  • the operation right selection button 27 for selecting a control circuit to which an operation right is to be given from among the plurality of control circuits 13.
  • These operation buttons are preferably displayed on the display unit 24 by the touch panel 23.
  • the operation end group 22 of the handy terminal 20 has the rotor turning button 26, so that the rotor 5 (or the rotating shaft) is rotated at a predetermined speed by an operation from the handy terminal 20 during maintenance of the wind turbine generator 1. Therefore, the efficiency of maintenance work such as lubrication can be improved.
  • the panel control unit 28 is provided when the operation end is the touch panel 23 displayed on the display unit 24.
  • the panel control unit 28 causes a target operation button to appear on the touch panel 23, and detects the pressing of the operation button to operate the panel control unit 28. Generate a signal.
  • the panel control unit 28 is preferably configured so that the rotor turning button 26 appears on the display unit 24 when the maintenance mode is selected, so that the wind turbine generator 1 is in the rotor turning state except in the maintenance mode. Therefore, the safety of maintenance work can be improved.
  • the operation button control unit 29 mainly performs control of appearance of the operation buttons of the operation end group 22 on the display unit 24 or control of validity / invalidity.
  • the operation button control unit 29 allows the operation button to appear on the display unit 24 according to the work content, and enables / disables the operation button to be controlled, so that the operation performance of the handy terminal 20 can be improved.
  • the operation button control unit 29 performs display control and valid / invalid control of the operation buttons as necessary, thereby performing two controls. It is possible to prevent the operation signal from the circuit from being mixed and the behavior of the maintenance control to become unstable and the safety of the maintenance work to be lowered.
  • the operation button control unit 29 preferably has a function of causing an operation right selection button 27 for giving an operation right to any one of the control circuits 13 when there are a plurality of control circuits 13.
  • the operation right sets whether the operation input from the operation button is valid or invalid.
  • the operation right is accepted from the handy terminal 20 connected to the control circuit 13 to which the operation right is given, but the operation right is given.
  • An operation is not accepted from the handy terminal 20 connected to the control circuit 13 that is not present.
  • an operation button that restricts whether the operation is valid or invalid depending on the operation right may be set in advance.
  • the ON operation of the rotor turning button 26 is in accordance with the operation right. As described above, only the control circuit 13 on which the operation right is selected enables the ON operation of the rotor turning button 26, and the ON operation of the control circuit 13 on which the operation right is not selected becomes invalid, thereby performing maintenance work. Can be further improved.
  • the operation button control unit 29 has a function that does not allow the operation of other operation buttons after the turning operation of the rotor turning button 26, thereby preventing other operations from being executed during the rotor turning control. It is possible to increase safety.
  • the sequence of the wind power generator 1 and the handy terminal 20 will be described with reference to FIG.
  • the connection unit 21 when the connection unit 21 is connected to the connection end 11 of the wind turbine generator 1 and the maintenance mode is selected with the mode selection button 25, the mode is shifted to the maintenance mode.
  • the wind turbine generator 1 is set to the maintenance mode when it receives the maintenance mode selection signal from the handy terminal 20.
  • control is performed so that at least the rotor blades 5 of the wind turbine generator 1 are in the maintenance mode control state, which is a feathering (rotation stopped) state.
  • the control circuit 13 receives the rotor turning ON operation signal and controls the rotor blades 5 of the wind power generator 1 to be in the rotor turning state.
  • the rotor blade 5 is maintained in the rotor turning state, it is preferable to perform maintenance work such as lubrication.
  • the control circuit 13 included in the wind turbine generator 1 has a control logic for switching between the maintenance mode control state in which the rotor blades 5 are put in the feathering state and the rotor turning state in which the rotor blades are rotor-turned, and the handy terminal
  • the maintenance mode control state in which the rotor blades 5 are put in the feathering state
  • the rotor turning state in which the rotor blades are rotor-turned
  • the handy terminal By adopting a configuration in which these states can be switched based on an operation signal from 20, it is possible to easily change the state of the rotor blade 5 using the handy terminal 20 in accordance with the maintenance work, and the work efficiency is improved. I can plan.
  • the control circuit 13 resets the maintenance mode according to the operation switching signal.
  • the maintenance mode when the operation switching signal is received by the handy terminal 20 or the external remote control terminal (for example, the management device 56 or the remote monitoring device 57 in FIG. 1), only the yaw control state of the nacelle 3 is maintained. It is preferable to reset other maintenance mode control states. As described above, when the operation switching signal is received, the maintenance mode is reset, so that the wind turbine generator 1 after the operation switching can be normally operated.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the handy terminal
  • FIG. 6 is a view showing an example of the initial screen of the handy terminal
  • FIG. 7 is a view showing an example of the rotating setting screen of the handy terminal.
  • the wind turbine generator 1 has two control circuits, that is, a tower-side control circuit 13A installed in the lower part of the tower and a nacelle-side control circuit 13B housed in the nacelle will be described. Yes.
  • an initial screen is displayed on the display part 24 (S2).
  • An example of the initial screen is shown in FIG.
  • the initial screen 100 displays an operation right selection button 101 for setting an operation right, and a mode selection button 104 for switching between the maintenance mode and the operation mode.
  • the operation right selection button 101 has a tower (side control circuit) button 102 and a nacelle (side control circuit) button 103, and selects the control circuit 13 by pressing the button on the side to which the handy terminal 20 is connected. (S3).
  • the following steps are operations of the handy terminal 20 for the control circuit 13 on the selected side.
  • the mode is then selected by the mode selection button 104 (S6).
  • the mode selection button 104 has a maintenance mode button 105 and a driving operation mode button 106.
  • the driving operation mode button 106 is pressed, the mode selection button 104 shifts to the driving operation mode (S7), and the maintenance mode button 105 is pressed.
  • the operation mode is shifted to the maintenance mode (S8).
  • the details of the operation mode are omitted.
  • the rotor turning setting screen After entering the maintenance mode, the rotor turning setting screen is displayed. An example of the rotor turning setting screen is shown in FIG. On the rotor turning setting screen 110, an emergency solenoid valve button 111 and a rotor turning button 112 are displayed (S9).
  • the emergency solenoid valve 111 is pressed first to close the emergency solenoid valve 9.
  • the rotor turning button 112 is pressed (S10), a rotor turning ON operation signal is transmitted to the control circuit 13 (S11).
  • the control circuit 13 controls the pitch driving device 6 based on the rotor turning control logic to perform automatic rotor turning.
  • the configuration is such that the rotor blades of the wind turbine generator 1 are shifted to the rotor turning state.
  • the efficiency of maintenance work such as this can be improved.

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Abstract

給脂等のように回転軸を回転させながら行なうメンテナンスを実施するにあたり、安全性向上且つ作業の効率化が図れる風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置を提供する。風力発電装置1に設けられた接続端11に接続される接続部21と、前記風力発電装置1内に組み込まれた制御回路13内の制御ロジックを選択的に有効とする操作信号を生成する操作ボタンを有する操作端群22と、前記操作端の操作状態を表示する表示部24とを備えた風力発電装置用ハンディ端末20であって、前記操作端群22に、前記風力発電装置1の保守モードと運転操作モードとを選択的に有効とするモード選択ボタン25と、該モード選択ボタンによる保守モード選択時に、前記風力発電装置側の回転翼を、回転数に対応したピッチ角度でピッチを補正しながら低速で回転させる回転翼ピッチ制御状態に移行させるロータターニングボタン26と、を備えた構成とする。

Description

風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置
 本発明は、風力発電装置の運転操作モードと保守モードとを選択的に切り替えて、対応するそれぞれのモードで所定の制御動作を行なわしめる風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置に係り、特に、地上若しくは水上に立設させたタワーと、該タワーにヨー制御可能に支持されたナセルと、該ナセルに翼ピッチ制御可能に取り付けられた複数の回転翼とを備えた風力発電装置の、前記タワー下部及びナセルにそれぞれ設けられた接続端に接続されて、風力発電装置の運転若しくは保守制御のための操作信号を生成する風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置に関する。
 近年、地球環境の保全の観点から、再生可能エネルギーの一つである風力を利用した風力発電装置の普及が進んでいる。
 風力発電装置のうち大型の装置は、回転翼が取り付けられたロータヘッドと、ドライブトレイン及び発電機を収納するナセルと、ナセルを支持するタワーとで構成されている。ドライブトレインは、ロータヘッド側から発電機側にトルクを伝達するためのものであり、通常は増速機が組み込まれており、ロータヘッドの回転を増速して発電機に入力するようにした、いわゆるナセル型風力発電装置が多く用いられており、かかる風力発電装置は風力の有効利用及び商用系統への電力の安定供給を図るために、前記ナセル型風力発電装置を所定地域に複数配置したウインドファームを構成している。例えば複数のウインドファームを保守管理する技術は、特開2009-287453号公報(特許文献1)に開示されている。
 ところで、風力発電装置のメンテナンス時において、回転軸(又はこれに連結されたロータヘッド)を回転させることが必要となる場合がある。
 例えば、風力発電装置の主軸受の給脂作業は、軸受全体にグリースを均一に供給しなければならないため、回転軸をゆっくりと回転させながら行う必要があるし、回転翼の脱着作業は、回転翼が水平になる位置までロータヘッドを回転させてから行う必要がある。また、メンテナンス時には、安全上の理由から回転軸が回転しないようにロックピンで固定することがあり、この場合もロックピンを挿入可能な位置まで回転軸を回転させる必要がある。
 このように風力発電装置の回転軸を回転させるには、簡便な手法として、増速機の後段において回転軸に取り付けられたブレーキディスクを手で掴んで回したり、あるいは手動でピッチ角を変更させ回転翼が受ける風の力を利用して回転軸を回すことが挙げられる。
特開2009-287453号公報
 しかしながら、これらの手法では、回転軸を所定位置まで高精度に回転させることが困難であった。また、より安全に作業を行いうる手法が求められていた。
 さらに従来は、制御装置による風力発電装置の保守操作と、回転軸の回転操作とが分離していたため、それぞれを別々に操作する必要があり、作業効率が低いという問題もあった。特許文献1の技術は、それぞれの風力発電装置と通信可能なネットワークを介して各ウインドファームにおける風力発電設備の稼働状態に関する情報を取得するもので、ウインドファーム内の個々の風力発電装置を個別に制御するものではない。
 したがって、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、給脂等のように回転軸を回転させながら行なうメンテナンスを実施するにあたり、安全性向上且つ作業の効率化が図れる風力発電装置用ハンディ端末及び風力発電装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る風力発電装置の保守管理用ハンディ端末は、風力発電装置に設けられた接続端に接続される接続部と、前記風力発電装置内に組み込まれた制御回路内の制御ロジックを選択的に有効とする操作信号を生成する操作ボタンを有する操作端群と、前記操作端の操作状態を表示する表示部とを備えた風力発電装置用ハンディ端末であって、前記操作端群に、前記風力発電装置の保守モードと運転操作モードとを選択的に有効とするモード選択ボタンと、該モード選択ボタンによる保守モード選択時に、前記風力発電装置側の回転翼を、回転数に対応したピッチ角度でピッチを補正しながら低速で回転させる回転翼ピッチ制御状態(以下ロータターニング状態という)に移行させるロータターニングボタンと、を備えたことを特徴とする。
 本発明によれば、ハンディ端末の操作端群が、風力発電装置の回転翼を低速で回転するロータターニング状態に移行させるロータターニングボタンを有することにより、風力発電装置のメンテナンス時に、ハンディ端末からの操作により回転翼(又は回転軸)を所定速度で回転させた状態とすることができ、給脂等のメンテナンス作業の効率化が図れる。
 また、前記操作端群は、前記表示部に表示されたタッチパネルである上記風力発電装置用ハンディ端末において、前記タッチパネル上に目的とする操作ボタンを現出させるパネル制御部を備え、前記モード選択ボタンにより保守モードを選択した際に、前記パネル制御部により前記ロータターニングボタンが前記表示部に現出するように構成することが好ましい。
 このように、パネル制御部によりタッチパネル上に目的とする操作ボタンを現出させることにより、選択画面と操作ボタンとを画面上に同一表示可能で、かつスイッチング操作可能となり、視覚的に操作しやすくなる。また、保守モードが選択された際にロータターニングボタンが表示部に現出するように構成したため、保守モード以外では風力発電装置がロータターニング状態とならず、メンテナンス作業の安全性を高めることができる。
 また、前記ハンディ端末は、その接続部が、地上若しくは水上に立設させたタワーに支持されたナセル、およびそのナセルに翼ピッチ制御可能に取り付けられた複数の回転翼を備えた風力発電装置の前記タワー下部及びナセルにそれぞれ設けられた接続端に接続されるハンディ端末であり、さらに該ハンディ端末は、前記操作信号を生成する操作ボタンの前記表示部への現出制御若しくは有効無効の制御を行う操作ボタン制御部を備えていることが好ましい。
 このように、風力発電装置の接続端がタワー下部とナセルに設けられている場合、ハンディ端末の接続部をいずれの接続端にも接続可能とすることで、作業に応じて接続端を選択することができ作業効率が向上する。また、操作ボタンの表示部への現出制御若しくは有効無効の制御を行う操作ボタン制御部を備えていることにより、作業内容に応じて操作ボタンを表示部に現出させたり、操作ボタンの有効・無効を制御可能となり、ハンディ端末の操作性能を向上させることができる。
 さらに、前記操作ボタン制御部は、前記ナセル側の接続端に連結した制御回路と前記タワー側の接続端に連結した制御回路とのうちいずれかを選択する操作権利選択ボタンを現出する制御部であり、前記操作権利選択ボタンの押下により操作権利が付与された制御回路側の接続端に前記ハンディ端末の接続部が接続されたときに前記ロータターニングボタンのON操作を有効とし、前記操作権利が付与されていない制御回路側の接続端に前記接続部が接続されたときに前記ON操作を無効とすることが好ましい。
 このように、操作権利を選択した側の制御回路のみロータターニングボタンのON操作を有効とし、操作権利を選択されていない側の制御回路のON操作を無効とすることで、2つの制御回路からの操作信号が混在して保守制御の挙動が不安定となったり、メンテナンス作業の安全性が低下することを防止できる。
 さらにまた、前記操作ボタン制御部は、前記ロータターニングボタンのON操作後、他の操作ボタンの操作を許容しない制御部であることが好ましく、これによりロータターニング実行中に他の操作が実行されないようにし、安全性を高めることが可能である。
 また、本発明に係る風力発電装置は、地上若しくは水上に立設させたタワーに支持されたナセル、およびそのナセルに翼ピッチ制御可能に取り付けられた複数の回転翼を備えた風力発電装置において、上記ハンディ端末の接続部が接続可能に構成され、ナセル若しくはタワーに設けた接続端と、該ハンディ端末のモード選択ボタンの保守モード選択信号を受けて、少なくとも前記回転翼をフェザリング(回転停止)状態に置く保守モード制御と、該保守モード制御状態より前記ロータターニングボタンON操作信号に基づいて回転翼をロータターニングさせるロータターニング状態に切り替える制御回路とを備えたことを特徴とする。
 本発明によれば、風力発電装置が有する制御回路が、回転翼をフェザリング状態に置く保守モード制御状態と、回転翼をロータターニングさせるロータターニング状態とを切り替える制御ロジックを有し、ハンディ端末からのロータターニングボタンのON操作信号に基づきこれらの状態が切り替えられる構成としているため、メンテナンス作業に応じてハンディ端末より簡単に回転翼の状態を変更することが可能で、作業の効率化が図れる。
 さらに、前記制御回路は、前記ハンディ端末の接続部がナセル側に設けられた接続端に接続されたときに、前記ハンディ端末からのロータターニングボタンのON操作信号を有効とさせる制御回路であることが好ましい。
 これにより、2つの制御回路からの操作信号が混在してしまい保守制御の挙動が不安定となることを防止する。また、風力発電装置の回転翼をロータターニング状態にするときは、一般に、主軸受の給脂作業時や回転翼の脱着作業準備時、あるいはロックピンの挿入時等のように、主にナセル近傍で作業が行われる。したがって、ナセル側の接続端にハンディ端末が接続されたときにロータターニングボタンのON操作信号を有効とさせることにより、作業効率の向上及び安全性の向上が可能となる。
 また、前記制御回路は、前記ロータターニングボタンのON操作信号を有効とさせた後、他の操作ボタンの操作を許容させない制御回路であることが好ましく、これによりロータターニング状態のときに他の操作が実行されないようにし、安全性を高めることが可能である。
 さらにまた、前記制御回路は、前記ハンディ端末若しくは外部遠隔操作端からの保守モードへの運転切り替え信号を受けて、前記ナセルのヨー制御状態のみ維持し、他の保守モード制御状態をリセットさせる制御回路であることが好ましい。
 このように、運転切り替え信号を受けた際に、他の保守モード制御状態をリセットさせることにより、運転切り替え後の風力発電装置の運転を正常に行なうことが可能となる。
 以上記載のように本発明によれば、ハンディ端末の操作端群が、風力発電装置の回転翼を低速で回転するロータターニング状態に移行させるロータターニングボタンを有することにより、風力発電装置のメンテナンス時に、ハンディ端末からの操作により回転翼(又は回転軸)を所定速度で回転させた状態とすることができ、給脂等のメンテナンス作業の効率化が図れる。
 また、風力発電装置が有する制御回路が、回転翼をフェザリング状態に置く保守モード制御状態と、回転翼をロータターニングさせるロータターニング状態とを切り替える制御ロジックを有し、ハンディ端末からのロータターニングボタンのON操作信号に基づきこれらの状態が切り替えられる構成としているため、メンテナンス作業に応じてハンディ端末より簡単に回転翼の状態を変更することが可能で、作業の効率化が図れる。。
本実施形態に係る風力発電サイトの概略図である。 本実施形態に係る風力発電装置の構成例を示す図である。 本実施形態に係るハンディ端末と風力発電装置のブロック図である。 ハンディ端末と風力発電装置の処理を示すシーケンス図である ハンディ端末の動作を示すフローチャートである。 ハンディ端末の初期画面の一例を示す図である。 ハンディ端末のロータターニング設定画面の一例を示す図である。 回転翼の回転数とピッチ角度の関係を示すグラフである。
 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
 まず最初に、図1を参照して、複数の風力発電装置を有する風力発電サイトの概略を説明する。
 風力発電サイト10は、複数の風力発電装置1を有しており、これらの風力発電装置1で風力をエネルギとして発電する。風力発電装置1で発電された電力は、昇圧変圧器51、系統連系盤52を介して電力系統53に送電される。
 複数の風力発電装置1にはそれぞれ、少なくとも一の制御回路13が搭載されている。制御回路13は、同一サイト内の他の風力発電装置1の運転若しくは保守制御を行なう制御ロジックを有している。さらに、制御回路13が有する制御ロジックは、他の風力発電装置と共通の制御ロジックであることが好ましい。また、制御回路13は接続端11に連結しており、この接続端11を介してハンディ端末20からの各種操作信号が制御回路13内に入力されるようになっている。
 さらに風力発電サイト10は、以下の通信管理システムを備えていても良い。
 この通信管理システムは、複数の風力発電装置1を遠隔制御・監視するもので、現地に設けられた管理装置56と、管理装置56に通信回線を介して接続される遠隔監視装置57とを有する。管理装置56は、通信ケーブルを介してハブ55に接続されており、ハブ55には複数の制御回路13から延出された制御線が集結されている。管理装置56、遠隔監視装置57はいずれも、CPU、ROM、RAM、メモリ、通信部インタフェース等を有するコンピュータで構成され、主に風力発電装置1の運転状態の監視を行なう。
 ここで、風力発電装置1の具体的構成を説明する。図2は本実施形態に係る風力発電装置の構成例を示す図である。
 風力発電装置1は、地上若しくは水上の基礎上に立設されたタワー2と、タワー2の上端に設置されたナセル3と、ナセル3に取り付けられたロータヘッド4と、ロータヘッド4に取り付けられた複数枚の回転翼5と、回転翼5をピッチ駆動させるピッチ駆動装置6とを有している。
 タワー2は、基礎から上方に延びる柱状であり、例えば、一本の柱状部材で構成してもよいし、複数のユニットを上下方向に連結して柱状に構成してもよい。タワー2が複数のユニットから構成されている場合には、最上部に設けられたユニットの上にナセル3が設置される。
 ナセル3は、ロータヘッド4を支持するとともに、その内部にドライブトレイン7や発電機8を収納している。
 ドライブトレイン7は、ロータヘッド4に連結された主軸71と、主軸71に連結された増速機72と、増速機72を発電機8に連結するカップリング73とを有する。
 主軸71は、回転翼5およびロータヘッド4とともに回転するようにロータヘッド4に連結されるとともに、主軸受によって回転可能にケーシング側に固定されている。
 増速機72は、主軸71とカップリング73との間に配置され、主軸71を介してロータヘッド4側から入力された回転を増速して、カップリング73に出力するようになっている。増速機72は、特に限定されないが、例えば、遊星増速機構および平歯車増速機構(いずれも不図示)を組み合わせたものを用いることができる。
 ピッチ駆動装置6は、回転翼5を軸線(図中、一点鎖線)周りに回転させて回転翼5のピッチ角を変更する。
 さらに、風力発電装置1は、これを運転制御する制御回路13(13A、13B)を備えている。
 制御回路13は、タワー2に設置されたタワー側制御回路13Aと、ナセル3内に収容されたナセル側制御回路13Bとを有し、両制御回路13A、13Bは電気的に接続されている。
 図3は、本実施形態に係る風力発電装置とハンディ端末のブロック図である。
 風力発電装置1の接続端11及びハンディ端末20の接続部21は、複数の風力発電装置1において標準化されており、ハンディ端末20はいずれの風力発電装置1にも接続可能となっている。
 なお、ハンディ端末20の接続部21は、風力発電装置1の接続端11に対して直接接続されてもよいし、伝送ケーブルを介して接続されてもよい。このような接続方法によってハンディ端末20から風力発電装置1にデータ伝送される構成とすることにより、データ転送容量が大きくなり、複数の制御ロジックの操作信号を短時間で伝送することが可能となる。
 風力発電装置1の構成を説明する。
 風力発電装置1は、主として、接続端11と、入出力インタフェース12と、複数の制御ロジック14、15を有する制御回路13とを備える。
 制御回路13は、接続端11を介して、ハンディ端末20より入力された操作信号や各種センサ類からの検出信号を受け取り、各種演算処理を実行して制御信号を生成し、この制御信号を風力発電装置1の各機器に送る。
 この制御回路13は、不図示のCPU、RAM、ROM、記憶装置等を含むハードウェアで構成され、これらのハードウェアにより各制御ロジック14、15の機能が実現されることが好ましい。なお、ここでは一例として、各制御ロジック14、15はソフトウェアによって実現される場合を示しているが、ハードウェアロジック(ロジック回路)によって構成してもよいことは勿論である。
 入出力インタフェース12は、ハンディ端末20や各種センサ類や各種設備機器等から信号を受け取り、各制御回路13に渡すとともに、制御回路13で生成した制御信号を各機器に伝送する。なお、前記接続端11を含んで入出力インタフェース12と呼んでもよい。
 制御ロジック14、15は、ハンディ端末20より入力された操作信号a1、a2により動作条件が設定され、この動作条件の下で制御ロジックにより演算処理して制御信号b1、b2を生成する。
 操作信号a1、a2は、制御ロジックを選択的に有効にするための選択信号や、制御ロジックの条件設定を行なう数値信号であり、この操作信号が制御回路13に入力されることにより、制御ロジックの有効・無効が設定されたり、制御ロジックに数値条件が入力されたりし、これらの動作条件下で制御ロジックにより制御信号b1、b2が生成される。
 本実施形態では、制御ロジックは、少なくともピッチ駆動装置6を制御するロータターニング制御ロジック14を含む。ロータターニング制御ロジック14は、風力発電装置1の回転翼を、回転数に対応させてピッチ角度を補正しながら低速で回転させる回転翼ピッチ制御状態(以下ロータターニング状態という)にする制御を行うためのロジックである。
 ロータターニング制御は、例えば以下のように実施する。
 図8に示すように、回転翼のピッチ角度は回転数と相関している。したがって、回転翼(又は回転軸あるいはこれに連結されたロータヘッド)の回転数を検出し、回転数の検出値と回転数の目標値との偏差を算出し、この偏差に基づいて回転数が目標値に近づくようにPI制御することによりピッチ角を補正しながら低速回転で運転する。なお、ピッチ角の補正は、図2に示すピッチ駆動装置6により行うことができる。
 さらに制御ロジックは、危急電磁弁9を制御する危急電磁弁制御ロジック15を含むことが好ましい。
 一般に、風力発電装置1は、翼ピッチ、主軸ブレーキ、ヨーブレーキ等のような風力発電装置の主構成機器を油圧で駆動するための主油圧ラインを有しており、主油圧ライン上に配置された電磁弁により機器への油圧の給排を制御している。さらに、この主油圧ラインには危急ラインが接続され、危急ライン上に危急電磁弁9が配置されている。この危急電磁弁9は励磁(閉)することにより主油圧ラインに作動油が通流する状態となり、各機器が駆動制御される。一方、危急電磁弁9を無励磁(開)にすることにより主油圧ラインから作動油を逃がし、風力発電装置1が停止される。
 制御回路13は上記したような制御ロジックを複数有していてもよく、同一サイト内に設置された複数の風力発電装置1において、制御ロジックの組み合わせは共通であることが好ましい。このように、風力発電装置1の制御回路13が、同一サイト内の他の風力発電装置1に対応可能な共通の制御ロジックを有することにより、制御回路13の構成を標準化することができ、コスト低減が図れる。
 ハンディ端末20構成を説明する。
 ハンディ端末20は、主として、接続部21と、操作端群22と、表示部24とを有する。さらにこれに加えて、パネル制御部28と、操作ボタン制御部29と、画面表示制御部30とを有していてもよい。
 このハンディ端末20は、風力発電装置1の運転操作モードと保守モードとを選択的に切り替えて、対応するそれぞれのモードで所定の制御動作を行なわしめるものである。
 表示部24は、操作端の操作状態を表示するもので、液晶ディスプレイ等が用いられる。
 操作端群22は、風力発電装置1内に組み込まれた制御回路13内の制御ロジックを選択的に有効とする操作信号を生成する。この操作端群22は、表示部24とは別に設けたキーボード等であってもよいが、好ましくは、表示部24の上面に接触操作可能なタッチパネル23とする。なお、ここで用いるタッチパネル23の動作方式は一般的な方式(例えば、抵抗膜方式)を用いることができる。
 また、操作端群22は、制御回路13の保守モードと運転操作モードとを選択的に有効とするモード選択ボタン25と、モード選択ボタン25による保守モード選択時に、風力発電装置1の回転翼5をロータターニング状態に移行させるロータターニングボタン26と、複数の制御回路13のうち操作権利を付与する制御回路を選択する操作権利選択ボタン27とを有する。これらの操作ボタンは、タッチパネル23により表示部24に表示させることが好ましい。
 このように、ハンディ端末20の操作端群22がロータターニングボタン26を有することにより、風力発電装置1のメンテナンス時に、ハンディ端末20からの操作により回転翼5(又は回転軸)を所定速度で回転させた状態とすることができ、給脂等のメンテナンス作業の効率化が図れる。
 パネル制御部28は、操作端が表示部24に表示されたタッチパネル23である場合に設けられ、タッチパネル23上に目的とする操作ボタンを現出させるとともに、この操作ボタンの押圧を検出して操作信号を生成する。このように、パネル制御部28によってタッチパネル23上に目的とする操作ボタンを現出させることにより、選択画面と操作ボタンとを画面上に同一表示可能で、かつスイッチング操作可能となり、視覚的に操作しやすくなる。また、パネル制御部28は、保守モードが選択された際にロータターニングボタン26が表示部24に現出するように構成することが好ましく、これにより保守モード以外では風力発電装置1がロータターニング状態とならず、メンテナンス作業の安全性を高めることができる。
 操作ボタン制御部29は、主に、操作端群22が有する操作ボタンの表示部24への現出制御若しくは有効・無効の制御を行う。この操作ボタン制御部29により、作業内容に応じて操作ボタンを表示部24に現出させたり、操作ボタンの有効・無効を制御可能となり、ハンディ端末20の操作性能を向上させることができる。特に、一つの風力発電装置1が複数の制御回路13A、13Bを有する場合において、操作ボタン制御部29によって、必要に応じて操作ボタンの表示制御、有効・無効制御を行うことにより、2つの制御回路からの操作信号が混在してしまい保守制御の挙動が不安定となったり、メンテナンス作業の安全性が低下することを防止できる。
 さらに、操作ボタン制御部29は、制御回路13が複数存在する場合に、いずれかの制御回路13に操作権利を付与するための操作権利選択ボタン27を現出させる機能を有することが好ましい。操作権利とは、操作ボタンから入力された操作の有効、無効を設定するもので、操作権利が与えられた制御回路13に接続されたハンディ端末20からは操作を受け付けるが、操作権利が与えられない制御回路13に接続されたハンディ端末20からは操作が受け付けられない。このとき、操作権利により操作の有効、無効の制約がかけられる操作ボタンを予め設定するようにしてもよいが、特にロータターニングボタン26のON操作は、操作権利に従うものとする。
 このように、操作権利を選択した側の制御回路13のみロータターニングボタン26のON操作を有効とし、操作権利を選択されていない側の制御回路13のON操作を無効とすることで、メンテナンス作業の安全性をより一層高めることができる。
 さらにまた、操作ボタン制御部29は、ロータターニングボタン26のON操作後、他の操作ボタンの操作を許容しない機能を有することが好ましく、これによりロータターニング制御中に他の操作が実行されないようにし、安全性を高めることが可能である。
 次に、図4を参照して、風力発電装置1とハンディ端末20のシーケンスを説明する。
 ハンディ端末20では、接続部21が風力発電装置1の接続端11に接続され、モード選択ボタン25で保守モードが選択されたら保守モードに移行する。
 風力発電装置1は、ハンディ端末20からの保守モード選択信号を受け取った時点で保守モードに設定される。保守モードでは、少なくとも風力発電装置1の回転翼5が、フェザリング(回転停止)状態である保守モード制御状態となるように制御する。
 さらに、ハンディ端末20でロータターニングボタン26がONに操作されたら、制御回路13はロータターニングのON操作信号を受け取り、風力発電装置1の回転翼5がロータターニング状態となるように制御する。回転翼5がロータターニング状態に維持されているとき、給脂等のメンテナンス作業を行うことが好ましい。
 このように、風力発電装置1が有する制御回路13が、回転翼5をフェザリング状態に置く保守モード制御状態と、回転翼をロータターニングさせるロータターニング状態とを切り替える制御ロジックを有し、ハンディ端末20からの操作信号に基づきこれらの状態が切り替えられる構成とすることにより、メンテナンス作業に応じてハンディ端末20を用いて簡単に回転翼5の状態を変更することが可能で、作業の効率化が図れる。
 メンテナンス作業が終了して、ハンディ端末20のモード選択ボタン25により運転操作モードへの運転切り替え信号が入力されたら、制御回路13は運転切り替え信号に応じて保守モードをリセットする。
 なお、保守モード時に、ハンディ端末20若しくは外部遠隔操作端(例えば、図1の管理装置56や遠隔監視装置57等)によって運転切り替え信号を受けた際に、ナセル3のヨー制御状態のみ維持し、他の保守モード制御状態をリセットすることが好ましい。このように、運転切り替え信号を受けた際に、保守モードをリセットすることにより、運転切り替え後の風力発電装置1の運転を正常に行なうことが可能となる。
 図5乃至図7を参照して、ハンディ端末20の具体的な動作を説明する。図5はハンディ端末の動作を示すフローチャートで、図6はハンディ端末の初期画面の一例を示す図で、図7はハンディ端末のロータターニング設定画面の一例を示す図である。
 なお、このフローチャートでは一例として、風力発電装置1が、タワー下部に設置されたタワー側制御回路13Aと、ナセル内に収容されたナセル側制御回路13Bの2つの制御回路を有する場合につき説明している。
 まず、ハンディ端末20の接続部21が風力発電装置1の接続端11に接続され(S1)、ハンディ端末20の電源が起動されたら、表示部24に初期画面を表示する(S2)。初期画面の一例を図6に示す。初期画面100には、操作権利を設定するための操作権利選択ボタン101と、保守モードと運転操作モードとを切り替えるためのモード選択ボタン104とが表示されている。
 操作権利選択ボタン101は、タワー(側制御回路)ボタン102とナセル(側制御回路)ボタン103とを有しており、自ハンディ端末20を接続した側のボタンを押下して制御回路13を選択する(S3)。
 ナセルボタン103が押下された場合にはナセル側制御回路13Bに操作権利が付与され、ナセル側制御回路13Bに接続されたハンディ端末20からの操作信号を受け付ける状態となる(S4)。このとき、タワー側制御回路13Aに接続されたハンディ端末20からの操作信号(特にロータターニングボタンのON操作信号)は受け付けないようになっている。
 一方、タワーボタン102が押下された場合にはタワー側制御回路13Aに操作権利が付与され、タワー側制御回路13Aに接続されたハンディ端末20からの操作信号を受け付ける状態となる(S5)。このとき、ナセル側制御回路13Bに接続されたハンディ端末20からの操作信号(特にロータターニングボタンのON操作信号)は受け付けないようになっている。
 以下のステップは、いずれか選択された側の制御回路13に対するハンディ端末20の動作である。
 制御回路13の操作権利が選択されたら、次いでモード選択ボタン104でモードを選択する(S6)。モード選択ボタン104は、保守モードボタン105と運転操作モードボタン106とを有しており、運転操作モードボタン106を押下することにより運転操作モードに移行し(S7)、保守モードボタン105を押下することにより保守モードに移行する(S8)。運転操作モードの内容は省略する。
 保守モードに移行したら、ロータターニング設定画面が表示される。ロータターニング設定画面の一例を図7に示す。ロータターニング設定画面110には、危急電磁弁ボタン111とロータターニングボタン112とが表示されている(S9)。
 安全対策として、保守モードでは危急電磁弁9を開にして各機器が駆動しないように設定している場合は、先に危急電磁弁ボタン111を押下して危急電磁弁9を閉にしておく。
 そして、ロータターニングボタン112が押下されたら(S10)、ロータターニングON操作信号を制御回路13に伝送する(S11)。
 制御回路13は、このロータターニングON操作信号を受け取ったら、ロータターニング制御ロジックに基づいてピッチ駆動装置6を制御して自動ロータターニングを実施する。
 このように、保守モード時に、タッチパネル等の操作端22から入力されるロータターニングのON操作信号に基づいて、風力発電装置1の回転翼をロータターニング状態に移行させる構成とすることにより、給脂等のメンテナンス作業の効率化が図れる。

Claims (9)

  1.  風力発電装置に設けられた接続端に接続される接続部と、前記風力発電装置内に組み込まれた制御回路内の制御ロジックを選択的に有効とする操作信号を生成する操作ボタンを有する操作端群と、前記操作端の操作状態を表示する表示部とを備えた風力発電装置用ハンディ端末であって、
     前記操作端群に、前記風力発電装置の保守モードと運転操作モードとを選択的に有効とするモード選択ボタンと、該モード選択ボタンによる保守モード選択時に、前記風力発電装置側の回転翼を、回転数に対応したピッチ角度でピッチを補正しながら低速で回転させる回転翼ピッチ制御状態(以下ロータターニング状態という)に移行させるロータターニングボタンと、を備えたことを特徴とする風力発電装置用ハンディ端末。
  2.  前記操作端群は、前記表示部に表示されたタッチパネルである請求項1記載の風力発電装置用ハンディ端末において、前記タッチパネル上に目的とする操作ボタンを現出させるパネル制御部を備え、前記モード選択ボタンにより保守モードを選択した際に、前記パネル制御部により前記ロータターニングボタンが前記表示部に現出するようにしたとことを特徴とする風力発電装置用ハンディ端末。
  3.  前記ハンディ端末は、その接続部が、地上若しくは水上に立設させたタワーに支持されたナセル、およびそのナセルに翼ピッチ制御可能に取り付けられた複数の回転翼を備えた風力発電装置の前記タワー下部及びナセルにそれぞれ設けられた接続端に接続されるハンディ端末であり、さらに該ハンディ端末は、前記操作信号を生成する操作ボタンの前記表示部への現出制御若しくは有効無効の制御を行う操作ボタン制御部を備えていることを特徴とする請求項2記載の風力発電装置用ハンディ端末。
  4.  前記操作ボタン制御部は、前記ナセル側の接続端に連結した制御回路と前記タワー側の接続端に連結した制御回路とのうちいずれかを選択する操作権利選択ボタンを現出する制御部であり、前記操作権利選択ボタンの押下により操作権利が付与された制御回路側の接続端に前記ハンディ端末の接続部が接続されたときに前記ロータターニングボタンのON操作を有効とし、前記操作権利が付与されていない制御回路側の接続端に前記接続部が接続されたときに前記ON操作を無効とすることを特徴とする請求項3記載の風力発電装置用ハンディ端末。
  5.  前記操作ボタン制御部は、前記ロータターニングボタンのON操作後、他の操作ボタンの操作を許容しない制御部であることを特徴とする請求項3記載の風力発電装置用ハンディ端末。
  6.  地上若しくは水上に立設させたタワーに支持されたナセル、およびそのナセルに翼ピッチ制御可能に取り付けられた複数の回転翼を備えた風力発電装置において、
     請求項1記載のハンディ端末の接続部が接続可能に構成され、ナセル若しくはタワー下部に設けられた接続端と、前記ハンディ端末のモード選択ボタンの保守モード選択信号を受けて、少なくとも前記回転翼をフェザリング(回転停止)状態に置く保守モード制御と、該保守モード制御状態より前記ロータターニングボタンのON操作信号に基づいて回転翼をロータターニングさせるロータターニング状態に切り替える制御回路とを備えたことを特徴とする風力発電装置。
  7.  前記制御回路は、前記ハンディ端末の接続部がナセル側に設けられた接続端に接続されたときに、前記ハンディ端末からのロータターニングボタンのON操作信号を有効とさせる制御回路であることを特徴とする請求項6記載の風力発電装置。
  8.  前記制御回路は、前記ロータターニングボタンのON操作信号を有効とさせた後、他の操作ボタンの操作を許容させない制御回路であることを特徴とする請求項6記載の風力発電装置。
  9.  前記制御回路は、前記ハンディ端末若しくは外部遠隔操作端からの保守モードへの運転切り替え信号を受けて、前記ナセルのヨー制御状態のみ維持し、他の保守モード制御状態をリセットさせる制御回路であることを特徴とする請求項6記載の風力発電装置。
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