(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子巻き線及び回転子巻き線の内の一方の巻き線が交流系統に接続され、機械的動力源によって回転子が回転される回転機と、
入力及び出力の内の交流側に、前記固定子巻き線及び前記回転子巻き線の内の他方の巻き線が接続される電力変換器と、
前記電力変換装置の前記入力及び前記出力の内の直流側に接続される電力貯蔵装置と、
を備え、
前記電力貯蔵装置から放出される直流電力が前記電力変換器によって交流電力に変換され、前記他方の巻き線が前記交流電力によって励磁されることを特徴とする発電システム。
【請求項２】
請求項１において、前記他方の巻き線から出力される交流電力が前記電力変換器によって直流電力に変換され、前記直流電力が前記電力貯蔵装置に貯蔵されることを特徴とする発電システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、さらに、前記回転機が前記交流系統へ出力する有効電力を検出する有効電力検出手段と、検出した有効電力が指令値に一致するように前記電力変換器の前記交流側の電流を制御する有効電力制御手段と、を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、さらに、前記回転機が前記交流系統へ出力する電圧を検出する電圧検出手段と、検出した電圧が指令値に一致するように前記電力変換器の前記交流側の電流を制御する電圧制御手段と、を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、さらに、前記回転機が前記交流系統へ出力する無効電力を検出する無効電力検出手段と、検出した無効電力が指令値に一致するように前記電力変換器の前記交流側の電流を制御する無効電力制御手段と、を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項６】
請求項１または請求項２において、
さらに、前記回転機の回転速度を検出する手段と、検出した回転速度が指令値に一致するように前記電力変換器の前記交流側の電流を制御する速度制御手段と、を備え、
前記指令値は、前記電力貯蔵装置に電力を貯蔵する場合は前記回転機のすべりが負になるように設定され、前記電力貯蔵装置から電力を放出する場合は前記回転機のすべりが正になるように設定されることを特徴とする発電システム。
【請求項７】
請求項１または請求項２において、さらに、前記電力変換器の交流側と前記回転機の前記他方の巻き線とを切り離して、前記電力変換器の交流側を交流系統へ接続するためのスイッチ手段を備えることを特徴とする発電システム。
【請求項８】
固定子巻き線及び回転子巻き線の内の一方の巻き線が交流系統に接続され、機械的動力源によって回転子が回転される回転機と、
入力及び出力の内の交流側に、前記固定子巻き線及び前記回転子巻き線の内の他方の巻き線が接続される電力変換器と、
前記電力変換装置の前記入力及び前記出力の内の直流側に接続される直流電力貯蔵装置と、
を備え、
前記電力貯蔵装置から放出される直流電力が前記回転機を介して前記交流系統へ供給されることを特徴とする発電システム。
【請求項９】
請求項１または請求項８において、前記機械的動力源が、風力によって駆動される動力源であることを特徴とする発電システム。
【請求項１０】
請求項１または請求項８において、前記機械的動力源が潮流によって駆動されることを特徴とする発電システム。
【請求項１１】
請求項１または請求項８において、前記機械的動力源が水力によって駆動されることを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電システムに関し、特に二次励磁回転機を備える発電システムに関わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術では、例えば特開平9−189285 号公報記載のように発電機の交流側を直流に変換する変換器を設け、直流の他の一方にはさらに直流を交流に変換する変換器を有し、直流部に蓄電池等の電力を蓄える要素を有するものもある。
【０００３】
また、例えば特開平1−163472 号公報記載のように、二次側巻き線に可変周波数の交流励磁電流を流して可変速運転する二次励磁方式の交流発電機を利用し、二次側の励磁電流を制御することにより有効電力や交流電圧を制御するものがある。これによれば変換器容量は発電機容量に運転可能なすべり範囲を乗じた程度の容量で運転が可能で、さらに二次側の励磁電流制御で発電機の有効電力および無効電力の制御が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術では機械負荷として風力や潮流などの変動するエネルギー源を用いる場合には、この変動により発電機の出力電力が変動し、電力系統の電圧変動や周波数変動が発生する場合があり、これらを抑制するために交流を安定化する機器を併設する必要がある。
【０００５】
例えば発電機が発生する有効電力の変動を蓄電池の電力の吸放出により補償しようとする場合、有効電力変動の大きさと同一の容量を持つ変換器を必要とし、最も悪い場合を考えると発電機が出力する最大の電力分を補償する必要があり非常に大きな電力変換器を必要とする場合もある。
【０００６】
また、二次励磁方式の発電電動機を用いた場合には、運転条件により二次側から供給する電力に変動が発生するので可変周波数の交流を直流に変換する変換器と直流を交流に変換する変換器の２組を用いて交流系統と電力を授受する必要があり、変換器容量や設置スペースが大きくなってしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による発電システムは、固定子巻き線及び回転子巻き線の内の一方の巻き線が交流系統に接続され、機械的動力源によって回転子が回転される回転機と、入力及び出力の内の交流側に、固定子巻き線及び回転子巻き線の内の他方の巻き線が接続される電力変換器と、電力変換器の入力及び出力の内の直流側に接続される直流電力貯蔵装置と、を備えている。さらに、本発明による発電システムにおいては、電力貯蔵装置から放出される直流電力が電力変換器によって交流電力に変換され、他方の巻き線が交流電力によって励磁される。
【０００８】
上記の手段によれば、電力貯蔵装置から放出される直流電力が回転機を介して交流系統へ供給される。従って、機械的動力源から回転機へ入力されるエネルギーが変動したとき、機械的動力源または回転機の持っている慣性エネルギーと電力貯蔵装置の電力を併用して出力電圧の変動を補償できるので、安定した電力供給を確保しながらも、電力変換器の容量を低減することができる。
【０００９】
また、上記手段は、回転機の二次側を励磁して可変速運転する発電システムにおける励磁装置を電力貯蔵装置を電源として動作させるものである。従って、比較的簡単な構成により出力電力を安定化できるので、発電システムのサイズを低減できる。
【００１０】
回転機としては、発電機、発電機及び電動機として動作する発電電動機など、固定子巻き線及び回転子巻き線を有し、これら巻き線の一方が励磁されるものがある。機械的動力源としては、風力，潮流，水力などのいずれかによって駆動されるものがある。電力貯蔵装置としては二次電池が好ましいが、直流電力を蓄積できる他の電力貯蔵装置でも良い。また、電力変換器としては、半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより電力変換を行う自励式変換器が好ましいが、直流電力を交流電力に変換する他の電力変換器でも良い。
【００１１】
上記の手段に、さらに、次に記すＡ〜Ｆいずれかのような構成を付加することが好ましい。
【００１２】
Ａ．他方の巻き線から出力される交流電力が電力変換器によって直流電力に変換され、直流電力が前記電力貯蔵装置に貯蔵される。この場合、電力変換装置は、双方向の電力変換、すなわち直流電力から交流電力への変換と、交流電力から直流電力への変換が共に可能な、自励式電力変換器が好ましい。
【００１３】
Ｂ．回転機が前記交流系統へ出力する有効電力を検出する有効電力検出手段と、検出した有効電力が指令値に一致するように電力変換器の交流側の電流を制御する有効電力制御手段と、を備える。
【００１４】
Ｃ．回転機が交流系統へ出力する電圧を検出する電圧検出手段と、検出した電圧が指令値に一致するように電力変換器の交流側の電流を制御する電圧制御手段と、を備える。
【００１５】
Ｄ．回転機が交流系統へ出力する無効電力を検出する無効電力検出手段と、検出した無効電力が指令値に一致するように前記電力変換器の前記交流側の電流を制御する無効電力制御手段と、を備える。
【００１６】
Ｅ．回転機の回転速度を検出する手段と、検出した回転速度が指令値に一致するように電力変換器の交流側の電流を制御する速度制御手段と、を備え、指令値は、電力貯蔵装置に電力を貯蔵する場合は回転機のすべりが負になるように設定され、電力貯蔵装置から電力を放出する場合は回転機のすべりが正になるように設定される。
【００１７】
Ｆ．電力変換器の交流側と回転機の他方の巻き線とを切り離して、電力変換器の交流側を交流系統へ接続するためのスイッチ手段を備える。
【００１８】
本発明の他の特徴及び上記Ａ〜Ｆの具体的構成などについては以下の記載にて明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
以下図１から図３を用いて本発明の実施例について説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施例における二次励磁発電システムの構成図である。
【００２１】
本実施例では、巻き線型発電電動機１の固定子巻き線を交流電力系統に接続している。一方、回転子巻き線は直流を交流に変換する電力変換器２を介して直流電力貯蔵装置である電池３に接続している。すなわち、回転子巻き線は電力変換器２の交流側に接続され、電池３は電力変換器２の直流側に接続されている。電力変換器２は電池３の直流電圧を利用して可変周波数の交流励磁電流を作成し、すなわち直流電力を交流電力に変換して、回転子巻き線に供給して励磁することによって発電機を可変速運転する。発電電動機の機械的動力源としては風車９を接続し風力を電力に変換して系統に供給する発電システムとして動作する。風力は一定に吹くわけでなく変動しているため、機械入力は一定せず常に変動している。制御装置３０は機械入力が変動した場合にも一定の電力を系統に供給するように電力変換器２を制御する。また、制御装置３０では発電電動機電圧も制御する。
【００２２】
以下に制御装置３０の詳細について説明する。
【００２３】
電圧検出器４は発電電動機電圧ＶＧを検出して電圧検出値ＶＬａとして出力する。発電電動機電圧指令Ｖｃは外部から与えられ、これと電圧検出値ＶＬａの差を電圧制御装置５に入力する。電圧制御装置５は例えば比例積分制御により構成した制御装置で、入力した電圧の誤差成分が零となるように、すばわち電圧検出値ＶＬａが電圧指令Ｖｃに一致するように発電電動機の電圧を決定づける回転子電流の励磁成分指令であるＩｄｃを決定する。
【００２４】
有効電力検出器６は発電電動機電圧ＶＧと発電電動機電流Ｉ１を用いてシステムの有効電力Ｐｓｙｓを検出する。システム有効電力指令Ｐｃは外部から与えられ、これとシステムの有効電力Ｐｓｙｓの差を有効電力制御装置７に入力する。有効電力制御装置７は例えば比例積分制御により構成した制御装置で、入力した有効電力の誤差成分が零となるように、すなわち有効電力Ｐｓｙｓが有効電力指令Ｐｃに一致するように、システムの有効電力を決定づける回転子電流すなわち電力変換器２の交流側の電流のトルク成分指令であるＩｑｃを決定する。
【００２５】
位相検出器３１は発電電動機電圧ＶＧの電圧位相と回転子位置検出装置１０から得られる回転子位置信号ＲＰを用いて励磁位相を検出する。電流制御装置８は位相検出器３１から得られる位相信号を基準として回転子電流Ｉ２を励磁成分とトルク成分に分解し、それぞれが指令に一致するように電力変換器２を制御する。
【００２６】
このように構成したシステムでは風車から入力される機械入力が変動した場合にも有効電力を一定にしようと制御し、発電電動機の回転数を加減速することにより慣性エネルギーを放出又は吸収する。この時加速又は減速に必要なエネルギーの一部は電池から電力変換器を介して供給され、残りは慣性エネルギーでまかなわれる。
【００２７】
図２に二次励磁発電機のすべりが変化した場合の励磁装置からの入力エネルギーの変化について一例を示す。図３は動作概念図で、図２における電力の方向を示す図である。システム有効電力Ｐｓｙｓは発電側を正、電池出力Ｐｂａｔｔは放電側を正とした。
【００２８】
図２において、横軸にはすべりを示し、縦軸には電池出力即ち励磁装置からの入力電力を示した。図中には発電機の出力、図１の有効電力指令Ｐｃを変化させた場合について併せて示している。すべりは回転数の低い方を正にとってあり、負に大きいほど回転数が高くなる。
【００２９】
Ｐｃ＝１００％で運転している場合に有効電力指令Ｐｃを一定にするように運転している場合、すなわち図２中のＰｓｙｓが発電１.００ｐｕ の場合には図中太い実線に沿って状態が変化する。例えばすべり０％で運転しているときに、風が弱くなって機械入力Ｐｍｅｃが減少した場合、電力を一定にするために発電機の回転エネルギーを放出するために回転数が下がりすべりが正の側に移行する。これとともに電池出力が増大して電池出力と慣性エネルギー放出分を機械入力の不足分として補って動作する。逆に風が強くなって機械入力が増大した場合には、電力を一定にするために発電機は慣性エネルギーを吸収し加速するとともに、すべりが負方向に増大し電池出力が負、即ち電池も電力を吸収し増大した機械入力を発電電動機の回転エネルギーと電池で吸収し電力系統への出力を一定に保つことができる。このように、本実施例によれば、発電機または風車の慣性エネルギーと電池の電力を併用して電力変動が補償される。従って、電力変換器の容量を低減できる。
【００３０】
また、本実施例の構成によれば発電電動機一つと電力変換器一つ、及び電池一つの最小限の比較的簡単な構成で有効電力変動の少ない発電システムを構成することができる。従って発電システムのサイズを低減できる。また電力変換器の容量は発電電動機の運転すべり範囲で決定され、発電電動機容量に比べて小さな容量の電力変換器を用いることができる。更に電力変換器の直流部に電池を備えているので長時間の電力吸収や放出を実現でき、電力負荷の平準化を実現できる。なお、本実施例においては、回転子巻き線を交流系統に接続し、かつ固定子巻き線を励磁しても同様の作用，効果がある。
【００３１】
＜実施例２＞
次に図４を用いて本発明の他の実施例について説明する。図４は制御装置３０の他の構成例で図１と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００３２】
本実施例では発電電動機の電圧を制御する代わりに無効電力を指令に合わせてに制御するものである。無効電力検出器２１は発電電動機電圧ＶＧと発電電動機電流Ｉ１を用いてシステムの無効電力ＱＬａを検出する。システム無効電力指令Ｑｃは外部から与えられ、これとシステムの無効電力ＱＬａの差を無効電力制御装置２２に入力する。無効電力制御装置２２は例えば比例積分制御により構成した制御装置で、入力した無効電力の誤差成分が零となるように、すなわち無効電力ＱＬａを無効電力指令Ｑｃに一致するようにシステムの無効電力を決定づける回転子電流の励磁成分指令であるＩｄｃを決定する。
【００３３】
本実施例では、システムの無効電力を一定に制御するので電力系統の負荷条件等により電力系統の電圧が変動した場合にもシステム出力を所定の範囲内に抑えることができる。
【００３４】
＜実施例３＞
次に図５を用いて本発明の他の実施例について説明する。図５は本発明の一実施例における二次励磁発電システム構成図である。本実施例において図１と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００３５】
本実施例では電池のエネルギー貯蔵量をより積極的に制御するために電池エネルギーに関連する検出量を用いてエネルギー貯蔵量を検出し、これを制御するために発電機の回転数の平均値を所望の回転数に制御するものである。
【００３６】
貯蔵エネルギー検出器３３は電池３の電圧を検出し、これに基づいて電池に蓄積されたエネルギー量を検出する。ここでは単に電池の電圧とエネルギー貯蔵量のテーブルを用いた検出器等を用いることができる。貯蔵電力指令装置３６は一日の電池充電パターンを内部に持っており時間に応じて貯蔵量を変動させるものでも良いし、外部からエネルギー量や充電電圧を指令として受け取るものでも良い。貯蔵電力制御装置３４は電力貯蔵量が所定の値（Ｐｂ）になるように速度指令Ｎｓｔｒを作成する。貯蔵電力制御装置３４では電力貯蔵量が指令より少ない場合は速度指令値を高くし、貯蔵量が指令より多い場合は速度指令値を低くする。速度制御装置３５は回転子位置信号ＲＰから発電電動機回転速度を検出し、これが速度指令値Ｎｓｔｒに一致するように電力指令補正値ＤＰを出力する。電力指令補正値ＤＰは有効電力指令値Ｐｃに加算する。電池への電力の貯蔵，放出は緩やかなので、風力の変動による有効電力変動を抑制するために、この電力指令補正値ＤＰは非常に緩やかに動く必要がある。例えば速度制御の制御応答速度を１０秒程度に設定すれば電池への平均電力吸収又は放出は１０秒以上の長い周期で行われ、これより短い周期の風力変動に依存するような有効電力変動は有効電力制御により抑制され電力系統へ影響を与えるような速い周期の変動は抑制できる。
【００３７】
図２を用いて本実施例の動作について説明する。例えば発電電力１００％で運転している場合、すべり０％では電池出力がほぼ零になっている。また、すべりが正方向に増加した場合、即ち回転数が低くなった場合はすべりの大きさにほぼ比例して電池出力が増大していく。従って例えばすべり２０％を平均すべりとして運転している場合には、電池から約２０％の電力を放出することができる。逆にすべりが負方向に増大した場合には電池出力も負方向に増大する。従ってすべり−２０％に対応する速度を平均として運転している場合には約２０％の電力を電池に蓄電することができる。従って、電池の蓄積エネルギー量が所定の値より少ない場合にはすべり負の領域となるように、すなわち同期速度より大きな値に速度指令Ｎｓｔｒを設定して電池に電力を貯蔵し、電池の蓄積エネルギーが所定の値より大きい場合にはすべり正の領域となるように、すなわち同期速度より小さな値に速度指令Ｎｓｔｒを設定して電池の電力を放出すれば、電池の蓄積エネルギーの充放電制御が可能である。
【００３８】
このように、電池の蓄積エネルギーを検出して所望のエネルギー量になるように速度を調節することにより、夜間の電力需要が少ない時間帯に電池にエネルギーを貯蔵し、昼間の電力需要が多い時間帯に電池のエネルギーを放出するようにして本システムを電力負荷の平準化に利用することができる。
【００３９】
＜実施例４＞
次に図６及び図７を用いて本発明の他の実施例について説明する。図６は本発明の一実施例における二次励磁発電システム構成図である。本実施例において図１と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００４０】
本実施例では電池のエネルギー貯蔵量をより積極的に制御するために電池エネルギーに関連する検出量を用いてエネルギー貯蔵量を検出し、これを制御するために発電機の回転数の平均値を所望の回転数に制御するとともに風力に応じて自動的にシステムの出力電力量を調整するものである。
【００４１】
貯蔵エネルギー検出器９３は電池３の電圧及び電流を検出し、これらに基づいて電池に蓄積されたエネルギー量を検出する。電流と電圧を用いているので電池への流入エネルギーを計算でき、流入エネルギーの積算値から貯蔵エネルギーを検出することができる。本実施例では貯蔵エネルギー量指令Ｐｂを外部から指令として与えており、貯蔵エネルギー指令と貯蔵エネルギー量検出値の差を貯蔵電力制御装置９４に入力する。ここでは外部から貯蔵エネルギー量指令Ｐｂを与える構成としたが、先に示した実施例のように内部に電池の充放電スケジュールを持ち、これに従って貯蔵エネルギー量指令Ｐｂを作成しても良い。
【００４２】
貯蔵電力制御装置９４は電力貯蔵量が所定の値になるように速度指令Ｎｓｔｒを作成する。速度指令Ｎｓｔｒは先に示した実施例と同様に作成する。貯蔵電力制御装置９４ではこれと同時に有効電力指令Ｐｃを作成する。
【００４３】
次に図７を用いて有効電力指令Ｐｃの作成方法について説明する。図７は本実施例における動作説明図である。図には横軸にすべり、縦軸に風車入力即ち風力に対応して発生する機械入力を示している。図中には発電電力即ちシステム出力Ｐｓｙｓについて４種類の値を設定した場合について合わせて示している。また図中に示した横線はそれぞれのＰｓｙｓに対応したシステム出力を示している。風車入力が７５％の場合にシステム出力７５％として運転している場合すべり０％では風車入力と電気出力がＡ点でバランスしており電池出力は零である。風力が増加して風車入力が約１００％になるとシステム出力７５％では有効電力制御により風車が加速しすべり−３０％でバランスする（Ｂ点）。この時電池への充電電力は約２５％になり電池の貯蔵エネルギーが増加する。ここでシステム出力を１００％とすればすべり−３０％で機械入力と電気出力がバランスするので電池への充電量は０となる。逆に風力が減少して風車入力が６０％になると有効電力制御により風車が減速しすべり２０％でバランスする（Ｃ点）。この時、電池は約１５％の電力を放電する状態となる。この時はシステム出力６０％に設定すれば機械入力と電気出力がバランスして電池の電力授受は零となり、更にシステム出力を小さくして４０％とすれば逆に電池に１０％の電力を充電することができる。
【００４４】
このように連続的にシステム出力を調整することによって任意の風力において電池は任意の量の充放電が可能になる。前記の実施例と同様に貯蔵電力制御装置９４の応答速度が有効電力制御装置７の応答速度に比べて遅く設定することにより電力系統に影響の大きい短い周期の電力変動は吸収し、電力系統に影響の少ない長い周期の電力変動を抑制しながら電池の貯蔵エネルギー量を所定の値に保つことができる。
【００４５】
＜実施例５＞
次に図８を用いて本発明の他の実施例について説明する。図８は本発明の一実施例における二次励磁発電システム構成図である。本実施例において図１と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００４６】
本実施例ではほぼ図１と同一の構成になっているが発電電動機１を切り離すためのスイッチ５３及び５４を設けるとともに、電力変換器２を直接電力系統に接続するためのスイッチ５２を設けている。スイッチ５３及び５４を閉じている場合はスイッチ５２を解放し、スイッチ５２が閉じている場合はスイッチ５３及び５４を解放する。
【００４７】
位相検出器５１はスイッチ５３及び５４が閉じている場合には発電電動機電圧ＶＧと回転子位置信号ＲＰを用いてすべり位相を検出し、スイッチ５２が閉じている場合には回転子位置信号ＲＰを使わずに発電電動機電圧ＶＧ即ち系統電圧のみ用いて系統電圧位相を検出する。このように位相検出器においては電源電圧の位相と回転子位置の減算によりすべり位相を検出しているので、回転子位置検出値が固定となるようにすれば電源電圧位相を検出することができる。
【００４８】
本実施例では電力変換器を直接電力系統に接続しているが、出力電圧の関係によってはトランスを用いて接続することもできる。
【００４９】
このように構成したシステムでは、風が全くない場合や風が非常に弱く風力による発電量が確保できない場合には風車発電機を切り離して電池単独で運転できるので、このような状況でも負荷の平準化やピークカットが実現できる。
【００５０】
また、風車発電機からの入力がない場合にスイッチ５２を閉じてスイッチ５３及びスイッチ５４を解放することにより電池３を充電することができるので別に初充電装置を設ける必要がない。
【００５１】
なお上記の各スイッチとしては、各種の開閉器及び半導体スイッチング素子を用いることができる。
【００５２】
＜実施例６＞
次に図９を用いて本発明の他の実施例について説明する。図９は本発明の一実施例における二次励磁発電システム構成図である。本実施例において図６と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００５３】
本実施例では、風の力を利用して回転する風車のかわりに、水路９１内に置かれた水車９０により水の運動エネルギーを利用して回転させている。このような構成にすることにより潮の流れを利用した潮流発電機やダムに水を蓄える揚水発電機として本発明のシステムを用いることができる。
【００５４】
本実施例のように潮流発電機に本発明を利用すると、潮の流れが変動した場合にも、一定の有効電力で発電することができ安定した電力供給が実現できる。さらに、電池への電力貯蔵を併用することにより電力の貯蔵が実現でき、電力需要が少ない時間帯は電力を貯蔵して、電力需要が多い時間帯に電力を放電することができるので自然エネルギーを有効に利用して負荷の平準化を図ることができる。
【００５５】
また、揚水発電機に適用すれば電力を水の位置エネルギーとして貯蔵するだけでなく、電池の電気エネルギーとしても貯蔵し、電力の需要がそれほど多くない場合には、水車発電機を経由せずに電池のエネルギーのみ放電することができるので効率的にエネルギーの調整ができる。
【００５６】
＜実施例７＞
次に図１０を用いて本発明の他の実施例について説明する。図１０は本発明の一実施例における二次励磁発電システム構成図である。本実施例において図１と同一符号は同一の要素を表しており説明は省略する。
【００５７】
本実施例は二次電池の初充電装置を別途設けた場合の実施例であり、システムを電力系統に設置したままで電池の初充電を行うための構成例である。
【００５８】
初充電装置１００は変圧器１０２を介して交流系統に接続しておりスイッチ１０１及びスイッチ１０３を閉じることにより初充電装置１０３が電池３に接続される。初充電装置１００は定電流または定電圧などの充電モードで電池を充電するもので、電池充電は十分に時間をかけて行えば良く、電力変換器に比べて小容量，小型の充電装置が利用できる。
【００５９】
前記の実施例のように電力変換器を発電電動機をバイパスして直接交流系統に接続して初充電を実施すれば、初充電装置を省略できるが、本実施例では発電電動機の運転と独立して初充電を実施することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、電力変換器の容量または発電システムのサイズを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【図２】本発明の一実施例における動作説明図。
【図３】本発明の一実施例における動作概念図。
【図４】本発明の他の実施例における制御装置構成図。
【図５】本発明の他の実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【図６】本発明の他の実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【図７】本発明の他の実施例における動作説明図。
【図８】本発明の他の実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【図９】本発明の他の実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【図１０】本発明の他の実施例における二次励磁発電システムの構成図。
【符号の説明】
１…巻き線型発電電動機、２…電力変換器、３…電池（二次電池）、４…電圧検出器、５…電圧制御装置、６…有効電力検出器、７…有効電力制御装置、８…電流制御装置、９…風車、１０…回転子位置検出装置、２１…無効電力検出器、２２…無効電力制御装置、３０…制御装置、３１，５１…位相検出器、３３，９３…貯蔵エネルギー検出器、３４…貯蔵電力制御装置、３５…速度制御装置、３６…貯蔵電力指令装置、５２，５３，５４…スイッチ、９４…貯蔵電力制御装置。
【図１】
0003539248.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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