(57)【要約】 【課題】風車に気流発生装置を設ける上で、風車のメンテナンススペースを確保しかつの増加を抑制する。【解決手段】風力発電システムは、風車、電源装置、第１の装置、第２の装置、取得部、電力供給先切替部を備える。風車は気流を受けて回転する。電源装置は電力を供給する。第１の装置は電力が供給されることで風車の回転力を増大させる。第２の装置は電力が供給されることで風車の回転力を減少させる。計測部は第１および第２の装置のいずれかを駆動するための条件となる気象および機器状態の少なくとも一つを計測する。電力供給先切替部は計測部により計測された計測値が予め設定された第１の閾値を超えた場合、電力を第２の装置へ供給し、計測値が予め設定された第２の閾値以下になった場合、電力を第１の装置へ供給する。【選択図】図１
2017082743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流を受けて回転する風車と、
電力を供給する電源装置と、
前記電力が供給されることで前記風車の回転力を増大させる第１の装置と、
前記電力が供給されることで前記風車の回転力を減少させる第２の装置と、
前記第１および第２の装置のいずれかを駆動するための条件となる気象および機器状態の少なくとも一つを計測する計測部と、
前記計測部により計測された計測値が予め設定された第１の閾値を超えた場合、前記電力を前記第２の装置へ供給し、前記計測値が予め設定された第２の閾値以下になった場合、前記電力を前記第１の装置へ供給する電力供給先切替部と
を具備する風力発電システム。
【請求項２】
前記電力供給先切替部は、
前記電源装置からの電力の供給先を前記第１および第２の装置のいずれか一方に切り替えるスイッチと、
前記計測値が前記第１の閾値を超えて前記風力が増大する方向へ変化した場合、前記電力の供給先を前記第２の装置へ切り替えるよう前記スイッチを制御し、前記計測値が前記第２の閾値以下になり前記風力が減少する方向へ変化した場合、前記電力の供給先を前記第１の装置へ切り替えるよう前記スイッチを制御する制御部と
を備える請求項１記載の風力発電システム。
【請求項３】
前記計測部は、
ナセルに取り付けた風速センサ、前記風車のブレードに取り付けた歪みセンサ、前記発電機の発電量を計測する電力計測部のいずれかである請求項１記載の風力発電システム。
【請求項４】
気流を受けて回転する風車と、電力を供給する電源装置と、前記電力が供給されることで前記風車の回転力を増大させる第１の装置と、前記電力が供給されることで前記風車の回転力を減少させる第２の装置とを備える風力発電システムにおける風力発電方法において、
前記第１および第２の装置のいずれかを駆動するための条件となる気象および機器状態の少なくとも一つを計測し、
計測した計測値が予め設定された第１の閾値を超えた場合、前記電力を前記第２の装置へ供給し、前記計測値が予め設定された第２の閾値以下になった場合、前記電力を前記第１の装置へ供給する風力発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、風力発電システムおよび風力発電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置は、一定の風力の範囲での風を受けて発電するよう構成されており、その範囲を超える場合、例えば強風時には風車のブレードを支持するハブに設けたピッチ角を調整するための角度調整装置を駆動して、風車が風を受け難くして強風から風車を保護するようにしている。
【０００３】
風力発電装置は、発電する電力をできるだけ送電に利用するように、角度調整装置に電源を供給するための電源装置をナセル内に搭載している。
【０００４】
近年、既設の風力発電装置の出力向上を目的に、風車のブレードに気流発生装置を増設することが検討されている。
【０００５】
気流発生装置はブレードに設けたプラズマ電極に高圧の電圧を印加することでプラズマ放電を発生させ、そこに気流の流れを作ることでブレードの揚力を高める働きがある。
【０００６】
この気流発生装置を増設するにあたり、従来からある角度調整装置を駆動するための電源装置に加えて気流発生装置を駆動するための専用の電源装置を新たに設置する必要がある。またナセル内に設けているスリップリングを、必要な電源容量のものに交換する必要がある。
【０００７】
この場合、ナセル内に複数の電源装置を収容することになり、風車の重量が増加すると共に、ナセル内部のメンテナンススペースがなくなる。またスリップリングを交換するとなると、風車の改造範囲が増えてしまい改造コストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２０１２−２２５２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、既設の風車に気流発生装置を増設する場合は風車の改造範囲を最小にし、風車のメンテナンススペースを確保し、改造コストを抑える必要がある。またこれは風車を新設する場合も同様である。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、風車に気流発生装置を設ける上で、風車のメンテナンススペースを確保しかつコストの増加を抑制することができる風力発電システムおよび風力発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の風力発電システムは、風車、電源装置、第１の装置、第２の装置、取得部、電力供給先切替部を備える。風車は気流を受けて回転する。電源装置は電力を供給する。第１の装置は電力が供給されることで風車の回転力を増大させる。第２の装置は電力が供給されることで風車の回転力を減少させる。計測部は第１および第２の装置のいずれかを駆動するための条件となる気象および機器状態の少なくとも一つを計測する。電力供給先切替部は計測部により計測された計測値が予め設定された第１の閾値を超えた場合、電力を第２の装置へ供給し、計測値が予め設定された第２の閾値以下になった場合、電力を第１の装置へ供給する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一つの実施の形態の風力発電システムの外観斜視図である。
【図２】図１の風力発電システムの気流発生装置の構成を示す図である。
【図３】実施形態の風力発電システムの制御系の構成を示す図である。
【図４】発電機出力と風速との関係に対する電力供給先の切り替え閾値を示す図である。
【図５】電力供給先を気流発生装置に切り替えた状態を示す図である。
【図６】電力供給先を角度調整装置に切り替えた状態を示す図である。
【図７】測定値が変化する方向に応じて２つの閾値を設けた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。図１は一つの実施の形態の風力発電システムの構成を示す図、図２は図１の風力発電システムの気流発生装置の構成を示す図、図３は図１の風力発電システムの制御系の構成を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、この実施形態の風力発電システム１０は、地面２０に設置されたタワー３０、このタワー３０の頂部に取り付けられたナセル３５、このナセル３５の上面に取り付けられた風向風速計３６、風車４０などを備える。
【００１５】
風車４０はナセル３５の先端部に回転可能に軸支されたハブ３７と、このハブ３７に放射状に設けられたブレード５０とを有している。風車４０は前方（横方向または水平方向）からの風（気流）がブレード５０の隙間を流れることで回転する。
【００１６】
ナセル３５の内部にはプログラマブル・ロジック・コントローラ１１０（以下「ＰＬＣ１１０」と称す（図３参照））と発電機１５０（図３参照）と電源装置６３（図３参照）などが収容されている。発電機１５０とハブ３７は回転軸で接続されており、ハブ３７の回転により発電機１５０が発電する。ＰＬＣ１１０は、制御部１１２とメモリ１１３を備える。
【００１７】
但し、この構成は風車４０が増速機を備えない場合の例であり、風車４０が増速機を備える場合は、ハブ３７と発電機１５０は増速機を介して接続される。
【００１８】
この他、ナセル３５内にはスイッチ６５（図３参照）が設けられている。このスイッチ６５は電源装置６３からの電力の供給先としての気流発生装置６０（第１の装置）と角度調整装置１３１（第２の装置）に接続されている。スイッチ６５はＰＬＣ１１０の制御部１１２からのオン・オフ制御により電力の供給先を切り替える。すなわちスイッチ６５は電源装置６３からの電力の供給先を気流発生装置６０および角度調整装置１３１のいずれか一方に切り替える。
【００１９】
気流発生装置６０は電力が供給されることで風車４０の回転力を増大させる。角度調整装置１３１は電力が供給されることで風車４０の回転力を減少させる。
【００２０】
制御部１１２は定格風力以下の風力下での運転時にはスイッチ６５を制御し電源装置６３からの電力を、気流発生装置６０に供給させてブレード５０に気流ＡＦ（図２参照）を発生させてブレード５０の揚力を増大し、これにより風車４０の回転力を増大させる。
【００２１】
また制御部１１２は定格風力を超える風力下での運転時にはスイッチ６５を制御し電源装置６３からの電力を、ピッチ駆動装置１３０などの角度調整装置１３１へ供給させてブレード５０のピッチを調整しブレード５０への風あたりを抑制し、これにより風車４０の回転力を減少させる。
【００２２】
つまり制御部１１２は風速の計測値が所定の閾値（例えば図４の定格風速５２）に達したタイミングで、気流発生装置６０および角度調整装置１３１のいずれかへ電力出力先を切り替える制御を行うものとする。風速以外にも所定の条件が満たされた場合に制御部１１２が電力供給先を自動で切り替えてもよい。
【００２３】
風向風速計３６は風の風向や速度を計測しそれぞれの計測データをＰＬＣ１１０（図３参照）へ伝達する。風車４０は、回転自在に支持されている。風車４０は、横方向（水平方向）からの気流（風）を受けてハブ３７の中心軸を中心に回転する。
【００２４】
風車４０は、主に、例えば３本のブレード５０と、これらブレード５０を支持するハブ３７と、各ブレード５０にプラズマ電極が配設された気流発生装置６０とを有する。この例では風車４０を３本の翼で構成した例について説明するが、翼の数は２本でも４本でも５本以上でもよく、翼の数は限定されるものではない。
【００２５】
図２に示すように、ブレード５０は、内部が空洞にされたブレード基材５０ａを備えている。ブレード基材５０ａの翼上面５０ｂには気流発生装置６０のプラズマ電極として第１の電極６１、第２の電極６２が設けられている。
【００２６】
ブレード基材５０ａは誘電材料で構成されている。誘電材料として、例えば、グラスファイバを合成樹脂により固形化したＧＦＲＰ（グラスファイバ強化樹脂）などが挙げられるが、これに限られるものではなく、公知な風車翼本体を構成する誘電材料であればよい。
【００２７】
なお、ブレード５０全体が誘電材料で構成されている必要はなく、少なくとも気流発生装置６０を配設する部分が誘電材料で構成されていればよい。すなわち、気流発生装置６０の電極どうし、および気流発生装置６０の電極とブレード５０との間が導通しないように構成されていればよい。
【００２８】
すなわち、気流発生装置６０は、第１の電極６１と、この第１の電極６１と離間して配設された第２の電極６２と、これら電極６１、６２と電源装置６３とをスイッチ６５およびスリップリング６６を介して接続し電力を供給するケーブル配線６４とを有する。スリップリング６６は回動するブレード５０側と固定のナセル３５側との間で電力を伝達する。
【００２９】
第１の電極６１は、板状の平板電極であり、ブレード５０内に埋設されている。なお、第１の電極６１は、その一主面がブレード５０の翼上面５０ｂ、すなわちブレード５０の背側に、表面に露出されて外気に接するように設けられている。
【００３０】
なお、第１の電極６１は、ブレード５０の腹側の表面に露出するように設けてもよい。また、第１の電極６１の形状は、板状に限らず、例えば、断面が円、矩形などの棒状などであってもよい。
【００３１】
第２の電極６２は、板状の平板電極であり、第１の電極６１よりもブレード５０の表面から深い位置、第１の電極６１よりも気流の流れる方向にずらした位置に、第１の電極６１と離間して配設されている。
【００３２】
なおこの場合、第１の電極６１よりも気流の流れる方向とは逆方向にずらした位置に第２の電極６２を配置してもよい。また、第１の電極６１の一主面がブレード５０の翼上面５０ｂと同一面に露出されるように設けられる場合には、第２の電極６２は、その一主面がブレード５０の翼上面５０ｂと同一面に露出され、かつ第１の電極６１よりも気流の流れる方向またはその逆方向にずらした位置に、第１の電極６１と離間して配置されてもよい。
【００３３】
また、第２の電極６２の形状は、板状に限らず、例えば、断面が円、矩形などの棒状などであってもよい。なお第２の電極６２は、第１の電極６１と同じ形状であってもよい。
【００３４】
電源装置６３は、電力供給装置として機能し、第１の電極６１と第２の電極６２との間に電圧を印加するものである。この電源装置６３は、例えば、パルス状（正極性、負極性、正負の両極性（交番電圧））や交流状（正弦波、断続正弦波）の波形を有する電圧を出力する。
【００３５】
ここで、風車４０は、例えば次のように製作される。例えば、ブレード５０を、プリプレグやレジントランスファ等の製法により、ガラス繊維を積層したものに樹脂を含浸して作製する際、繊維の間に金属箔帯や金属板を積層して、気流発生装置６０の第１の電極６１および第２の電極６２を形成し、風車４０が製造される。なお、風車４０の製造方法は、これに限られるものではない。
【００３６】
ここで、気流発生装置６０によって気流が発生する原理について説明する。  
電源装置６３から第１の電極６１と第２の電極６２との間に電圧が印加され、一定の閾値以上の電位差となると、第１の電極６１と第２の電極６２との間に放電が誘起される。
【００３７】
この放電は、両電極がブレード５０の翼上面５０ｂに露出している場合にはコロナ放電、一方、少なくとも一方の電極がブレード５０に埋設されている場合にはバリア放電とよばれ、低温プラズマが生成される。つまり気流発生装置６０は放電プラズマの作用により気流を発生させる。
【００３８】
これらの放電においては、気体中の電子のみにエネルギーを与えることができるため、気体をほとんど加熱せずに気体を電離して電子およびイオンを生成することができる。生成された電子やイオンは、電界によって駆動され、それらが気体分子と衝突することで運動量が気体分子に移行する。
【００３９】
すなわち、放電を印加することで電極付近に気流ＡＦを発生することができる。この気流ＡＦの大きさや向きは、電極に印加する電圧、周波数、電流波形、デューティ比などの電流電圧特性を変化させることで制御可能である。
【００４０】
なお、ここでは、ブレード５０の翼上面５０ｂの前縁から後縁に沿う方向に気流ＡＦを発生させるように、気流発生装置６０が配設されているが、電極の設置方法によって気流の向きを変えることもできる。
【００４１】
続いて、図３を参照してこの実施形態の風力発電システムの制御系の構成を説明する。この実施形態の風力発電システムの制御系は、図３に示すように、電源装置６３、風速センサ１００および風向センサ１０１を含む風向風速計３６と、回転数センサ１０２と、歪みセンサ１０３と、トルクセンサ１０４と、ＰＬＣ１１０と、スイッチ６５と、気流発生装置６０と、ピッチ駆動装置１３０などを含む角度調整装置１３１と、発電機１５０とを備える。ＰＬＣ１１０とスイッチ６５とを電力供給先切替部という。
【００４２】
発電機１５０は、ブレード５０の回転により発電し風車４０の回転を抑える方向にトルクを発生する。
【００４３】
風速センサ１００は、風車４０に流入する風の速度を計測するセンサである。風向センサ１０１は、風車４０に流入する風の方向、つまり風向を計測するセンサである。これらの風速センサ１００や風向センサ１０１は、例えば図１に示したナセル３５の上側面に設けられた風向風速計３６の一部に相当する。
【００４４】
回転数センサ１０２は、風車４０の回転数を計測するセンサであり、例えばナセル３５内に設けられる回転軸またはその付近に取り付けられている。
【００４５】
歪みセンサ１０３は、風車４０のブレード５０における翼上面５０ｂの歪みを計測するものであり、例えば、翼上面５０ｂに複数の半導体歪みセンサを設けることで構成される。歪みセンサ１０３により計測される翼上面５０ｂの歪みから風速や風の強度が推定できる。なお、この歪みセンサ１０３を備えずに、風力発電システム１０を構成することもできる。
【００４６】
トルクセンサ１０４は、発電機１５０に設けられており、回転軸（風車４０）の回転を抑制するための負荷となるトルク（風車側の回転トルクと異なるため、以下では「発電機トルク」称す）を計測する。トルクセンサ１０４は、トルクを直接的に計測するものでなくても、発電出力を角速度で割って算出する方式でもよい。
【００４７】
上述した各センサ１００〜１０４は、気流発生装置６０および角度調整装置１３１のいずれかを駆動するための条件となる気象および機器状態の少なくとも一つを計測する計測部である。
【００４８】
気象には、風の速さ、風向きなどが含まれる。機器状態には、例えばトルク、回転数、歪みなどの他、発電出力なども含まれる。これら計測された計測値の少なくとも一つが気流発生装置６０および角度調整装置１３１のいずれかを駆動するための条件として用いられる。
【００４９】
ＰＬＣ１１０は、制御部１１２、メモリ１１３を有する。メモリ１１３には、風速、風向、回転数、歪み、発電機トルクなどの計測値に基づく、回転数、トルク、ピッチ（ブレード５０の取付け角）、ブレード５０の歪みなどのデータと、電力の供給先を切り替えるための閾値（図４の定格風速５２の値）を記憶している。
【００５０】
つまり、メモリ１１３は、風速に応じて気流発生装置６０か角度調整装置１３１かのいずれかへ電源供給先を切り替えるための閾値（切り替え条件）が記憶された記憶部である。
【００５１】
メモリ１１３に対しては、図示しない、キーボード、マウス、外部入力インターフェースなどを介してデータの入力、修正および削除などが可能である。
【００５２】
制御部１１２は、発電機１５０の発電量を計測する電力計測部として機能する。制御部１１２は、風速センサ１００、風向センサ１０１、回転数センサ１０２、歪みセンサ１０３、トルクセンサ１０４などの各計測部により計測された計測値および発電機１５０の発電量の計測値（発電出力）に基づいて、迎角、レイノルズ数、風車側の回転トルク、ピッチ、ブレード５０の歪みなどを算出し、メモリ１１３に記憶された閾値と比較する。
【００５３】
制御部１１２は、上記比較結果に基づいて、気流発生装置６０、ピッチ駆動装置１３０、などの角度調整装置１３１、発電機１５０および電源装置６３を制御する。このＰＬＣ１１０は、例えば、演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などから主に構成されている。
【００５４】
ＣＰＵでは、ＲＯＭやＲＡＭに格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する。このＰＬＣ１１０が実行する処理は、例えばコンピュータ装置などで実現される。
【００５５】
制御部１１２は、スイッチ６５、風速センサ１００、風向センサ１０１、回転数センサ１０２、歪みセンサ１０３、トルクセンサ１０４、メモリ１１３、気流発生装置６０、ピッチ駆動装置１３０、発電機１５０および電源装置６３の各機器と電気信号の出入力が可能に接続されている。
【００５６】
制御部１１２は、スイッチ６５を気流発生装置６０側に切り替え制御することにより、電源装置６３から第１の電極６１（図２参照）と第２の電極６２（図２参照）との間に電圧を印加し、気流発生装置６０が駆動状態となり、翼上面５０ｂ（図２参照）の前縁から後縁に沿う方向に気流ＡＦを発生させ、ブレード５０を高揚力の状態とする。
【００５７】
また制御部１１２は、スイッチ６５を角度調整装置１３１側に切り替え制御することにより、角度調整装置１３１が動作してブレード５０のピッチが可変し風車４０の回転が抑制されると共に、電源装置６３から第１の電極６１と第２の電極６２との間の電圧の印加が停止され、気流発生装置６０の動作が停止した状態となり、翼上面５０ｂの前縁から後縁に沿う方向に気流ＡＦが発生しなくなる。
【００５８】
制御部１１２は、メモリ１１３の閾値（図４の定格風速５２）を参照し、風速センサ１００により計測された風速に応じて気流発生装置６０または角度調整装置１３１のいずれかへ電力の供給先を切り替えるスイッチ制御を行う。
【００５９】
制御部１１２は、風速センサ１００の計測値が閾値を超えて風力が増大する方向へ変化した場合、電力の供給先を角度調整装置１３１へ切り替えるようスイッチ６５を制御し、風速センサ１００の計測値が閾値以下になり風力が減少する方向へ変化した場合、電力の供給先を気流発生装置６０へ切り替えるようスイッチ６５を制御する。
【００６０】
すなわち、制御部１１２およびスイッチ６５は、風速センサ１００などの計測部により計測された計測値が予め設定された閾値を超えた場合、電源装置６３からの電力を角度調整装置１３１（第２の装置）へ供給し、計測値が閾値以下になった場合、電源装置６３からの電力を気流発生装置６０（第１の装置）へ供給する電力供給先切替部として機能する。
【００６１】
なおメモリ１１３に予め設定する閾値は一つとは限らず、第１の閾値と第２の閾値というように異なる複数の閾値を設定しておいてもよい。第１の閾値は第２の閾値よりも大きな値とする。
【００６２】
この場合、制御部１１２は、各計測部により計測された計測値が予め設定された第１の閾値を超えた場合、電力を角度調整装置１３１（第２の装置）へ供給し、計測値が予め設定された第２の閾値以下になった場合、電力を気流発生装置６０（第１の装置）へ供給するものとする。
【００６３】
この他、制御部１１２は、気流発生装置６０に対して、例えばプラズマ電極に印加する電圧、周波数、電流波形、デューティ比などの電流電圧特性などを制御する。
【００６４】
ピッチ駆動装置１３０は、ＰＬＣ１１０により制御されてブレード５０を駆動し、風速に応じてブレード５０のピッチを可変するものである。この例では、ピッチ駆動装置１３０を駆動することで、ブレード５０への風当たりが減少し、風車４０の回転が抑制され、風車４０の回転数が減少する。
【００６５】
以下、図４〜図６を参照してこの実施形態の動作を説明する。図４はこの風力発電システム１０の風速−出力特性における気流発生装置と角度調整装置の駆動関係を示す図、図５は気流発生装置を駆動したときの回路の状態を示す図、図６は角度調整装置を駆動したときの回路の状態を示す図である。
【００６６】
この風力発電システム１０は、図４に示すように、特性カーブ５１のような風速と出力との関係があり、定格風速５２で定格出力が得られる。定格風速５２よりも風速が速い領域を強風域といい、定格風速５２よりも風速が遅い領域を定格以下の風域という。
【００６７】
本実施形態では、ＰＬＣ１１０の制御部１１２が、この定格風速５２を閾値として、電力供給先を切り替えることで、気流発生装置６０のＯＮ（プラズマ放電開始）／ＯＦＦ（プラズマ放電停止）と角度調整装置１３１の駆動／固定とを切り替える。
【００６８】
例えば定格以下の風域においては、図５に示すように、ＰＬＣ１１０から電源装置６３へ電力供給開始を指示すると共に、スイッチ６５を気流発生装置６０側へ切り替え制御することで、電源装置６３からの電力が気流発生装置６０へ供給されるようになり、気流の発生でブレード５０の揚力が増し、風車４０の回転が増す。
【００６９】
また強風域においては、図６に示すように、ＰＬＣ１１０から電源装置６３へ電力供給開始を指示したまま、スイッチ６５を角度調整装置１３１側へ切り替え制御することで、電源装置６３からの電力が角度調整装置１３１へ供給されるようになり、ブレード５０のピッチが調整されて、風車４０の回転が抑制される。
【００７０】
このようにこの実施形態によれば、既設の風車４０に気流発生装置６０を増設する場合に、定格風速５２を基準にして、気流発生装置６０などの高揚力装置とピッチ駆動装置１３０などの角度調整装置１３１のいずれか一方に一つの電源装置６３からの電力供給を切り替えて運転することで、一つの電源装置６３を共用して風力発電システム１０を低コストに運用することができる。
【００７１】
気流発生装置６０および角度調整装置１３１それぞれの装置へ同時に電力を供給しないため、電源装置６３の容量は従来のままでよく、スリップリング６６などの部品交換も不要になる。また新たに電源装置を増設する必要がないためナセル３５内のメンテナンススペースを従来のまま確保することができる。
【００７２】
すなわちこの実施形態によれば、風車４０に気流発生装置６０を設ける上で、一つの電源装置６３を気流発生用と角度調整用に共用し一方を駆動中は他方を駆動しないことで、電源装置を複数設置せずに済み、風車４０のナセル３５内のメンテナンススペースを確保しつつコストの増加を抑制することができる。また既設の風車４０に気流発生装置６０を増設する場合は改造コストを抑えることができる。電源装置を増設しない分、ナセル３５の重量も重くならずに済む。
【００７３】
上記実施形態では、高揚力装置として、放電プラズマの作用により気流を発生させる気流発生装置６０を設けた例について説明したが、この他、例えばＭＥＭＳ素子を用いたシンセティックジェットを用いてもよく、またフラップなどを用いてもよい。ＭＥＭＳ素子を用いたシンセティックジェットとは、翼に孔を設け、孔の中に設置したＭＥＭＳ素子を駆動することで、孔から空気を噴出、吸入することのできるものである。
【００７４】
また上記実施形態では、定格風速５２で角度調整装置１３１か気流発生装置６０かのいずれか一つに電源供給先を切り替えることについて説明したが、定格風速５２を超える強風域において角度調整装置１３１の電力の使用状況に応じて、気流発生装置６０側の複数あるプラズマ電極の使用個数を調整（使用数を少なく）し、電源装置６３の出力容量を調整することで、角度調整装置１３１と共に気流発生装置６０の駆動状態（プラズマＯＮの状態）を継続させてもよい。
【００７５】
また気流発生装置６０の異常発生を検知するセンサを設け、このセンサにより気流発生装置６０の異常が発生したことが検知された場合に定格風速以下においても気流発生装置６０に電力供給をしない、つまり気流発生装置６０をＯＦＦのままとしてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、電源供給先切り替えのための閾値を定格風速５２に設定した例（図４）を示したが、これ以外に、例えば図７に示すように、風速が上がる場合に気流発生装置６０をＯＮからＯＦＦに切り替える閾値７４と、風速が下がる場合に気流発生装置６０をＯＦＦからＯＮに切り替える閾値７５との２つの閾値を設定し、風速の変化方向に応じてヒステリシス特性を持たせることにより、図４の定格風速５２近傍における気流発生装置６０のＯＮとＯＦＦの過剰な繰り返し（チャタリング）を避けることができる。
【００７７】
すなわち風速センサ１００の計測値が風車４０の回転力を増大させる方向へ変化した場合７２（風速が速くなった場合）と風車４０の回転力を減少させる方向へ変化した場合（風速が遅くなった場合）７３とで異なる閾値７４、７５を設定する。なお閾値７４は閾値７５よりも大きな値とする。
【００７８】
これにより、閾値７４、７５の間の風域では電源供給先が切り替わらなくなり、一つの閾値５２（図４の例）のように電源供給先が閾値５２付近で頻繁に切り替えられるのを回避することができる。
【００７９】
上記実施形態では、風速の計測値と定格風速５２（閾値）を比較することで、電力供給先を切り替えたが、これ以外に、例えば歪みセンサ１０３によるブレード５０の歪みの計測値や発電機１５０から受信される発電機出力信号の計測値などを風力に換算し、予め設定した閾値と比較して電力供給先を切り替えてもよい。
【００８０】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、風車に気流発生装置を設ける上で、風車のメンテナンススペースを確保しかつコストの増加を抑制することができる。
【００８１】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００８２】
また、上記実施形態に示した制御系（図３）の各構成要素の少なくとも一部を、コンピュータのハードディスク装置などのストレージにインストールしたプログラムで実現してもよく、また上記プログラムを、コンピュータ読取可能な電子媒体：electronic mediaに記憶しておき、プログラムを電子媒体からコンピュータに読み取らせることで本発明の機能をコンピュータが実現するようにしてもよい。
【００８３】
電子媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やフラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media等が含まれる。さらに、ネットワークを介して接続した異なるコンピュータに構成要素を分散して記憶し、各構成要素を機能させたコンピュータ間で通信することで実現してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…風力発電システム、２０…地面、３０…タワー、３５…ナセル、３６…風向風速計、４０…風車、５０…ブレード、５０ａ…ブレード基材、５０ｂ…翼上面、６０…気流発生装置、６１…第１の電極、６２…第２の電極、６３…電源装置、６４…ケーブル配線、６５…スイッチ、６６…スリップリング、１００…風速センサ、１０１…風向センサ、１０２…回転数センサ、１０３…歪みセンサ、１０４…トルクセンサ、１１０…ＰＬＣ、１１２…制御部、１１３…メモリ、１３０…ピッチ駆動装置、１３１…角度調整装置、１５０…発電機、ＡＦ…気流。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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