(57)【要約】【課題】風力発電装置の制御に関わる部分のコストを低く抑える。【解決手段】風車12と、この風車12の回転軸14に連結された発電機24と、この発電機24および風車12を支持する支持手段34と、この支持手段34を間に置いて風車12および発電機24とは離れた位置に配置されて風車12および／または発電機24の動作を制御する制御手段62とを有してなる風力発電装置10において、ファイバーグレーティング（ＦＢＧ）42、44、46が形成された光ファイバー48、そこに光Ｌを入射させる光源50、およびＦＢＧ42、44、46で反射した光の波長を検出する波長検出器56を備えて発電装置の振動を検出する歪センサを設ける。そして、制御手段62から発せられて風車12および／または発電機24の動作を制御する制御信号として光信号Ｌｃ、Ｌｐを用い、この光信号Ｌｃ、Ｌｐを伝える信号伝送路を、光ファイバー48の少なくとも一部を用いて構成する。【選択図】図１
2011027050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風車と、この風車の回転軸に連結された発電機と、前記風車および／または発電機の動作を制御する制御手段とを有してなる風力発電装置において、
ファイバーグレーティングが形成された光ファイバー、そこに光を入射させる光源、および前記ファイバーグレーティングで反射した光の波長を検出する波長検出器を備えて、少なくとも発電装置の一部の振動を検出する歪センサが設けられ、
前記制御手段から発せられて前記風車および／または発電機の動作を制御する制御信号として光信号が用いられ、
この光信号を伝える信号伝送路が、前記光ファイバーの少なくとも一部を用いて構成されていることを特徴とする風力発電装置。
【請求項２】
前記風車および発電機を支持する支柱が設けられ、
前記制御手段が、前記支柱を間に置いて前記風車および発電機から離れた位置に配置され、
前記光ファイバーが前記支柱に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記光信号が、前記歪センサを構成する光源から発せられる光と波長が異なるものとされていることを特徴とする請求項１または２記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記光信号と、前記歪センサを構成する光源から発せられる光とが、互いに時間分割されて前記光ファイバーを伝搬するように構成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の風力発電装置。
【請求項５】
前記光ファイバーが、互いに周期の異なる複数のファイバーグレーティングを有するものであり、
前記光源が、前記複数のファイバーグレーティングにおいて各々回折し得る波長成分を含む光を発するものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の風力発電装置。
【請求項６】
前記発電機の出力の周波数を検出する周波数検出手段と、
前記波長検出器が出力した波長検出信号から、前記周波数検出手段が検出した周波数に同期した周波数成分を除去する手段とを備えたことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力によって発電機を駆動させる風力発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、風力を風車（プロペラ）で受け、その回転力で発電機を駆動して電力を得る風力発電装置が公知となっている。近時、この種の風力発電装置として、小型の風車を備えて、強い風が吹き難い場所でもコンスタントに電力を発生することができる定格出力１ｋＷ以下程度の小型の装置が注目され、それに関する研究、開発も盛んになされている。
【０００３】
ところで、この風力発電装置は非常に強い風や地震の振動を受けることがあり、さらには発電機が例えばベアリングの偏摩耗等に起因して異常振動を起こすこともある。そのような場合は、破壊を防止するために運転を中止したり、風車の回転速度を抑える等の防振処置をしたりすることが望まれる。そのために従来、特許文献２に示されるように、風車の近傍部分の振動を検出する歪センサを設け、その歪センサが大きな振動を検出した場合は、上述の防振処置等を施すようにした風力発電装置も提案されている。
【０００４】
その種の風力発電装置においては一般に、風力発電装置の複数部分、つまり例えば発電機近傍部分や支柱部分等の振動を検出することが必要になる。その場合、歪センサとしてピエゾ素子等からなるものを用いると、センサ毎に個別の電気配線が必要となるので、センサ設置数が多いほどより多くの費用がかかるようになる。そのような事情から、特許文献３には、風力発電装置の複数部分における振動を検出するために、ファイバーグレーティング（Fiber Bragg Grating:以下、ＦＢＧという）を設けた光ファイバーからなる歪センサを適用することが提案されている。
【０００５】
以下、この歪センサについて説明する。ＦＢＧは、光ファイバーにおいて、コア部にその長さ方向に連なる回折格子を形成してなるものである。なお、この回折格子の各格子部分は、例えばコア部に紫外線を照射してその部分だけ屈折率を変えたり、あるいはコア部にスリットを設けたりすることによって形成される。このようなＦＢＧを持つ光ファイバーの一端側から、ある程度の波長帯域を持つ光を入力させると、ＦＢＧの部分でその周期に対応した特定波長の光が回折するが、ＦＢＧが応力による歪みを生じてその周期が変化すると、回折する光の波長が変化する。そこで、ＦＢＧで回折して光ファイバーの一端側に反射した光の波長変動を検出することにより、ＦＢＧが受けている振動を検出可能となる。
【０００６】
このＦＢＧを設けた光ファイバーからなる歪センサは、互いに周期を変えたＦＢＧを複数設けておくことにより、そのＦＢＧの部分毎に振動を検出できるので、低コストで、風力発電装置の多くの部分の振動を検出可能となる。先に述べた小型の風力発電装置においては、強い風にも耐え得るようにするために、大型の風力発電装置とは異なって、支柱を高剛性とせずに、しなやかに撓み得る構造とすることが多い。そのような構造の風力発電装置においては、支柱における複数部分の振動を検出することもあるので、このＦＢＧからなる歪センサは特に好適なものとなる。
【０００７】
なお風力発電装置においては、強風等への対策の他、発電機の異常を検知するために発電機近傍部分の振動を検出することもあるが、上記ＦＢＧからなる歪センサはそのような振動検出にも利用できることは勿論である。
【０００８】
他方、上に述べたような風力発電装置においては、発電機の動作を制御するため、さらには発電機の運転状況を監視するために、発電機部分と、地上に設置される制御手段とを結ぶ制御配線が必要になる。従来この種の制御配線は、一般の銅線による電気配線が適用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１５５８５０号公報
【特許文献２】特開２００７−２０５２２５号公報
【特許文献３】特開２００７−１１４０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の制御配線は、風力発電装置の情報量が多くなるにともなってより高速域のものが必要とされ、それが風力発電装置の設置コストを少なからず押し上げる要因となっている。また銅線による制御配線を用いた場合は、そこを伝送させる制御用の電気信号が、発電機から生じるノイズや、あるいは外部から来るノイズの影響を受けやすくなっていた。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、情報量が多くなっても制御に関わる部分のコストを低く抑えることが可能で、また制御信号にノイズの影響が及ぶことを防止できる風力発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による風力発電装置は、先に述べたようにＦＢＧを備えた光ファイバーからなる歪センサを用いた風力発電装置において、制御信号を伝える信号伝送路として上記光ファイバーを兼用したものであって、具体的には、
風車と、この風車の回転軸に連結された発電機と、前記風車および／または発電機の動作を制御する制御手段とを有してなる風力発電装置において、
ＦＢＧが形成された光ファイバー、そこに光を入射させる光源、および前記ＦＢＧで反射した光の波長を検出する波長検出器を備えて、少なくとも発電装置の一部の振動を検出する歪センサが設けられ、
前記制御手段から発せられて前記風車および／または発電機の動作を制御する制御信号として光信号が用いられ、
この光信号を伝える信号伝送路が、前記光ファイバーの少なくとも一部を用いて構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
なお本発明の風力発電装置においては、
風車および発電機を支持する支柱が設けられ、
前記制御手段が、前記支柱を間に置いて風車および発電機から離れた位置に配置され、
前記光ファイバーが前記支柱に沿って配置されていることが望ましい。
【００１４】
他方、上記の光信号は、歪センサを構成する光源から発せられる光と波長が異なるものとされることが望ましい。
【００１５】
また本発明の風力発電装置は、上記光信号と、歪センサを構成する光源から発せられる光とが、互いに時間分割されて前記光ファイバーを伝搬するように構成されるのが望ましい。
【００１６】
また本発明の風力発電装置においては、前記光ファイバーが、互いに周期の異なる複数のＦＢＧを有するものであり、前記光源が、前記複数のＦＢＧにおいて各々回折し得る波長成分を含む光を発するものであることが望ましい。
【００１７】
また本発明の風力発電装置においては、発電機の出力の周波数を検出する周波数検出手段と、前記波長検出器が出力した波長検出信号から、前記周波数検出手段が検出した周波数に同期した周波数成分（つまり同じ周波数の成分や、その高調波成分）を除去する手段とが設けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の風力発電装置によれば、制御手段から発せられて風車および／または発電機の動作を制御する制御信号として光信号が用いられ、この光信号を伝える信号伝送路が、歪センサを構成する光ファイバーの少なくとも一部を用いて構成されているので、情報量が多くなっても制御に関わる部分のコストを低く抑えることができる。すなわち、光ファイバーを介して光信号を伝送する場合は、電気信号を伝送する場合よりも一般に高速伝送が可能であるので、風力発電装置の情報量が多くなっても、通常はそれを１本の光ファイバーによって伝送することができる。その上、この光ファイバーは、本来歪センサを構成するものが兼用されたものであるから、制御信号専用の伝送路が不要になって信号伝送のための構成が著しく簡素化され、よって、制御に関わる部分のコストを低く抑えることが可能になる。
【００１９】
上記のように制御信号専用の伝送路を省くことによるコスト低減効果は、本発明の風力発電装置において、前述したように風車および発電機を支持する支柱が設けられ、前記制御手段が、前記支柱を間に置いて風車および発電機から離れた位置に配置され、そして前記光ファイバーが前記支柱に沿って配置されている場合に特に顕著なものとなる。すなわち、上記のような支柱を持つ風力発電装置において制御信号専用の伝送路を設ける場合、その専用伝送路は支柱に沿って延びる長いものとなってコストも高くつくので、専用伝送路を省くことによってより大きなコスト削減効果が得られることになる。
【００２０】
また、発電機から生じるノイズや、あるいは外部から来るノイズは一般に電気的なものであるので、光ファイバーを伝搬する光信号である制御信号は、この種のノイズの影響を受け難くなる。
【００２１】
さらに、制御信号として電気信号を用いる場合は、その信号伝送路を強電界や湿度に起因する問題が生じないように構成する必要があるが、光信号を光ファイバーにおいて伝搬させる場合は本来そのような問題が生じないので、本発明の風力発電装置はその点から信頼性が高いものとなる。
【００２２】
なお、本発明の風力発電装置において、上記の光信号が、歪センサを構成する光源から発せられる光と波長が異なるものとされた場合は、それら２通りの光が波長によって弁別されるので、歪センサによる振動要素解析がより容易になされ得る。
【００２３】
また本発明の風力発電装置が、上記光信号と、歪センサを構成する光源から発せられる光とが、互いに時間分割されて前記光ファイバーを伝搬するように構成された場合は、それら２通りの光が時間軸上で弁別されるので、この場合も歪センサによる振動要素解析がより容易になされ得る。
【００２４】
他方、本発明による風力発電装置において特に、前記光ファイバーが、互いに周期の異なる複数のＦＢＧを有するものであり、前記光源が、複数のＦＢＧにおいて各々回折し得る波長成分を含む光を発するものである場合は、複数のＦＢＧの各々において、互いに異なる波長の光が回折することになる。そこで光ファイバーを、複数のＦＢＧの各々がそれぞれ発電機の互いに異なる部分に位置するように配設すれば、発電機の複数の部分における振動を検出可能となる。
【００２５】
また、本発明の風力発電装置において特に、発電機の出力の周波数を検出する周波数検出手段と、歪センサを構成する波長検出器が出力した波長検出信号から、上記周波数検出手段が検出した周波数に同期した周波数成分を除去する手段とが設けられている場合は、発電機の正常な回転による振動成分を除いて、強風等の外部要因による振動のみを正確に検出可能となる。
【００２６】
以下、この点を詳しく説明する。発電機は一般に回転子および／または固定子が複数の極を有することから、発電機出力は回転子の回転にともなって周期的に変動する。つまり、特に整流子等が設けられない限り、発電機の出力は交流となる。その一方、上記複数の極が存在することから、発電機は回転子の回転にともなって周期的に振動することがある。この振動は、発電機出力の周波数と同じ振動数のものか、あるいはその高調波となるので、上記波長検出器が出力した波長検出信号から発電機出力に同期した周波数成分を除去すれば、発電機の正常な振動には関係の無い強風等の外部要因による振動や、ベアリングの偏摩耗等による発電機の異常等、防振対策等を施す必要のある振動のみを示す振動検出信号が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による風力発電装置を示す概略構成図
【図２】図１の風力発電装置におけるファイバーグレーティングの反射回折特性を示すグラフ
【符号の説明】
【００２８】
10    風力発電装置
12    風車
16    電磁クラッチ
18    増速機
24    発電機
28    ナセル内制御部
30    光検出器
32    ケーシング
34    支柱
39    送電線
42、44、46    ファイバーグレーティング
48    光ファイバー
50    レーザ光源
52    分岐器
54    集光レンズ
56    波長検出器
58    信号処理回路
60    合波器
62    制御回路
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による風力発電装置の概略構成を示す一部破断側面図である。図示の通りこの風力発電装置10は、風力を受けて回転する風車（プロペラ）12と、この風車12の回転軸14に接続された電磁クラッチ16と、この電磁クラッチ16に接続された増速機18と、この増速機18の出力軸20に接続された回転子22を有する発電機24と、上記回転子22に接続されたフライホイール26と、上記電磁クラッチ16の動作等を制御するナセル内制御部28と、このナセル内制御部28に光検出信号を入力する光検出器30等を有している。上記の要素12〜30はケーシング32内に配設され、このケーシング32は支柱34の上に固定されている。
【００３０】
上記支柱34は脚部36の上に固定されており、この脚部36の上には、後述する要素を備えた制御ボックス38が載置されている。なおナセル部を構成している上記ケーシング32の底部には筒状の回転部40が形成され、この回転部40が脚部36の上端部に回転自在に保持されている。
【００３１】
上記構成の風力発電装置10において、風車12が風を受けると回転軸14が回転し、その回転は増速機18により増速された上で発電機24の回転子22に伝達される。こうして発電機24の回転子22が回転することにより発電がなされる。発電機24の発電出力Ｐは、支柱34および制御ボックス38内に配設された送電線39を介して送電され、図示外の手段により整流等の処理を受けてから、例えば蓄電器に蓄電され、あるいは電気機器の駆動のために直接利用される。
【００３２】
なお、本実施形態の風力発電装置10は比較的小型に形成されて、微風でも発電可能なものとされている。すなわち、その風車12の直径は一例として３ｍ程度とされており、発電機24は例えば風速５ｍ／ｓ（秒）程度から発電可能で、その定格出力は一例として１ｋＷ程度である。
【００３３】
この種の風力発電装置10においては、安全運転や破壊防止のために、風速の上昇や構造物の異常等に起因する装置要部の異常振動を検出することが必要となる。以下、そのための構成について説明する。この振動を検出する歪センサは基本的に、コア部に例えば３つのＦＢＧ（ファイバーグレーティング）42、44、46が形成された光ファイバー48と、そこにレーザ光Ｌを入射させるレーザ光源50と、このレーザ光Ｌと後述する反射光ＬＲとを分岐する分岐器52と、レーザ光Ｌを光ファイバー48の一端面48ａ上で収束させてそこから該光ファイバー48内に入射させる集光レンズ54と、上記反射光ＬＲの波長を検出する波長検出器56と、この波長検出器56が出力する波長検出信号を処理する信号処理回路58とから構成されている。なお光ファイバー48は送電線39と共に、筒状の回転部40の中を通る状態に配設されている。
【００３４】
光ファイバー48に入射してそこを伝搬するレーザ光Ｌは、ＦＢＧ42、44、46において反射回折する。これらのＦＢＧ42、44、46は互いに周期を変えて形成されており、したがって各々が静置された状態下で反射回折する光の中心波長（ピーク波長）は、図２に示すようにそれぞれλ１、λ２、λ３と互いに相違している。なおＦＢＧ42、44、46の周期とは、それらの周期的に連なる格子部分が例えば前述したようにコア部の一部だけ屈折率を変化させて形成されている場合は、その屈折率が変化している部分の間隔（ピッチ）であり、あるいは格子部分がコア部にスリットを設けて形成されている場合は、そのスリットの間隔（ピッチ）である。
【００３５】
レーザ光源50は例えば３つの異なる半導体レーザ等から構成されて、上記波長λ１、λ２、λ３を含む所定幅の波長を持つ３種のレーザ光Ｌを射出するものとされている。そこで、このレーザ光Ｌが光ファイバー48に入射してそのコア部を伝搬すると、中心波長λ１、λ２、λ３の光がそれぞれＦＢＧ42、44、46において反射回折し、その反射光ＬＲが光ファイバー48の一端面48ａから出射する。この反射光ＬＲは後述する合波器60を通過し、分岐器52でレーザ光Ｌの光路から分岐され、波長検出器56に受光されてその波長が検出される。なお上述した集光レンズ54は、この反射光ＬＲに対しては、光ファイバー48の一端面48ａから発散光状態で出射する反射光ＬＲを集光する作用を果たす。
【００３６】
ここで、光ファイバー48のＦＢＧ42、44、46が設けられた部分に外力が加わってその部分が歪むと、ＦＢＧ42、44、46の周期が変化するので、各ＦＢＧ42、44、46における反射回折の中心波長がλ１、λ２、λ３から変動する。そこで、波長検出器56が出力する波長検出信号を信号処理回路58に送り、該信号処理回路58において反射光ＬＲの波長λ１、λ２、λ３近辺の波長変調状態を各々検出することにより、ＦＢＧ42、44、46の部分に加わっている振動を検出することができる。つまり、反射光ＬＲの波長の変調幅から上記振動の振幅を検出することができ、また該波長の変調周波数から振動数を検出することができる。
【００３７】
上述のように波長λ１、λ２、λ３近辺の波長変調状態を各々検出するには、例えば波長λ１、λ２、λ３近辺において想定される波長変調幅をそれぞれ通過域とする３種のバンドパスフィルターに反射光ＬＲを通し、それらのバンドパスフィルターを通過した光について各々波長変調状態を検出すればよい。
【００３８】
なお、レーザ光源50を構成する３つの異なる半導体レーザとしては、発振波長が例えば1.3μｍや1.5μｍ帯にあるもの等が好適に用いられる。そしてＦＢＧ42、44、46は各々、そのような波長帯域にあるレーザ光Ｌを反射回折させる周期のものとされている。また、上述のように３種のレーザ光Ｌを射出するレーザ光源50の代わりに、想定される中心波長λ１、λ２、λ３を全て含む広波長域に亘る光を発する光源を用いることも可能である。
【００３９】
ここで、光ファイバー48のＦＢＧ42が設けられた部分は、増速機18の出力軸20つまり発電機24の回転軸を受承した軸受け29に固定されている。したがって、反射光ＬＲの波長λ１近辺の波長変調状態を検出することにより、この軸受け29の部分に加わる振動の振幅や振動数を検出することができる。通常この軸受け29の部分には、発電機24の正常な回転による振動やその高調波が継続的に加わる。そこで、波長検出器56が出力する波長検出信号および、送電線39で送られる発電機出力Ｐの一部を信号処理回路58に入力して、該信号処理回路58により、上記波長検出信号から発電機出力Ｐの周波数に同期した周波数成分（つまり同じ周波数の成分や、その高調波成分）を除けば、発電機24の異常回転による振動や、発電機24の近辺に加わる強風等による振動を検出することができる。その詳しい理由は先に述べた通りである。
【００４０】
以上の通り本実施形態では、信号処理回路58および送電線39が、発電機の出力の周波数を検出する周波数検出手段を構成し、また信号処理回路58は、波長検出器56が出力した波長検出信号から、上記周波数検出手段が検出した周波数に同期した周波数成分を除去する手段も構成している。
【００４１】
他方、光ファイバー48のＦＢＧ44が設けられた部分と、ＦＢＧ46が設けられた部分はそれぞれ、支柱34の中間部分と、支柱34および脚部36の接合部分に固定されている。そこで、反射光ＬＲの波長λ２、λ３近辺の波長変調状態を検出することにより、上記中間部分および接合部分に加わる強風等による振動の振幅や振動数を検出することができる。
【００４２】
ここで、支柱34を間に置いて風車12および発電機24とは離れた位置に配置された制御回路62による発電機24の動作制御について説明する。以下、この制御に関して、一例として電磁クラッチ16を接、断して発電機24の動作をＯＮ、ＯＦＦする場合について説明する。
【００４３】
前述した信号処理回路58から制御回路62には、先に説明した風力発電装置10の３つの部分における振動の振幅および振動数を各々示す信号ＳＶが入力される。制御回路62はこの信号ＳＶを受けると、それが示す３通りずつの振幅および振動数を、各々に対して予め設定された閾値と比較し、例えばそれら振幅および振動数の１つでも閾値を上回る場合は、光信号であるクラッチ断信号Ｌｃを出力する。
【００４４】
このクラッチ断信号Ｌｃは、レーザ光Ｌの光路に配された合波器60を介してこの光路内に送られ、光ファイバー48の一端面48ａからそのコア内に入射する。クラッチ断信号Ｌｃは光ファイバー48内を伝搬して、ケーシング32内に配置されている光ファイバー48の他端面48ｂから出射し、集光レンズ64により集光され、光検出器30によって検出される。光検出器30はクラッチ断信号Ｌｃを受光すると、それを光電変換して電気信号からなる光検出信号Ｅｃを出力する。この光検出信号Ｅｃはナセル内制御部28に入力され、該ナセル内制御部28はそれを受けると、電磁クラッチ16にクラッチ断を指示する制御信号を送って、該電磁クラッチ16を断状態に設定する。それにより発電機24は風車12との接続が断たれて、ＯＦＦ状態つまり運転停止状態に設定される。こうすることにより、例えば暴風下や、装置内に異常が発生した状態下で発電機24が運転されることが回避され、風力発電装置10の破壊が防止される。
【００４５】
その後、前述した信号ＳＶが示す３通りずつの振幅および振動数がすべて、各々と対応する閾値以下になると、制御回路62は光信号であるクラッチ接続信号Ｌｐを出力する。この信号Ｌｐも上記と同様にして光ファイバー48を伝搬し、光検出器30によって検出される。光検出器30はクラッチ接続信号Ｌｐを受光すると、それを光電変換して電気信号からなる光検出信号Ｅｐを出力する。この光検出信号Ｅｐはナセル内制御部28に入力され、該ナセル内制御部28はそれを受けると、電磁クラッチ16にクラッチ接続を指示する制御信号を送って、該電磁クラッチ16を接続状態に設定する。それにより発電機24の運転が再開される。
【００４６】
以上の通り本実施形態においては、制御回路62から発せられて発電機24の動作を制御する制御信号として光信号Ｌｃ、Ｌｐが用いられ、これらの光信号Ｌｃ、Ｌｐを伝える信号伝送路が、歪センサを構成する光ファイバー48を兼用して構成されているので、制御信号専用の伝送路が不要になって信号伝送のための構成が著しく簡素化され、よって、制御に関わる部分のコストを低く抑えることが可能になる。
【００４７】
上述のように制御信号専用の伝送路を省くことによるコスト低減効果は、特に支柱34が長く形成されている場合ほど、より顕著なものとなる。つまりそのような場合は、制御信号専用の伝送路を設けると、その専用伝送路のコストがより高いものとなるので、それを省くことによって制御に関わる部分のコストを大幅に下げることができる。
【００４８】
また風力発電装置10が高機能化されると、以上述べた電磁クラッチ16の動作を制御する光信号Ｌｃ、Ｌｐの他に、例えば風車12のピッチ角を制御したり、さらには発電機22の動作をより複雑に制御したりするために情報量がより多くなるが、その場合も本発明によれば、電気信号からなる制御信号を用いる場合と比べて、制御に関わる部分のコストをより低く抑えることができる。すなわち、光ファイバー48を介して光信号を伝送する場合は、電気信号を伝送する場合よりも一般に高速伝送が可能であるので、制御信号が大容量化しても、通常はそれを１本の光ファイバーによって伝送することができる。
【００４９】
また、発電機24から生じるノイズや、あるいは外部から来るノイズは一般に電気的なものであるので、光ファイバー48を伝搬する光信号Ｌｃ、Ｌｐは、この種のノイズの影響を受け難くなる。
【００５０】
さらに、制御信号として電気信号を用いる場合は、その信号伝送路を強電界や湿度に起因する問題が生じないように構成する必要があるが、光信号Ｌｃ、Ｌｐを光ファイバー48において伝搬させる場合は本来そのような問題が生じないので、本実施形態の風力発電装置10はその点から信頼性が高いものとなる。
【００５１】
なお光信号Ｌｃ、Ｌｐは、振動要素解析がより容易に行われるように、歪センサ用のレーザ光Ｌの波長（前述したように1.3μｍや1.5μｍ帯である）から外れた波長の光、例えば可視域の波長の光から構成されるのが望ましい。あるいは、そのように波長で区別する代わりに、光信号Ｌｃ、Ｌｐと歪センサ用のレーザ光Ｌとを時間分割した上で光ファイバー48を伝搬させるようにしてもよい。
【００５２】
また、以上は、比較的小型に形成された風力発電装置の実施形態について説明したが、本発明は比較的大型の風力発電装置に対しても勿論適用可能であり、その場合も既述の通りの効果を奏するものである。
【図１】
2011027050.tif 000003
【図２】
2011027050.tif 000004