(57)【要約】【課題】大掛かりな設備や気象庁で作成するＧＰＶデータ等を必要とせず、かつ、そのＧＰＶデータ等の膨大な情報に基づく予測演算を行なうことなく風向きを精度よく予測することができ、これにより、効率よく発電を行なうことができるようにする。【解決手段】  本発明は、気象センサＡを介して時系列的に取得した気象の状態変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタα１を再構成する再構成手段１４ａと、その再構成されたアトラクタα１に基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測手段１４ｂと、その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更手段２１とを有している。【選択図】  図１
2005098181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて、風車の向きを変更可能な風車発電システムにおいて、
上記気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する再構成手段と、
その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測手段と、
その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更手段とを有していることを特徴とする風車発電システム。
【請求項２】
風向き予測手段は、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測することを特徴とする請求項１に記載の風車発電システム。
【請求項３】
風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の風車発電システム。
【請求項４】
風車は、これの向きを水平面上で変更可能に支持されており、風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面上で変更することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の風車発電システム。
【請求項５】
風車は、これの向きを水平面及び垂直面上で変更可能に支持されており、風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面及び垂直面上で変更することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の風車発電システム。
【請求項６】
向きを変更可能に風車を支持する発電装置を複数有しているとともに、それら各発電装置毎に風車の向きを補正するための気象の観測変数を取得する補正用の気象センサが設けられており、風向き予測手段は、それら各補正用の気象センサ及び気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて風向きを予測することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項７】
気象センサは、風向，風速，気圧若しくは気温又はそれらの組み合わせからなる気象の観測変数を取得するものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項８】
複数の発電装置に対応して設けられた風車の向き変更手段、それら各発電装置に共通の単一の再構成手段及び風向き予測手段を有していることを特徴とする請求項７に記載の風車発電システム。
【請求項９】
風車の風上側の位置に気象センサを配設したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項１０】
気象センサは、超音波風速計であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項１１】
複数の気象センサが分散して配置されているとともに、それらを切り替えるセンサ切替え手段を設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項１２】
再構成手段によって再構成したアトラクタを記憶するアトラクタ記憶制御手段を有しており、
風向き予測手段は、そのアトラクタ記憶制御手段により記憶するアトラクタに基づいて風向きを予測することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項１３】
再構成手段は、サンプリング間隔及び遅れ時間を互いに異ならせて複数のアトラクタを再構成する機能を有しており、それらのアトラクタを互いに比較して、風車の向きの変更に適したアトラクタを決定するアトラクタ決定手段が設けられており、風向き予測手段は、そのアトラクタ決定手段により決定されたアトラクタに基づいて風向きを予測することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の風車発電システム。
【請求項１４】
再構成手段は、基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタを再構成する機能を有しており、
風向き予測手段は、基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタに基づいて風向きを予測することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の風車発電システム。
【請求項１５】
気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて、風車の向きを変更可能な風車発電システムに用いる風車の向き変更プログラムであって、
上記気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する再構成機能と、
その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測機能と、
その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更機能とを、風車発電システムをなすコンピュータに実現させることを特徴とする風車発電システムに用いる風車の向き変更プログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の風車発電システムに用いる風車の向き変更プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータにより読取り可能な情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車の向きを変更可能な発電装置を有する風車発電システム、風車の向き変更プログラム及びこの風車の向き変更プログラムを記録したコンピュータにより読取り可能な情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風車を用いて発電を行なう発電装置として、風車を回転自在に支持したナセルを、脚部上に旋回可能に取り付けた構成のものが知られており、その風車の向きを風の向きに対向させるように水平面上で旋回させることにより、効率的な発電を行なおうとした構成のものが知られている。
【０００３】
上記風車を旋回させるには、ナセル上に配置されている風向計から得られた風向データの平均値、又は重み付けした平均値を風向目標値として、フィードバック制御を行なっている。
【０００４】
ところで、欧米に比較して風速や風向の変動が大きい我国においては、実際の風の向きと風車（ナセル）の向きとの角度差が大きい傾向があり、必ずしも効率よく発電を行なえていない。
【０００５】
効率のよい発電を行なうためには、実際の風の向きと風車（ナセル）の向きの角度差を少なくすることが重要であるが、その角度差を少なくしようとして、例えば特開平２０００−８７８４１号公報（特許文献１）に記載された構成の風車発電システムがある。
【０００６】
その従来の風車発電システムは、観測部から出力される測定信号（風向、風力、温度、湿度、発電量等の測定信号）を取り込んで、コンピュータ処理に適したデジタル信号形式の測定データに変換するデータ収集回路と、このデータ収集回路から出力される測定データを取り込むとともに、風向，風力，温度，湿度，発電量等の各項目毎に、最大値になった時刻、最小値になった時刻、各時刻毎の効率等のプロセスデータ（統計データ）を計算し、表形式で記憶するデータ記憶回路と、このデータ記憶回路に記憶されたプロセスデータを取り込んでネットワーク上に送出し、他の風力発電装置に供給する伝送データ送信回路と、他の風力発電装置からネットワーク上にプロセスデータが送出されたとき、これを取り込む伝送データ受信回路と、ネットワークに接続された各風力発電装置の装置番号、自風力発電装置から各風力発電装置までの距離、自風力発電装置から見た各風力発電装置の方向等の基本データが表形式で格納される基本データ回路とを有するコントロール部を有した構成になっている。
【０００７】
コントロール部は、上記の基本データ回路に格納されている基本データ、データ記憶回路に記憶されているプロセスデータ、伝送データ受信回路で受信された他の風力発電装置からのプロセスデータに基づき、自風力発電装置に対する風の向き，強さ等の変化を予測するとともに、この予測結果に基づき、自風力発電装置に設けられた風力発電機の向き等を変更する機能を有している。
【０００８】
この構成により、風の向きや強さが変化する前に、その変化を予測して、風の向きや強さが変化するのと同時に、姿勢や風車のプロペラ角度を最適化させ、これによって発電効率を常時、最大に維持させようとしたものである。
【特許文献１】特開平２０００−８７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特開平２０００−８７８４１号公報（特許文献１）に記載された風車発電システムは、風向，風力，温度，湿度，発電量等の各項目毎に、これらが最大値になった時刻、最小値になった時刻、各時刻毎の効率等のプロセスデータに基づいて風の向きを予測しているにすぎない。このために、各風車の旋回方向を精度よく行なうことができず、必ずしも効率的な発電を行なえていないという欠点がある。
【００１０】
これに対し、風の向きをより精度よく予測するためには、例えば気象庁で作成するＧＰＶデータが必要となり、さらには、ウインドファーム内の局所風を予測するためには、ＧＰＶデータに加えて地形データ等の膨大な情報をも勘案しなければならず、それらの膨大な情報に基づく力学的近似手法を用いた大規模な演算を行なう大規模な設備が必要となる。
【００１１】
そこで本発明は、大掛かりな設備や気象庁で作成するＧＰＶデータ等を必要とせず、かつ、そのＧＰＶデータ等の膨大な情報に基づく予測演算を行なうことなく風向きを精度よく予測することができ、これにより、効率よく発電を行なうことができる風車発電システム、風車の向き変更プログラム及びこの風車の向き変更プログラムを記録した情報記録媒体の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載した風車発電システムは、気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて、風車の向きを変更可能な発電装置を有する構成のものであり、その気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する再構成手段と、その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測手段と、その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更手段とを有していることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載した風車発電システムは、風向き予測手段が、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測することを特徴としたものである。
【００１４】
請求項３に記載した風車発電システムは、風車の向き変更手段が、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように変更している。
【００１５】
請求項４に記載した風車発電システムは、風車が、これの向きを水平面上で変更可能に支持されており、風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面上で変更するようになっている。
【００１６】
請求項５に記載した風車発電システムは、風車が、これの向きを水平面及び垂直面上で変更可能に支持されており、風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面及び垂直面上で変更するようになっている。
【００１７】
請求項６に記載した風車発電システムは、向きを変更可能に風車を支持する発電装置を複数有しているとともに、それら各発電装置毎に風車の向きを補正するための気象の観測変数を取得する補正用の気象センサが設けられており、風向き予測手段は、それら各補正用の気象センサ及び気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて風向きを予測するようにしている。
【００１８】
請求項７に記載した風車発電システムは、気象センサが、風向，風速，気圧若しくは気温又はそれらの組み合わせからなる気象の観測変数を取得するものである。
【００１９】
請求項８に記載した風車発電システムは、複数の発電装置に対応して設けられた風車の向き変更手段、それら各発電装置に共通の単一の再構成手段及び風向き予測手段を有しているものである。
【００２０】
請求項９に記載した風車発電システムは、風車の風上側の位置に気象センサを配設した構成になっている。
【００２１】
請求項１０に記載した風車発電システムは、気象センサとして、超音波風速計を採用したものである。
【００２２】
請求項１１に記載の風車発電システムは、複数の気象センサが分散して配置されているとともに、それらを切り替えるセンサ切替え手段を設けた構成になっている。
【００２３】
請求項１２に記載した風車発電システムは、再構成手段によって再構成したアトラクタを記憶するアトラクタ記憶制御手段を有しており、風向き予測手段は、そのアトラクタ記憶制御手段により記憶するアトラクタに基づいて風向きを予測している。
【００２４】
請求項１３に記載した風車発電システムは、サンプリング間隔を互いに異ならせて再構成した複数のアトラクタを互いに比較することにより、風車の向きの変更に適したアトラクタを決定するアトラクタ決定手段が設けられており、風向き予測手段は、そのアトラクタ決定手段により決定したアトラクタに基づいて風向きを予測するようになっている。
【００２５】
請求項１４に記載した風車発電システムは、再構成手段が、基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタを再構成する機能を有しており、風向き予測手段は、異なる経過時間毎に対応するアトラクタに基づいて風向きを予測している。
【００２６】
請求項１５に記載した風車発電システムに用いる風車の向き変更プログラムは、気象センサを介して取得した気象の観測変数に基づいて、風車の向きを変更可能な風車発電システムに用いるものであり、上記気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する再構成機能と、その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測機能と、その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更機能とを、風車発電システムをなすコンピュータに実現させることを内容としている。
【００２７】
請求項１６に記載したコンピュータにより読取り可能な情報記録媒体は、請求項１５に記載の風車発電システムに用いる風車の向き変更プログラムを記録したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１〜１６に記載した発明によれば、気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成し、その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測するとともに、その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更しているので、大掛かりな設備や気象庁で作成するＧＰＶデータ等を必要とせず、かつ、そのＧＰＶデータ等の膨大な情報に基づく予測演算を行なうことなく風向きを精度よく予測することができ、これにより、効率よく発電を行なうことができる。
【００２９】
請求項１〜１６に記載した発明で得られる上記共通の効果に加え、各請求項に記載の発明によれば次の効果を得ることができる。
【００３０】
請求項２に記載した発明は、風向き予測手段が、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測しているので、常に一定時間が経過した時の風向きを正確に予測することができる。
【００３１】
請求項３に記載した発明は、風車の向き変更手段が、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように変更しているので、より効率のよい発電を行なうことができる。
【００３２】
請求項４に記載した発明によれば、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面上で変更しているので、比較的簡易な構成において、より効率的な発電を行なうことができる。
【００３３】
請求項５に記載した発明によれば、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面及び垂直面上で変更しているので、風車を配置した周囲の地形等に対応して、より効率的な発電を行なうことができる。
【００３４】
請求項６に記載した発明によれば、向きを変更可能に風車を支持する各発電装置毎に風車の向きを補正するための気象の観測変数を取得する補正用の気象センサが設けられており、それら各補正用の気象センサと気象センサとを介して取得した気象の観測変数に基づいて風向きを予測しているので、風車毎の環境を考慮したより精度よく風向きを予測することができる。
【００３５】
請求項７に記載した発明によれば、気象センサにより、風向，風速，気圧若しくは気温又はそれらの組み合わせからなる気象の観測変数を取得しているので、風向きをより精度よく予測することができる。
【００３６】
請求項８に記載した発明によれば、複数の発電装置、これら各発電装置に対応して設けられた風車の向き変更手段、それらの発電装置に共通の単一の再構成手段及び風向き予測手段を有して構成しているので、簡易で比較的安価な構成にしながらも、風向きを精度よく予測することができる。
【００３７】
請求項９に記載した発明によれば、風車の風上側の位置に気象センサを配設しているので、風車の回転に伴う気流の乱れによる悪影響がなく、風向きをより精度よく予測することができる。
【００３８】
請求項１０に記載した発明によれば、気象センサとして超音波風速計を採用しているので、変動周期の短い風速変動や微風をも測定することができる。
【００３９】
請求項１１に記載した発明によれば、複数の気象センサが分散して配置されているとともに、それらを切り替えるセンサ切替え手段を設けているので、風況特性に応じた最適な風向きを予測することができる。
【００４０】
請求項１２に記載した発明によれば、再構成手段によって再構成したアトラクタを記憶するアトラクタ記憶制御手段を有しており、風向き予測手段が、そのアトラクタ記憶制御手段により記憶される再構成したアトラクタに基づいて風向きを予測しているので、風車を旋回させている間、次々と２次元風速計を介して主制御装置で取得した最新の観測変数に応じて、風向きの予測を恒久的にかつ非定常的変化にも追従して行なうことができる。
【００４１】
請求項１３に記載した発明によれば、サンプリング間隔を互いに異ならせて再構成した複数のアトラクタを互いに比較して、風車の向きの変更に適したアトラクタを決定し、その決定されたアトラクタに基づいて風向きを予測しているので、より精度よく風向を測定することができる。
【００４２】
請求項１４に記載した発明によれば、基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタを再構成し、その基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタに基づいて風向きを予測しているので、基準時からの異なる経過時間毎の風向きを精確に予測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要図、図２は、その風車発電システムに含まれる発電装置の一部を破断して示す部分斜視図である。
【００４４】
第１の実施形態に係る風車発電システムは、気象センサＡ、発電装置Ｂ１、主制御装置Ｃ、ヨー制御装置Ｄ及びナセル駆動装置Ｅを有して構成されている。
【００４５】
気象センサＡは２次元風速計であり、上記発電装置Ｂ１と離隔した所定の位置に立設した気象観測塔１に配設されている。以下、気象センサを２次元風速計Ａという。
【００４６】
「発電装置Ｂ１と離隔した所定の位置」とは、地形や季節的な風向きの相違等を勘案して気象の観測変数を取得するのに適した位置のことであり、具体的には、詳細を後述する発電装置Ｂ１の風上側である。この風上側に位置させた気象観測塔１に気象センサＡを配設することにより、発電装置Ｂ１の後述する風車１２が回転することによって生じる気流による悪影響を防止できる。
【００４７】
２次元風速計Ａは、気象の観測変数（以下「観測変数」ともいう。）の一つである風速を測定取得する所謂プロペラ型のものであり、風速のｘ方向成分及びｙ方向成分を得ることができるものである。なお、ｘ方向は水平面東西方向をいい、また、ｙ方向は水平面南北方向をいうが、ｘ，ｙ方向は、それら水平面東西南北方向に限るものでない。
【００４８】
本実施形態においては、２次元風速計Ａで測定する観測変数として風速のｘ方向成分及びｙ方向成分を例として以下に説明するが、当該観測変数としては風速のｘ方向成分及びｙ方向成分に限るものではなく、風速，風向，気圧若しくは気温又はそれらを組み合わせたものを含む。
【００４９】
観測変数の数は任意に設定することができるが、現象を決定づけられるものを含むことが好ましい。特に、上記した風速成分と気圧を含むことが望ましく、例えば２変数である場合には上記した風速のｘ方向成分，ｙ方向成分、また、３変数である場合には、風速のｘ方向成分，ｙ方向成分に加えて気圧、４変数である場合、風速のｘ方向成分，ｙ方向及びｚ方向成分に加えて気圧を観測変数として取得することがよいと考えられる。ここでｚ方向は鉛直方向をいう。なお、以下には、２次元風速計Ａにより「時系列的に取得される観測変数」を「観測時系列」ともいう。
【００５０】
発電装置Ｂ１の構成は次のとおりである。
２は横長のナセルであり、図２に示すように、水平かつ回転自在に支持された風車支持軸７と、これに、カップリング４，ブレーキ５及びギヤボックス６を介して連結された発電機３とを主要の構成とする発電機構を、カバー２ａ内に配設した構成になっている。
【００５１】
風車支持軸７は中実のものであり、これの前端部には、翼軸受け８及びこれに対し互いに１２０度間隔で取り付けられた３つの連結軸９…を介して３枚の翼１０…がカバー２ａの前側に位置した状態で連結されている。なお、１１は連結軸９…及び翼１０…の基部を覆う頭部カプセルである。
【００５２】
翼１０…は、風車支持軸７の軸心Ｏと直交する平面（垂直面）で回転するように取り付けられており、これら翼１０…を風車１２という。なお、以下に「風車１２の向き」というときには、「風車支持軸７の軸心Ｏの向き」及び「ナセル２の向き」という場合と同義である。
【００５３】
ナセル２は、基部から上部に向けて次第に細径になるように形成された脚部１３に水平面上で旋回可能に支持されており、その脚部１３の内部に上記したナセル駆動装置Ｅが配設されている。換言すると、風車１２は、これの向きを水平面上で変更可能に支持されている。
【００５４】
ナセル駆動装置Ｅは、ナセル２を水平面上で旋回させるためのモータ等を有して構成されているものである。すなわち、ナセル２に従って風車１２も、ナセル駆動装置Ｅによって水平面上で旋回されるようになっている。
【００５５】
主制御装置Ｃは、ＣＰＵ（Central Processing Unit)１４、本風車発電システム全体を制御するための制御プログラムや風車の向き変更プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１５、上記ＣＰＵ１４のワーク用メモリとしてのＲＡＭ(Random access Memory)１６、後述するデータベース１７が格納されたハードディスク１８及び水晶発振回路部１９を有して構成されている。
【００５６】
ハードディスク１８には、図３に示すデータベース１７が格納されている。図３は、データベースの概念図である。
データベース１７は、後述する再構成手段１４ｂによって再構成されたアトラクタを格納するものである。換言すると、後述する「埋め込み定理」に基いた再構成されたアトラクタをなすベクトル（以下「再構成ベクトル」ともいう。）を時系列に沿って格納するものである。
【００５７】
具体的には、[式１]に示す再構成ベクトルの座標（以下「座標」ともいう。）と、２次元風速計Ａにより時系列的にサンプリングされた観測変数のサンプリング時刻t1，t2,…,tn-1，tnとを対応付けたデータ構造になっている。
【００５８】
【数１】
2005098181.tif 000003
…[式１]
【００５９】
データベース１７に保持する期間（再構成ベクトルの数）は、特定の観測変数を取得して、定常状態である期間（再構成ベクトルの数）を事前に求めて決定している。
【００６０】
なお、制御プログラムや風車の向き変更プログラム等は、前記ＲＯＭ１５等に記憶しておくことに限らず、例えばフレキシブルディスク，光磁気ディスク，スマートメディア等のリムーバブルメモリ等の携帯型の情報記録媒体や、上記した内蔵型のハードディスク１８等の非携帯型の情報記録媒体に記録するようにしてもよい。
【００６１】
ＣＰＵ１４は風車発電システムをなすコンピュータであり、ＲＯＭ１５に記憶されている制御プログラムにより本風車発電システム全体の制御を行なうとともに、ＲＯＭ１５に記憶されている風車の向き変更プログラムに従って、次の各機能を実現している。
【００６２】
ＲＯＭ１５に記憶されている風車の向き変更プログラムは、上記した気象センサＡから時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する再構成機能と、
その再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する風向き予測機能と、
その予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する風車の向き変更手段とを、風車発電システムをなすコンピュータに実現させることを内容としたものであり、それら主要の機能及びその他の機能の具体的な内容は次のとおりである。
【００６３】
（１）  気象センサＡから所定のサンプリング間隔で気象の観測変数を取得する機能（観測変数取得手段１４ａ）。「所定のサンプリング間隔」は、例えば１（秒）程度の時間間隔（周期）であり、瞬時値であることが望ましい。なお、サンプリング周期（間隔）は、１（秒）以下に設定することが望ましいが、これに限るものではなく１（秒）を超えるサンプリング周期にしてもよいと考えられる。
【００６４】
（２）  気象センサＡから時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する機能（以下「再構成手段１４ｂ」という）。
「気象の観測変数」については、上記段落［００４７］〜［００４９］において説明したとおりのものであり、ここでは説明を省略する。所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する具体例は、次のとおりである。
【００６５】
「アトラクタ」とは、上記した再構成ベクトルの座標を、所定の次元の状態空間に所定のサンプリング間隔（周期）Тでプロットしていくことにより形成される軌道をいう。ここで、Т（秒）毎にサンプリングされたｎ変数の観測時系列をベクトル［式２］とする。
【００６６】
【数２】
2005098181.tif 000004
…[式２]  
【００６７】
【数３】
2005098181.tif 000005
…[式３]
[式３]に示すｎ変数の観測時系列をベクトルのｄ次元再構成状態空間での再構成ベクトル［式４］を［式５］のように定義する。
【００６８】
【数４】
2005098181.tif 000006
…[式４]
【００６９】
【数５】
2005098181.tif 000007
…[式５]  
【００７０】
ここで、d=d1+d2+…+dnである。また、以下、説明の簡略化のためにτ＝τ１＝τ２＝…＝τｎとするが、勿論τ１，τ２，…τ３，τｎは異なる値をとることができる。
理解をしやすくするために「アトラクタ軌道の再構成」の内容を単純化して、ｎ＝１（１変数）にしたアトラクタ軌道の再構成のイメージを図４，５に、また、ｎ変数によるアトラクタ軌道の再構成のイメージを図６，７に示す。
【００７１】
なお、「ｄ」は再構成状態空間の次元、「τ」又は「τ１，τ２，…，τｎ」は再構成遅延時間を表している。図４は、ｎ＝１（１変数）による再構成ベクトルの構成法を示す説明図、図５は、ｎ＝１（１変数）のときの３次元状態空間上に再構成されたアトラクタの概略図、図６は、ｎ＝３（３変数）による再構成ベクトルの構成法を示す説明図、図７は、ｎ＝３（３変数）のときの６次元状態空間上に再構成されたアトラクタの概略図である。
【００７２】
図４に示す観測時系列は１変数であるので、例えばある１つの観測変数（例えば風速）の時系列データである。以下、観測時系列が1変数の場合については、説明の簡略化のためｘ(ｔ)＝ｘ１(ｔ)とする。ここで、図４に示すように、ｄ＝３（３次元）、τ＝２（２秒おき）とすると、時刻ｔのときの再構成ベクトルは[式６]のようになる。例えば、時刻ｔ＝４のときの再構成ベクトルは[式７]のようになる。
【数６】
2005098181.tif 000008
…[式６]
【数７】
2005098181.tif 000009
…[式７]
【００７３】
これを図５に示すx(t),x(t-2),x(t-4)空間上に順次プロットしていくことにより、同図に示すようなアトラクタ（軌道）α１が描かれる。
【００７４】
図６に示す観測時系列は３変数であり、特定の３つの観測変数（風速のｘ方向，ｙ方向成分、と気圧）の時系列データである。ｎ=３（３変数）、ｄ=６（d1=d2=d3=2）（６次元）、τ=４としたときの時間遅れ座標を用いた再構成状態空間での再構成を行なう。
【００７５】
これを図７に示すx1(t),x1(t-τ),x2(t),x2(t-τ),x3(t),x3(t-τ)空間上に順次プロットする。このようなプロットを繰り返すことにより、同図に示すようなアトラクタ（軌道）α２が描かれる。
【００７６】
上記の「アトラクタ軌道の再構成」で使用される次元ｄ、再構成遅延時間τのパラメータ設定は、既に得られている観測時系列からアトラクタを描き、そのアトラクタを２次元投影図で可視化して、特定のパラメータの妥当性を予め確認することにより決定する。
【００７７】
（３）  再構成手段１４ｂによって再構成したアトラクタを記憶する機能（以下「アトラクタ記憶制御手段２０」という）。図８〜図１０は、データベースに格納されているアトラクタをサンプリング間隔毎に更新する様子を示す説明図である。
【００７８】
アトラクタ記憶制御手段２０は、上記ＣＰＵ１４とハードディスク１８とによって構成されており、前記したデータベース１７に格納されているアトラクタを逐次更新しながら、基準時からの所定の経過時間に対応した数の再構成ベクトルの座標を保持するようにしている。
【００７９】
換言すると、上記したサンプリングが行なわれる毎に、最も過去の再構成ベクトルの座標から順次廃棄されるとともに、その廃棄された座標と同数の新たに取得された最新の再構成ベクトルの座標を加えるようにしている。
【００８０】
このように一定数の座標を保持するのは、本手法は、観測時系列に定常性、決定論性があるものとしている期間に有効だからである。すなわち、データベース１７に保持する期間（座標の数）は、観測時系列に定常性がある期間に限られており、期間がこれ以上に長くなれば、換言すると、保持する測定値の数が多くなれば、精度の低下を招くことが判明している。
【００８１】
上記した「基準時」とは、例えば所定数のサンプリングが終了した時やナセル２に対する駆動制御信号を送出した時等を挙げることができる。また、「所定の経過時間」とは、例えば１分〜１０分程度のものであるが、数十分程度に設定することもできる。なお、以下に「基準時」「所定の経過時間」というときには、この段落において定義した意味である。
【００８２】
再構成手段１４ｂによって再構成したアトラクタα３を記憶する具体例としては、図８〜１０に示すようになる。
図８に示すように、最新の再構成ベクトルの座標（ａ）を取得し、かつ、図９に示す最古の再構成ベクトルの座標（ｂ）を廃棄するようにして、図１０に示すように、データベース１７に格納されている座標の数を一定に保持しつつベクトル座標の更新を行なうようにしている。換言すると、データベース１７には、常に最新にして一定長のアトラクタが格納されるようになっている。
【００８３】
これにより、風車１２を旋回させている間、２次元風速計Ａから主制御装置Ｃに次々と送出される最新の観測変数に応じて、当該主制御装置Ｃに実装された予測システムを恒久的にかつ非定常的変化にも追従して動作させることができる。
【００８４】
（４）  再構成されたアトラクタに基づき、決定論的非線形予測手法によって風向きを予測する機能（以下「風向き予測手段１４ｃ」という）。本実施形態においては、上記したアトラクタ記憶制御手段２０により記憶するアトラクタに基づいて風向きを予測しており、さらに具体的には、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測している。
【００８５】
「決定論的非線形予測手法」としては、「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」や「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」や「近傍点群のＰステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を採用することができる。このような予測法を採用することにより、簡便ながらも精度のよい予測を行なうことができる。
【００８６】
まず、「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」について説明する。図１１〜１３は、「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」を示す説明図である。「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」は、［式８］に示すことができる。
【数８】
2005098181.tif 000010
…[式８]
【００８７】
すなわち、図１１に示すように、あるサンプリング時刻における再構成ベクトル（ｃ）の座標を中心とした、（ｄ）で示す一定範囲内の複数の点（座標）を選択する。なお、図１１〜１６においてα４で示すものはアトラクタである。
【００８８】
図１２に示すように、それら一定範囲（ｄ）内の複数の点（座標）のｐステップ（一定時間）後の点（座標）（ｅ）を類推する。なお、「ｐステップ（一定時間）後」とは、「基準時から所定の時間が経過した時」と同義である。
【００８９】
図１３に示すように、それらｐステップ（一定時間）後の再構成ベクトルの座標の平均値を、ｐステップ後の予測された再構成ベクトルの座標（ｆ）とする。これにより、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測することができる。この手法によれば、簡便で計算量が少ないという利点がある。
【００９０】
「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」と「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」について説明する。図１４〜１６は、「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」と「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を示す説明図である。「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」は［式９］に、「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」は［式１０］に示すことができる。
【００９１】
【数９】
2005098181.tif 000011
…[式９]
【００９２】
【数１０】
2005098181.tif 000012
…[式１０]
【００９３】
すなわち、図１４に示すように、あるサンプリング時刻における再構成ベクトルの座標（ｇ）を中心とした一定範囲（ｈ）内の複数の点（座標）を選択する。
図１５に示すように、（ｉ）で示すようにそれら一定範囲（ｈ）内の複数の点（座標）のｐステップ（一定時間）後の再構成ベクトルの座標を類推する。
【００９４】
「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」では、図１６に示すように、それらｐステップ（一定時間）後の再構成ベクトルの座標を、距離の逆数で重み付けをした平均値を、ｐステップ後の予測された再構成ベクトルの座標（ｊ）とする。これにより、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測することができる。
【００９５】
「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」では、図１７に示すように、それらｐステップ（一定時間）後の再構成ベクトルの座標を、距離の負値の指数関数値で重み付けをした平均値を、ｐステップ後の予測された再構成ベクトルの座標（ｊ）とする。これにより、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測することができる。
【００９６】
これらの手法は、より近い点の座標を重視すべく、距離に応じて重み付けを行なったものであり、単なる平均値を用いる方法よりも精度の高い予測ができるようになる。
【００９７】
本実施形態においては、「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」や「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」や「近傍点群のＰステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を用いて予測する例について説明したが、次のような予測手法を用いることができる。
・ヤコビアン行列推定による予測法
・高次のヤコビアン行列推定による予測法
・動径基底関数ネットワークによる予測法
・多重解像度的に動径基底関数ネットワークを適用する予測法
・バックプロパゲーション学習を用いた多層型ニューラルネットワークによる予測法
・三角分割若しくはボロノイ分割を用いた予測法
・ＭＤＬ（最小記述長）に代表される情報量基準を用いた予測法
・多重解像度解析としてウェーブレット係数列を各種予測手法に適用する予測手法
・閾値自己回帰モデルによる予測法
・各種２点間距離によるリカレンスプロット法を用いた予測法、等を挙げることができる。
【００９８】
（５）  予測された風向きに基づいて、風車の向きを変更する機能（以下「風車の向き変更手段２１」という）。本実施形態においては、風車１２の向きを、予測された風向きに正対させるように変更する機能を有している。
【００９９】
さらに詳しくは、上述したように、風車１２が、これの向きを水平面上で変更可能に支持されているので、その風車１２の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面上で変更する機能を有している。本実施形態においては、風車の向き変更手段２１をヨー制御装置Ｄとナセル駆動装置Ｅとにより構成している。
【０１００】
本実施形態において「正対」とは、風向きに風車１２がほぼ直交した状態をいう。「ほぼ直交」とは、風向きの方向に風車１２が直交した状態の他、風がやや吹き下げられている状態や、吹き上げられている状態をも含む意味である。
【０１０１】
ヨー制御装置Ｄは、風向き予測手段１４ｃにより予測した風向きに基づき、その風向きに風車１２を正対するようにナセル２を旋回させる駆動制御信号を出力する回路構成になっており、所謂フィードバック制御を行なっている。
【０１０２】
（６）  複数の気象センサを風況に応じて切り替える機能（以下「センサ切替え手段１４ｄ」という）。
本実施形態においては、単一の気象センサを用いた例について説明したが、風況特性に応じて複数の気象センサを分散させて配置しておいた場合、これらを切り替える必要がある。そこで、センサ切替え手段１４ｄによってそれら複数の気象センサを切り替えるようにする。
【０１０３】
風況状況に応じた切り替えの基準としては、例えば季節（複数の月からなる期間）毎に各気象センサを対応づけておき、主制御装置Ｃに内蔵したカレンダ（図示しない）を参照することにより、該当する季節（期間）になったことを判定して、その季節に対応する気象センサに切り替える等が考えられる。
【０１０４】
この場合、切り替え時期を判定する機能（切替え時期判定手段）をＣＰＵ１４に設けると、該当する時期に対応する気象センサに自動的に切り替えることができる。
【０１０５】
このようなセンサ切替え手段１４ｄにより、例えば風況特性に応じて分散させて配置した複数の気象センサを切り替えることにより、より適確な風向きの予測を行なうことができる。なお、このセンサ切替え手段１４ｄは、複数の気象センサを設けた場合に適宜設ければよいものである。
【０１０６】
上述した本発明の第１の実施形態に係る風車発電システムの動作について説明する。
気象センサ（２次元風速計）Ａを介して取得した風速のｘ方向成分，ｙ方向成分は、再構成手段１４ｂに入力される。
【０１０７】
再構成手段１４ｂは、気象センサＡから時系列的に出力された風速のｘ方向成分，ｙ方向成分を埋め込むことにより所定次元状態空間にアトラクタを再構成する。
【０１０８】
再構成されたアトラクタは、アトラクタ記憶制御手段２０によってデータベース１７に順次更新されながら格納される。
【０１０９】
風向き予測手段１４ｃは、上記したデータベース１７に格納されているアトラクタに基づき、前述した決定論的非線形予測手法により、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを予測する。
【０１１０】
風車の向き変更手段２１は、風向き予測手段１４ｂによって予測した風向きに正対させるように風車１２を旋回する。これにより、大掛かりな設備や気象庁で作成するＧＰＶデータ等を必要とせず、かつ、そのＧＰＶデータ等の膨大な情報に基づく予測演算を行なうことなく、基準時から所定の時間が経過した時の風向きを精度よく予測することができ、これにより効率のよい発電を行なうことができるようになる。
【０１１１】
本発明の第２の実施形態に係る風車発電システムについて説明する。図１８は、本発明の第２の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要図、図１９は、その風車発電システムに含まれる発電装置の概略構成を示す拡大図、図２０は、超音波風速計の概略構成の説明図である。
【０１１２】
なお、第２の実施形態に係る風車発電システムは、第１の実施形態において説明したものとは異なる構成の気象センサを、その第１の実施形態に示す位置とは異なる個所に配置したものであり、その他の構成については第１の実施形態に係る風車発電システムにおいて説明したものと同等のものである。
そこで、本実施形態においては、気象センサ及びこれを配置した部分を中心として説明し、第１の実施形態において説明したものと同等のものについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１３】
発電装置Ｂ２は、風車１２を回転自在に支持する風車支持軸２２が中空に形成されており、これの内部には同じく中空のセンサ支持軸２３が当該風車支持軸２２に対して相対的に回動自在にして嵌挿された構成になっている。
【０１１４】
センサ支持軸２３は、図１９に示すように、これの前端部が頭部カプセル１１の前方に突出して形成されており、その突出したセンサ支持軸２３の前端部２３ａに気象センサ（以下「超音波風速計Ｆ」という。）が取り付けられており、これにより、超音波風速計Ｆは、風車１２の風上側の位置に配設されている。なお、ナセル２の後部には、超音波風速計Ｆから送出された測定信号を増幅して主制御装置Ｃに出力するための増幅器２４が配置されている。
【０１１５】
超音波風速計Ｆは、上記センサ支持軸２３の前端部２３ａに固定されていることにより、風車支持軸２２の回転とは拘わりなく一定の姿勢で保持されるようになっている。なお、超音波風速計Ｆと変換器２４とは支持軸２３内に配線された伝送線２５を介して接続されている。
【０１１６】
超音波風速計Ｆの構成は、図２０に示すように、超音波を発信する送波器２６と、それを感知する受波器２７とを所定の間隔で配置したものであり、それらによる観測変数の取得原理は次のとおりである。
【０１１７】
超音波風速計Ｆの説明に先立ち、従来の２次元風速計について説明すると、上記した三杯式やプロペラ型のものは、感部の回転数を換算して風速を求めているので、感部が静止した状態から動き出すために必要な最低風速（起動風速）以下の風速は測定できないものであり、また、風速の変化に追随する応答時間（時定数）は１（秒）程度を要する。よって、変動周期の短い風速変動や０．１（メートル／秒）程度の微風を測定するためには、より応答の速い計測器を用いる必要がある。
【０１１８】
超音波風速計Ｆは、上記した２次元風速計よりも応答の速いものであり、空気の移動に伴って音の伝播速度が変化することを利用している。そのため、起動風速が必要なく、微風の測定が可能であり、時定数も０．０５（秒）以下と短いことから、短い周期の変動を把握する観測に適している。
【０１１９】
具体的には、風速Ｖの風が吹いた場合、送受波器２６，２７、２６，２７で感知する音波の伝播時間ｔ１，ｔ２は、音速をＳとしてそれぞれ［式１１］［式１２］のように表される。なお、Ｌは送波器２６と受波器２７との距離である。
【０１２０】
ｔ１＝Ｌ／（Ｓ＋Ｖ）                                              …[式１１]
ｔ２＝Ｌ／（Ｓ−Ｖ）                                              …[式１２]
これらの式により、風速Ｖは伝播時間ｔ１，ｔ２を用いて［式１３］のように表される。
【０１２１】
Ｖ＝Ｌ（ｔ２−ｔ１）／２ｔ１ｔ２                                  …[式１３]
【０１２２】
また、時間差Ｄｔとは[式１４]になる。
Ｄｔ＝ｔ２−ｔ１＝２ＬＶ／（Ｓ２−Ｖ２）                          …[式１４]
【０１２３】
以上により時間差Ｄｔを測定すれば、風速は［式１４］により求められる。第２の実施形態においては、送受波器２６，２７、２６，２７によって超音波の送受を繰り返すことにより風速を求めるようにしている。また、２組の送受波器を互いに直交した組み合わせにすることにより風速と同時に風向も測定することができる。
【０１２４】
この第２の実施形態においては、超音波風速計Ｆを気象センサとして採用した例について説明したが、このような超音波風速計に代えて、第１の実施形態において説明した２次元風速計を用いることもできる。
【０１２５】
第３の実施形態に係る本発明の風車発電システムについて説明する。図２１は、風車発電システムに含まれる発電装置の概略構成を示す説明図、図２２は、図２１に包囲線Ｉで示す部分の拡大図である。なお、第１，第２の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
【０１２６】
発電装置Ｂ３は、図２１，２２に示すように、風車１２を回転自在に支持する風車支持軸３１が頭部カプセル１１からこれの前方に突出して形成されている。その風車支持軸３１の突出部３１ａは細径にして形成されており、その突出部３１ａに上記したものとは異なる構成の気象センサ（以下「超音波風速計Ｇ」という。）が取り付けられている。
【０１２７】
すなわち、風車支持軸３１の突出部３１ａに超音波風速計Ｇを取り付けていることにより、超音波風速計Ｇは風車１２の風上側の位置に配設されていることになる。これにより、風車１２が回転して生じる空気の乱れ（後流）による悪影響を受けることがなく、気象の観測変数を正確に取得することができる。
【０１２８】
超音波風速計Ｇは、図２２に示すように、発電部３２、センサ部３３及び無線発信部３４から構成されている。
発電部３２は風車支持軸３１に回転自在に取り付けられており、風車支持軸３１側に固定したロータ（図示しない）と、ケース３２ａ側に固定したステータ（図示しない）とを有して構成されており、風車支持軸３１が回転することによって発電するようになっている。
【０１２９】
無線発信部３４は、上記の発電部３２によって発電された電力を蓄電するバッテリ（図示しない）と、発信回路（図示しない）とが搭載されているものであり、その発信回路はバッテリに蓄電された電力によって駆動されるようになっており、電力を外部から供給する必要がない。
【０１３０】
すなわち、超音波風速計Ｇは、主制御装置Ｃと無線により接続されており、上記した第２の実施形態において説明したように、風車支持軸２２内に伝送線を配線する必要がなく、風車支持軸２２等の構成を簡易化することができる。
【０１３１】
第４の実施形態に係る本発明の風車発電システムについて説明する。図２３は、本発明の第４の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要説明図である。なお、第１，第２、第３の実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
【０１３２】
第４の実施形態に係る風車発電システムは、主制御装置Ｃの入力側にインターフェース２８を介して３基の発電装置Ｂ３…にそれぞれ配設した単一の気象センサＡ及び補正用の気象センサ２９…が接続されているとともに、出力側にインターフェース３０及びヨー制御装置Ｄ、ナセル駆動装置Ｅを介して３つの発電装置Ｂ３…がそれぞれ接続された構成のものである。
【０１３３】
すなわち、補正用の気象センサ２９は、各発電装置Ｂ３の周囲環境が異なるために、単一の気象センサＡを介して取得した気象の観測変数に基づき、各発電装置Ｂ３の風車１２の向きを一律に変更制御すると、風向きに風車１２を正対させることができないことも考えられる。
【０１３４】
そこで、各発電装置Ｂ３に設けた補正用の気象センサ２９により、風車１２の向きが風向きに正対するように補正するようにしている。その補正は、例えば当該発電装置Ｂ３におけるサンプリング時の風速，風向やその発電装置Ｂ３近傍の所定の期間内の風速，風向の統計的なデータ等に基づいて行なうようになっている。
【０１３５】
このような補正用の気象センサ２９を設けた構成においては、各風車の向き変更手段２１に、当該補正用の気象センサ２９…を介して取得した観測変数に基づき、風車１２の向きを補正する機能を付加する。
【０１３６】
本実施形態においては、単一の気象センサを用いた例について説明したが、第１の実施形態において説明したように、風況特性に応じて複数の気象センサを分散させて配置し、それらをセンサ切替え手段１４ｃによって切り替えるようにした構成にしてもよい。この場合の切り替えの基準は前記したものと同様であり、これにより、より適確な風向きの予測を行なうことができる。
【０１３７】
なお、本発明は前述した各実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
・上記した各実施形態においては、気象センサとして２次元風速計と、ｘ方向，ｙ方向及びz方向の各風速成分を測定できる超音波風速計（３次元風速計）とを例として説明したが、他の公知の多次元風速計を採用できることは勿論である。
【０１３８】
・上記した実施形態においては、再構成手段として、上記気象センサを介して時系列的に取得した気象の観測変数に基づき、埋め込み定理に基いて所定の次元の状態空間にアトラクタを再構成する機能を有するものについて説明したが、次のような機能を持たせてもよい。
【０１３９】
・サンプリング間隔を互いに異ならせて複数のアトラクタを再構成する機能。この場合、それらのアトラクタを互いに比較して、風車の向きの変更に適したアトラクタを決定するアトラクタ決定手段を設けるとともに、風向き予測手段が、そのアトラクタ決定手段により決定したアトラクタに基づいて風向きを予測するようにする。
【０１４０】
具体的には、サンプリング間隔として例えば１（秒）を基準としたデータベースを構築しながら、これに基づき１（分）を基準としたデータベースを同時平行して構築する。現在選択されているアトラクタ（正）を用いた予測を行って風車の向きを制御しているとき、もう一方のアトラクタ（副）を用いた予測も同時に行なって、もし（副）が（正）よりも正確に風向きを予測していたら、以降は（正）（副）を切りかえることにより、より正確に風車の向きの変更を行なうことができる。
【０１４１】
・基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタを再構成する機能。この場合、風向き予測手段が、基準時からの異なる経過時間に対応するアトラクタに基づいて風向きを予測するようにする。
【０１４２】
・上記した実施形態においては、ナセル２を水平面上で旋回可能に支持したものを例として示しているが、これに加えて、垂直面上で傾動可能に支持する支持機構と、傾動させるための駆動源とを設けた構成にしてもよい。この場合、風車１２の向きを３次元的に動作させることができ、風向きに対してより適確に風車の向きを正対させやすい。この場合、風車の向き変更手段は、風車の向きを、予測された風向きに正対させるように水平面及び垂直面上で変更する機能を有するものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要図である。
【図２】その風車発電システムに含まれる発電装置の一部を破断して示す部分斜視図である。
【図３】ハードディスクに構築されているデータベースの概念図である。
【図４】ｎ＝１（１変数）にした再構成ベクトルの構成法を示す説明図である。
【図５】ｎ＝１（１変数）のときの３次元状態空間上に再構成されたアトラクタの概略図である。
【図６】３変数による再構成ベクトルの構成法を示す説明図である。
【図７】３変数のときの６次元状態空間上に再構成されたアトラクタの概略図である。
【図８】データベースに格納されている再構成ベクトルの座標を、サンプリング間隔毎に更新する様子を示す説明図である。
【図９】データベースに格納されている再構成ベクトルの座標を、サンプリング間隔毎に更新する様子を示す説明図である。
【図１０】データベースに格納されている再構成ベクトルの座標を、サンプリング間隔毎に更新する様子を示す説明図である。
【図１１】「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」を示す説明図である。
【図１２】「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」を示す説明図である。
【図１３】「近傍点群のｐステップ後の値の平均値を用いた予測法」を示す説明図である。
【図１４】「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」と「近傍点群のＰステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を示す説明図である。
【図１５】「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」と「近傍点群のＰステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を示す説明図である。
【図１６】「近傍点群のｐステップ後の距離の逆数で重みづけをした予測法」を示す説明図である。
【図１７】「近傍点群のｐステップ後の距離の負値の指数関数値で重みづけをした予測法」を示す説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要図である。
【図１９】発電装置の概略構成を示す拡大図である。
【図２０】超音波風速計の概略構成の説明図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る風車発電システムに含まれる発電装置の概略構成を示す説明図である。
【図２２】図２１に包囲線Ｉで示す部分の拡大図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る風車発電システムの全体構成を示す概要図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１２              風車
１４ｂ            再構成手段
１４ｃ            風向き予測手段
１４ｄ            センサ切替え手段
２０              アトラクタ記憶制御手段
２１              風車の向き変更手段
２９              補正用の気象センサ
Ａ，Ｆ            気象センサ
Ｂ１〜Ｂ３        発電装置
α１〜α４        アトラクタ
【図１】
2005098181.tif 000013
【図２】
2005098181.tif 000014
【図３】
2005098181.tif 000015
【図４】
2005098181.tif 000016
【図５】
2005098181.tif 000017
【図６】
2005098181.tif 000018
【図７】
2005098181.tif 000019
【図８】
2005098181.tif 000020
【図９】
2005098181.tif 000021
【図１０】
2005098181.tif 000022
【図１１】
2005098181.tif 000023
【図１２】
2005098181.tif 000024
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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