WO2011101969A1

WO2011101969A1 - 風力発電装置用ハンディ端末

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Publication number: WO2011101969A1
Application number: PCT/JP2010/052441
Authority: WO
Inventors: 亨南; 英治入江
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-08-25
Also published as: KR20110116085A; JPWO2011101969A1; US20110204631A1; CN102753819B; AU2010201616A1; AU2010201616B2; EP2378114B1; CA2693752A1; BRPI1000025A2; JP5073053B2; US8269366B2; EP2378114A4; EP2378114A1; CN102753819A; KR101156245B1

Abstract

風力発電装置の特にナセル内の保守作業の簡素化と保守作業員の安全性を考慮した、風力発電装置用ハンディ端末の提供。風力発電装置のタワー下部及びナセルに夫々設けられた接続端に接続されて、発電装置内の各種制御を行う風力発電装置用ハンディ端末において、前記風力発電装置用ハンディ端末は、前記風力発電装置内の制御回路に組み込まれた各種制御機器の操作信号を生成する操作ボタンと、該操作ボタンの操作状態を表示する表示部と、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部を備え、前記操作ボタンの制御部は、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、前記保守モード時に、前記表示部上に表示された、対応保守操作画面に対応して翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御とこれらの制御を行う油回路上に設けた補機モータの少なくとも１を個別に制御する操作ボタンを現出させる制御部であることを特徴とする。

Description

風力発電装置用ハンディ端末

　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、対応する夫々のモードで所定の制御動作を行わしめる風力発電装置用ハンディ端末に係り、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夫々設けられた接続端に接続されて、発電装置内の各種制御を行う風力発電装置用ハンディ端末に関する。

　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。ここで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、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ィンドファームを構成している。

　例えば複数のウィ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）に開示されているが、該技術は夫々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ィ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、ウィ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。

　又特開２００２－３４９４１３号公報（特許文献２）には、発電システム全体として要求される発電出力の安定供給が可能となる技術が開示されており、例えば複数の風力発電装置を有する風力発電システムにおいて、前記各風力発電装置にそれぞれ個別に設けられてその運転を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、自装置の運転状況を計測する計測手段と、他の風力発電装置に設けられた制御装置と運転状況情報を交換して他の風力発電装置の運転状況情報を得る通信手段と、前記通信手段によって得られた他の風力発電装置の運転状況情報を踏まえて風力発電システム全体としての発電出力の目的に近づくための自装置の運転パターンを決定する運転パターン決定手段と、前記運転パターン決定手段によって決定された運転パターンに基づいて自装置の運転を制御する制御手段とを有する技術が開示されている。

特開２００９－２８７４５３号公報特開２００２－３４９４１３号公報

　しかしながら、かかる技術も他の風力発電装置の運転状況情報を得ながら風力発電システム全体としての安定供給が可能となる技術であって、ウィンドファームの立地条件に基づいて個々の風力発電装置を機能分離するものではなない。
　具体的には、ウィンドファーム内に複数の風力発電装置が立設したサイトでは、個々の風力発電装置はその立地条件等により異なる制御設定であり、且つ異なる設備機器を備えている。例えば、起伏のあるサイトに建設された風力発電装置においては、標高差により風速が異なることがあるため出力制限の制約条件を異ならせたり、落雷対応機器の設置等の有無を異ならせたりしている。これに伴い、それぞれの風力発電装置が有する制御装置には、制御条件や設備機器等に対応させて異なる制御ロジックを組み込み、制御ロジックには風力発電装置ごとに固有の設定パラメータを入力していた。

　更に加えて、前記ウィンドファーム内の風力発電装置のメンテナンス時においては、個々に保守操作を行わなければならず、しかもナセル型の大型の風力発電装置では、ナセル内に作業員が入り込んで保守操作をしなければならず、緻密な制御モード設定が必要になる。例えば、ナセル型の前記風力発電装置において、前記回転翼の回転を受けて回転する回転軸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。
　又前記したナセルのヨー制御若しくは複数の回転翼の翼ピッチを制御する制御油回路には、制御油ポンプモータが存在し、更に前記回転翼の回転を受けて回転する回転軸と発電機間に介装された増速機の潤滑油回路に設けた潤滑油ポンプモータ、該潤滑油を冷却するクーラファンモータ、及び潤滑油不純物除去ラインに設けたオフラインフィルタポンプモータも前記ナセル内に存在し、これらの発停操作をしながらナセル内の保守作業を行うことは保守作業が極めて煩雑化し、且つ保守作業員に危険も伴う。

　本発明はかかる課題に鑑み、風力発電装置の保守作業、特にナセル内の保守作業の簡素化と更には保守作業員の安全性を考慮した、風力発電装置用ハンディ端末を提供することにあり、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夫々設けられた接続端に接続されて、発電装置内の各種制御を行う風力発電装置用ハンディ端末を提供する事を目的とする。

　本発明は、かかる課題を解決する為に、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夫々設けられた接続端に接続されて、発電装置内の各種制御を行う風力発電装置用ハンディ端末において、前記風力発電装置用ハンディ端末は、前記風力発電装置内の制御回路に組み込まれた各種制御機器の操作信号を生成する操作ボタンと、該操作ボタンの操作状態を表示する表示部と、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部を備え、前記操作ボタンの制御部は、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、該選択ボタンにより選択された保守モード時に、前記表示部上に表示された、対応保守操作画面に対応して前記風力発電装置内に組み込まれた翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御とこれらの制御を行う油回路上に設けた補機モータの少なくとも１を個別に制御する操作ボタンを現出させる制御部であることを特徴とする風力発電装置用ハンディ端末を提案する。

　本発明でいうところの補機モータとは、例えば前記ナセル内に存在するヨー制御若しくは翼ピッチ制御する制御油回路に設けた制御油ポンプモータ、又増速機の潤滑油回路に設けた潤滑油ポンプモータ、該潤滑油を冷却するクーラファンモータ、及び潤滑油不純物除去ラインに設けたオフラインフィルタポンプモータを指すが、ナセル内に収容された補機モータであればこれのみに限定されない。

　前記表示部は、タッチパネルで構成することが小型化を図る上で好ましいが、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、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制御部であって、前記風力発電装置内に組み込まれた翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御、及び補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを、該制御部により対応保守操作に対応して選択的に現出可能に構成した制御部であるのがよい。
　操作ボタンを、対応保守操作に対応して選択的に現出可能に構成すればその分表示部が一層小型化し、且つ操作ボタンそれ自体を指でタッチできる適正な大きさにすることが出来る。

　又前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、更に前記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翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御、及び補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを現出若しくはそのボタン操作を有効とする制御部であるのがよい。
　このようにナセル側のみでボタン操作を可能とすることにより、グリスアップをナセル側で実施する際に保守作業員の安全性が維持できる。

　更に前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、前記操作ボタンが翼ピッチ制御用操作ボタンである場合に、前記保守モード状態で風速に応じて「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタンと手動で翼ピッチ角の増減を行う「増減手動操作ボタン」が現出する制御部であるのがよい。
　これにより主軸受の給脂作業の開始時にハンディターミナル側で一度「自動」操作ボタンを押す事により、ピッチの開閉動作を自動で行いながら主軸受の給脂作業を簡単に行いうる。
　これにより翼旋回輪軸受の給脂作業の際は、「ピッチ操作の増減ボタン」をその都度押しながらピッチの開閉を行う場合に比して作業効率が改善する。
　尚、給脂操作実行中、「自動」操作ボタンが押されると、ピッチ自動開閉を中止するように制御するのがよい。

　即ち、前記操作ボタン制御部は、前記「翼ピッチ制御」を行う操作ボタンのオン操作後、他の操作ボタンの操作を許容しない制御部であるのがよい。
　ピッチ自動開閉の中止操作後、ピッチが閉動作中である時、ピッチが全閉するまでは次の実行指令は受け付けないのがよく、又「増減手動操作ボタン」によるステップオートでピッチ操作が行われている時、ピッチ自動開閉のボタンを押しても受け付けない。これにより保守捜査員の安全性が確保される。

　又、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、更に前記接続部がナセル側に設けられた接続端に接続されていることを条件として、保守モードの初期画面より、ヨー制御に遷移している画面上に、ヨーブレーキ解除／励磁ボタンを現出させる制御部であるのがよい。
　即ち保守モードにおいてＹＡＷブレーキ電磁弁を操作するための、ハンディターミナルの保守画面にボタンを設置する事により、ＹＡＷブレーキブースタ調整でＹＡＷブレーキ電磁弁を直接操作すると利便性がある。

　更に又前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、前記操作ボタンが補機制御ボタンである場合に、前記保守モード状態で対応する夫々の補機のモータの駆動と停止を個々の補機毎に独立して手動操作を行う補機モータ個別駆動制御ボタンが現出する制御部であるのがよい。
　これにより補機用モータを手動操作させることが出来、保守モードで行われる各種試験時、具体的には、機操作を手動で実施出来るようになり、回転方向の確認等、各種試験に柔軟に対応出来るようになり、試験作業効率の向上につながる。
　又ハンディターミナルの保守画面にてナセル側から各補機モータの発停が出来るようにして、特にナセル内のみ操作可能とすることにより、ナセル内のみで操作することによりモータ回転方向の目視確認がタイムリーに行える。

　更に、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、翼ピッチ制御と補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを押圧操作しても、該押圧操作した翼ピッチ制御用モータ若しくは補機制御用モータが過負荷状態にあるときに操作不可する制御部であるのがよい。
　特にモータが過負荷の時は目視出来ないために操作不可とするのがよい。

　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、モード選択ボタンにより保守モードを選択した際に、表示部上に保守モード移行後の誤操作によっては危険に繋がる可能性がゼロでは無い旨の注意表示と共に、誤操作には製造メーカが責任を負わない旨の同意ボタンを現出させ、同意ボタンを押圧後に保守画面に移行する制御部であるのがよい。
　特に.保守画面ではＹＡＷやピッチを操作できるようになる為危険である点を保守操作者に認識させると共に、保守画面へ移行する前に必ずメンテナンス要領書を参照するようにして、誤操作に対してメーカは責任を負わないようにするのがよい。
　特に注意画面で.内容に対し同意します／しませんのボタンを選択させるのがよく、好ましくは（同意します→保守画面へ、同意しません→初期画面へ）夫々遷移させるとともに、履歴を残すためボタンの選択結果を遠隔制御センタに送信するのがよい。

　更に加えて前記注意表示が、保守モード中のピッチ開操作、ヨー旋回操作、主軸ブレーキ操作のいずれの操作前にも現出するのがよい。

　本発明によれば、風力発電装置の保守作業、特にナセル内の保守作業の簡素化と更には保守作業員の安全性を考慮した、風力発電装置用ハンディ端末を提供出来る。

本実施形態に係る風力発電サイトの全体構成例を示す概略図である。本実施形態に係る風力発電装置とハンディ端末の構成を示すブロック図である。風力発電装置とハンディ端末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。ハンディ端末の運転操作画面の一例を示す図である。テンキーが重畳表示された運転操作画面の一例を示す図である。ハンディ端末の初期画面の一例を示す図である。ハンディ端末の初期画面より保守モード移行時に現出される注意画面である。前記保守モード状態で対応する夫々の補機のモータの駆動と停止を個々の補機毎に独立して手動操作を行う補機モータ個別駆動制御ボタンが現出される画面である。保守モード状態で風速に応じて「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタンと手動で翼ピッチ角の増減を行う「増減手動操作ボタン」が現出される画面である。保守モードの初期画面より、ヨー制御に遷移している画面上に、ヨーブレーキ解除／励磁ボタンを現出させている画面である。前記ナセル内に存在するヨー制御若しくは翼ピッチ制御する制御油回路に設けた制御油ポンプモータの制御状態を示す図である。前記ナセル内に存在する増速機の潤滑油回路に設けた潤滑油ポンプモータの制御状態を示す図である。前記ナセル内に存在する増速機の潤滑油回路に設けた該潤滑油を冷却するクーラファンモータの制御状態を示す図である。前記ナセル内に存在する増速機の潤滑油回路の潤滑油不純物除去ラインに設けたオフラインフィルタポンプモータの制御状態を示す図である。風力発電装置の構成例を示す図である。

　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１０の全体構成を説明する。
　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で風力をエネルギーとして発電する。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と共通の制御ロジックを複数有し、風力発電装置１の運転若しくは保守制御を行う。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３０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。

　図２は、本実施形態に係る風力発電装置とハンディ端末の全体構成を示すブロック図である。
　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１４～２０を有する制御回路１３とを備える。
　ハンディ端末３０は、主として、接続部３１と、操作端群３２と、表示部３３とを有する。

　風力発電装置１の接続端１１及びハンディ端末３０の接続部３１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３０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３０の接続部３１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りハンディ端末３０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、データ伝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転送することが可能である。

　風力発電装置１の構成を説明する。
　制御回路１３は、接続端１１を介して、ハンディ端末３０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１４～２０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１４～２０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３０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１４～２０は、ハンディ端末３０より入力された操作信号ａ１～ａ７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生成した制御信号ｂ１～ｂ７は、各機器に伝送される。
　操作信号ａ１～ａ７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～ｂ７が生成される。

　制御ロジックの具体例としては、航空障害灯２１の動作を制御する航空障害灯制御ロジック１４、雷電流計測手段２２の動作を制御する雷電流計測制御ロジック１５、出力制限手段２３の動作を制御する出力制限制御ロジック１６、雷接近センサ２４の動作を制御する雷接近センサ制御ロジック１７、落雷カウンタ２５の動作を制御する落雷カウンタ制御ロジック１８、カーテイルメント制御手段２６の動作を制御するカーテイルメント制御ロジック１９、風速較正手段２７の動作を制御する風速較正ロジック２０等が挙げられる。

　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るが、複数の風力発電装置１を有する風力発電サイト１０において、風力発電装置１が有する制御ロジックの組み合わせは同一サイト内の他の風力発電装置と共通となっている。
　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３０の構成を説明する。
　このハンディ端末３０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３３は、操作端の操作状態を表示するもので、タッチパネル３５が表面に被膜された液晶ディスプレイが用いられる。
　操作端群３２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３２により生成される操作信号は、接続部３１を介して接続された対応する風力発電装置１の制御回路１３の、同一サイト内の他の風力発電装置１に共通する運転若しくは保守制御ロジックを選択的に有効とする操作信号である。この操作端群３２は、表示部３３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３３の上面に接触操作可能なタッチパネル３５とする。なお、ここで用いるタッチパネル３５の動作方式は一般的な方式（例えば、抵抗膜方式）を用いる。

　このように、風力発電装置１が同一サイト内の他の風力発電装置と共通の制御ロジックを有し、ハンディ端末３０から制御ロジックを選択的に有効とする操作信号を入力して制御回路１３に伝送し、制御ロジックをそれぞれの風力発電装置１に適した動作設定とすることで、個々の風力発電装置１の制御ロジックを管理しやすくなる。
　また、ハンディ端末３０の接続部３１を風力発電装置１の接続端１１に接続して、操作信号を伝送する構成としているため、風力発電装置１の建設時やメンテナンス時、制御ロジックの条件設定や設定変更の必要が生じた際に現場の作業員が迅速に制御ロジックの設定、変更を行うことが可能となる。

　また、操作端群３２は、風力発電装置１の保守制御を行なう保守モードと、運転制御を行なう運転操作とのいずれかを選択するモード選択端３４を有している。
　このように、モード選択端３４により保守モード画面と運転操作画面とを選択的に切り替える構成とすることにより、作業に応じてハンディ端末３０より簡単に操作信号を入力することができ、作業の効率化が図れる。
　さらに、ハンディ端末３０は、複数の制御ロジックの操作信号入力画面を表示部３３に表示させる画面表示制御部３６を備えている。

　次に、図３を参照して、風力発電装置１とハンディ端末３０のシーケンスを説明する。
　ハンディ端末３０は、モード選択端３４より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はこのモード切替信号を受け取ったら保守モードに設定される。風力発電装置１は、保守モードに設定されたら制御ロジックの条件設定、設定変更を受け付けるようになっている。

　ハンディ端末３０は、操作端群３２により操作信号が入力されたら制御ロジックごとに確認操作を行い、設定が必要とされる全ての制御ロジックに対する操作信号の入力が終了したら操作信号を風力発電装置１に伝送する。
　風力発電装置１は、ハンディ端末３０からの操作信号を受け取り、制御ロジックごとの操作信号に基づいて制御回路１３内の制御ロジックの動作条件を設定する。そして、設定された動作条件下で制御ロジックにより制御信号を生成し、この制御信号に基づいて風力発電装置１が具備する各手段を制御する。
　ハンディ端末３０で保守モードを終了させる操作を行なったら、そのモード切替信号は風力発電装置１側に伝送され、制御回路１３の保守モード設定が解除される。制御回路１３では、保守モード設定が解除されたら制御ロジックの設定変更が不可となる。

　図４乃至図７を参照して、ハンディ端末３０の具体的な動作を説明する。図４はハンディ端末の動作を示すフローチャートで、図５はハンディ端末の初期画面の一例を示す図で、図６はハンディ端末の運転操作画面の一例を示す図で、図７はテンキーが重畳表示された運転操作画面の一例を示す図である。

　ハンディ端末３０は、風力発電装置１の接続端１１に接続部３１が接続され（Ｓ１）、電源が起動されたら初期画面を表示する（Ｓ２）。初期画面の一例を図５に示す。初期画面１００には、モード選択端３４である保守モードボタン１０１と運転操作モードボタン１０２とを含む複数の操作ボタンが表示されている。モード選択端３４によりモード選択を行なう（Ｓ３）。運転操作モードボタン１０２が押下されたら、ハンディ端末３０の設定及び制御回路１３の設定が運転操作モードへ移行する（Ｓ４）。運転操作モードの内容は省略する。
　一方、保守モードボタン１０１が押下されたら、ハンディ端末３０の設定及び制御回路１３の設定が保守モードに移行する（Ｓ５）。

　また、制御回路１３が、ナセル側とタワー側の両方に設けられた場合、ハンディ端末３０を接続した側の制御回路１３の操作権利を操作権利選択ボタン１０３により選択するようにしてもよい。操作権利の選択は、ナセル（側制御回路）ボタン１０４と、タワー（側制御回路）ボタン１０５とのいずれか一方を押下することで選択できる。そして、選択された側の制御回路の操作信号を受け付け、選択されていない側の制御回路の操作信号は受けつけないようにする。

　保守モードでは、画面表示制御部３６により表示部３３に保守モード画面を表示する（Ｓ６）。保守モード画面（操作信号入力画面）の一例を図６に示す。保守モード画面１１０では、制御回路１３が有する複数の制御ロジックに対応した制御ロジック項目１１１と、設定値候補１１２とが表示されるとともに、項目選択に切り替えるための操作ボタン１１３と、データ入力に切り替えるための操作ボタン１１４と、入力した操作信号を制御回路１３に伝送するための操作ボタン１１５とが表示されている。

　操作者により項目選択に切り替えるための操作ボタン１１３が押下されると、図７に示すように保守モード画面１１０にテンキー１１９が重畳表示され、操作信号を入力する制御ロジックの項目１１１が選択可能となる。操作者は、テンキー１１９から制御ロジックの項目番号を選択し、ＥＮＴＥＲを押下するとテンキー画面は消え、選択された制御ロジックの項目番号が操作ボタン１１３の位置に表示される（Ｓ７）。

　次いで、操作者によりデータ入力に切り替えるための操作ボタン１１４が押下されると、図７に示すように保守モード画面１１０にテンキー１１９が重畳表示され（Ｓ８）、設定値の入力が可能となる。操作者は、先に選択した制御ロジックに対する設定値をテンキー１１９から入力し（Ｓ９）、ＥＮＴＥＲを押下するとテンキー画面は消え（Ｓ１０）、入力された設定値が操作ボタン１１４の位置に表示される。
　同様にして、必要とされる全ての制御ロジックの設定値の入力を行なう。
　全ての設定値の入力が終了したら（Ｓ１１）、操作ボタン１１５の押下により、制御ロジックごとの設定値を含む操作信号を風力発電装置１に伝送する（Ｓ１２）。

　なお、操作信号は制御ロジックを選択的に有効とする選択信号であり、操作信号の入力によって制御ロジックの有効、無効を切り替える構成としている。これにより、制御回路１３において複数の制御ロジックのうち不要な制御ロジックは無効とし、必要な制御ロジックのみを有効とすることができる。この他に、操作信号は、制御ロジックの設定値を数値入力する構成であってもよい。

　次に、風力発電装置１の構成例とともに制御ロジックで制御される制御対象について説明する。
　図１７は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、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。

　このような風力発電装置１においては、接続端１１をタワー２側とナセル３側に夫々配置してもよく、この場合、ハンディ端末３０をナセル３側とタワー２側のいずれか一方に接続することにより、表示部３３への保守モード操作を行う画面表示を異ならせることが好ましい。例えば、図９に示すように、ハンディ端末３０をナセル３側に接続した場合、保守モード画面１２０に保守モード移行後の誤操作によっては危険に繋がる可能性がゼロでは無い旨の注意表示１２１を表示したり、誤操作には製造メーカが責任を負わない旨の同意ボタン（図示略）を現出させる。これにより、安全性にも配慮し、且つ作業性を向上させることができる。

　上記した風力発電装置１は、航空障害灯６１、雷電流計測手段６２、雷接近センサ６３、落雷カウンタ６４、出力制限手段、カーテイルメント制御手段、風速較正手段を選択的に備えているとともに、これらを制御する制御回路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、同一の制御ができるようになっている。なお、一方の制御回路１３で保守モードにより制御ロジックの条件設定、設定変更を行なうときは、他方の制御回路１３では保守モードに移行しないようにインターロック機能を有する。

　次に本発明の実施例を、順を追って説明する。
　図８はハンディ端末の初期画面の一例を示す図、図９は、ハンディ端末の初期画面より保守モード移行時に現出される注意画面である。

　初期画面１００Ａには、モード選択端３４である保守モードボタン１０１と運転操作モードボタン１０２とを含む複数の操作ボタンが表示されている。モード選択端３４によりモード選択を行なう（図４のＳ３）。運転操作モードボタン１０２が押下されたら、ハンディ端末３０の設定及び制御回路１３の設定が運転操作モードへ移行する（図４のＳ４）。一方、保守モードボタン１０１が押下されたら、ハンディ端末３０の設定及び制御回路１３の設定が保守モードに移行（図４のＳ５）するが、その前に図９に示す注意画面１２０に移行する。注意画面１２０ではＹＡＷやピッチを操作できるようになる為危険である点を保守操作者に認識させると共に、保守画面へ移行する前に必ずメンテナンス要領書を参照するようにして、誤操作に対してメーカは責任を負わないようにする。
　そして図９に示す注意画面で.内容に対し「同意します」１２１／「同意しません」１２２のボタンを選択させ、「同意します」１２１の押下により保守画面の次の操作画面へ、「同意しません」１２２の押下により初期画面１００Ａに戻るように設定し、更に「同意します」１２１の押下の.履歴を残すためボタンの選択結果を遠隔制御センタ（図１の管理装置５６）に伝送する。

　図１０は、前記保守モードの注意画面１２０の「同意します」を押下後の、次に現出する操作画面１６０の例示で（例えば「モータ操作」１６５の目次が左下欄に表示されると共に、状態で対応する夫々の補機のモータの駆動と停止を個々の補機毎に独立して手動操作を行う補機モータ個別駆動制御ボタンが現出される画面である。
　同画面には前記ナセル内に存在するヨー制御若しくは翼ピッチ制御する制御油回路に設けた制御油ポンプモータ１３６（図１３参照）の発停ボタン１６１、増速機７２（図１７参照）の潤滑油回路に設けた潤滑油ポンプモータ１４４（図１４参照）の発停ボタン１６２、該潤滑油を冷却する潤滑油クーラ用ファンモータ１４９（図１４参照）の発停ボタン１６３、１６３、及び潤滑油不純物除去ライン１４３に設けたオフラインフィルタポンプモータ１４８（図１４参照）の発停ボタン１６４を指す。
　尚、図１０に示す「注意表示」１６９は、保守モード中のピッチ開操作、ヨー旋回操作、主軸ブレーキ操作のいずれの操作前にも現出させる。

　かかる画面によれば、ハンディターミナル３０をナセル側の接続端１１に接続された事を許容条件下に、保守モードのモータ操作画面にて（ナセル側から）各補機モータの発停が出来る。
　この場合に保守モードの操作機能は保守モードでの他の操作機能を許容しない（保守モードでの操作機能はひとつのみである）。
　又保守モードから操作モードへ移行すると保守モードの操作は原則的にリセットされる（ナセル側）が、同一モード間では保持する、又保守モードでのヨー旋回は操作モードへ移行してもリセットされない。
　又補機モータ発停ボタン１６１～１６４は、ナセル内のみ操作可能とする。このようにナセル内のみで操作することによりモータ回転方向の目視確認がタイムリーに行える。
　補機モータ発停ボタンは、自動／手動切替可能にモータ自動ボタン１６８も存在する。保守モードにおいても通常は「自動」運転である。自動ボタン１６８を一度押下すると「手動」運転に切り替わるが、切り替えたその時点は自動運転の状態を保持している。
　補機モータ発停ボタン１６１～１６４は手動操作にて各補機類の停止部を一度押すと、停止状態になり、「停止」表示になる。又手動操作にて各補機類の停止部を一度押すと、運転状態になり、「運転」表示になるとともに「自動」運転に切り替わり、切り替えたその時点から自動運転に移行する。
　尚、前記手動操作はモータが過負荷の時は操作不可で且つブースタ調整及びその他保守モードでの他の操作の時は本操作不可とする。
　かかるモータ操作画面の現出により、保守ツールを使用しないでモータ回転方向を確認できる為、作業効率が上がる。

　図１３は、前記ナセル内に存在するヨー制御若しくは翼ピッチ制御する制御油回路に設けた制御油ポンプモータ１３６の制御状態を示す図で、同図に示すように、制御油回路１３５は制御油タンク１３８から循環する制御油ライン上に制御油ポンプ（G.O.ポンプ）１３６、ヨーブレーキ１３９、主軸ブレーキ１３７を設けて、翼ピッチ制御１３４とヨー制御を行うもので、ＤＷＳＳ（系統の停電）１３３、前記保守画面より制御油ポンプモータ１３６の発停ボタン１６１を押下して、制御油ポンプモータ停止指令１３０を出す事により手動にて発停制御されるが、該ボタンに優先して、制御油ポンプモータ過負荷、制御油油圧低下のどちらか成立した場合、又は制御油タンク１３８のレベル低下１３１、翼動作チェックによる、ＡＣＣガス圧チェックによるヘルスチェック１３２により制御油ポンプモータ停止指令が出たときに該ポンプモータが「停止」となる。

　図１４は前記ナセル内に存在する増速機７２の潤滑油回路１４６に設けた潤滑油ポンプモータ１４４の制御状態を示す図で、潤滑油回路１４６は潤滑油（L.O.）ポンプモータ１４４により増速機７２とオイルクーラ１４５間を潤滑油が循環する油回路で、潤滑油不純物除去ライン１４３が付設されている。
　かかる潤滑油回路１４６においても、潤滑油ポンプモータ１４４の発停ボタン１６２により手動にて発停制御１４０されるが、該ボタンに優先して、環境及びアキュムレータの状態（外気温度０℃以下／外気温度５℃以上、ＡＣＣガス圧チェック）１４２の状態、潤滑油ポンプモータ過負荷状態１４１によって潤滑油ポンプモータ停止指令１４０がない場合でも優先して停止される。

　図１５は、前記ナセル内に存在する増速機の潤滑油回路に設けた該潤滑油を冷却する潤滑油クーラ用ファンモータの制御状態を示す図である。
　増速機の潤滑油回路１４６の構成は図１４と同様であり、かかる潤滑油回路１４６においても、潤滑油クーラ用ファンモータ１４９の発停ボタン１６３により手動にて発停制御１５０されるが、該ボタンに優先して、ナセル内温度及び潤滑油温度の状態（ナセル内温度４５℃以下／以上、潤滑油温度４５℃以下／以上）１５２の状態、潤滑油クーラ用ファンモータ過負荷状態１５１によってファンモータ停止指令１５０が優先がない場合でも優先して停止される。

　図１６は、前記ナセル内に存在する増速機の潤滑油回路の潤滑油不純物除去ラインに設けたオフラインフィルタポンプモータの制御状態を示す図である。
　増速機の潤滑油回路１４６の構成は図１４と同様であり、潤滑油不純物除去ライン１４３にオフラインフィルタポンプモータ１４８が設けられている。かかる潤滑油回路１４６においても、オフラインフィルタポンプモータ１４８の発停ボタン１６４により手動にて発停制御１５５されるが、該ボタンに優先して、潤滑油温度の状態（潤滑油温度４５以下／以上）１５７の状態、オフラインフィルタポンプモータ１４８の過負荷状態１５６によってオフラインフィルタポンプモータ１４８の停止指令１５５が優先がない場合でも優先して停止される。

　図１１は保守モード状態で風速に応じて「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタンと手動で翼ピッチ角の増減を行う「増減手動操作ボタン」が現出される「ピッチ操作」画面１７０である。
　同画面には、左下枠に「ピッチ操作」１７４の目次欄が、又中央に「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタン１７３が、更にその右側に手動で翼ピッチ角の増減を行う「増減手動操作ボタン」１７２が現出し、「増減手動操作ボタン」１７２は増減ステップの程度に応じて「減小／増小」「減中／増中」「減大／増大」が設けられている。
　又ピッチ制御の危急停止を行う危急電磁弁１７１のＯＮ操作ボタンも設けられている。

　かかる発明によれば、従来翼旋回輪の主軸受の給脂時に、給脂作業の開始時にハンディ端末３０の「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタン１７３を一度押下することにより、ピッチ開閉動作を自動で行うようにした。これにより保守モードでのピッチ開閉操作を繰り返す必要が無くなった。ピッチ開閉操作実行中、「自動」操作ボタン１７３が再度押されると、ピッチ自動開閉を中止する。
　尚、「自動」操作ボタン１７３を押下しても平均風速が、１０ｍ／ｓ以上の時、主軸ブレーキがＯＦＦの時、危急電磁弁が無励磁の時、いずれも操作不可とする。
　主軸受の給脂をナセル側で実施する為、ナセル側にハンディ端末３０が接続されたときのみ「自動」操作ボタン１７３をボタン操作を可能とする。又ピッチ自動開閉実行中において他からの実行指令は受け付けない。更にピッチ自動開閉操作を中止操作して、ピッチが閉動作中である時、ピッチが全閉するまでは次の実行指令は受け付けない。
　「増減手動操作ボタン」１７２のステップオートでピッチ操作が行われている時、ピッチ自動開閉のボタンを押しても受け付けない。「ピッチ操作」実行中、「ピッチ操作」画面１７０から他画面へ移行しても、移行は可能だが、他の操作は不可とする。

　図１２は、保守モードの初期画面より、ヨー制御に遷移している画面上に、ヨーブレーキ解除／励磁ボタンを現出させている画面１００Ｂである。
　同画面には、左下枠に「ヨー操作」１２８の目次欄が、又ヨー（ＹＡＷ）ブレーキ電磁弁１２５、運転ロック解除１２６の操作ボタンが設けられているので、ＹＡＷブレーキ電磁弁ボタン１２６を押し、該電磁弁を励磁／無励磁させる。
　この場合においてもＹＡＷ旋回指令が出ている時、ピッチ実角が停止位置でない時、風速が１５ｍ／ｓ以上の時はいずれも操作不可とする。
　かかる画面によればＹＡＷブレーキ電磁弁ボタン１２６を押してＹＡＷを旋回させないためＹＡＷブレーカＯＦＦの必要はないのみならず、ＹＡＷブレーキ電磁弁ボタン１２５を直接ＯＮ／ＯＦＦし、ブースタ調整するため警報出力を気にしなくて良い。
　特に保守モードでＹＡＷブレーキ電磁弁ボタン１２５のＯＮ／ＯＦＦを直接操作出来るようにした為にＹＡＷブースタ調整が実施しやすくなる。
　異常により風力発電装置の保守作業、特にナセル内の保守作業の簡素化と更には保守作業員の安全性を考慮した、風力発電装置用ハンディ端末を得ることが出来る。

Claims

　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夫々設けられた接続端に接続されて、発電装置内の各種制御を行う風力発電装置用ハンディ端末において、
　前記風力発電装置用ハンディ端末は、前記風力発電装置内の制御回路に組み込まれた各種制御機器の操作信号を生成する操作ボタンと、該操作ボタンの操作状態を表示する表示部と、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部を備え、
　前記操作ボタンの制御部は、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、該選択ボタンにより選択された保守モード時に、前記表示部上に表示された、対応保守操作画面に対応して前記風力発電装置内に組み込まれた翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御とこれらの制御を行う油回路上に設けた補機モータの少なくとも１を個別に制御する操作ボタンを現出させる制御部であることを特徴とする風力発電装置用ハンディ端末。
　前記表示部が、タッチパネルである請求項１に記載の風力発電装置の保守用ハンディ端末において、前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、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制御部であって、前記風力発電装置内に組み込まれた翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御、及び補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを、該制御部により対応保守操作に対応して選択的に現出可能に構成した制御部であることを特徴とする風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、更に前記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翼ピッチ制御、ヨーブレーキ制御、及び補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを現出若しくはそのボタン操作を有効とする制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、前記操作ボタンが翼ピッチ制御用操作ボタンである場合に、前記保守モード状態で風速に応じて「翼ピッチ制御」を行う「自動」操作ボタンと手動で翼ピッチ角の増減を行う「増減手動操作ボタン」が現出する制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタン制御部は、前記「翼ピッチ制御」を行う「自動」若しくは「増減手動操作ボタン」の操作ボタンのオン操作後、他の操作ボタンの操作を許容しない制御部である請求項４記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、更に前記接続部がナセル側に設けられた接続端に接続されている事を条件として、保守モードの初期画面より、ヨー制御に遷移している画面上に、ヨーブレーキ解除／励磁ボタンを現出させる制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、前記操作ボタンが補機制御ボタンである場合に、前記保守モード状態で対応する夫々の補機のモータの駆動と停止を個々の補機毎に独立して手動操作を行う補機モータ個別駆動制御ボタンが現出する制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、翼ピッチ制御と補機制御を個別制御可能とする操作ボタンを押圧操作しても、該押圧操作した翼ピッチ制御用モータ若しくは補機制御用モータが過負荷状態にあるときに操作不可する制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記操作ボタンの表示制御を行う制御部は、モード選択ボタンにより保守モードを選択した際に、表示部上に保守モード移行後の誤操作によっては危険に繋がる可能性がゼロでは無い旨の注意表示と共に、誤操作には製造メーカが責任を負わない旨の同意ボタンを現出させ、同意ボタンを押圧後に保守画面に移行する制御部である請求項１記載の風力発電装置用ハンディ端末。
　前記注意表示が、保守モード中のピッチ開操作、ヨー旋回操作、主軸ブレーキ操作のいずれかの操作前にも現出する請求項９記載の風力発電装置用ハンディ端末。