(57)【要約】      （修正有）【課題】多額の追加コストを掛けることなく、風力発電装置の発電出力性能を向上させ、かつ、定常的な風エネルギーの偏流状態に起因した風力発電装置の疲労荷重を低減させることができること。【解決手段】風力発電装置を制御するに当たって、風車制御装置では、第一段階として風向風速計により測定された風向偏差が０ｄｅｇになるまでヨー機構を旋回させて絶対風向の当たりをつけ、次に、第二段階として発電出力計により測定された発電出力と風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを評価し、発電出力の実測値と理論値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセルが風エネルギーに正対できていないと判断して、ナセル振動計により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいて、前記ナセルが絶対風向を向くようにヨー機構を左右方向に旋回させることを特徴とする。【選択図】図３
2019173581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハブに接続されたドライブトレイン軸を介して接続される発電機を少なくとも収納しているナセルと、該ナセルを支持しているタワーと、前記ナセルに設置された風向風速計と、前記発電機に設置された発電出力計と、前記ナセルを旋回させるヨー機構と、該ヨー機構に設置されたナセル振動計及びナセル方向計と、風力発電装置を制御する風車制御装置とを少なくとも備えた風力発電装置を制御するに当たって、
前記風車制御装置では、第一段階として前記風向風速計により測定された風向偏差（ナセル方向と絶対風向との偏差である風力発電装置にとっての相対風向）が０ｄｅｇになるまで前記ヨー機構を旋回させて絶対風向の当たりをつけ、次に、第二段階として前記発電出力計により測定された発電出力と前記風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを評価し、前記発電出力の実測値と理論値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、前記ナセルが風エネルギーに正対できていないと判断するか、
或いは、前記第二段階として前記風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値を算出し、この理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値を比較して、前記理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、前記ナセルが風エネルギーに正対できていないと判断することで、
前記ナセル振動計により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいて、前記ナセルが絶対風向を向くように前記ヨー機構を左右方向に旋回させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正を、前記第二段階の後、前記ヨー機構の旋回が停止する度に前記絶対風向が解明されるまで繰り返し実施することを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及する過程で、特定のナセル方向からの前記風エネルギーに縦列風及び／又は立地環境に起因して前記流入風速が高くなった際に、風速乱流度が大きくなり、前記風力発電装置に対して好ましくない要素が含まれていると想定された場合は、前記風力発電装置に対して好ましくない要素が含まれていると想定される前記風エネルギーの方向内で前記ナセルを前記風エネルギーに正対させることはせず、前記風力発電装置に対して好ましくない要素が含まれていると想定される前記風エネルギーの方向外に避難させた上で最大限の発電出力が得られ、かつ、前記ナセル荷重が許容範囲内に収束するよう、前記発電出力、前記流入風速、前記風向偏差、前記ナセル方向及び前記ナセル荷重に基づいて発電制御することを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量を、左右方向ともに固定値としたことを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項５】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量を、前記風向風速計で測定された風向の偏差及び／又は測定誤差の実績或いは特性から学習した上で、前記ヨー機構の旋回の方向に応じて動的に変動させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項６】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量を、前記パワーカーブの評価に基づく発電出力偏差量に応じて動的に変動させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項７】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量を、前記パワーカーブの評価に基づく偏差が発生してから該偏差が解消されるまでの期間に応じて動的に変動させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項８】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量を、前記ナセル荷重の偏差量に応じて動的に変動させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項９】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における絶対風向を追及するためのヨー旋回補正量を、前記ナセル荷重の偏差が発生してから該偏差が解消されるまでの期間に応じて動的に変動させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項２に記載の風力発電装置の制御方法において、
前記第二段階における前記絶対風向を追及するための前記ヨー機構の旋回補正量が一定の基準を超過して増大した場合においては、前記風向風速計に異常が発生しているものと見做して、前記風向風速計の交換を推奨するための警報を発生させることを特徴とする風力発電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は風力発電装置の制御方法に係り、特に、ナセルに設置されている風向風速計の測定結果に基づいてナセルを旋回するものに好適な風力発電装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球環境問題或いはエネルギー安全保障問題等を背景として、風力発電、太陽光発電、潮流発電及び地熱発電を初めとした再生可能エネルギーの導入量が著しく増大しているが、中でも風力発電は経済合理性に優れ、同時に短中期的にも導入効果が大きく、かつ、発電効率が比較的高いことから、最も有望な再生可能エネルギーの１つとして認識されている。
【０００３】
また、風力発電は、風力発電装置が自身のヨー機構を旋回させて風エネルギーを取り込み、それにより、自身のブレード及びドライブトレインを回転させ、このときの回転エネルギーを増速機により増幅させた上で自身の発電機によって電気エネルギーに変換することで実現するものである。
【０００４】
ここで、顧客や系統管理者等の経営層が最も重要視している要素の１つとして挙げられるのは、風力発電装置の発電出力性能であり、それを現状の風力発電装置のシステム構成のままコストを掛けず飛躍的に向上させるためには、風力発電装置が最適に風エネルギーを取り込めるようにするための何らかの制御上の施策が必要となる。
【０００５】
一般的に、大多数の風力発電装置は、自身のナセルの後方上面に風向風速計を具備しており、それによって測定された風向偏差（＝ナセル方向と絶対風向との偏差である風力発電装置にとっての相対風向）を主要根拠として、自身のヨー機構を旋回させることにより、アップウィンド型の風力発電装置であればナセルの前方から、また、ダウンウィンド型の風力発電装置であればナセルの後方から、可能な限り風向に正対した状態で風エネルギーを取り込めるようにしている。
【０００６】
しかしながら、上記した風向風速計は、アップウィンド型の風力発電装置であればブレード旋回流の悪影響を、また、ダウンウィンド型の風力発電装置であればナセル吹上流の悪影響を受け易く、そのときどきの風況に応じた動的な外乱に対する構造上の致命的脆弱性を有している。
【０００７】
このため、これら問題を根本的に解決しない限り、風力発電装置の発電出力性能を持続的に向上させることは事実上不可能であると見做されていた。
【０００８】
このような風力発電装置の発電出力性能を向上させるための先行技術文献としては、特許文献１及び２を挙げることができる。
【０００９】
上記特許文献１には、風速計により測定された風速がカットイン風速より小さい場合においても、風向計により測定された風向に対してナセルを予め追従させておくことにより、何時でも速やかに発電運転に移行できるようにするための手法が記載されている。
【００１０】
一方、特許文献２には、ナセルに設置された風速計及び風向計と、ナセル方向を制御するヨー角制御機構とを備えた風力発電装置において、当該風力発電装置の運転時における発電出力、前記風速計により測定された風速に基づき推定される流入風速、及び前記風向計により測定された風向と前記ナセル方向との差である風向偏差をデータセットとして逐次蓄積し、それら膨大なデータセットに基づいて統計解析を実施し、その結果として得られた各流入風速における発電出力の風向偏差に対する分布曲線のピーク値から前記流入風速毎の前記風向計補正値を算出し、前記風向計により測定された風向を前記流入風速毎の前記風向計補正値にて補正し、この補正後の風向に基づいて発電制御するための手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０９９１２８号
【特許文献２】特開２００８−２９１７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１には、風速の高低に関わらず、如何なる状況下においても速やかに発電運転に移行できるようにするための手法が記載されているが、この特許文献１の手法では、風力発電装置がナセルの後方上面に具備している風向風速計の風況に応じた動的な外乱に対する構造上の致命的脆弱性を回避することはできない。
【００１３】
また、特許文献２には、蓄積された膨大なデータセットに基づいて統計解析し、その結果から流入風速毎の風向計補正値を算出した上で、風向計により測定された風向を前記流入風速毎の前記風向計補正値にて補正し、この補正後の風向に基づいて発電制御するための手法が記載されているが、この特許文献２の手法では、一連のデータセットを蓄積するための記憶装置、それらを記憶装置から読み出し統計解析するための処理、統計解析結果に基づいて適切な風向計補正値を算出し発電制御に適用する処理など多くの追加要素が発生し、限られた資源しか与えられていない風力発電システムにとっては実現困難である。
【００１４】
更に、もし追加コストを掛けて現状の同構成を変更した上で実現したとしても、制御装置の演算周期や演算負荷、更には通信負荷など、従来の発電制御に対して悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１５】
また、斯様な統計解析結果に基づいた手法においては、特異風況への対応や経年劣化に伴う特性変化への対応、更には設計進捗により新規追加された様々な発電制御モードへの対応を初めとして、柔軟性がなく臨機応変に最適な発電運転を持続することはできない。
【００１６】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、多額の追加コストを掛けることなく、風力発電装置の発電出力性能を向上させ、かつ、定常的な風エネルギーの偏流状態に起因した風力発電装置の疲労荷重を低減させることができる風力発電装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の風力発電装置の制御方法は、上記目的を達成するために、ハブとブレードから成るロータと、該ロータに前記ハブに接続されたドライブトレインを介して接続される発電機を少なくとも収納しているナセルと、該ナセルを支持しているタワーと、前記ナセルに設置された風向風速計と、前記発電機に設置された発電出力計と、前記ナセルを旋回させるヨー機構と、該ヨー機構に設置されたナセル振動計及びナセル方向計と、風力発電装置を制御する風車制御装置とを少なくとも備えた風力発電装置を制御するに当たって、前記風車制御装置では、第一段階として前記風向風速計により測定された風向偏差（ナセル方向と絶対風向との偏差である風力発電装置にとっての相対風向）が０ｄｅｇになるまで前記ヨー機構を旋回させて絶対風向の当たりをつけ、次に、第二段階として前記発電出力計により測定された発電出力と前記風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを評価し、前記発電出力の実測値と理論値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、前記ナセルが風エネルギーに正対できていないと判断するか、或いは、前記第二段階として前記風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値を算出し、この理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値を比較して、前記理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、前記ナセルが風エネルギーに正対できていないと判断することで、前記ナセル振動計により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいて、前記ナセルが絶対風向を向くように前記ヨー機構を左右方向に旋回させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、多額の追加コストを掛けることなく、風力発電装置の発電出力性能を向上させ、かつ、定常的な風エネルギーの偏流状態に起因した風力発電装置の疲労荷重を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の風力発電装置の実施例１を示す側面図である。
【図２】本発明の風力発電装置の実施例１を示す正面図である。
【図３】本発明の風力発電装置の実施例１であるアップウィンド型風力発電装置における風エネルギーの状態を説明するための概念図である。
【図４（ａ）】本発明の風力発電装置の実施例１における発電出力計により測定された発電出力と風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速による発電出力の理論値と実測値から決まるパワーカーブを示す特性図である。
【図４（ｂ）】本発明の風力発電装置の実施例２における風向風速計により測定された風速に基づいて算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値を比較して示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図示した実施例に基づいて本発明の風力発電装置の制御方法を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には、同符号を使用する。
【実施例１】
【００２１】
図１及び図２に、本発明の風力発電装置の制御方法が適用される風力発電装置１００を示す。
【００２２】
該図に示す本実施例の風力発電装置１００は、ハブ２とブレード１から成るロータ１０と、このロータ１０にハブ２に接続されたドライブトレイン５を介して接続される発電機６と、回転エネルギーを増幅させて発電機６に伝達する増速機９とを収納しているナセル３と、ブレード１、ハブ２、ナセル３及び後述するヨー機構７を支持しているタワー８と、ナセル３の後方側に設置された風向風速計４と、発電機６に設置された発電出力計１１と、ナセル３を旋回させるヨー機構７と、このヨー機構７に設置されたナセル振動計１２及びナセル方向計２０と、ハブ２、ナセル３或いはタワー８のうち何れか内部に設置され（本実施例ではナセル３内に設置されている）、風力発電装置１００を制御する風車制御装置１３とから概略構成されている。
【００２３】
そして、本実施例の風力発電装置１００は、自身のヨー機構７を旋回させて風エネルギーを取り込み、それにより自身のブレード１及びドライブトレイン５を回転させ、このときの回転エネルギーを増速機９によって増幅させた上で、自身の発電機６により電気エネルギーに変換している。
【００２４】
また、発電機６に設置されている発電出力計１１、ナセル３に設置されている風向風速計４、ハブ２の内部に設置されているピッチ油圧シリンダ位置計２１及びヨー機構７に設置されているナセル振動計１２とナセル方向計２０等によって測定された数値に基づいて、主にヨー機構７、ブレード１及び発電機６を制御している。
【００２５】
このような構成の本実施例の風力発電装置１００を制御するに当たっては、風車制御装置１３で、第一段階としては風向風速計４により測定された風向偏差（ナセル３の方向と絶対風向との偏差である風力発電装置１００にとっての相対風向）が０ｄｅｇ付近になるまでヨー機構７を旋回させて絶対風向の当たりをつけ、次に、第二段階としては発電出力計１１により測定された発電出力と風向風速計４により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを評価し、前記発電出力の実測値と理論値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセル３が風エネルギーに完全に正対できていないと判断し、ナセル振動計１２により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいてヨー機構７を左右に旋回させるものである。
【００２６】
このときのヨー機構７の旋回補正量を左右方向ともに５ｄｅｇとすることで、風向風速計４に頼ることなく絶対風向を追及できるようになる。
【００２７】
図３に、本発明の風力発電装置の実施例１であるアップウィンド型風力発電装置における風エネルギーの状態を示す。
【００２８】
該図において、風エネルギー（Ａ）はナセル３に対して完全に正対している状態、風エネルギー（Ｂ）はナセル３に対して左前斜方に対峙している状態、風エネルギー（Ｃ）はナセル３に対して左前斜方に対峙している状態をそれぞれ示し、風エネルギー（Ａ）がナセル３に対して完全に正対している状態に制御するのが理想的である。
【００２９】
ここで、上記した第二段階における発電出力計１１により測定された発電出力と風向風速計４により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブの評価について、図４（ａ）を用いて説明する。
【００３０】
図４（ａ）は、横軸に流入風速（ｍ／ｓｅｃ）を、縦軸に発電出力（ｋＷ）をそれぞれ取り、発電出力計１１により測定された発電出力と風向風速計４により測定された風速に基づいて算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを表している。
【００３１】
図４（ａ）において、符号１４は発電出力理論値、符号１５は発電出力測定値、符号１６は発電出力理論値１４と発電出力測定値１５との発電出力偏差量であり、パワーカーブを評価するとは、発電出力測定値１５と発電出力理論値１４との発電出力偏差量１６が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセル３が風エネルギーに正対できていないと判断して、ナセル振動計１２により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいてナセル３が絶対風向を向くようにヨー機構７を左右方向に旋回させるものである。
【００３２】
なお、上記した絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正は、この後（ナセル３が絶対風向を向くようにヨー機構７を左右方向に旋回させた後）、ヨー機構７の旋回が停止する度に絶対風向が解明されるまで繰り返し行われる。
【００３３】
このような本実施例によれば、一般的な風力発電装置のシステム構成に対し、本実施例のような制御方法を実装するだけで絶対風向を追及できるようになり、多額の追加コストを掛けることなく、風力発電装置１００が最大限の風エネルギーを取り込めるようになるため、風力発電装置１００の発電出力性能を向上させ、かつ、定常的な風エネルギーの偏流状態に起因した風力発電装置１００の疲労荷重を低減させることができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例２について、以下に説明する。
【００３５】
上述した実施例１では、風力発電装置の制御方法における第二段階として、発電出力計１１により測定された発電出力と風向風速計４により測定された風速に基づいて風車制御装置１３で算出された流入風速による理論値と実測値から決まるパワーカーブを風車制御装置１３で評価し、前記発電出力の実測値と理論値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセル３が風エネルギーに完全に正対できていないと風車制御装置１３で判断し、ナセル振動計１２により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいてヨー機構７を左右に旋回させることについて説明した。
【００３６】
実施例２では、第二段階として風向風速計４により測定された風速に基づいて風車制御装置１３で算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値を風車制御装置１３で算出し、この理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値を比較して、理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値の偏差が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセル３が風エネルギーに正対できていないと風車制御装置１３で判断することで、ナセル振動計１２により測定されたナセル荷重のベクトルに基づいて、ナセル３が絶対風向を向くようにヨー機構７を左右方向に旋回させるものである。
【００３７】
ここで、上記した第二段階における風向風速計４により測定された風速に基づいて風車制御装置１３で算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値を風車制御装置１３で算出し、この理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値の比較について、図４（ｂ）を用いて説明する。
【００３８】
図４（ｂ）は、横軸に流入風速（ｍ／ｓｅｃ）を、縦軸にナセル荷重（ｋＮ）をそれぞれ取り、発電出力計１１により測定された発電出力と風向風速計４により測定された風速に基づいて風車制御装置１３で算出された流入風速から風エネルギー正対時の理論上のナセル荷重理論値を風車制御装置１３で算出し、この理論上のナセル荷重理論値と実測したナセル荷重測定値の比較結果を表している。
【００３９】
図４（ｂ）において、符号１７はナセル荷重理論値、符号１８はナセル荷重測定値、符号１９はナセル荷重理論値１７とナセル荷重測定値１８とのナセル荷重偏差量であり、理論上のナセル荷重理論値１７と実測したナセル荷重測定値１８の比較結果とは、ナセル荷重測定値１８とナセル荷重理論値１７とのナセル荷重偏差量１９が予め定められた閾値から乖離していた場合は、ナセル３が風エネルギーに正対できていないと判断して、ナセル振動計１２により測定されたナセル荷重のベクトルルに基づいてナセル３が絶対風向を向くようにヨー機構７を左右方向に旋回させるものである。
【００４０】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、疲労荷重の観点を取り入れてヨー機構７の旋回補正を実施させ絶対風向を追及できるようになるため、風力発電装置１００の発電出力性能と共に機器信頼性を向上させることができる。
【実施例３】
【００４１】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例３について、以下に説明する。
【００４２】
実施例３では、上述した第二段階における絶対風向を追及する過程で、特定のナセル３の方向からの風エネルギーに縦列風や立地環境に起因して流入風速が高くなった際に、風速乱流度が大きくなり、風力発電装置１００の疲労荷重を著しく増大させるなど好ましくない要素が含まれていると想定された場合には、当該帯域（縦列風や立地環境に起因して流入風速が高くなった際に、風速乱流度が大きくなり、風力発電装置１００の疲労荷重を著しく増大させるなど好ましくない要素が含まれていると想定される風エネルギーの方向）内で、ナセル３を風エネルギーに正対させることはせず、当該帯域外に避難させた上で最大限の発電出力が得られ、かつ、ナセル荷重が許容範囲内に収束するよう風力発電装置１００は、発電出力、流入風速、風向偏差、ナセル方向及びナセル荷重に基づいて発電制御するものである。
【００４３】
上述した“帯域（縦列風や立地環境に起因して流入風速が高くなった際に、風速乱流度が大きくなり、風力発電装置１００の疲労荷重を著しく増大させるなど好ましくない要素が含まれていると想定される風エネルギーの方向）内で、ナセル３を風エネルギーに正対させることはせず”とは、例えば、真北−真東（０−９０ｄｅｇ）からの風エネルギーが好ましくないと想定された場合は、その帯域では、ナセル３を風エネルギーに正対させないようにすることである。
【００４４】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ブレード１、ナセル３、タワー８及び増速機９を初めとした風力発電装置１００の主要部位に対し悪影響を及ぼし得る場面から回避できるようになるため、風力発電装置１００の機器信頼性を向上させることができる。
【実施例４】
【００４５】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例４について、以下に説明する。
【００４６】
実施例４では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量については、風向風速計４の風向偏差や測定誤差の実績或いは特性から学習した上で、ヨー機構７の旋回の方向に応じて動的に変動させて最適化するようにしたものである。
【００４７】
例えば、ヨー機構７の旋回を右方向は６ｄｅｇ、左方向は４ｄｅｇとして最適化することで、より高い精度で絶対風向を追及できるようになる。
【００４８】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ヨー機構７の旋回補正量の精度を向上させ、ヨー機構７の旋回補正量を最適化できるようになるため、より少ない時間で絶対風向を追及できるようになる。
【実施例５】
【００４９】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例５について、以下に説明する。
【００５０】
実施例５では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量については、実施例１で説明したパワーカーブの評価に基づく発電出力偏差量１６に応じて動的に変動させて最適化することで、より高い精度で絶対風向を追及できるようにしたものである。
【００５１】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ヨー機構７の旋回補正量の精度を向上させ、ヨー機構７の旋回補正量を最適化できるようになるため、より少ない時間で絶対風向を追及できるようになる。
【実施例６】
【００５２】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例６について、以下に説明する。
【００５３】
実施例６では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量については、実施例１で説明したパワーカーブの評価に基づく発電出力偏差が発生してから、この偏差が解消されるまでの期間に応じて動的に変動させて最適化することで、より高い精度で絶対風向を追及できるようにしたものである。
【００５４】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ヨー機構７の旋回補正量の精度を向上させ、ヨー機構７の旋回補正量を最適化できるようになるため、より少ない時間で絶対風向を追及できるようになる。
【実施例７】
【００５５】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例７について、以下に説明する。
【００５６】
実施例７では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量については、実施例２で説明した風力発電装置１００のナセル荷重偏差量１９に応じて動的に変動させて最適化することで、より高い精度で絶対風向を追及できるようにしたものである。
【００５７】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ヨー機構７の旋回補正量の精度を向上させ、ヨー機構７の旋回補正量を最適化できるようになるため、より少ない時間で絶対風向を追及できるようになる。
【実施例８】
【００５８】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例８について、以下に説明する。
【００５９】
実施例８では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量については、実施例２で説明した風力発電装置１００のナセル荷重偏差が発生してから、この偏差が解消されるまでの期間に応じて動的に変動させて最適化することで、より高い精度で絶対風向を追及できるようにしたものである。
【００６０】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、ヨー機構７の旋回補正量の精度を向上させ、ヨー機構７の旋回補正量を最適化できるようになるため、より少ない時間で絶対風向を追及できるようになる。
【実施例９】
【００６１】
本発明の風力発電装置の制御方法の実施例９について、以下に説明する。
【００６２】
実施例９では、上述した第二段階における絶対風向を追及するためのヨー機構７の旋回補正量が一定の基準を超過して著しく増大した場合においては、風向風速計４に何らかの異常が発生しているものと見做し、風向風速計４の交換を推奨するための警報を発生させ、関係者に周知するようにしたものである。
【００６３】
このような本実施例によれば、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、風向風速計４の代替品への交換推奨を事前に関係者に周知できるようになるため、風向風速計４の代替品を手配するまでのリードタイムはじめとして、様々な現地作業に関連する条件により、風力発電装置１００の稼働率を低減させてしまうことがなくなる。
【００６４】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ブレード、２…ハブ、３…ナセル、４…風向風速計、５…ドライブトレイン、６…発電機、７…ヨー機構、８…タワー、９…増速機、１０…ロータ、１１…発電出力計、１２…ナセル振動計、１３…風車制御装置、１４…発電出力理論値、１５…発電出力測定値、１６…発電出力偏差量、１７…ナセル荷重理論値、１８…ナセル荷重測定値、１９…ナセル荷重偏差量、２０…ナセル方向計、２１…ピッチ油圧シリンダ位置計、１００…風力発電装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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