(57)【要約】      （修正有）【課題】翼に対する揚力のバランスを保つようにする風力発電装置および風力発電装置の制御方法を提供する。【解決手段】風力発電装置は、複数の翼を持ち、前記の翼長方向に複数の気流発生装置１６を備えた風力発電装置であって、前記気流発生装置の電極に電圧を印加する電圧印加装置５３と、前記電圧印加装置が印加する電圧を制御する制御装置５２とを備え、前記制御装置は、翼端部または翼根部からの距離が、気流を発生しなくなった気流発生装置と同じ位置にある他の翼の気流発生装置の気流を発生させない。【選択図】図３
2017066893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装置を備えた風力発電装置であ
って、
前記気流発生装置の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
前記電圧印加装置が印加する電圧を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、翼端部または翼根部からの距離が、気流を発生しなくなった気流発生装
置と同じ位置にある他の翼の気流発生装置の気流を発生させない風力発電装置。
【請求項２】
複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装置を備えた風力発電装置であ
って、
前記気流発生装置の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
前記気流発生装置の電極に流れる電流を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、翼端部または翼根部からの距離が、前記気流発生装置の電極に流れる電
流が低下した気流発生装置と同じ位置にある他の翼の気流発生装置の電極に流れる電流を
低下させる風力発電装置。
【請求項３】
複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装置を備えた風力発電装置であ
って、
前記気流発生装置の電極に電圧を印加する電圧印加装置と、
前記電圧印加装置が印加する電圧を制御する制御装置と、
前記各翼に設けた歪ゲージと
を備え、
前記制御装置は、前記各歪ゲージの値が同じ値となるように、制御装置により電圧印加装
置の電圧を制御する風力発電装置。
【請求項４】
複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装置を備え、前記気流発生装置
に電圧を印加して気流発生させる風力発電装置の制御方法であって、
前記気流発生装置のうちで気流を発生しなくなった気流発生装置を検知するステップと、
翼端部または翼根部からの距離が、気流を発生しなくなった前記気流発生装置と同じ位置
にある他の翼の気流発生装置に電圧を印加させないステップと
を備えた風力発電装置の制御方法。
【請求項５】
複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装置を備え、前記気流発生装置
に電圧を印加して気流発生させる風力発電装置の制御方法であって、
前記気流発生装置のうちで電極に流れる電流が低下した気流発生装置を検知するステップ
と、
翼端部または翼根部からの距離が、電極に流れる電流が低下した気流発生装置と同じ位置
にある他の翼の気流発生装置の電極に流れる電流を低下させるステップとを備えた風力発
電装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、風力発電装置および風力発電装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置については、風力、風向の変化により発電効率が低下することがある。ま
た、風力発電装置については、発電時に騒音が発生することがある。このような発電効率
の低下および騒音の発生を抑制するために、風力発電装置の翼に気流発生装置を設けるこ
とが検討されている。気流発生装置は、誘電体を挟持する一対の電極からなり、この一対
の電極に交番電圧が印加されることによりプラズマ気流を発生する。このプラズマ気流に
より、翼面上の流れを最適化することで風力発電装置における発電効率の低下および騒音
の発生が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
風力発電装置に装着する気流発生装置は全ての翼に同様のものを同箇所に装着する。気
流発生装置により翼の揚力が上がり、風力発電装置の出力を増加させることができる。し
かし、運転中、ある翼の気流発生装置が1個または複数個壊れた場合、その他の翼にかか
る揚力とは差異が生じる。差異が生じたまま運転すると各翼に対する荷重にも違いが生ま
れることで機器の早期劣化や損傷に繋がる可能性がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、翼に対する揚力のバランスを保つようにする風力発
電装置および風力発電装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の風力発電装置は、複数の翼を持ち、前記各翼の翼長方向に複数の気流発生装
置を備えた風力発電装置であって、前記気流発生装置の電極に電圧を印加する電圧印加装
置と、前記電圧印加装置が印加する電圧を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、
翼端部または翼根部からの距離が、気流を発生しなくなった気流発生装置と同じ位置にあ
る他の翼の気流発生装置の気流を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】風力発電装置を示す斜視図である。
【図２】気流発生装置を示す断面図である。
【図３】翼の側面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
［実施例１］
図１は、風力発電装置を示す斜視図である。図２は、気流発生装置を示す断面図である
。図３は、翼の側面を示した図である。
【００１０】
（構成）
図１に示すように、風力発電装置１０は、地面に設置されたタワー１１を有する。タワ
ー１１の頂部には、発電機などを収容するナセル１２が設けられている。ナセル１２の上
部には、風の風向や速度を計測する風向風速計１３が設けられている。
【００１１】
ナセル１２の風上側には、ロータ１４が設けられている。ロータ１４は、３枚の翼１５
を有する。翼１５は、ナセル１２から突出する発電機の回転軸に支持されている。翼１５
の前縁には、翼端部から翼根部へと向かって（翼長方向に）、気流発生装置１６が３個設
けられている。
【００１２】
図２に示すように、気流発生装置１６は、第１の電極１６１、この第１の電極１６１に
離間して配置される第２の電極１６２、およびこれらの間に少なくとも配置される誘電体
１６３を有する。誘電体１６３を構成する誘電材料は、使用環境などに応じて、公知の固
体状の誘電材料の中から適宜選択される。気流発生装置１６においては、第１の電極１６
１および第２の電極１６２に交番電圧が印加されることにより、第１の電極１６１側から
第２の電極１６２側へと向かって流れるプラズマ気流が発生する。
【００１３】
図３に示すように、翼１５ａ〜１５ｃの気流発生装置１６ａ〜１６iに対して、電圧印
加装置５３ａ〜５３iが設けられる。
【００１４】
電圧印加装置５３ａ〜５３ｃは、翼１５ａの気流発生装置１６ａ〜１６ｃに電圧を出力
する。同様に、電圧印加装置５３ｄ〜５３ｆは、翼１５ｂの気流発生装置１６ｄ〜１６ｆ
に電圧を出力し、電圧印加装置５３ｇ〜５３iは、翼１５ｃの気流発生装置１６ｇ〜１６i
に電圧を出力する。
【００１５】
制御装置５２ａは、電圧印加装置５３ａ〜５３ｃに接続されている。同様に、制御装置
５２ｂは、電圧印加装置５３ｄ〜５３ｆに接続され、制御装置５２ｃは、電圧印加装置５
３ｇ〜５３iに接続されている。
【００１６】
制御装置５２ａ〜５２ｃは、気流発生装置１６ａ〜１６iの電極に流れる電流の電流値
を確認でき、電極に流れる電流を制御することができる。
【００１７】
また、制御装置５２ａ〜５２ｃは、電圧印加装置５３ａ〜５３iの状態を確認すること
ができ、制御装置５２ａ〜５２ｃの電圧を制御することができる。
【００１８】
なお、制御装置５２ａ〜５２ｃはひとつの制御装置であって、ひとつの制御装置で気流
発生装置１６ａ〜１６iおよび電圧印加装置５３ａ〜５３iの状態を確認することができる
うえ、電圧印加装置５３ａ〜５３iの電圧を制御することができるようにしてもよい。
【００１９】
（作用、効果）
風力発電装置１６の運転中に何らかの要因により翼１５ａの気流発生装置１６ｂが気流
を発生せず機能しなくなった場合、翼１５ａと翼１５ｂまたは翼１５ｃとの揚力に差異が
生じる。制御装置５２ａが気流発生装置１６ｂが気流を発生せず機能しなくなったことを
検知したら、翼端部または翼根部からの距離が、気流発生装置１６ｂと同じ位置にある気
流発生装置１６ｅ、１６ｈが気流を発生しないように、制御装置５２ｂ、５２ｃによって
電圧印加装置５３ｅ、５３ｈが電圧を印加させない。これにより翼１５ａ〜１５ｃの揚力
のバランスを保つことができる。
【００２０】
気流発生装置１６が気流を発生せず機能しなくなる要因としては、気流発生装置１６自
身の故障、電圧印加装置５３の故障、断線等が考えられる。制御装置５２が気流発生装置
１６が気流を発生せず機能しなくなったことを検知する方法としては、たとえば、制御装
置５２で気流発生装置１６の電極に流れる電流の電流値を確認する方法がある。
【００２１】
［実施例２］
（構成）
実施例１と構成は同じである。制御装置５２が気流発生装置１６の電極に流れる電流の
電流値を確認する。
【００２２】
（作用、効果）
翼１５ａの気流発生装置１６ｂの電極に流れる電流の電流値が下がったことを制御装置
５２ａが検知したら、翼端部または翼根部からの距離が、気流発生装置１６ｂと同じ位置
にある気流発生装置１６ｅ、１６ｈの電極に流れる電流の電流値を制御装置５２ｂ、５２
ｃが下げる。これにより翼１５ａ〜１５ｃの揚力のバランスを保つことができる。
【００２３】
［実施例３］
（構成）
実施例１の構成に加えて、それぞれの翼に歪ゲージを設ける。
【００２４】
（作用、効果）
翼に設けたそれぞれの歪ゲージの値を確認する。それぞれの歪ゲージの値が違った値を
示した場合、各歪ゲージの値が全てほぼ同じ値となるように、制御装置５２により電圧印
加装置５３の電圧を制御する。各歪ゲージの値が全てほぼ同じ値となるようにすることに
より翼１５ａ〜１５ｃの揚力のバランスを保つことができる。
【００２５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、翼に対する揚力のバランスを保つ
ことができる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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
。
【符号の説明】
【００２７】
１０…風車、１１…タワー、１２…ナセル、１３…風向風速計、１４…ロータ、１５…翼
、１６…気流発生装置、５２…制御装置、５３…電圧印加装置、１６１…第１の電極、１
６２…第２の電極、１６３…誘電体
【図１】
2017066893.tif 000003
【図２】
2017066893.tif 000004
【図３】
2017066893.tif 000005