(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動のために外部送電線網（２）からエネルギを殆ど供給されることなく、前記外部送電線網（２）に結合可能な１つ又は複数の風力発電所（１）の少なくとも一部を起動するステップを含んだ、風力発電所の利用方法であって、
前記風力発電所（１）は、複数の風力タービン（４）と、それらのうちの少なくとも１つの風力タービン（４）に結合可能な少なくとも１つの局所電源（６）とを含むものであり、
前記風力発電所（１）を、前記外部送電線網（２）との接続から切断するステップと、
前記風力発電所（１）に含まれている前記風力タービン（４）のうちの１つ又は一群（ＧＰ1〜ＧＰX）に含まれる複数の（以降、この「一群に含まれる複数の」を、表現の簡略化のために、「１グループの」とも表現する）風力タービン（４）を、起動風力タービンとして用いるべく、残りの前記風力タービン（４）との接続から分離するステップと、
前記１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）を、前記局所電源（６）に接続するステップと、
前記１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）を、前記局所電源（６）から供給される電力を利用して起動し、その１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）の安定した動作が得られると、その１つ又はグループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）から供給される電力を利用して、前記風力発電所（１）における、前記起動風力タービン（４）とは別の、次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）を起動させるステップと、
起動された前記起動風力タービン（４）及び／又は起動された前記次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）から供給される電力を利用して、前記風力発電所（１）における、前記起動された起動風力タービン（４）及び前記起動された次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）とは別の、更に次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）を起動させ、これを繰り返すことで前記風力発電所（１）の前記風力タービン（４）を順次に起動させて行き、前記風力発電所（１）から出力される電圧及び／又は電力が所定の値以上になると、前記風力発電所（１）を前記外部送電線網（２）に再接続して、前記風力発電所（１）から供給可能な電圧及び／又は電力を、前記外部送電線網（２）の少なくとも一部を自力起動又はコールドスタートさせてその外部送電線網（２）の電圧及び／又は電力を復旧せしめるための電圧及び／又は電力として利用するステップと
を含むことを特徴とする風力発電所の利用方法。
【請求項２】
前記風力発電所（１）が、前記風力タービン（４）と連係して、前記風力発電所（１）の起動を制御する少なくとも１つの中央発電所コントローラ（５）を含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記中央発電所コントローラ（５）を、前記局所電源（６）に可逆接続する
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記風力発電所（１）が、前記中央発電所コントローラ（５）から操作されて、前記風力タービン（４）の起動の際又は前記外部送電線網（２）の復旧の際に用いられる電気接続の開閉を行う、複数のブレーカ（ＣＢ1〜ＣＢX）を含む
ことを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
前記風力発電所（１）を開路動作状態で起動した後、前記外部送電線網（２）に再接続する
ことを特徴とする請求項１から４の１つに記載の方法。
【請求項６】
前記風力発電所（１）が、変圧器（３）を介して、前記外部送電線網（２）に結合可能である
ことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の方法。
【請求項７】
前記風力発電所（１）が、周波数同期装置（９）を介して、前記外部送電線網（２）に結合可能である
ことを特徴とする請求項１から６の１つに記載の方法。
【請求項８】
前記外部送電線網（２）の前記風力発電所（１）から供給される電圧及び／又は電力、もしくは、少なくとも１つの他の電圧又は電力源と組み合わされて前記風力発電所（１）から供給される電圧及び／又は電力だけを、前記少なくとも一部の自力起動又はコールドスタートのための電圧及び／又は電力として利用する
ことを特徴とする請求項１から７の１つに記載の方法。
【請求項９】
前記他の電圧又は電力源が、もう１つの風力発電所、又は熱併給発電所、若しくは太陽光発電所である
ことを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記中央発電所コントローラ（５）が、通信ネットワーク（１１）を介して、前記風力タービン（４）と連係している
ことを特徴とする請求項２から９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記局所電源（６）が、バッテリ、無停電電源（ＵＰＳ）、及び発電機のうちの、少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１から１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
外部送電線網（２）に結合可能な風力発電所であって、
複数の風力タービン（４）と、それら複数の風力タービン（４）のうちの少なくとも１つの風力タービン（４）に結合可能な少なくとも１つの局所電源（６）とを含んでおり、
起動のために前記外部送電線網（２）からエネルギを殆ど供給されることなく、当該風力発電所（１）の少なくとも一部の風力タービン（４）を起動し、その起動した風力タービン（４）からの電圧及び／又は電力を、前記外部送電線網（２）の少なくとも一部の自力起動又はコールドスタートのために利用するべく、
当該風力発電所（１）を前記外部送電線網（２）から切断することと、
当該風力発電所（１）の前記複数の風力タービン（４）のうちの１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）を、起動風力タービンとして用いるべく、残りの前記風力タービン（４）から分離することと、
前記１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）が、前記局所電源（６）に結合可能であることと、
前記１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）が、局所電源（６）から供給される電力を利用して、起動可能であることと、
前記１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）の安定した動作が得られると、その１つ又はグループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の起動風力タービン（４）から供給される電力を利用して、前記風力発電所（１）における、前記起動風力タービン（４）とは別の、次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）を起動させることが可能であることと、
起動された前記起動風力タービン（４）及び／又は起動された前記次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）から供給される電力を利用して、前記風力発電所（１）における、前記起動された起動風力タービン（４）及び前記起動された次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）とは別の、更に次の１つ又は１グループ（ＧＰ1〜ＧＰX）の風力タービン（４）を起動させ、これを繰り返すことで前記風力発電所（１）の前記風力タービン（４）を順次に起動させて行き、前記風力発電所（１）から出力される電圧及び／又は電力が所定の値以上になると、前記風力発電所（１）を前記外部送電線網（２）に再接続することが可能であることと、
前記風力発電所（１）から供給可能な電圧及び／又は電力を、前記外部送電線網（２）の少なくとも一部を自力起動又はコールドスタートさせて前記外部送電線網（２）の電圧及び／又は電力を復旧せしめるための電圧及び／又は電力として利用することが可能であることと
を特徴とする風力発電所。
【請求項１３】
当該風力発電所（１）に、前記風力タービン（４）と連係して当該風力発電所（１）の起動を制御する、少なくとも１つの中央発電所コントローラ（５）が含まれる
ことを特徴とする請求項１２記載の風力発電所。
【請求項１４】
前記中央発電所コントローラ（５）が、前記局所電源（６）に可逆接続可能である
ことを特徴とする請求項１３記載の風力発電所。
【請求項１５】
当該風力発電所（１）が、前記中央発電所コントローラ（５）から操作されて、前記風力タービン（４）の起動の際又は前記外部送電線網（２）の復旧の際に用いられる電気的接続の開閉を行う、複数のブレーカ（ＣＢ1〜ＣＢX）を含む
ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の風力発電所。
【請求項１６】
当該風力発電所（１）を開路動作状態で起動し、その後外部送電線網（２）に再接続することが可能である
ことを特徴とする請求項１２から１５の１つに記載の風力発電所。
【請求項１７】
当該風力発電所（１）が、変圧器（３）を介して外部送電線網（２）に結合可能である
ことを特徴とする請求項１２から１６の１つに記載の風力発電所。
【請求項１８】
当該風力発電所（１）が、周波数同期装置（９）を介して外部送電線網（２）に結合可能である
ことを特徴とする請求項１２から１７の１つに記載の風力発電所。
【請求項１９】
前記外部送電線網（２）の電圧及び／又は電力が、風力発電所（１）から供給される電圧及び／又は電力だけによって、又は、少なくとも１つの他の電圧又は電力源と組み合わせられた風力発電所（１）から供給される電圧及び／又は電力だけによって、生じさせることが可能である
ことを特徴とする請求項１２から１８の１つに記載の風力発電所。
【請求項２０】
前記他の電圧又は電力源が、もう１つの風力発電所、熱併給発電所又は太陽光発電所である
ことを特徴とする請求項１９記載の風力発電所。
【請求項２１】
前記中央発電所コントローラ（５）が通信ネットワーク（１１）を介して風力タービン（４）と連係している
ことを特徴とする請求項１２から２０の１つに記載の風力発電所。
【請求項２２】
前記局所電源（６）が、バッテリ、無停電電源（ＵＰＳ）および発電機の少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１２から２１の１つに記載の風力発電所。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に外部送電線網が完全に崩壊した後、外部送電線網に結合することが可能な風力発電所の少なくとも一部を起動する方法に関する。本発明は、更に風力発電所及び外部送電線網の少なくとも一部における電圧及び／又は電力を復旧するための風力発電所の利用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電所は、通例、例えばある地方又は国の電力供給源の少なくとも一部であり、従って電力供給源の電圧及び／又は電力の送電及び／又は配電系統として送電線網に接続される。一般に、全ての発電所は起動電力を必要とする。これにより、発電所は安定した動作条件下において送電線網に電圧及び／又は電力を供給する。通常の条件下で、発電所の起動電力は、送電及び／又は配電系統、従って電力供給源の送電線網から供給される。
【０００３】
しかし、送電線網の少なくとも一部の崩壊が生じて全ての又は一部の発電所が運転停止する、例えば通常の故障又は災害といった状況が発生する可能性がある。この場合は、発電所の再起動に送電線網からの電力を利用し得ない。従って、発電所及び送電及び／又は配電線網を含む電力系統又は電力供給源は、電力供給源の全て又は一部が運転停止した場合に再起動を可能にする何らかの不測事態対応構成を必要とする。電力供給源を復旧するプロセスは、一般に自力起動又はコールドスタートと呼ばれる。
【０００４】
先行技術文献（非特許文献１）の説明によれば、自立した所謂自力起動発電所は、互いに個別に及び徐々に再接続されて、相互接続された電力供給源又は電力系統を再形成することになる。従って、緊急時、自力起動発電所は施設内に配置された小型の補助発電設備から再起動及び起動に必要な電力を受電する。こうした補助発電設備は小型ガスタービン又はディーゼル発電設備とすることができ、その最小サイズは自力起動発電所のサイズによって決まる。
【０００５】
従って、例えば風力発電所が接続されている送電線網の電力供給が完全に破綻して、風力発電所が運転停止になった際、風力発電所の起動に十分な電力が送電線網から得られる場合には、最初に風力発電所の再起動及び起動をそれぞれ実施することが可能である。この結果、風力発電所の出力に損失が生じることになる。
【０００６】
【非特許文献１】「An Introduction to Black Start」、Market Development,National Grid Company  plc、２００１年２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の課題は、風力発電所の少なくとも一部の起動を迅速化するような形で風力発電所のための方法及び風力発電所を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、風力発電所の新規の利用法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の課題は、本発明によれば、各々風力発電所の少なくとも一部を起動する方法及び起動のために外部送電線網からエネルギを殆ど供給されることのない外部送電線網に結合可能な風力発電所によって達成される。この風力発電所は、幾つかの風力タービンと、風力発電所の少なくとも１つの風力タービンに結合可能な少なくとも１つの局所可逆電源を含み、
風力発電所を外部送電線網から切断することと、
風力発電所の風力タービンの内の１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンを、風力発電所の残りの風力タービンから分離することと、
１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンを局所電源に接続することと、
１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンを局所電源から供給される電力を利用して起動することと、
風力発電所から供給可能な電力を、外部送電線網の少なくとも一部の自力起動又はコールドスタートに用い、外部送電線網に電圧及び／又は電力を発生することと
を特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、例えば外部送電線網全体が完全に崩壊した後、起動のために外部送電線網から電力又はエネルギを殆ど供給されることなく、運転中は通常外部送電線網に接続されている風力発電所の少なくとも一部、従って風力発電所の少なくとも幾つかの風力タービンを起動又は再起動することが可能になる。外部送電線網は、通常電力供給源の送電及び／又は配電線網である。外部送電線網は、局所送電線網又は局地的送電線網又はより広い地域内における送電線網となし得る。本発明によれば、起動のための電力は、外部送電線網からほぼ独立して運転される、風力発電所の少なくとも１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンに接続可能な小型局所電源によってのみ供給されるのが望ましい。従って、風力発電所の少なくとも一部の起動、特に再起動は外部送電線網から独立しており、そのため単純化され、迅速になる。この結果、例えば電力降下後の発電再開が迅速になるので、風力発電所の稼働率が高まり、風力発電所の発電量が増大する。風力発電所の少なくとも１つの起動は、風の状態が、風力発電所の風力タービンの安定した動作にとって十分な場合に実行されるのが望ましいのは明らかである。一般に、これによって風力発電所の全ての動作可能な風力タービンが起動される。起動のため、風力発電所から供給可能な電力が外部送電線網の少なくとも一部の自力起動又はコールドスタートに用いられて、外部送電線網に電圧及び／又は電力が発生することになる。
【００１０】
本発明の実施形態の１つによれば、特に１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンの安定した動作が得られる場合、風力発電所の次の風力タービン又は次の一群の風力タービンを、１つの起動風力タービン又は一群の起動風力タービンから供給される電力を用いて起動させる。起動風力タービン又は任意の他の風力タービンの安定した動作は、風力タービンの電力出力、出力電圧及び／又は出力電圧の周波数がほぼ安定している、即ち、特定の風の状態において所定の範囲内に納まることを表わしている。
【００１１】
本発明のもう１つの実施形態によれば、風力発電所の単一風力タービン又は一群の風力タービンを、できれば安定した動作状態にある風力発電所の１つ以上の起動風力タービン及び／又は他の風力タービンから供給される電力を利用して順次起動させる。
【００１２】
従って、風力発電所は段階的に又は徐々に起動される。風力発電所内で得られる電力が増大すればするほど、できれば風力発電所の全ての風力タービンが起動する迄、残りの風力タービンの起動を一層迅速化することが可能になる。
【００１３】
本発明の変形実施形態の１つによれば、風力発電所は、風力タービンと連係して、風力発電所の起動を制御する少なくとも１つの中央発電所コントローラを含む。従って、中央発電所コントローラは、風力タービンの出力電圧及び出力電圧の周波数を監視して、風力発電所における発電及び電力消費を好適に制御する。中央発電所コントローラは、局所電源に可逆結合可能であることが望ましい。
【００１４】
本発明の実施形態の１つでは、風力発電所は、中央発電所コントローラで操作され、電気接続の開閉を行う幾つかのブレーカを含む。従って、中央発電所コントローラは、起動のためにどの起動風力タービン又はどの一群の起動風力タービンを局所電源に接続するかを制御可能である。更に、中央発電所コントローラは、更なる起動のために、既に起動している１つ又は幾つかの起動風力タービン又は既に起動している他の風力タービンにどの風力タービン又はどの一群の風力タービンを接続するかを制御することも可能である。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態によれば、風力発電所の所定の数の風力タービンが、上述のように、風力タービンが特定の風の状態において電力出力、出力電圧及び／又は出力電圧周波数を所定の範囲内でほぼ安定した状態に維持することを意味する安定動作状態にある場合、風力発電所は外部送電線網に再接続される。その処置によって、風力発電所の全ての風力タービンが、風力発電所オペレータの発電量にとって好ましい動作状態又は安定動作状態になる前であっても、既に外部送電線に電力を供給できるようになる。それに関して、風力タービンの所定の数は、風力発電所の風力タービンのタイプ、即ち各タイプの風力タービンの出力電圧及び／又は電力出力よって決まる。
【００１６】
代替実施形態の１つによれば、風力発電所は、まず安定した開路動作状態で完全に起動し、次に外部送電線網に再接続するのが望ましい。
【００１７】
風力発電所は、特に変圧器及び／又は周波数同期装置を介して外部送電線網に結合可能である。従って、風力発電所の出力電圧及び外部送電線網における電圧の周波数が互いに少なくともほぼ等しい場合には、風力発電所の出力電力を変圧し及び／又は風力発電所を外部送電線網に接続することが可能である。
【００１８】
本発明の変形実施形態の１つでは、外部送電線網の電圧及び／又は電力は、風力発電所から供給される電圧及び／又は電力だけ、又は少なくとも１つの他の電圧又は電力源から供給される電圧及び／又は電力と組み合わせた風力発電所から供給される電圧及び／又は電力だけで生じさせ得る。その際、他の電圧又は電力源は、少なくとももう１つの風力発電所、熱併給発電所又は太陽光発電所とすることができる。
【００１９】
本発明のもう１つの変形実施形態では、中央発電所コントローラは通信ネットワークを介して風力タービンと連係している。その際、通信ネットワークは無線又は有線通信ネットワークなし得る。
【００２０】
本発明の実施形態の１つによれば、局所電源は、大形バッテリが望ましいバッテリ、無停電電源（ＵＰＳ）又は発電機であるか、或いはそれらを含んでいる。局所電源は、例えばディーゼル発電機又は燃料電池或いはそれらを含み得る。従って、局所電源の出力は、少なくとも１つの風力タービン又は少なくとも一群の風力タービンの起動に必要な電圧及び／又は電力に適合する。例えば大形の３．６ＭＷ風力タービンは制御装置、モータ及びインバータに約６９０Ｖ及び約３０ｋＷを必要とするが、これは、風力タービンの発生電力の１％とほぼ同等である。局所電源の持続時間は数分から１時間迄となし得る。
【００２１】
本発明のもう１つの目的は、外部送電線網の少なくとも一部を自力起動又はコールドスタートして、外部送電線網に電圧及び／又は電力を生じさせるための前述の方法又は風力発電所を利用することによって実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、概略図に関連して本発明の更に詳細な説明を行う。
【００２３】
図１は、本発明による風力発電所１の概略を示す。風力発電所１は変圧器３を介して外部送電線網２に結合可能である。本実施形態では、送電線網２はＨＤＶＣ（高電圧直流）リンク２１によって主交流送電線網２０に接続される局所又は小規模交流アイランド送電線網である。ＨＤＶＣリンク２１は、一般に送電線網２の側に整流器２２を具備し、主送電線網２０の側のインバータ２３を具備している。通常運転中及び特定の十分な風の状態において、風力発電所１は送電線網２に対して電力及び／又は出力電圧を供給する。例えば強風状態のために風力発電所１が運転停止する場合、風力発電所は送電線網２から供給される電力によって起動又は再起動することが可能である。
【００２４】
しかし、送電線網全体の完全な崩壊が生じて、送電線網に接続されたほぼ全ての発電所が運転停止する、通常の故障又は災害のような状況が発生する可能性がある。その際は、発電所と送電及び／配電系統と送電線網全体を含む電力系統全体又は電力供給源全体をそれぞれ自力起動又はコールドスタートすることが必要になる。従って、こうした状況において起動に十分な電力が送電線網で得られる場合には、まず風力発電所を起動又は再起動することが可能であるが、その結果、風の状態が風力発電所の運転に十分な場合でも風力発電所の起動に遅延をもたらすことになる可能性がある。
【００２５】
本発明では、特にこの遅延を回避し及び／又は送電線網の少なくとも一部の自力起動に寄与すべく、風力発電所１は、送電線網２から殆どエネルギを得ることなく起動又は再起動する。
【００２６】
従って、本実施形態の場合、風力発電所１は幾つかの風力タービン４と、中央発電所コントローラ５と、幾つかのブレーカＣＢ１〜ＣＢＸと、小型局所電源６を含んでいる。
【００２７】
本実施形態の場合、３つの風力タービン４が各々風力タービン４のグループＧＰ１〜ＧＰＸの１つに結合される。しかし、１つのグループには１つ又は２つ以上の風力タービン４を含んでもよい。風力タービン４の各グループＧＰ１〜ＧＰＸはブレーカＣＢ４〜ＣＢＸの１つによって風力発電所１の電源ライン７に結合可能である。局所電源６はブレーカＣＢ３によって電源ライン７に結合可能であり、変圧器３はブレーカＣＢ２によって電源ライン７に結合可能である。電源ライン７には、中央発電所コントローラ５も接続されており、ブレーカＣＢ１〜ＣＢＸを操作して、電気接続を開閉する。風力タービン４のグループＧＰ１〜ＧＰＸ及び中央発電所コントローラ５は、ブレーカＣＢ３〜ＣＢＸによって局所電源６に可逆結合可能である。
【００２８】
風力タービン４は、更に、高速通信ネットワーク１１を介して中央発電所コントローラ５に接続されている。本実施形態の場合、高速通信ネットワークは、例えばイーサネット（登録商標）等の有線ネットワークである。しかし、通信ネットワークには、光ファイバケーブルを含んでもよい。通信ネットワークは、例えば電磁波をベースにした無線ネットワーク又は中央発電所コントローラ５から風力タービン４への設定値のような高速データ転送に必要とされる帯域幅を提供する任意の他の通信ネットワークとすることも可能である。従って、中央発電所コントローラ５は、風力発電所１の全ての風力タービン４、特に各風力タービン４の各タービンコントローラとの通信が可能である。
【００２９】
中央発電所コントローラ５は、通常運転、起動及び自力起動シーケンス中の出力電圧及び出力電圧周波数を監視して風力発電所１における発電及び電力消費を制御し、そのバランスをとる。風力タービン４のタービンコントローラにおける出力電圧は、中心点８における風力発電所１の出力電圧の測定値に基づいて調整される。個々の風力タービン４における発電レベルは、周波数コントローラによって測定周波数に基づいて調整される。周波数コントローラは、中央発電所コントローラ５と通じている風力タービン４のタービンコントローラに局所的に配置するか、中心位置につくように中央発電所コントローラ５に配置するか、或いは、両方の組合せとすることが可能である。出力電圧と周波数の調整は、ＰＩＤ（比例積分微分）コントローラ、ファジーコントローラ、ニューラルネットワーク又はそれらの組合せをベースにすることが可能である。
【００３０】
本発明の説明のため、送電線網２から主送電線網２０の間でＨＤＶＣリンク２１に故障が生じたと仮定する。送電線網２が崩壊し、風力発電所１が運転停止状態にある。ここで仮に風速が通常か又は風力発電所１の運転に十分な有効範囲内にあるなら、風力発電所１を利用し、外部送電線網２の電力及び／又は電圧を復旧又は発生することができる。
【００３１】
第１のステップにおいてブレーカＣＢ３が閉じられるが、これは、例えばバッテリ、一般的なＵＰＳ（無停電電源）又は発電機等の小型局所電源６に中央発電所コントローラ５を手動で接続することで実施可能である。従って、中央発電所コントローラ５は、局所電源６から電力供給を受け、起動及び自力起動シーケンスの制御が可能になる、即ち、中央発電所コントローラ５はブレーカの開閉が可能になる。次に、ブレーカＣＢ３を除くまだ開いていない全てのブレーカＣＢ１〜ＣＢＸを開く。この結果、風力発電所１は外部局所送電及び配電線網２から切断される。この結果、風力発電所１が安定運転状態になる前に電力が外部送電線網２の送電及び配電線に帰還することはないという保証が得られる。
【００３２】
本実施形態の場合、グループＧＰ１の風力タービン４は起動風力タービン４である。ブレーカＣＢ４〜ＣＢＸが開く結果、風力タービン４のグループＧＰ１〜ＧＰＸは互いに分離される。
【００３３】
グループＧＰ１の起動風力タービン４を起動すべく、中央発電所コントローラ５により操作されるブレーカＣＢ４を閉じ、グループＧＰ１の風力タービン４を電源ライン７及び局所電源６に接続する。その後、風力発電所１のグループＧＰ１の起動風力タービン４を局所電源６から供給される電力を用いて中央発電所コントローラ５の制御下で起動する。その際、グループＧＰ１の各風力タービン４の各発電機及び各インバータを、起動機能を支援するように調整及び操作する。こうして、各風力タービン４の風力タービンコントローラ毎に、例えば、送電線網２のような外部送電線網からのエネルギ又は電力の供給を受けずに、風力発電所１の風力タービン４の起動、従って風力発電所１全体の起動を実施できるよう、風力タービン４の各発電機の磁化電流が制御可能となる。
【００３４】
グループＧＰ１の起動風力タービン４の安定動作が実現すると、即ちグループＧＰ１の起動風力タービン４の出力電圧及び出力電圧の周波数が特定の風の状態において所定の範囲内になると、風力発電所１の風力タービン４の次のグループＧＰ２を、安定動作状態にあるグループＧＰ１の起動風力タービン４から供給される電力を用いて起動する。この状況において、ブレーカＣＢ５を閉じ、ブレーカＣＢ３を開く。但し、ブレーカＣＢ３を閉じたままにして、局所電源６から供給される電力も利用し、グループＧＰ２の風力タービン４を起動することもできる。ところで、ブレーカＣＢ３を開く場合には、中央発電所コントローラ５を作動させるための電力は起動風力タービン４から供給される。
【００３５】
こうして、電力を供給する風力タービンが安定動作状態にあるとき、風力発電所１の風力タービン４の全てのグループＧＰ２〜ＧＰＸ、従って風力発電所１全体が、風力発電所１の１つ以上の起動風力タービン４及び／又は他の風力タービン４から供給される電力を利用して順次起動される。
【００３６】
本発明の進展実施形態では、風力発電所１の所定数の風力タービン４が安定動作状態にある際、風力発電所１を外部送電線網２に徐々に再接続する。その際、安定動作状態にある風力タービン４の所定の数は、そのタイプの風力タービン４の公称出力電圧及び／又は外部送電線網２の容量により決まる。風力発電所１を外部送電線２に再接続すべく、ブレーカＣＢ２及びブレーカＣＢ１が中央発電所コントローラ５により閉じられる。
【００３７】
本実施形態の場合、風力発電所１から外部送電線網２に供給される電力及び／又は電圧は、外部送電線網２を自力起動又はコールドスタートして、特に外部送電線網２がＨＶＤＣリンク２１によって元通り主送電線網２０に接続される前に、外部送電線網２において電圧及び／又は電力を復旧及び発生させるべく利用される。負荷が増大すると、風力タービン４は、その周波数コントローラを用いて、利用可能な風力によって持続可能なレベルに合致するように出力電圧を管理する。
【００３８】
本発明の本実施形態から明らかなように、主送電線網の一部をなす外部送電線網２からのエネルギの供給を殆ど受けずに、風力発電所１の起動又は再起動が可能である。風力発電所１の起動中及び／又は起動後に風力発電所１から供給される電力は、外部送電線網２の少なくとも一部を自力起動又はコールドスタートして、特に送電線網２に電圧及び／又は電力を復旧又は発生するために利用できる。従って、例えば送電線網が故障してから送電線網２に風力発電所１の電力が供給される迄の遅延を短縮できる。従来の手順では完全な発電の復旧にかかる時間が長くなる可能性がある通常の故障又は災害状況において、既述の手順を利用し得る。従って風の状態が十分であれば、風力発電所１等の自力起動発電所としての風力発電所は、温度上昇が重要な要素であって、急速な温度上昇が潜在的に機器に損傷を与える可能性持つ外部送電線網における自力起動発電所としての火力発電所よりも迅速に電圧及び／又は電力を復旧することが可能である。
【００３９】
風力発電所１、特に風力発電所１の自力起動又はコールドスタート機能は、もう１つの風力発電所、小規模熱併給発電所、太陽光発電所又は任意の他の適合する発電所の形態をとる少なくとももう１つの電圧又は電流源とは別個に又はそれらと組み合わせて、局所送電線網２等の外部送電線網を構築するために利用できる。風力発電所１は、更に、より広い地域における送電線網の再構築に利用することも可能である。
【００４０】
本実施形態の場合、代替案として、風力発電所１を開路動作状態で起動し、動作が安定すると、ブレーカＣＢ１及びＣＢ２によって送電線網２に再接続し、特にＨＶＤＣリンク２１が接続されると電力を発生させることができる。
【００４１】
図２に示す如く、更に風力発電所コントローラ５に接続された周波数同期装置９を利用してもよい。従って、風力発電所１の出力電圧の周波数と送電線網２の電圧の周波数が互いにほぼ等しい場合、風力発電所１を送電線網２に接続することが可能になる。
【００４２】
本発明の記載例は本発明の実施形態の１つに過ぎないという点に注意されたい。従って本発明の範囲から離れることなく、本発明の他の実施形態も可能になる。
【００４３】
通常、中央発電所コントローラ５は、本発明の方法の１つを実行すべく、即ち、風力発電所１の起動及び／又は風力発電所１の自力起動シーケンスの制御を行うために調整される。このため、例えばコンピュータ又は演算器の形態をなす中央発電所コントローラ５は各々コンピュータプログラムを含んでいる。しかし、中央発電所コントローラ５は、特に風力タービン４の風力タービンコントローラが特に起動及び／又は自力起動シーケンス中に中央発電所コントローラ５の機能を担う場合には、必要不可欠ではない。従って、風力タービンコントローラの１つは、風力発電所１の起動及び／又は風力発電所１の自力起動シーケンスの制御を行うための調整を施すことができる。
【００４４】
風力発電所１の局所電源６がバッテリの場合、このバッテリに、風力発電所１の風力タービン４から給電することができる。バッテリは必ず起動及び／又は自力起動シーケンスに適した状態にあることが望ましいので、バッテリの状態監視給電サイクルが存在するのが望ましい。給電は、例えば中央発電所コントローラ５により操作されるブレーカＣＢ３を閉じることによって簡単に実施可能である。
【００４５】
本発明は、既述の利点に加え、送電線網が電力消滅から迅速に復旧すると、送電線網に接続された地方公共事業の顧客対するサービスが潜在的に改善されるという利点を持つ。
【００４６】
更に本発明によれば、送電線網オペレータにとってより迅速により多くの電力が利用可能になるので、送電線網の復旧が柔軟に行えるようになる。
【００４７】
特に広大な地理的区域にわたって多くの風力発電所が分布している場合、個々の風力発電所にはこのサービスの提供に必要な風力資源がなかったとしても、これらのどの風力発電所についても送電線網の電力復旧に寄与する能力は増大することになる。風力発電の浸透が高レベルに達すると、この資源からの供給をより迅速に復旧することが可能な送電線網の安定性がより緊急の度を増すことになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による風力発電所の概略図である。
【図２】周波数同期装置を介して外部送電線網に接続された図１の風力発電所を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  風力発電所、２  外部送電線網、３  変圧器、４  風力タービン、５  中央発電所コントローラ、６  局所電源、９  周波数同期装置、１１  通信ネットワーク
【図１】
0005641679.tif 000002
【図２】
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