(57)【要約】      （修正有）【課題】原動機と発電機の間の機械的な接続の切り離し、及び、機械的入力の変化を自在にすることで、発電機を有効電力の発電と無効電力の発電の両者に利用する技術を提供する。【解決手段】電力系統３からの無効電力供給指令５５に基づいて、電力系統３へ無効電力を供給する無効電力供給装置３５であって、原動機１２と、発電機２０と、原動機１２から発電機２０へのトルク伝達を調整するトルク調整装置２５と、トルク調整装置２５のトルク伝達を制御する制御装置４０とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統からの無効電力供給指令に基づいて、前記電力系統へ無効電力を供給する無効電力供給装置であって、
原動機と、
発電機と、
前記原動機から前記発電機へのトルク伝達を調整するトルク調整装置と、
前記トルク調整装置における機械的入力を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする無効電力供給装置。
【請求項２】
前記トルク調整装置は、
前記原動機から前記発電機への過大トルク伝達を調整する過大トルク調整用トルクリミッタと、
前記原動機から前記発電機への機械的入力を変化させる無効電力供給用エフェクターと、
を有し、
前記制御装置は、前記無効電力供給指令に基づいて前記無効電力供給用エフェクターを制御して、前記原動機から前記発電機への機械的入力を変化させることを特徴とする請求項１に記載の無効電力供給装置。
【請求項３】
前記過大トルク調整用トルクリミッタ、及び、前記無効電力供給用エフェクターは湿式多板油圧クラッチであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無効電力供給装置。
【請求項４】
前記発電機は、同期発電機であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の無効電力供給装置。
【請求項５】
前記発電機は、磁束を発生させるための励磁電流を発生させる励磁装置を有し、
前記制御装置は、無効電力供給指令に基づいて前記励磁装置を制御することで、前記電力系統の力率調整をおこなうことを特徴とする請求項４に記載の無効電力供給装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の無効電力供給装置を有する発電システム。
【請求項７】
原動機と、
発電機と、
前記原動機から前記発電機へのトルク伝達を調整するトルク調整装置と、
前記トルク調整装置における機械的入力を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする無効電力供給装置を用いて、電力系統に無効電力を供給する無効電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無効電力の供給に係り、無効電力供給装置を備える発電システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーの供給は、現代社会にとって欠かすことのできない重要な社会的インフラストラクチャーである。したがってひとたび停電が生じると、その社会的損害は極めて甚大となる。現在、先進国における商用電力を生み出すベースロード電源は、火力発電や原子力発電が担っている。近年、サステナビリティ（持続可能）社会を目指す世界的な流れの中で、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した電源に注目が集まっている。しかし自然エネルギーを利用した電源は、その出力が不安定なため、商用電力系統に連系させる場合に課題が多い。
【０００３】
また商用電力系統における事故が発生した際に、発電機の事故時運転継続要件（ＦＲＴ要件：Ｆａｕｌｔ  Ｒｉｄｅ  Ｔｈｒｏｕｇｈ要件）に追随する必要がある。日本を含む世界各国は、電力系統における電力品質を高めるための系統運用規則であるグリッドコードを定め始めており、各発電システムはグリッドコードへの対応が迫られている。
【０００４】
現在の商用電力系統は、交流による送電がなされているが、停電の原因として無効電力の不足が原因となり得る。従来、複数の風力発電機からなる、いわゆるウィンドファームのような局所的な地域における無効電力不足を補う技術が開発されてきている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また無効電力を供給する手法としてはパワーエレクトロニクスを使用したＳＶＣ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｖａｒ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ：静止形無効電力補償装置）が普及しているが、高調波の発生や、半導体機器特有の設置環境の問題があり、また有効電力が発電できないという欠点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４-１２８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、同期発電機の場合でも、各発電機においてどのように無効電力を生み出すかについては、励磁電流を調整するという一般的な手法以外、具体的に知られていない。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み原動機と発電機の間の機械的入力を自在にすることで、発電機を有効電力の発電と無効電力の発電の両者に利用する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）電力系統からの無効電力供給指令を受けて、前記電力系統へ無効電力を供給する無効電力供給装置であって、原動機と、発電機と、前記原動機から前記発電機へのトルク伝達を調整するトルク調整装置と、前記トルク調整装置における機械的入力を制御する制御装置とを備えることを特徴とする無効電力供給装置を提供する。
【００１０】
上記（１）に記載の発明によれば、制御装置がトルク調整装置を制御することによって、原動機から発電機への機械的入力を制御することができるので、発電機と原動機の機械的な接続を制御することが可能になる。そのため発電機への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが実現でき、発電機が同期発電機である場合には、発電機を有限負荷の状態において励磁電流を調整することで、電動機として無効電力の発電をおこなうことと、有効電力の発電を同時に行うことが可能になり、且つ、力率の調整も可能になるという優れた効果を奏する。
【００１１】
なおここで原動機とは、風力や水力といった自然エネルギーを機械的エネルギーに変換する装置や、ガスタービンやディーゼルエンジン等のような熱エネルギーを機械的エネルギーに変換する装置全般を意味する。
【００１２】
（２）前記トルク調整装置は、前記原動機から前記発電機への過大トルク伝達を調整する過大トルク調整用トルクリミッタと、前記原動機から前記発電機への機械的入力を変化させる無効電力供給用エフェクターとを有し、前記制御装置は、前記無効電力供給指令に基づいて前記無効電力供給用エフェクターを制御して、前記原動機から前記発電機への機械的入力を変化させることを特徴とする上記（１）に記載の無効電力供給装置を提供する。
【００１３】
上記（２）に記載の発明によれば、原動機から発電機への機械的入力を変化させる無効電力供給用エフェクターを専用に持つことで、無効電力が必要なときに、原動機から発電機への機械的入力を変化させる運用が容易になるという優れた効果を奏する。
【００１４】
（３）前記過大トルク調整用トルクリミッタ、及び、前記無効電力供給用エフェクターは湿式多板油圧クラッチであることを特徴とする上記（１）又は上記（２）に記載の無効電力供給装置を提供する。
【００１５】
上記（３）に記載の発明によれば、作動油圧を調整することで容易に機械的入力を変化させることが可能になるので、無効電力が必要なときに即時に発電機への機械的な入力を変化させることができ、力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００１６】
（４）前記発電機は、同期発電機であることを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のうちのいずれかに記載の無効電力供給装置を提供する。
【００１７】
上記（４）に記載の発明によれば、発電機が同期発電機なので、機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることで、無効電力の発電量や力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００１８】
（５）前記発電機は、磁束を発生させるための励磁電流を発生させる励磁装置を有し、前記制御装置は、無効電力供給指令に基づいて前記励磁装置を制御することで、前記電力系統の力率調整をおこなうことを特徴とする上記（４）に記載の無効電力供給装置を提供する。
【００１９】
上記（５）に記載の発明によれば、発電機が同期発電機であって励磁装置を有するので励磁電流を調整することで、無効電力の発電量や力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００２０】
（６）上記（１）乃至上記（５）のうちのいずれかに記載の無効電力供給装置を有する発電システムを提供する。
【００２１】
上記（６）に記載の発明によれば、発電システムが無効電力供給装置を有するので、発電システムが、有効電力の発電と、無効電力の発電の両者を同時に実現できるようになるという優れた効果を奏する。
【００２２】
（７）原動機と、発電機と、前記原動機から前記発電機へのトルク伝達を調整するトルク調整装置と、前記トルク調整装置における機械的入力を制御する制御装置とを備えることを特徴とする無効電力供給装置を用いて、電力系統に無効電力を供給する無効電力供給方法を提供する。
【００２３】
上記（７）記載の発明によれば、制御装置がトルク調整装置を制御することによって、原動機から発電機への機械的入力を制御することができるので、発電機と原動機の機械的な接続を制御することが可能になる。そのため発電機への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが実現でき、発電機が同期発電機である場合には、発電機を有限負荷の状態において励磁電流を調整することで、電動機として無効電力の発電おこなうことと、有効電力の発電を同時に行うことが可能になり、且つ、力率の調整も可能になるという優れた効果を奏する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の請求項１〜７に記載の無効電力供給装置、発電システム、及び、無効電力供給方法によれば、トルク調整装置を制御することによって、原動機から発電機への機械的入力を制御することができるので、発電機と原動機の機械的な接続を切ることが可能になる。発電機と原動機の機械的な接続を制御することが可能になる。そのため発電機への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが実現でき、無効電力の発電、及び、力率の調整が可能になるという優れた効果をし得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る発電システムの概念図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る発電システムが有する発電装置の説明図である。
【図３】（Ａ）本発明の第二実施形態に係る発電システムが備える風力発電装置の説明図である。（Ｂ）無効電力供給装置が有する無効電力供給用エフェクターの動作を説明する説明図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る発電システムが備える無効電力供給装置が有するトルク調整装置の断面図である。
【図５】励磁電流と機械的入力とを変化させることによる無効電力供給制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
図１〜図５は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。
【００２８】
図１は、本発明の第一実施形態に係る発電システム１の概念図である。発電システム１は、ウィンドファーム５と、例えば風力発電装置ではない別の機構による発電装置７を有し、ウィンドファーム５と発電装置７は、それぞれ発電機遮断器１５を介して電力系統３に接続される。電力系統３は商用電力系統であっても良い。ウィンドファーム５は、例えば複数の風力発電装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを備える。風力発電装置１０はそれぞれ原動機として風車５０と、増速機４５と、発電機２０を備え、風車５０が捉えた風のエネルギーを回転トルクに変換し、増速機４５を介して発電機２０において発電をおこなう。発電装置７は、例えばＬＮＧ（液化天然ガス）を燃料とするガスタービンを駆動させる原動機１２と、発電機２０を有して発電を行う発電装置である。ディーゼルエンジン等の回転エネルギーを電気エネルギーに変換するあらゆる発電装置でも良い。もちろん発電装置７は、地域の小グループで無効電力を制御する発電装置の集合体であって、風力発電装置の有無によらない発電システムでも良い。
【００２９】
風力発電装置１０Ａは、無効電力供給装置３５であり、発電機２０から発電機２０へ回転トルクを伝達する伝達経路には、回転トルクを調整するトルク調整装置２５が配設される。トルク調整装置２５は、無効電力供給の伝達率を制御する無効電力供給用エフェクター３０と、過大トルクが発電機２０側から風車５０側に伝達されることを防止する過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７を有する。
【００３０】
無効電力供給装置３５は、無効電力供給指令５５に基づいて、電力系統３へ無効電力を供給する。具体的には無効電力供給装置３５は制御装置４０を有し、制御装置４０は無効電力供給指令５５に基づいて無効電力供給用エフェクター３０と過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７を制御することで、原動機である風車５０から発電機２０への機械的入力を変化させる。
【００３１】
本発明の第一実施形態に係る発電システム１によれば、発電システム１の中に無効電力供給装置３５が備えられているので、無効電力の発電、及び、力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００３２】
図２は、本発明の第一実施形態に係る発電システム１が備える発電装置７の説明図である。図２では、発電装置７が無効電力供給装置３５でもある場合を示す。原動機１２から発電機２０へ回転トルクを伝達する伝達経路には、回転トルクを調整するトルク調整装置２５が配設される。トルク調整装置２５は、無効電力供給の伝達率を制御する無効電力供給用エフェクター３０と、過大トルクが発電機２０側から原動機１２側に伝達されることを防止する過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７を有する。
【００３３】
発電装置７は、発電機２０と、トルク調整装置２５と、原動機１２と、制御装置４０と、励磁装置６０と、油圧調整装置６５を備え、発電機２０は発電機遮断器１５を介して電力系統３と接続される。発電機２０は、例えば三相同期発電機である。
【００３４】
原動機１２の回転は、シャフト４７を介して発電機２０に伝達される。原動機１２と発電機２０の間にはトルク調整装置２５が配設され、トルク調整装置２５は無効電力供給用エフェクター３０と過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７を有する。無効電力供給用エフェクター３０は、油圧調整装置６５により作動油圧が調整される。具体的には無効電力供給指令５５に基づいて、制御装置４０が油圧調整装置６５を制御して、無効電力供給用エフェクター３０が有する湿式多板クラッチ１００Ａ（後述する図４参照）の伝達率を変化させる。油圧調整装置６５は過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７が有する湿式多板クラッチ１００Ｂの伝達率も変化させる機能を持つ。
【００３５】
ここで制御装置４０はＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
【００３６】
また制御装置４０は、無効電力供給指令５５に基づいて、励磁装置６０を制御することで、発電機２０の励磁電流の値を変化させる。
【００３７】
本実施形態では、無効電力供給用エフェクター３０と過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７という独立した二組の油圧クラッチを用いたが、例えば自在にスリップ状態を変化させることが可能な油圧クラッチ一組をトルク調整装置２５として用いても良い。
【００３８】
本発明の第一実施形態に係る発電システム１によれば、制御装置４０がトルク調整装置２５を制御することによって、原動機１２から発電機２０への機械的入力を制御することができるので、発電機２０と原動機１２の機械的な接続を制御することが可能になる。そのため発電機２０への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが実現でき、発電機２０が同期発電機である場合には、発電機２０を有限負荷の状態において励磁電流を調整することで、電動機として無効電力の発電おこなうことと、有効電力の発電を同時に行うことが可能になり、且つ、力率の調整も可能になるという優れた効果を奏する。
【００３９】
図３（Ａ）は、本発明の第二実施形態に係る無効電力供給装置３５である風力発電装置１０の説明図である。風力発電装置１０は、発電機２０と、トルク調整装置２５と、増速機４５と、風車５０と、制御装置４０と、励磁装置６０と、油圧調整装置６５を備え、発電機２０は発電機遮断器１５を介して電力系統３と接続される。発電機２０は、例えば三相同期発電機である。
【００４０】
風車５０の回転は、増速機４５で増速されてシャフト４７を介して発電機２０に伝達される。増速機４５と発電機２０の間にはトルク調整装置２５が配設され、トルク調整装置２５は無効電力供給用エフェクター３０と過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７を有する。無効電力供給用エフェクター３０は、油圧調整装置６５により作動油圧が調整される。具体的には無効電力供給指令５５に基づいて、制御装置４０が油圧調整装置６５を制御して、無効電力供給用エフェクター３０が有する湿式多板クラッチ１００（後述する図４参照）のトルク伝達率（機械的入力）を変化させる。
【００４１】
制御装置４０は、無効電力供給指令５５に基づいて、励磁装置６０を制御することで、発電機２０の励磁電流の値を変化させる。
【００４２】
図３（Ｂ）は、無効電力供給装置３５が有する無効電力供給用エフェクター３０の動作を説明する説明図である。無効電力供給指令５５に基づいて制御装置４０は、励磁装置６０と油圧調整装置６５を制御する。具体的には、無効電力が必要な場合、油圧調整装置６５によって無効電力供給用エフェクター３０が有する湿式多板油圧クラッチ１００（後述する図４参照）のピストンへの油圧を減少させることで、風車５０側から発電機２０側への、回転トルクの伝達の伝達率を制御する（機械的入力を制御する）。また制御装置４０は、無効電力供給指令５５に基づいて励磁装置６０を制御することで、発電機２０への励磁電流を変化させて、所望の無効電力供給、すなわち進み無効電力供給、又は、遅れ無効電力供給をおこない、力率を調整する（後述する図５参照）。
【００４３】
なお図２で示された無効電力供給装置３５である発電装置７の場合でも、図３（Ｂ）で説明されたのと同様の動作により、所望の無効電力供給、すなわち進み無効電力供給、又は、遅れ無効電力供給をおこない、力率を調整する事が可能である。
【００４４】
本発明の第二実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、風力発電装置１０が、有効電力の発電と、無効電力の発電の両者を実現できるようになるという優れた効果を奏する。
【００４５】
本発明の第二実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、発電機２０が同期発電機なので、機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることで、無効電力の発電量や力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００４６】
本発明の第二実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、発電機２０が励磁装置６５を有するので励磁電流を調整することで、無効電力の発電量や力率の調整が可能になるという優れた効果を奏する。
【００４７】
太陽光発電は、夜間には発電ができず、また風力発電は、風が全く吹かない無風状態やカットインに達しない風速（例えば、秒速４ｍ程度以内）では発電ができないという欠点があることは事実である。
【００４８】
しかし風力発電は、この無効電力供給装置３５を備えることで、全くの無風でも無効電力の発電が可能となる。たとえカットイン状態に急変してもクラッチのＯＦＦ状態を維持することで、無効電力の供給を意図的にすることが可能であり、もちろん風の状況によって、有効電力の発電へフレキシブルに切り替えることもできる。系統電圧低下対策のニーズが高まり無効電力の販売も各国で活発になることも予想される中で、無風状態での無効電力発電という機能によって風力発電は再生可能エネルギーとして有力な選択肢になりうると考える。
【００４９】
図４は、本発明の第三実施形態に係る無効電力供給装置３５(例えば図３（Ａ）参照)が有するトルク調整装置２５の断面図である。トルク調整装置２５は過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７と、無効電力供給用エフェクター３０と、油圧調整装置６５（図示省略）と、制御装置４０（図示省略）を備える。具体的に、過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７と無効電力供給用エフェクター３０は、それぞれ湿式多板油圧クラッチ１００を有する。
トルク調整装置２５は、原動機（図示省略）側から発電機２０側（図示省略）への回転トルクの伝達を調整する。具体的には、過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７は、発電機側シャフト７０から過大トルクが原動機側シャフト７５へ伝達されることを防止し、無効電力供給用エフェクター３０は、無効電力供給指令５５に基づいて、制御装置４０が油圧調整装置６５を制御して、湿式多板油圧クラッチ１００Ａを切り離し状態にする。
【００５０】
無効電力供給用エフェクター３０の動作を以下に説明する。無効電力供給用エフェクター３０の作動油圧は作動油流路８０を通して加えられる。具体的にはピストン８５Ａの圧力を調整することで、湿式多板油圧クラッチ１００Ａは切り離し状態にしたり、回転トルクの伝達の伝達率を制御したりする。具体的には機械的入力を制御することができる。
【００５１】
過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７の具体的動作を以下に説明する。過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７は、所定の回転トルク以上の伝達がされないようにピストン８５Ｂの圧力が決定されている。具体的には発電機側シャフト７０から原動機側に過大な回転トルクが伝達されようとすると、湿式多板油圧クラッチ１００Ｂの有する摩擦プレート９７とスチールプレート９９がスリップすることで、回転トルクの伝達を防止する。
【００５２】
なおここでは、無効電力供給用エフェクター３０と過大トルク伝達調整用トルクリミッタ２７が直列に接続されたダブルクラッチ構造を示したが、クラッチの配置方法はこれに限定されるものではなく、並列または内側と外側に二段に配置されても良い。ダブルクラッチではなく、回転トルクの伝達率を０％から１００％まで自在に制御可能なシングル湿式多板油圧クラッチであっても良い。
【００５３】
無効電力供給用エフェクター３０は、無効電力供給機能を実現すれば良く、必ずしもトルクリミッタ機能を兼ね備えている必要は無いが、トルクリミッタ機能を備えることが望ましい。
【００５４】
本発明の第三実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、制御装置４０がトルク調整装置２５を制御することによって、原動機(風車５０)側から発電機２０側へのトルク伝達を調整することができるので、発電機２０と原動機の機械的な接続を自在に変化させることが可能になる。そのため発電機２０への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが可能になり、具体的には発電機２０を機械的入力ゼロの無負荷の状態から、有限の負荷が掛かる状態にまで制御することが可能になる。そのため励磁電流を調整することと合わせて、無効電力の発電と同時に有効電力の発電も行うことが可能になり、且つ、力率の調整も可能になるという優れた効果を奏する。
【００５５】
本発明の第三実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、原動機から発電機２０へのトルク伝達を調整する無効電力供給用エフェクター３０を専用に持つことで、無効電力が必要なときに、原動機から発電機２０への機械的入力を変化させる運用が容易になるという優れた効果を奏する。
【００５６】
本発明の第三実施形態に係る無効電力供給装置３５によれば、作動油圧を調整することで容易に、機械的入力を変化させる事が可能になる、具体的には油圧クラッチにおけるスリップ状態を自在に変化させることが可能になるので、無効電力が必要なときに即時に発電機２０への機械的入力をゼロから１００％の状態まで変化させることが実現でき、発電機が同期発電機である場合には、発電機を有限負荷の状態において励磁電流を調整することで、電動機として無効電力の発電おこなうことと、有効電力の発電を同時に行うことが可能になり、且つ、力率の調整も可能になるという優れた効果を奏する。また油圧クラッチにおけるスリップ状態を自在に変化させることができるので、励磁電流を調整と合わせて制御すれば、無効電力供給から、遅れ無効電力供給への切り替えも自在に行うことができるという優れた効果も奏する。
【００５７】
図５は、励磁電流と機械的入力とを変化させることによる無効電力供給制御の説明図である。横軸は励磁装置６０から発電機２０に加えられる励磁電流であり、縦軸は、発電機２０が有する電機子（図示省略）に流れる電流である。
【００５８】
発電機に負荷の掛かっていない状態、具体的には、トルク調整装置２５が切り離し状態になって、発電機２０への機械的入力が無くなった状態（入力０％）における電機子電流の励磁電流依存性をＣ（グラフ内のＶ特性曲線）に示す。機械的入力が有限の値、具体的には、トルク調整装置２５の有する油圧クラッチが、スリップ制御されて機械的入力が例えば５０％になっている場合を曲線Ｂに示す。そして機械的入力が１００％、具体的にはトルク調整装置２５の有する油圧クラッチが嵌合している場合を曲線Ａに示す。
【００５９】
グラフの点線は力率１の電力供給が可能な状態を示し、それよりも左の領域では、「進み無効電力」が供給され、右の領域では、「遅れ無効電力」が供給される。グラフの矢印は励磁電流を変化させない場合でも、トルク調整装置２５のスリップ制御によって機械的入力を変化させることで、「進み無効電力供給」と「遅れ無効電力供給」を自在に選択することができることを示している。
【００６０】
このように励磁電流の増減と、トルク調整装置２５が有する油圧クラッチのスリップ制御による機械的入力を協調的、且つ、機動的に操作することで、励磁電流の限界（過励磁及び低励磁の安定限界等）を避けながら、無効電力、及び、有効電力を安定的に出力することが可能である。
【００６１】
尚、本発明に係る無効電力供給装置、発電システム、無効電力供給方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６２】
１    発電システム
３    電力系統
５    ウィンドファーム
７    発電装置
１０    風力発電装置
１２    原動機
１５    発電機遮断器
２０    発電機
２５    トルク調整装置
２７    過大トルク伝達調整用トルクリミッタ
３０    無効電力供給用エフェクター
３５    無効電力供給装置
４０    制御装置
４５    増速機
４７    シャフト
５０    風車
５５    無効電力供給指令
６０    励磁装置
６５    油圧調整装置
７０    発電機側シャフト
７５    原動機側シャフト
８０    作動油流路
８５    ピストン
９０    バックプレート
９５    ベアリング
９７    摩擦プレート
９９    スチールプレート
１００    湿式多板油圧クラッチ
【図１】
2020048377.tif 000003
【図２】
2020048377.tif 000004
【図３】
2020048377.tif 000005
【図４】
2020048377.tif 000006
【図５】
2020048377.tif 000007