(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と，前記各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において，前記DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を前記AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を有し，前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項２】
交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と，前記各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において，前記DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を前記AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を有し，前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力減少指令の配分上限値が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項に記載のウィンドファーム制御装置において，前記変動抽出部は，前記検出部で検出した直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記検出部で検出した直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれか１項に記載のウィンドファーム制御装置において，配分された前記電力指令値に基づいて，前記AC/DC電力変換装置の出力電力を調整し，前記DC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のウィンドファーム制御装置において，前記変動抽出部は，前記検出部で検出した直流電力が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記検出部で検出した直流電力が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項６】
交流電力を出力する交流発電装置を有する複数台の風力発電装置と，前記各風力発電装置の交流電圧を昇圧する変圧器と，各風力発電装置の出力電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において，前記AC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え、前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度が大きい順に，交流発電装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項７】
交流電力を出力する交流発電装置を有する複数台の風力発電装置と，前記各風力発電装置の交流電圧を昇圧する変圧器と，各風力発電装置の出力電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において，前記AC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え、前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギーまたは回転速度の裕度と出力減少指令の配分上限値が大きい順に，交流発電装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれか１項に記載のウィンドファーム制御装置において，前記変動抽出部は，前記検出部で検出した前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記検出部で検出した直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項９】
請求項６又は７のいずれか１項に記載のウィンドファーム制御装置において，配分された前記電力指令値に基づいて，前記交流発電装置の出力電力を調整し，前記AC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のウィンドファーム制御装置において，前記変動抽出部は，前記検出部で検出した前記直流電力が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記検出部で検出した直流電力が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項１１】
複数台の風力発電装置と，前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し，前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御装置において，前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出する検出部と，前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように前記電力変換装置に指令を供給する電力指令部を有し、前記電力指令部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム制御装置。
【請求項１２】
交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と，前記各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置で構成されるウィンドファームにおいて，前記DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を前記AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部を有し，前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出することを特徴とするウィンドファーム。
【請求項１３】
交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置を有する複数台の風力発電装置と，各風力発電装置の出力を集電昇圧するDC/DC電力変換装置と，DC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値配分部で構成されるウィンドファームの制御方法において，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出し，前記電力指令値に基づいて，前記AC/DC電力変換装置の出力電力を調整し，前記DC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
【請求項１４】
交流電力を出力する交流発電装置を有する複数台の風力発電装置と，各風力発電装置の交流電圧を昇圧する変圧器と，各風力発電装置の出力電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置と，AC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各交流発電装置に配分する電力指令値配分部で構成されるウィンドファームの制御方法において，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出し，前記電力指令値に基づいて，前記交流発電装置の出力電力を調整し，前記AC/DC電力変換装置の直流電力が所定の範囲に入るように制御するウィンドファームの制御方法。
【請求項１５】
複数台の風力発電装置と，前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し，前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御方法において，前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出し，前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように、風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー，または回転速度の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置に配分する電力指令値を算出し，前記電力変換装置に指令を供給するウィンドファーム制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ウィンドファーム制御装置，ウィンドファーム及びウィンドファーム制御方法に係り，特に，風のエネルギーを利用して発電した電力を直流送電するのに好適なウィンドファーム制御装置及びウィンドファーム制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の電力需要は種々の形式の発電機器から賄われているところ，この中で，地球的環境改善の観点からＣＯ2 削減が急務となっており，電力の発電源として，自然エネルギーを活用する風力発電が注目されている。このように，風力発電は，再生可能エネルギーを利用した有効な発電方式である。風力発電装置は原子力発電装置等と比較して個々の出力が小さいために複数の風力発電装置をウィンドファームとして設け，これらの出力を纏めて系統網等に接続している。
【０００３】
一方，風力発電装置は他の発電機器と比較して，設置の制約が多くなる傾向があり，発電装置から系統網等への電力送電において，送電効率を向上させるため，或いは，設置の外部環境に適するように工夫するため，風力発電装置の出力を直流として送電する送電技術が多く用いられる。
【０００４】
このような，風力発電の出力を直流として送電する技術は，例えば特開2003-274554号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003-274554号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方で，風力発電においては，風速の変動により安定した電力を供給できないといった問題があり，発電電力の変動によって直流送電における送電電力量或いは送電電圧等に悪影響を与える恐れがある。
【０００７】
すなわち，上記の従来技術では，例えば，風速等の変動により風力発電において発電電力が変動したときに，風力発電装置の出力を直流電力で送電する場合は，必ずしも直流系統の電力変動，或いは電圧変動を抑制できるとは限らないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は，上記の課題を解決することにあり，風力発電の発電電力を直流で送電する構成を用いる場合において，直流送電路での変動を抑制することが可能なウィンドファーム制御装置，ウィンドファーム及びウィンドファーム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】
【０００９】
上記目的を達成するために，本発明は，DC/DC電力変換装置，或いはAC/DC電力変換装置の直流電力を検出する検出部と，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え，配分された前記電力指令値に基づいて，前記AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置の出力電力を調整するように構成し、更に，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー（または回転速度）の裕度が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー（または回転速度）の裕度が大きい順に，AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置に配分する電力指令値を算出するように構成した。
【００１０】
更に，検出した前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を上回った場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記直流電力がウィンドファーム出力電力目標値を下回った場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように，前記直流電力の変動を抑制するための電力指令値を算出するように構成した。
【００１１】
また，DC/DC電力変換装置，或いはAC/DC電力変換装置の直流電圧を検出する検出部と，前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を演算する変動抽出部と，前記電力指令値を各AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置に配分する電力指令値配分部を備え，配分された前記電力指令値に基づいて，前記AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置の出力電力を調整するように構成した。
【００１２】
更に，検出した前記直流電圧が上限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を減少させ，一方，前記直流電圧が下限値を超えた場合には前記風力発電装置の出力電力を増加させるように，前記直流電圧の変動を抑制するための電力指令値を算出するように構成した。
【００１４】
更に，前記電力指令値配分部は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合，減速方向の回転エネルギー（または回転速度）の裕度と出力増加指令の配分上限値との積が大きい順に，一方，風力発電装置の出力電力を減少させる場合，加速方向の回転エネルギー（または回転速度）の裕度（或いは尤度とも称する。以下同じ。）と出力減少指令の配分上限値が大きい順に，AC/DC電力変換装置，或いは交流発電装置に配分する電力指令値を算出するように構成した。
【００１５】
或いは，複数台の風力発電装置と，前記複数の風力発電装置の出力を電力変換する複数の電力変換装置を有し，前記複数の風力発電装置の出力は集電されて直流送電路を介して送電されるウィンドファームを制御するウィンドファーム制御方法において，前記直流送電路の直流電力に相当する値を検出し，前記検出に基づいて前記直流電力の変動を抑制するように前記電力変換装置に指令を供給する電力指令部を有するように構成した。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，ウィンドファームの発電電力を直流で送電する構成において，直流送電路の電力変動或いは電圧変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１におけるウィンドファームの構成を示す図である。
【図２】AC/DC電力変換装置１３の制御を説明する図である。
【図３】直流電力を入力とする場合の変動抽出部１０２のブロック図である。
【図４】直流電圧を入力とする場合の変動抽出部１０２のブロック図である。
【図５】電力指令値配分部１０３の配分優先順位を決定するパラメータについて説明する図である。
【図６】電力指令値配分部１０３における処理の流れ(出力電力を増加させる場合)を示す図である。
【図７】電力指令値配分部１０３における処理の流れ(出力電力を減少させる場合)を示す図である。
【図８】他の実施例におけるウィンドファームの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態を以下，図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は，実施例１におけるウィンドファームの構成を示す図である。風力発電装置１０は，風のエネルギーを回転エネルギーに変換する風車１１と，回転エネルギーを交流電力に変換する発電機１２と，交流電力を直流電力に変換するAC/DC電力変換装置１３で構成され，少なくとも２台以上の風力発電装置が設置される。
【００２０】
AC/DC電力変換装置１３は，風力発電装置１０の出力電力を制御する機能を持つ。出力電力の指令値は，例えば，風車１１が受ける風速に応じて決定される。また，この出力電力指令値はウィンドファーム制御装置１００の電力指令値配分部１０３からの電力指令によっても変更される。
【００２１】
DC/DC電力変換装置２０は，風力発電装置１０の出力電力を集電し，AC/DC電力変換装置１３の直流電圧を昇圧する電力変換装置である。DC/DC電力変換装置２０によって集電昇圧された風力発電装置１０の出力電力は，直流送電線３０を介して電力系統４０に供給される。
【００２２】
ウィンドファーム制御装置１００は，アナログ・デジタル信号の入出力ポート，マイクロプロセッサ，通信機能等を備えたデジタル制御演算装置である。
【００２３】
変動抽出部１０２では，センサ１０１で検出したDC/DC電力変換装置２０の直流電力ＰＤＣ，或いは直流電圧ＶＤＣからウィンドファーム出力の変動を抑制するための電力指令値ＰＷＦＦＲを算出する。
【００２４】
電力指令値配分部１０３では，変動抽出部１０２で算出した電力指令値を各AC/DC電力変換装置１３に振り分けるための演算処理を行う。振り分けられた電力指令値は，ウィンドファーム制御装置１００から各AC/DC電力変換装置１３の制御部に変動抑制指令の配分値ＰＷＦＦＲｎとして伝送される。なお，各変数名の末尾のｎは，各風力発電装置の識別番号を示すものである。
【００２５】
次に，図２を使って，AC/DC電力変換装置１３の制御を説明する。
【００２６】
各風車が受ける風速に応じて決定された風力発電装置の電力指令値ＰＲｎと，変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎとが，加算部８１で加算される。変換器制御部８２では，AC/DC電力変換装置１３の出力電力値であるＰｆｂが，風力発電装置の電力指令値ＰＲｎと変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎとの加算値に等しくなるようにゲートパルスを発生する。該ゲートパルスに応じて電力変換器８３の半導体スイッチング素子がオンオフ動作をする。これにより，発電機１２の交流電力は所望の直流電力に変換されてDC/DC電力変換装置２０に供給される。
【００２７】
次に，図３を使って変動抽出部１０２のウィンドファーム出力の変動を抑制するための電力指令値を算出する方法について説明する。
【００２８】
図３は，直流電力ＰＤＣを入力とする場合の変動抽出部１０２のブロック図である。図中のウィンドファーム出力電力目標値ＰＷＦＲの値は，例えば，各風力発電装置の平均風速や出力状態を基にウィンドファームの出力変動が電力系統に悪影響を及ぼさない範囲の変化幅に設定される。変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲは，ウィンドファーム出力電力目標値ＰＷＦＲから直流電力ＰＤＣを減算することで算出する。即ち，変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲは，ウィンドファーム出力電力が目標値を下回った時に風力発電装置の出力電力を増加させる指令値(正の値)となり，一方，ウィンドファーム出力電力が目標値を上回った時に風力発電装置の出力電力を減少させる指令値(負の値)となる。
【００２９】
図４は，直流電圧ＶＤＣを入力とする場合の変動抽出部１０２のブロック図である。図中のＶＨＩは，直流電圧の上限値，ＶＬＯは下限値である。変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲは，ウィンドファーム出力端の直流電圧ＶＤＣが上限値ＶＨＩを超えた時に風力発電装置の出力電力を減少させる指令値(負の値)となり，一方，ウィンドファーム出力端の直流電圧ＶＤＣが下限値ＶＬＯを超えた時に風力発電装置の出力電力を増加させる指令値(正の値)となる。
【００３０】
次に電力指令値配分部１０３について，詳細に説明する。
【００３１】
図５は，電力指令値配分部１０３の配分優先順位を決定するパラメータについて説明する図である。横軸のＥＲｎは各風力発電装置の回転エネルギー，ＥＲＭＡＸｎは回転エネルギーの上限値，ＥＲＭＩＮｎは回転エネルギーの下限値である。縦軸のＰＲｎは各風車が受ける風速に応じて決定された風力発電装置の電力指令値，ＰＲＭＡＸｎは電力指令の上限値，ＰＲＭＩＮｎは電力指令の下限値である。なお，各変数名の末尾のｎは，各風力発電装置の識別番号を示すものである。
【００３２】
各発電機の回転エネルギーＥＲｎは，［数１］により求める。Ｉｎは各発電機の慣性モーメント，ωｎは回転速度である。
【００３３】
【数１】
0006726937.tif 000002
【００３４】
［数２］のＥＲＵｎは，各風力発電装置の加速方向の回転エネルギー裕度，ＥＲＤｎは減速方向の回転エネルギー裕度である。
【００３５】
【数２】
0006726937.tif 000003
【００３６】
［数３］のＰＲＵｎは，電力指令値配分部１０３から各風力発電装置への出力増加指令の配分上限値，ＰＲＤｎは出力減少指令の配分上限値である。
【００３７】
【数３】
0006726937.tif 000004
【００３８】
［数４］のＡＰＥＲ１ｎは，各風力発電装置の減速方向の回転エネルギー裕度ＥＲＤｎと出力増加指令の配分上限値ＰＲＵｎの積，ＡＰＥＲ２ｎは加速方向の回転エネルギー裕度ＥＲＤｎと出力減少指令の配分上限値ＰＲＤｎの積である。
【００３９】
【数４】
0006726937.tif 000005
【００４０】
電力指令値配分部１０３では，変動抽出部１０２で算出した変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲの配分優先順位を決定するパラメータとして［数２］，［数３］，［数４］で演算した値を用いる。
【００４１】
なお，対象とするウィンドファーム内の各発電機の慣性モーメントが全て等しい場合には，［数２］の各風車の回転エネルギーＥＲｎを各発電機の回転速度ωｎ，回転エネルギーの上限値ＥＲＭＡＸｎを回転速度の上限値ωＭＡＸｎ，回転エネルギーの下限値ＥＲＭＩＮｎを回転速度の下限値ωＭＩＮｎとして，加速方向の回転速度裕度ωＵｎ，減速方向の回転速度裕度ωＤｎとしてもよい。
【００４２】
次に電力指令値配分部１０３における処理の流れを，図６，７を用いて説明する。
【００４３】
図６では２つの実施例（第１の実施例，第２の実施例）が並列的に記載されている。例えば図６の３０１では「ERDn［APER1n］」と記載されている。これは，第１の実施例ではERDnを用いるものであり，一方，第２の実施例ではERDnの替わりにAPER1nを用いることを示している。したがって，この図において，［  …  ］の記載は第２の実施例において，第１の実施例の置き換えを意味する。［  …  ］の記載のない部分は，第２の実施例において，第１の実施例と同様であることを意味する。
【００４４】
図６は，風力発電装置の出力電力を増加させる場合を示している。始めに，各風力発電装置の減速方向の回転エネルギー裕度ＥＲＤｎ［またはＥＲＤｎと出力電力を増加させる場合の電力指令の上限値ＰＲＵｎの積ＡＰＥＲ１ｎ］が大きい順に出力電力を増加させる優先順位を決定する（ステップＳ２０１）。次にＥＲＤｎ［またはＡＰＥＲ１ｎ］が等しい風力発電装置があるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ＥＲＤｎが等しい風力発電装置がある場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ），ＥＲＤｎ［またはＡＰＥＲ１ｎ］の等しい風力発電装置間について，出力電力を増加させる場合の電力指令の上限値ＰＲＵｎ［ＡＰＥＲ１ｎの場合には減速方向の回転エネルギー裕度ＥＲＤｎ］が大きい方を優先して順位を決定する（ステップＳ２０３）。電力指令の上限値ＰＲＵｎ［またはＥＲＤｎ］も等しい場合には，例えば，風力発電装置の識別番号の小さい方を優先順位の上位とする。この決められた優先順位はＳ２０４〜Ｓ２０７のカウンタｉに対応して用いられる。例えば，優先順位１の風力発電装置は，カウンタ＝１の風力発電装置に対応する。また，例えば，ＰＲＵｎ(ｉ)は，優先順位ｉの電力指令の上限値ＰＲＵｎを意味する。なお，ステップＳ２０２でＮｏの場合は，ステップＳ２０３をスキップする。
【００４５】
ステップＳ２０４では，変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲを内部変数ＰＲに代入し，優先順位を示すカウンタｉをゼロにリセットする。次にステップＳ２０５で優先順位のカウンタに１を加算する。ステップＳ２０６では，内部変数ＰＲが優先順位の上位ｉ番目の電力指令の上限値ＰＲＵｎ(ｉ)以下か否かが判定し，Ｙｅｓならば同識別番号の変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎを内部変数ＰＲとして本処理を終了する（ステップＳ２０９）。ＮｏならばステップＳ２０７で同識別番号の変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎを電力指令の上限値ＰＲＵｎ(ｉ)とし，内部変数ＰＲから電力指令の上限値ＰＲＵｎ(ｉ)を減算する。ステップ２０８では，全ての風力発電装置について処理が終わったか否かを判定し，ＮｏならばステップＳ２０５に戻り，次の優先順位の風力発電装置に対しての処理を行い，Ｙｅｓならば本処理を終了する。 
図７は，風力発電装置の出力電力を減少させる場合を示している。始めに，各風力発電装置の加速方向の回転エネルギー裕度ＥＲＵｎが大きい順に出力電力を増加させる優先順位を決定する（ステップＳ３０１）。次にＥＲＵｎが等しい風力発電装置があるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ＥＲＵｎが等しい風力発電装置がある場合（ステップＳ３０２でＹｅｓ），ＥＲＵｎの等しい風力発電装置間について，出力電力を減少させる場合の電力指令の上限値ＰＲＤｎが大きい方を優先して順位を決定する（ステップＳ２０３）。電力指令の上限値ＰＲＤｎも等しい場合には，例えば，風力発電装置の識別番号の小さい方を優先順位の上位とする。なお，ステップＳ３０２でＮｏの場合は，ステップＳ３０３をスキップする。
【００４６】
ステップＳ３０４では，変動抑制電力指令値のＰＷＦＦＲを内部変数ＰＲに代入し，優先順位を示すカウンタｉをゼロにリセットする。次にステップＳ３０５で優先順位のカウンタに１を加算する。ステップＳ３０６では，内部変数ＰＲの絶対値が優先順位の上位ｉ番目の電力指令の上限値ＰＲＤｎ(ｉ)以下か否かが判定し，Ｙｅｓならば同識別番号の変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎを内部変数ＰＲとして本処理を終了する（ステップＳ３０９）。ＮｏならばステップＳ３０７で同識別番号の変動抑制電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎを電力指令の上限値ＰＲＤｎ(ｉ)のマイナスとし，内部変数ＰＲに電力指令の上限値ＰＲＤｎ(ｉ)を加算する。ステップ３０８では，全ての風力発電装置について処理が終わったか否かを判定し，ＮｏならばステップＳ３０５に戻り，次の優先順位の風力発電装置に対しての処理を行い，Ｙｅｓならば本処理を終了する。 
なお，変動抑制電力指令値ＰＷＦＦＲがゼロの場合は，全ての配分値ＰＷＦＦＲｎをゼロにして本処理を終了する。
【００４７】
このように，本実施例のウィンドファーム制御装置及びその制御方法を用いたウィンドファームは，各風力発電装置の回転エネルギー（回転速度）裕度，または回転エネルギー（回転速度）裕度と電力指令の上限値の積を考慮してウィンドファームの変動抑制電力指令値を配分するため，風力発電装置の過回転や回転不足による停止を防止することができる。
【００４８】
＜他の実施例＞
図８は，他の実施例におけるウィンドファームの構成を示す図である。風力発電装置１０は，風のエネルギーを回転エネルギーに変換する風車１１と，回転エネルギーを交流電力に変換する交流発電装置１４で構成され，少なくとも２台以上の風力発電装置が設置される。
【００４９】
交流発電装置１４は，例えば，巻線形誘導発電機と交直電力変換器を並列接続した二次励磁方式や永久磁石式同期発電機と交直電力変換器を直列接続したフルコンバータ方式などの交流電力を出力する発電装置で，風力発電装置１０の出力電力を制御する機能を持つ。出力電力の指令値は，例えば，風車１１が受ける風速に応じて決定される。また，この出力電力指令値は実施例１で述べたウィンドファーム制御装置１００の電力指令の配分値ＰＷＦＦＲｎによっても変更される。
【００５０】
変圧器５０は，風力発電装置１０の昇圧用変圧器であり，各交流発電装置１４に個別に設置してもよい。集電された各交流発電装置の出力電力は，AC/DC電力変換装置６０で直流電力に変換され，直流送電線３０を介して電力系統４０に供給される。
【００５１】
本実施例のウィンドファーム制御装置１００を用いれば，本実施形態に示すウィンドファームの構成においても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０：風力発電装置
１１：風車
１２：発電機
１３：AC/DC電力変換装置
１４：交流発電装置
２０：DC/DC電力変換装置
３０：直流送電線
４０：電力系統
５０：変圧器
６０：AC/DC電力変換装置
８１：加算部
８２：変換器制御部
８３：電力変換器
１００：ウィンドファーム制御装置
１０１：センサ
１０２：変動抽出部
１０３：電力指令値配分部
【図１】
0006726937.tif 000006
【図２】
0006726937.tif 000007
【図３】
0006726937.tif 000008
【図４】
0006726937.tif 000009
【図５】
0006726937.tif 000010
【図６】
0006726937.tif 000011
【図７】
0006726937.tif 000012
【図８】
0006726937.tif 000013