(57)【要約】【課題】風速センサを必要としない風力発電制御システムを提供する。【解決手段】風車２と、風車２に取付けて安全装置となるブレーキ１６と、風車２の回転力を基に発電する発電機３と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷５に電力を出力し、発電機３の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置１５とで構成した風力発電制御システムにおいて、インバータ装置１５は、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速に対応するインバータ周波数を記憶する記憶部１２を備え、インバータが検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときにブレーキ１６を作動させて発電機３の発電を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときにブレーキ１６を解除させて発電機３の発電運転を復帰させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記発電機の発電を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記発電機の発電運転を復帰させることを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、前記インバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数が前記ブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になるたびに前記ブレーキを作動させ、前記ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になるたびに前記ブレーキを解除させて前記風車運転を停止又は始動させ、発電運転を繰り返すことを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項３】
風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記風車を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記風車の運転を復帰させることを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項４】
請求項３記載の風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、前記インバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数が前記ブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になるたびに前記ブレーキを作動させ、前記ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になるたびに前記ブレーキを解除させ、前記風車運転を停止又は始動させて前記風車を繰り返し運転することを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項５】
風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速、ブレーキ解除風速、及びこれらの風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を関連付けて記憶する記憶部と、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときにブレーキ作動風速を表示し、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときにブレーキ解除風速を表示する表示部とを備えることを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項６】
風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、風速、及び該風速に対応するインバータ周波数を関連付けて記憶する記憶部と、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数を、前記風速と該風速に対応するインバータ周波数との関連付けを基に変換した風速を表示する表示部とを備えることを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項７】
風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、
前記インバータ装置は、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数を、Ｎ（ｒｐｍ）＝１２０ｆ（Ｈｚ）／Ｐ（ただし、Ｎは風車回転数又は発電機回転数、ｆはインバータ周波数、Ｐは発電機極数）の関係式を基に算出した風車回転数又は発電機回転数を表示する表示部を備えることを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項８】
請求項７記載の風力発電制御システムにおいて、
前記表示部は、発電運転中と無拘束運転中とを区別して表示することを特徴とする風力発電制御システム。
【請求項９】
安全装置となるブレーキを取付け、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車の回転力を基に発電する発電機から入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して風力発電制御するインバータ装置において、
ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記発電機の風力発電を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記発電機の風力発電運転を復帰させることを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電制御システム及びインバータ装置に関し、特に風速センサを不要とする風力発電システムのブレーキ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に風力発電システムは、風速センサを用いて風速を測定し、この風速が予め設定しているカットイン（始動）風速以上となったときに運転し、この風速が予め設定しているカットアウト（停止）風速以下になったときに停止するシステムとなっている。風速計にて測定された風速は、表示されたり、風速から風車及び発電機の回転数を想定する等に利用されている。あるいは、風速からこれらの回転数を想定し、さらにこの発電機の回転数に基づいて発電量も予測している。これらの関係は、予め設計値として求めたり、実機を製作し測定して求めている。又、台風あるいはこれに近い暴風に対する安全装置として、風車にブレーキが取り付けられている。このブレーキは、予め台風やこれに準ずる暴風に相当するブレーキ作動風速、あるいはブレーキ解除風速を設定しておき、実風速を風速計によって測定し、実際の風速が前記ブレーキ作動風速となったときブレーキを作動させ、解除風速になったとき解除するようになっている。
【０００３】
従って、風速センサを有する風力発電システムでは、この風速センサ単体の信頼性がシステム全体の信頼性を支配している。この風速センサは、台風又はこれに近い高風速で破損したり、経年劣化等で風速を検出できなくなる等の事例がある。
【特許文献１】特開２００３−７０２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の風速センサを用いた風力発電システムでは、この風速センサが故障すると風速を検出できなくなりブレーキの作動解除ができなくなって安全上問題となり、台風あるいはこれに近い暴風に対する安全性に不安があった。
【０００５】
本発明の目的は、風速センサを必要としない風力発電システム及びインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為に、本発明は、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記発電機の発電を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記発電機の発電運転を復帰させる風力発電制御システムである。
【０００７】
また、本発明は、前記インバータ装置は、前記インバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数が前記ブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になるたびに前記ブレーキを作動させ、前記ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になるたびに前記ブレーキを解除させて前記風車運転を停止又は始動させ、発電運転を繰り返す風力発電制御システムである。
【０００８】
そして、本発明は、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記風車を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記風車の運転を復帰させる風力発電制御システムである。
【０００９】
更に、本発明は、前記インバータ装置は、前記インバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数が前記ブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になるたびに前記ブレーキを作動させ、前記ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になるたびに前記ブレーキを解除させ、前記風車運転を停止又は始動させて前記風車を繰り返し運転する風力発電制御システムである。
【００１０】
また、本発明は、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、前記インバータ装置は、ブレーキ作動風速、ブレーキ解除風速、及びこれらの風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を関連付けて記憶する記憶部と、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときにブレーキ作動風速を表示し、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときにブレーキ解除風速を表示する表示部とを備える風力発電制御システムである。
【００１１】
そして、本発明は、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、前記インバータ装置は、風速、及び該風速に対応するインバータ周波数を関連付けて記憶する記憶部と、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数を、前記風速と該風速に対応するインバータ周波数との関連付けを基に変換した風速を表示する表示部とを備える風力発電制御システムである。
【００１２】
更に、本発明は、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車と、該風車に取付けて安全装置となるブレーキと、前記風車の回転力を基に発電する発電機と、入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して発電制御するインバータ装置とで構成した風力発電制御システムにおいて、前記インバータ装置は、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数を、Ｎ（ｒｐｍ）＝１２０ｆ（Ｈｚ）／Ｐ（ただし、Ｎは風車回転数又は発電機回転数、ｆはインバータ周波数、Ｐは発電機極数）の関係式を基に算出した風車回転数又は発電機回転数を表示する表示部を備える風力発電制御システムである。
【００１３】
また、本発明は、前記表示部は、発電運転中と無拘束運転中とを区別して表示する風力発電制御システムである。
【００１４】
そして、本発明は、安全装置となるブレーキを取付け、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車の回転力を基に発電する発電機から入力した発電機電力を直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力し、前記発電機の回転速度を制御して風力発電制御するインバータ装置において、ブレーキ作動風速及びブレーキ解除風速にそれぞれ対応するインバータ周波数を記憶する記憶部を備え、内蔵するインバータが発電機電圧から検出したインバータ周波数がブレーキ作動風速対応インバータ周波数以上になったときに前記ブレーキを作動させて前記発電機の風力発電を停止させ、ブレーキ解除風速対応インバータ周波数以下になったときに前記ブレーキを解除させて前記発電機の風力発電運転を復帰させるインバータ装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、風速センサを使用しないので信頼性を向上させることができ、かつ、低価格化が実現でき、しかも台風や暴風からの安全性がより向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の風力発電制御システムは、風力エネルギー源からの駆動力によって回転する風車とこれに備わる安全装置としてのブレーキとこれと一体となって回転する発電機とこの発電機の電力を入力して直流に変換し、系統連系装置又は蓄電池や負荷に電力を出力するインバータとで構成した風力発電制御制御システムにおいて、風速と風車及び発電機回転数とインバータがこの発電機電圧から検出した周波数とを関連付けて記憶部に記憶し、発電機電圧から得られたインバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になったときブレーキを作動させて風車を停止させ、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になったときブレーキを解除させて風車の運転を復帰する。又、発電機電圧から得られたインバータ周波数を１２０ｆ／Ｐの関係に基づいて変換し表示部にブレーキ作動周波数、ブレーキ作動回転数、ブレーキ解除周波数、及びブレーキ解除回転数を表示するようにする。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の風力発電制御システム及びインバータ装置の実施例について、図１〜図４を用いて説明する。図１に、本発明の実施例として風力発電制御制御システムの概略構成図を示す。２は風力をエネルギー源とする風車、３は風車２と一体でこれによって駆動され発電する発電機、１５は図２に示すインバータ４等を内蔵し、スイッチ１５ａを有する制御装置であり、ケーブル１４により発電機３と接続する。又、風車２には安全装置としてのブレーキ１６を備えており、制御装置１５とブレーキ用ケーブル１４ａで接続している。
【００１８】
図２に、本実施例の風力発電制御制御システムの説明図を示す。同図において、３は発電機、２は風力エネルギー源１からのエネルギーを回転運動へ変える為の風車であり、４はインバータ装置からなる発電制御装置である。この発電機３の回転速度を制御することにより、回生度合いの強弱を制御して発電力を調整するものである。
【００１９】
インバータ装置４内の電力変換器９は、直流出力を得るために、発電機３からの交流出力を直流に変換して平滑コンデンサ１０に与える還流ダイオードと、平滑コンデンサ１０の直流電圧を交流に変換して発電機３の電機子に与え、発電機３を駆動するための回転磁界を発生させる半導体スイッチで構成されるモジュールである。発生した電力は、電力変換器９により直流出力に変換された後、平滑コンデンサ１０により平滑され、系統連系装置または蓄電池や負荷装置５へ出力される。
【００２０】
発電機３の回転速度（ｆ＊）は、ＣＰＵ７内の周波数指令機能部（図示せず）により決定される。決定された回転速度ｆ＊に基づいて、周波数生成器８がＰＷＭ出力を電力変換器９の半導体スイッチに出力して発電機３の回転速度をｆ＊に制御する。
【００２１】
電力変換器９と発電機３の間には電流測定器６を設けており、発電機３から流れてくる電流値Ｉを測定する。平滑コンデンサ１０の直流出力部に電圧を測定する電圧測定器１１を設けており、直流電圧ＶＰＮを測定する。ＣＰＵ７内の周波数指令機能部は、電流値Ｉを基に指令周波数ｆ＊を決定する。又、ＣＰＵ７の周辺には、これらの制御手順（プログラム）、ブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数及びブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数等のパラメータを記憶する記憶部１２と、表示部１３ａと設定部１３ｂから成るデジタルオペレータ１３を備える。表示部１３ａでは、風速、風車及び発電機の回転数、ブレーキ作動風速とこれに対応したインバータ周波数、ブレーキ解除風速とこれに対応したインバータ周波数等を表示する。設定部１３ｂでは、ブレーキ作動風速とこれに対応したインバータ周波数、ブレーキ解除風速とこれに対応したインバータ周波数等を設定する。これらは、風速でも回転数でも周波数でも良い。ＣＰＵ７の内部処理でこれらが関連付けられている。又、１８はブレーキ作動回路であり、Ｉ／Ｏ１７を介してＣＰＵ７からのブレーキ作動、解除の処理が出力される。１５は、図１で示した制御盤であり、以上説明した機器及びデバイスが内蔵されている。
【００２２】
本実施例における発電機出力電圧と、風車風速、インバータ及び発電機運転周波数、発電機回転数の関係の一例を図４に示す。同図において、縦軸に発電機出力電圧を、横軸に風車風速、インバータ及び発電機運転周波数、発電機回転数を示す。直線（破線）Ａは誘起電圧（無拘束運転、発電運転していない状態）を、直線Ｂ（実線）は発電運転時の出力電圧を示す。本図は、これらの対応関係を示しており、風速Ｆ２（ｍ／ｓ）の時にインバータが検出した周波数はｆ２（Ｈｚ）であり、この時の風車及び発電機の回転数はＮ２（ｍｉｎ−１）で、発電機の無拘束運転時誘起電圧はＶ１（Ｖ）、発電機が発電中の出力電圧はＶ２であることを示している。又、発電機回転数をＮ（ｒｐｍ）、発電機極数をＰ、インバータ周波数をｆ（Ｈｚ）とすると、Ｎ＝１２０ｆ／Ｐの関係がある。従って、前述の風速Ｆ２では、発電機回転数はこの関係で算出される。例えば、風速１０ｍ／ｓ、極数Ｐが４２、周波数ｆが４０Ｈｚであれば、発電機回転数は１１４．３ｒｐｍ（１２０×４０／４２）である。
【００２３】
又、ブレーキ作動風速Ｆｏｎの時のインバータ周波数はｆｏｎに対応しており、この時の発電機回転数はＮｏｎに、この時の誘起電圧Ｖｏｎに対応している。同様に、ブレーキ解除風速Ｆｏｆｆの時のインバータ周波数はｆｏｆｆに対応しており、この時の発電機回転数はＮｏｆｆに、この時の出力電圧Ｖｏｆｆに対応している。更に、風速Ｆ３以上がブレーキ作動領域であり、風速ｆ３及び回転数Ｎ３が風速Ｆ３と対応している。ブレーキは設定値ＦＢｏｎで作動し、設定値ＦＢｏｆｆで解除する。このブレーキ作動、解除の設定値を相違させているが、同一値であっても良い。これらは、設定値として予め設定手段にて設定され、記憶部に保存している。これらの設定値は、運転中あるいは停止中に適宜設定変更することができる。
【００２４】
以上により、第１の実施例では、発電機電圧から得られたインバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になったときブレーキ作動風速を表示し、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になったときブレーキ解除風速を表示部に表示するようにしたものである。第２の実施例として、発電機電圧から得られたインバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になったときブレーキを作動させて発電を停止させ、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になったときブレーキを解除させて発電運転へ復帰するようにすることができる。第３の実施例として、発電機電圧から得られたインバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になったときブレーキを作動させて風車を停止させ、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になったときブレーキを解除させて風車の運転を復帰するようにすることができる。これは、第２の実施例に対しブレーキにかかる負荷を軽減するようにしたものである。第４の実施例として、第２の実施例において、インバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になるたびにブレーキを作動させ、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になるたびにブレーキを解除して風車運転を始動、停止させて風車を繰り返し運転するようにすることができる。第５の実施例として、第３の実施例において、インバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になるたびにブレーキを作動させ発電を停止させ、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になるたびにブレーキを解除して風車運転を始動させ、発電停止と発電運転を繰り返し運転するようにすることができる。第６の実施例として、発電機電圧から得られたインバータ周波数が予め設定しているブレーキ作動風速に対応したインバータ周波数以上になったときブレーキ作動周波数を表示し、予め設定しているブレーキ解除風速に対応したインバータ周波数以下になったときブレーキ解除周波数を表示部に表示するようにすることができる。第７の実施例として、発電機電圧から得られたインバータ周波数をＮ＝１２０ｆ／Ｐの関係に基づいて変換し、表示部にブレーキ作動周波数、ブレーキ作動回転数、ブレーキ解除周波数、及びブレーキ解除回転数を表示するようにすることができる。第８の実施例として、これらの表示を、発電運転中と無拘束運転中と区別して表示するようにすることができる。
【００２５】
実施例の風力発電ブレーキ制御システムの制御手順の一例について、図３を用いて説明する。当初は、ステップ３１３に示すように、ブレーキ作動処理を実行し、風車は停止状態となっている。なお、第２の実施例では、ここに発電停止処理を追加する。そうすれば発電も停止する。第３の実施例では、ブレーキ作動によりブレーキのみ停止している。
【００２６】
次に、ステップ３００において、制御装置１５に備わるスイッチ１５ａの入、切状態を判定する。判定結果、入であればステップ３０１に進む。ここで、デジタルオペレータ１３のキー操作が有るか判定する。判定結果がキー操作していなければステップ３０３の表示部処理へ進み、キー操作をしていればステップ３０２のパラメータ設定処理に進む。ステップ３０３の表示部処理では前述した風速、風車及び発電機の回転数、ブレーキ作動風速とこれに対応したインバータ周波数、ブレーキ解除風速とこれに対応したインバータ周波数等を表示し、ステップ３０２のパラメータ設定処理では前述したブレーキ作動風速とこれに対応したインバータ周波数、ブレーキ解除風速とこれに対応したインバータ周波数等を設定する。第１の実施例では風速を、第６の実施例では周波数を、第７の実施例では回転数を、第８の実施例ではこれらを発電運転中と無拘束運転中と区別して表示するようにしたものである。これらの処理の後、ステップ３１４へ進み、ブレーキ開放解除処理を実行する。即ち、ＣＰＵ７よりＩ／Ｏ１７を介して解除指令信号をブレーキ作動回路１８に出力する。この結果、ケーブル１４ａを通じてブレーキ１６を解除する。これにより、風力エネルギーを受けて風車２が回転する。この後、ステップ３０４へ進み、発電機３の周波数検出処理を実行する。図２において、この状態では電力変換機９はスイッチングしていないので、発電機３（例えば、永久磁石発電機）の誘起電圧は、前記電力変換機９の還流ダイオード９ａを通して平滑コンデンサ１０にチャージする。このときの誘起電圧から、電流測定器６を介してＣＰＵ７に取り込み、周波数を拾い込んで周波数を検出する。これは記憶部１２に保存される。この処理が済むと、ステップ３０５へ進む。ここで、検出した周波数がブレーキ解除風速に対応した周波数に以上になっているか判定し、なっている場合はステップ３０６でブレーキ解除風速を表示してステップ３０７へ進み、ここで、電力変換機９をスイッチングして回生処理し、ステップ３０８で電圧、電流、周波数を検出する。続いてステップ３０９で、これらの電圧、電流、周波数に基づいて発電運転処理する。前述したステップ３０５での判定結果がブレーキ解除風速に対応した風速以下であれば、ステップ３１３に戻り、これ以降の処理を続ける。
【００２７】
ステップ３０９に続いたステップ３１０では、現在の運転周波数がブレーキ作動風速に対応した周波数以下に低下しているか判定する。判定した結果、低下していなければステップ３０８に戻り、これ以降の電圧、電流、周波数検出処理、発電運転処理を継続する。低下していればステップ３１１へ進み、ブレーキ作動風速を表示し、続いてステップ３１２で停止処理を実行し、ステップ３１３へ戻り、これ以降の処理を継続する。
【００２８】
本実施例の風力発電制御システムは、インバータ装置が発電機電圧から検出したインバータ周波数を用いて発電機を制御する際に、そのインバータ周波数を使用して風速等を算出するものであり、風速センサを不要とすることができ、低価格化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例の風力発電制御制御システムの概略構成の説明図である。
【図２】実施例の風力発電制御制御システムの制御装置ブロック図である。
【図３】実施例の風力発電制御制御システムの制御手順の一例を示すフローチャート図である。
【図４】実施例における発電機出力電圧、風車風速、インバータ及び発電機運転周波数、発電機回転数の関係線図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  風力エネルギー源
２  風車
３  発電機
４  インバータ装置
５  系統連系装置または蓄電池や負荷装置
６  電流測定器
７  ＣＰＵ
８  ＰＷＭ出力（周波数生成器）
９  電力変換器
１０  平滑コンデンサ（直流出力部）
１１  電圧測定器
１２  記憶部
１３  デジタルオペレータ
１３ａ  表示部
１３ｂ  設定部
１４  ケーブル
１４ａ  ブレーキ用ケーブル
１５  制御装置
１５ａ  スイッチ
１６  ブレーキ
１７  Ｉ／Ｏ
１８  ブレーキ作動回路
【図１】
2007336760.tif 000003
【図２】
2007336760.tif 000004
【図３】
2007336760.tif 000005
【図４】
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