JP2013011233A - 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 - Google Patents
風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013011233A JP2013011233A JP2011144475A JP2011144475A JP2013011233A JP 2013011233 A JP2013011233 A JP 2013011233A JP 2011144475 A JP2011144475 A JP 2011144475A JP 2011144475 A JP2011144475 A JP 2011144475A JP 2013011233 A JP2013011233 A JP 2013011233A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind
- wind turbine
- appropriate
- turbine generator
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 133
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 14
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
- F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05B2270/32—Wind speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05B2270/335—Output power or torque
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
【課題】風力発電装置の発電量を増大させること。
【解決手段】風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータを参照して、所定風速の風が吹いているときに、その発電出力のうちのその所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置を制御するステップと、その風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、その風力発電装置が備えているセンサを制御するステップS1と、その風況に基づいて算出された適切制御パラメータにその制御パラメータを更新するステップS3,S4とを備えている。このような風力発電装置保守方法は、その風力発電装置の稼働中にその制御パラメータを適切に変更することができ、より高効率に発電することができ、その風力発電装置の発電量を増大させることができる。
【選択図】図7
【解決手段】風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータを参照して、所定風速の風が吹いているときに、その発電出力のうちのその所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置を制御するステップと、その風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、その風力発電装置が備えているセンサを制御するステップS1と、その風況に基づいて算出された適切制御パラメータにその制御パラメータを更新するステップS3,S4とを備えている。このような風力発電装置保守方法は、その風力発電装置の稼働中にその制御パラメータを適切に変更することができ、より高効率に発電することができ、その風力発電装置の発電量を増大させることができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法に関し、特に、風力発電装置を保守する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法に関する。
風力を電力に変換する風力発電装置が知られている。その風力発電装置は、その風力発電装置が設置される前に観測された風況に基づいて、電力が高効率に生成されるように翼の翼長が設計されて、作製される。その風力発電装置は、さらに、電力が高効率に生成されるように、その風況に基づいて設定された制御パラメータに基づいて制御される。風力発電装置により発電される電力の電力量をより増加させることが望まれ、風力発電装置をより適切に制御し、保守することが望まれている。
米国特許第7569945号明細書には、風車の構成部分の変動する荷重を低減し、風車の寿命を延長する方法が開示されている。その方法は、ロータの荷重データを繰り返し収集して保存すること、その荷重データからロータの荷重分布関数を算出すること、その荷重分布関数から複数の周期関数を取得すること、その得られた複数の周期関数から風車の構成要素の疲労荷重を低減するために風車制御手段の動作を算出すること、その風車制御手段にその算出された動作を実行させることを備えている。
本発明の課題は、風力発電装置により発電される発電量をより増加する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、風力発電装置により適切に保守する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、風力発電装置により適切に制御する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、風力発電装置により発電される電力の電力量をより増加し、かつ、その風力発電装置の寿命を延長する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、風力発電装置により適切に保守する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、風力発電装置により適切に制御する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、風力発電装置により発電される電力の電力量をより増加し、かつ、その風力発電装置の寿命を延長する風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法を提供することにある。
以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明による風力発電装置保守装置(1)は、風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータ(22、23、24)を参照して、所定風速の風が吹いているときに、その発電出力のうちのその所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置(8−j)を制御する運転制御部(43)と、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況が計測されるように、風力発電装置(8−j)が備えているセンサ(19)を制御する風況データ収集部(41、42、51)と、その風況に基づいて算出された適切制御パラメータに制御パラメータ(22、23、24)を更新する設定部(44、53)とを備えている。このような風力発電装置保守装置(1)は、風力発電装置(8−j)の稼働中に制御パラメータ(22、23、24)を適切に変更することができ、制御パラメータ(22、23、24)が変更されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
設定部(44、53)は、さらに、その風により風力発電装置(8−j)が受ける荷重が計測されるように、センサ(19)を制御する。適切制御パラメータは、その荷重が所定荷重範囲に含まれるように、更新される。このような風力発電装置保守装置(1)は、風力発電装置(8−j)が受ける荷重が過負荷にならない範囲で、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況に応じて制御パラメータ(22、23、24)を適切に変更することができ、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させ、風力発電装置(8−j)の寿命を延長させることができる。
本発明による風力発電装置保守装置(1)は、風力発電装置(8−j)が配置された地域の気象情報を気象情報サーバ(6)から収集する気象予測部(52)をさらに備えている。適切制御パラメータは、その気象情報にさらに基づいて算出されることが好ましい。
運転制御部(43)は、その所定風速が定格風速範囲に含まれるときに、定格発電出力(23)が発電されるように、風力発電装置(8−j)を制御する。定格発電出力(23)は、その風況に基づいて算出された適切定格発電出力に更新されることが好ましい。その風況は、その風の平均風速を示していることが好ましい。
本発明による風力発電装置保守装置(1)は、風力発電装置(8−j)が備えている翼(15)の翼長がその風況に基づいて算出された適切翼長と異なるときに、その適切翼長が出力されるように出力装置を制御する交換翼算出部(54)をさらに備えている。このような風力発電装置保守装置(1)によれば、作業者は、風力発電装置(8−j)の稼働中に翼(15)を適切な翼長の他の翼に交換することができ、翼が交換されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
交換翼算出部(54)は、さらに、複数の風力発電装置(8−1〜8−m)を複数の翼長に対応づけるテーブルを参照して、複数の風力発電装置(8−1〜8−m)のうちのその適切翼長に対応する交換対象風力発電装置(8−j)が出力されるように、その出力装置を制御する。このような風力発電装置保守装置(1)によれば、互いに異なる複数の翼長の翼(15)を複数の風力発電装置(8−1〜8−m)毎に準備する必要がなく、翼(15)をより安価に交換することができる。
本発明による風力発電装置保守方法は、風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータ(22、23、24)を参照して、所定風速の風が吹いているときに、その発電出力のうちのその所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置(8−j)を制御するステップと、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況が計測されるように、風力発電装置(8−j)が備えているセンサ(19)を制御するステップと、その風況に基づいて算出された適切制御パラメータに制御パラメータ(22、23、24)を更新するステップとを備えている。このような風力発電装置保守方法は、風力発電装置(8−j)の稼働中に制御パラメータ(22、23、24)を適切に変更することができ、制御パラメータ(22、23、24)が変更されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
本発明による風力発電装置保守方法は、その風により風力発電装置(8−j)が受ける荷重が計測されるように、センサ(19)を制御するステップをさらに備えている。適切制御パラメータは、その荷重が所定荷重範囲に含まれるように、算出される。このような風力発電装置保守方法は、風力発電装置(8−j)が受ける荷重が過負荷にならない範囲で、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況に応じて制御パラメータ(22、23、24)を適切に変更することができ、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができ、風力発電装置(8−j)の寿命を延長することができる。
本発明による風力発電装置保守方法は、風力発電装置(8−j)が配置された地域の気象情報を気象情報サーバ(6)から収集するステップをさらに備えている。適切制御パラメータは、その気象情報にさらに基づいて算出されることが好ましい。
風力発電装置(8−j)は、その所定風速が定格風速範囲に含まれるときに、定格発電出力(23)が発電されるように、その制御される。定格発電出力(23)は、その風況に基づいて算出された適切定格発電出力に更新されることが好ましい。その風況は、その風の平均風速を示していることが好ましい。
本発明による風力発電装置保守方法は、風力発電装置(8−j)が備えている翼(15)の翼長がその風況に基づいて算出された適切翼長と異なるかどうかを判別するステップと、翼長がその適切翼長と異なるときに、その適切翼長が出力されるように出力装置を制御するステップとをさらに備えている。このような風力発電装置保守方法によれば、作業者は、風力発電装置(8−j)の稼働中に翼(15)を適切な翼長の他の翼に交換することができ、翼が交換されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
本発明による風力発電装置保守方法は、複数の風力発電装置(8−1〜8−m)を複数の翼長に対応づけるテーブルを参照して、複数の風力発電装置(8−1〜8−m)のうちのその適切翼長に対応する交換対象風力発電装置(8−j)が出力されるように、その出力装置を制御するステップをさらに備えている。このような風力発電装置保守方法によれば、互いに異なる複数の翼長の翼(15)を複数の風力発電装置(8−1〜8−m)毎に準備する必要がなく、翼(15)をより安価に交換することができる。
本発明による風力発電装置保守装置(1)は、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況が計測されるように、風力発電装置(8−j)が備えているセンサ(19)を制御する風況データ収集部(41、42、51)と、風力発電装置(8−j)が備えている翼(15)の翼長がその風況に基づいて算出された適切翼長と異なるときに、その適切翼長が出力されるように出力装置を制御する交換翼算出部(54)とを備えている。このような風力発電装置保守装置(1)によれば、作業者は、風力発電装置(8−j)の稼働中に翼(15)を適切な翼長の他の翼に交換することができ、翼が交換されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
本発明による風力発電装置保守方法は、風力発電装置(8−j)が受ける風の風況が計測されるように、風力発電装置(8−j)が備えているセンサ(19)を制御するステップと、風力発電装置(8−j)が備えている翼(15)の翼長がその風況に基づいて算出された適切翼長と異なるかどうかを判別するステップと、翼長がその適切翼長と異なるときに、その適切翼長が出力されるように出力装置を制御するステップとを備えている。このような風力発電装置保守方法によれば、作業者は、風力発電装置(8−j)の稼働中に翼(15)を適切な翼長の他の翼に交換することができ、翼(15)が交換されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置(8−j)の発電量を増大させることができる。
本発明による風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法は、風力発電装置の稼働中に制御パラメータを適切に変更することができ、その制御パラメータが変更されない他の風力発電装置保守装置に比較して、より高効率に発電することができ、その結果、風力発電装置の発電量を増大させることができる。
図面を参照して、本発明による風力発電装置保守装置の実施の形態を記載する。その風力発電装置保守装置1は、風力発電システムに適用され、図1に示されているように、インターネット2を介して互いに双方向に情報伝送可能に接続されている複数のコンピュータを備えている。その複数のコンピュータは、遠隔監視装置3と複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−n(n=2,3,4,…)と気象情報サーバ6とを含んでいる。なお、インターネット2は、他の通信回線網に置換されることができる。その通信回線網としては、専用回線網が例示される。
気象情報サーバ6は、複数の期間と複数の地域とに対応する複数の予測気象情報を記録している。その複数の予測気象情報のうちのある期間とある地域とに対応する予測気象情報は、その期間にその地域に吹く風の平均風速を示している。なお、その予測気象情報は、その平均風速と異なる他の風況を示すこともできる。その風況としては、たとえば、その風の風速の分布が例示される。気象情報サーバ6は、インターネット2に接続されるコンピュータから予測気象情報要求を受信したときに、その複数の予測気象情報のうちのその予測気象情報要求が示す期間と地域とに対応する予測気象情報をそのコンピュータに返信する。
複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−nは、遠隔監視装置3が配置される位置から遠隔に離れた位置に配置され、互いに異なる複数のサイトにそれぞれ配置されている。その複数のサイトのうちの任意の現地側遠隔監視装置5−i(i=1,2,3,…,n)が配置されるサイトには、図2に示されているように、ライダ7と複数の風力発電装置8−1〜8−m(m=2,3,4,…)とが配置されている。ライダ7は、インターネット2を介して、情報伝達可能に遠隔監視装置3に接続されている。ライダ7は、遠隔監視装置3に制御されることにより、そのサイトに吹く風の風況を計測して、その風況を遠隔監視装置3に送信する。
複数の風力発電装置8−1〜8−mのうちの任意の風力発電装置8−j(j=1,2,3,…,m)は、タワー11とナセル12と主軸14と複数の翼15と発電機16とヨー駆動装置17とピッチ駆動装置18とセンサ19とを備えている。
タワー11は、柱状に形成され、基礎に固定されている。ナセル12は、十分に高所に配置され、鉛直方向に平行であるヨー回転軸を中心に回転可能にタワー11に支持されている。主軸14は、水平方向に概ね平行であるロータ回転軸を中心に回転可能にナセル12に支持されている。複数の翼15は、そのロータ回転軸上の1点でそのロータ回転軸に概ね直交する複数のピッチ回転軸にそれぞれ沿うように配置されている。複数の翼15は、さらに、複数の翼15が均等に離れて主軸14を囲むように、配置されている。複数の翼15のうちの任意の翼は、その複数のピッチ回転軸のうちのその任意の翼に沿うピッチ回転軸を中心に回転可能に主軸14に支持されている。複数の翼15は、所定のピッチ角度で主軸14に固定されているときに、風力発電装置8−jが受ける風によりそのロータ回転軸を中心に主軸14を回転させ、回転動力を生成する。
発電機16は、ナセル12の内部に配置され、現地側遠隔監視装置5−iに情報伝達可能に接続されている。発電機16は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、複数の翼15により生成された回転動力から所定の電力を生成する。ヨー駆動装置17は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、タワー11に対してナセル12をそのヨー回転軸を中心に回転させる。ピッチ駆動装置18は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、主軸14に対して複数の翼15をその複数のピッチ回転軸を中心にそれぞれ回転させる。
図3は、センサ19を示している。センサ19は、風速センサ31と風向センサ32と荷重センサ33と回転数センサ34と発電出力センサ35とを含んでいる。風速センサ31は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、風力発電装置8−jが受ける風の風速を計測し、その風速を現地側遠隔監視装置5−iに送信する。風向センサ32は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、風力発電装置8−jが受ける風の風向を計測し、その風向を現地側遠隔監視装置5−iに送信する。荷重センサ33は、複数の翼15の根本に配置されている。荷重センサ33は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、風力発電装置8−jが風を受けることにより複数の翼15に印加される荷重を計測し、その荷重を現地側遠隔監視装置5−iに送信する。なお、荷重センサ33は、その荷重と異なる他のセンサ値を計測することもできる。そのセンサ値としては、風力発電装置8−jが風を受けることによりタワー11に印加される荷重が例示される。回転数センサ34は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、風力発電装置8−jが風を受けることにより複数の翼15が単位時間当たりに回転する回転数を計測し、その回転数を現地側遠隔監視装置5−iに送信する。発電出力センサ35は、現地側遠隔監視装置5−iに制御されることにより、複数の翼15が回転することにより発電機16が生成する電力を計測し、その電力を現地側遠隔監視装置5−iに送信する。
図4は、現地側遠隔監視装置5−iを示している。現地側遠隔監視装置5−iは、図示されていないCPUと記憶装置と通信装置とリムーバルメモリドライブと入力装置と出力装置とインターフェースとを備えている。そのCPUは、現地側遠隔監視装置5−iにインストールされるコンピュータプログラムを実行することにより、その記憶装置と通信装置とリムーバルメモリドライブと入力装置と出力装置とインターフェースとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのCPUにより生成される情報を一時的に記録する。
その通信装置は、インターネット2を介してそのCPUにより生成された情報を他のコンピュータに送信し、インターネット2を介して他のコンピュータから受信された情報をそのCPUに出力する。その通信装置は、さらに、現地側遠隔監視装置5−iにインストールされるコンピュータプログラムを他のコンピュータからダウンロードすることに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、記録媒体が挿入されたときに、その記録媒体に記録されているデータを読み出すことに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、さらに、コンピュータプログラムが記録されている記録媒体が挿入されたときに、そのコンピュータプログラムを現地側遠隔監視装置5−iにインストールするときに利用される。その記録媒体としては、フラッシュメモリ、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスク)、光ディスク(CD、DVD)が例示される。
その入力装置は、ユーザに操作されることにより情報を生成し、その情報をそのCPUに出力する。その入力装置としては、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネルが例示される。その出力装置は、そのCPUにより生成される情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、ディスプレイ、音響装置、タッチパネルが例示される。
そのインターフェースは、現地側遠隔監視装置5−iに接続される外部機器により生成される情報をそのCPUに出力し、そのCPUにより生成された情報をその外部機器に出力する。その外部機器は、風速センサ31と風向センサ32と荷重センサ33と回転数センサ34と発電出力センサ35とを含んでいる。
現地側遠隔監視装置5−iにインストールされるコンピュータプログラムは、現地側遠隔監視装置5−iに複数の機能をそれぞれ実現させる複数のコンピュータプログラムから形成されている。その複数の機能は、センサ値収集部41と風況データ送信部42と運転制御部43と設定部44とを含んでいる。
センサ値収集部41は、複数の風力発電装置8−1〜8−mに対応する複数のセンサ値を複数の風力発電装置8−1〜8−mから収集する。その複数のセンサ値のうちの風力発電装置8−jに対応するセンサ値は、風速センサ31により計測される風速と風向センサ32により計測される風向と荷重センサ33により計測される荷重と回転数センサ34により計測される回転数と発電出力センサ35により計測される電力とを示している。
すなわち、センサ値収集部41は、風力発電装置8−jが受ける風の風速が計測されるように、風速センサ31を制御する。センサ値収集部41は、風力発電装置8−jが受ける風の風向が計測されるように、風向センサ32を制御する。センサ値収集部41は、風力発電装置8−jが風を受けることにより複数の翼15に印加される荷重が計測されるように、荷重センサ33を制御する。センサ値収集部41は、複数の翼15が単位時間当たりに回転する回転数が計測されるように、回転数センサ34を制御する。センサ値収集部41は、発電機16が生成する電力が計測されるように、発電出力センサ35を制御する。
風況データ送信部42は、センサ値収集部41により収集された複数のセンサ値に基づいて風況データを作成し、インターネット2を介してその風況データを遠隔監視装置3に送信する。その風況データは、複数の日時と複数の風力発電装置8−1〜8−mとに対応する複数の風速を示している。その複数の風速のうちのある日時と風力発電装置8−jとに対応する風速は、その日時に風速センサ31により計測される風速を示している。
運転制御部43は、センサ値収集部41により収集された複数のセンサ値に基づいて複数の風力発電装置8−1〜8−mを制御する。すなわち、運転制御部43は、風向センサ32により計測された風向に基づいて、複数の翼15がナセル12より風上に配置されるように、かつ、そのロータ回転軸がその風向に平行になるように、ヨー駆動装置17を制御する。運転制御部43は、さらに、複数の風力発電装置8−1〜8−mに対応する複数の制御パラメータを記録している。運転制御部43は、その複数の制御パラメータのうちの風力発電装置8−jに対応する制御パラメータと風速センサ31により計測される風速に基づいて、発電機16により発電される電力が所定の電力に等しくなるように、発電機16とピッチ駆動装置18とを制御する。
設定部44は、複数の風力発電装置8−1〜8−mに対応する複数の設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、運転制御部43により記録されている複数の制御パラメータをその複数の設定情報に基づいて更新する。設定部44は、さらに、センサ値収集部41により収集された荷重を、インターネット2を介して遠隔監視装置3に送信する。
図5は、運転制御部43により記録されている複数の制御パラメータのうちの風力発電装置8−jに対応する制御パラメータにより決定されるパワーカーブを示している。そのパワーカーブ21は、複数の風速を複数の電力出力に対応づけ、風力発電装置8−jが受ける風の風速と発電機16により発電される電力との関係を示している。その制御パラメータは、カットイン風速22と定格発電出力23と定格風速範囲24と制御ゲインとを示している。パワーカーブ21は、その電力がその風速に対して単調に増加することを示している。パワーカーブ21は、その風速がカットイン風速22より小さいときにその電力が生成されないことを示している。パワーカーブ21は、さらに、その風速が定格風速範囲24に含まれるときに、その電力が定格発電出力23に等しいことを示している。パワーカーブ21は、さらに、その風速がカットイン風速22より大きく、かつ、その風速が定格風速範囲24より小さいときに、その電力がその風速に対して所定の傾きで増加することを示している。その傾きは、その制御ゲインに対して単調に増加する関数である。
このとき、運転制御部43は、その複数の制御パラメータのうちの風力発電装置8−jに対応する制御パラメータに基づいて、発電機16とピッチ駆動装置18とを制御する。風力発電装置8−jは、このような制御により、風速センサ31によりある風速が計測されたときに、パワーカーブ21でその風速に対応する電力出力に等しい電力が発電機16により発電される。
図6は、遠隔監視装置3を示している。遠隔監視装置3は、図示されていないCPUと記憶装置と通信装置とリムーバルメモリドライブと入力装置と出力装置とを備えている。そのCPUは、遠隔監視装置3にインストールされるコンピュータプログラムを実行することにより、その記憶装置と通信装置とリムーバルメモリドライブと入力装置と出力装置とインターフェースとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのCPUにより生成される情報を一時的に記録する。
その通信装置は、インターネット2を介してそのCPUにより生成された情報を他のコンピュータに送信し、インターネット2を介して他のコンピュータから受信された情報をそのCPUに出力する。その通信装置は、さらに、遠隔監視装置3にインストールされるコンピュータプログラムを他のコンピュータからダウンロードすることに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、記録媒体が挿入されたときに、その記録媒体に記録されているデータを読み出すことに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、さらに、コンピュータプログラムが記録されている記録媒体が挿入されたときに、そのコンピュータプログラムを遠隔監視装置3にインストールするときに利用される。その記録媒体としては、フラッシュメモリ、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスク)、光ディスク(CD、DVD)が例示される。
その入力装置は、ユーザに操作されることにより情報を生成し、その情報をそのCPUに出力する。その入力装置としては、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネルが例示される。その出力装置は、そのCPUにより生成される情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、ディスプレイ、音響装置、タッチパネルが例示される。
遠隔監視装置3にインストールされるコンピュータプログラムは、遠隔監視装置3に複数の機能をそれぞれ実現させる複数のコンピュータプログラムから形成されている。その複数の機能は、風況データ収集部51と気象予測部52と設定部53とを含んでいる。
風況データ収集部51は、インターネット2を介して、複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−nから複数の風況データをそれぞれ収集する。その複数の風況データのうちの現地側遠隔監視装置5−iから送信された風況データは、現地側遠隔監視装置5−iの風況データ送信部42により作成された風況データに一致し、複数の日時と複数の風力発電装置8−1〜8−mとに対応する複数の風速を示している。その複数の風速のうちのある日時と風力発電装置8−jとに対応する風速は、その日時に風速センサ31により計測される風速を示している。
気象予測部52は、その複数のサイトに対応する複数の予測気象情報要求を作成し、インターネット2を介してその複数の予測気象情報要求を気象情報サーバ6に送信する。その複数の予測気象情報要求のうちの現地側遠隔監視装置5−iのサイトに対応する予測気象情報要求は、遠隔監視装置3の入力装置を介して入力された期間とそのサイトが配置される地域とを示している。気象予測部52は、さらに、その複数の予測気象情報要求に対応する複数の予測気象情報を気象情報サーバ6から収集する。気象予測部52は、風況データ収集部51により収集された複数の風況データと気象予測部52により収集された複数の予測気象情報と入力装置を介して入力された設定期間とに基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の予測平均風速を算出する。その複数の予測平均風速のうちの風力発電装置8−jに対応する予測平均風速は、風力発電装置8−jがその設定期間に受ける風の風速の平均を示している。
設定部53は、気象予測部52により算出された複数の予測平均風速に基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の設定情報を算出する。その複数の設定情報のうちの風力発電装置8−jに対応する設定情報は、その設定期間を示し、適切制御パラメータを示している。その適切制御パラメータは、適切定格発電出力と適切制御ゲインとを示している。その設定情報は、その適切定格発電出力と適切制御ゲインとを用いて風力発電装置8−jを制御したときに、その設定期間に風力発電装置8−jが高効率に発電することができるように、算出される。すなわち、その適切定格発電出力は、その複数の予測平均風速のうちの風力発電装置8−jに対応する予測平均風速が想定平均風速より大きいときに、定格発電出力23より大きい値が設定される。その想定平均風速は、風力発電装置8−jの制御パラメータを算出するときに想定されていた風力発電装置8−jが受ける風の平均風速を示している。その適切定格発電出力は、その予測平均風速が想定平均風速より小さいときに、定格発電出力23より小さい値が設定される。その適切制御ゲインは、その予測平均風速が想定平均風速より大きいときに、パワーカーブ21を算出するときに利用された制御ゲインより大きい値が設定される。その適切制御ゲインは、その予測平均風速が想定平均風速より小さいときに、その制御ゲインより小さい値が設定される。
設定部53は、さらに、その複数の設定情報のうちの風力発電装置8−jに対応する設定情報を、風力発電装置8−jが配置されているサイトに対応する現地側遠隔監視装置5−iに送信する。このとき、現地側遠隔監視装置5−iの設定部44は、風力発電装置8−jに対応する設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定情報が示す設定期間に、定格発電出力23がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、その複数の制御パラメータのうちの風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
交換翼情報算出部54は、気象予測部52により算出された複数の予測平均風速に基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の適切翼長を算出する。その複数の適切翼長のうちの風力発電装置8−jに対応する適切翼長は、風力発電装置8−jの複数の翼15の翼長がその適切翼長に等しいときに、その設定期間に風力発電装置8−jがより高効率に発電することができるように、算出される。交換翼情報算出部54は、風力発電装置8−jに現在取り付けられている複数の翼15の翼長がその適切翼長と異なるときに、風力発電装置8−jにその適切翼長の翼を取り付ける旨のメッセージが表示されるように、遠隔監視装置3の出力装置を制御する。
交換翼情報算出部54は、複数の風力発電装置を複数の翼長と複数の位置とに対応づけるテーブルを記録している。その複数の翼長のうちの風力発電装置8−jに対応する翼長は、風力発電装置8−jが備える複数の翼15の翼の長さを示している。その複数の位置のうちの風力発電装置8−jに対応する位置は、風力発電装置8−jが配置されている位置を示している。交換翼情報算出部54は、複数の翼15の翼長がその適切翼長と異なるときに、さらに、そのテーブルを参照して、その複数の風力発電装置からその適切翼長に対応する複数の風力発電装置を抽出する。交換翼情報算出部54は、その抽出された複数の風力発電装置から翼長が不適切である複数の風力発電装置をさらに抽出する。交換翼情報算出部54は、その抽出された風力発電装置から風力発電装置8−jに最も近い場所に設置されている1つの風力発電装置を選択する。交換翼情報算出部54は、その選択された風力発電装置の複数の翼を風力発電装置8−jに取り付ける旨のメッセージが表示されるように、遠隔監視装置3の出力装置を制御する。
本発明による風力発電装置保守方法の実施の形態は、風力発電装置保守装置1を用いて実行され、運転制御時動作と長期保守時動作と短期保守時動作と翼交換時動作とを備えている。
その運転制御時動作は、複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−nにより常時実行される。現地側遠隔監視装置5−iは、風向センサ32を制御することにより、風力発電装置8−jが受ける風の風向を十分に短時間のサンプリング周期ごとに計測する。現地側遠隔監視装置5−iは、ヨー駆動装置17を制御することにより、複数の翼15がナセル12より風上に配置されるように、かつ、そのロータ回転軸がその風向に平行になるように、ヨー回転軸を中心にナセル12をタワー11に対して回転させる。
現地側遠隔監視装置5−iは、さらに、風速センサ31を制御することにより、風力発電装置8−jが受ける風の風速を十分に短時間のサンプリング周期ごとに計測する。現地側遠隔監視装置5−iは、風力発電装置8−jに設定されている制御パラメータに基づいて発電機16とピッチ駆動装置18とを制御することにより、パワーカーブ21に示されるように、その風速に対応する電力出力に等しい電力を発電機16に発電させる。
図7は、その長期保守時動作を示している。その長期保守時動作は、所定のタイミングに風力発電装置保守装置1により実行される。そのタイミングとしては、1年ごとまたは季節ごとが例示される。作業者は、入力装置を介して遠隔監視装置3に設定期間を入力する。その設定期間は、現在日時から次回の長期保守時動作が実行される日時までの期間を示している。遠隔監視装置3は、複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−nから複数の風況データをそれぞれ収集する。その複数の風況データのうちの現地側遠隔監視装置5−iから送信された風況データは、複数の日時と複数の風力発電装置8−1〜8−mとに対応する複数の風速を示している。その複数の風速のうちのある日時と風力発電装置8−jとに対応する風速は、その日時に風速センサ31により計測される風速を示している。
遠隔監視装置3は、複数のサイトに対応する複数の予測気象情報要求を作成し、インターネット2を介してその複数の予測気象情報要求を気象情報サーバ6に送信する。その複数の予測気象情報要求のうちの現地側遠隔監視装置5−iのサイトに対応する予測気象情報要求は、その設定期間とそのサイトが配置される地域とを示している。遠隔監視装置3は、さらに、その複数の予測気象情報要求に対応する複数の予測気象情報を気象情報サーバ6から収集する。
遠隔監視装置3は、その設定期間と複数の現地側遠隔監視装置5−1〜5−nから収集された複数の風況データと気象情報サーバ6から収集された複数の予測気象情報とに基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の予測平均風速を算出する(ステップS1)。その複数の予測平均風速のうちの風力発電装置8−jに対応する予測平均風速は、風力発電装置8−jがその設定期間に受ける風の風速の平均を示している。遠隔監視装置3は、風力発電装置8−jに現在設定されている制御パラメータを算出するときに想定されていた想定平均風速よりその予測平均風速が小さいかどうかを判別する(ステップS2)。
遠隔監視装置3は、その想定平均風速よりその予測平均風速が小さいときに(ステップS2、YES)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力23より大きい値をその適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより大きい値をその適切制御ゲインに設定する(ステップS3)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その想定平均風速よりその予測平均風速が大きいときに(ステップS2、NO)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力より小さい値を適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより小さい値を適切制御ゲインに設定する(ステップS4)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その適切定格発電出力とその適切制御ゲインとを風力発電装置8−jに設定した後に、すなわち、その設定期間中に、荷重センサ33により計測された荷重を現地側遠隔監視装置5−iから収集する。遠隔監視装置3は、その荷重が所定の荷重範囲に含まれているかどうかを判別する(ステップS5)。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲より小さいときに(ステップS5、荷重小)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力23より大きい値をその適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより大きい値をその制御ゲインに設定する(ステップS3)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲より大きいときに(ステップS5、過負荷)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力より小さい値を適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより小さい値を適切制御ゲインに設定する(ステップS4)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲に含まれるまで(ステップS5、適切)、ステップS3、S4,S5を繰り返して実行する。
このような長期保守時動作によれば、風力発電装置8−jは、稼働中に風況に基づいて制御パラメータを適切に変更され、その制御パラメータが稼働中に変更されない他の風力発電装置保守装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、遠隔監視装置3は、気象情報サーバ6から収集された複数の予測気象情報を用いないで、その複数の予測平均風速を算出することもできる。この場合も、その長期保守時動作は、同様にして、その制御パラメータが稼働中に変更されない他の風力発電装置保守装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
図8は、その短期保守時動作を示している。その短期保守時動作は、その長期保守時動作が実行される間隔より短い間隔ごとに風力発電装置保守装置1により実行される。その間隔としては、1日が例示される。作業者は、入力装置を介して遠隔監視装置3に設定期間を入力する。その設定期間は、現在日時から次回の短期保守時動作が実行される日時までの期間を示している。
遠隔監視装置3は、複数のサイトに対応する複数の予測気象情報要求を作成し、インターネット2を介してその複数の予測気象情報要求を気象情報サーバ6に送信する。その複数の予測気象情報要求のうちの現地側遠隔監視装置5−iのサイトに対応する予測気象情報要求は、その設定期間とそのサイトが配置される地域とを示している。遠隔監視装置3は、さらに、その複数の予測気象情報要求に対応する複数の予測気象情報を気象情報サーバ6から収集する。遠隔監視装置3は、その複数の予測気象情報に基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の予測平均風速を算出する(ステップS11)。
その複数の予測平均風速のうちの風力発電装置8−jに対応する予測平均風速は、風力発電装置8−jがその設定期間に受ける風の風速の平均を示している。遠隔監視装置3は、風力発電装置8−jに現在設定されている制御パラメータを算出するときに想定されていた想定平均風速よりその予測平均風速が小さいかどうかを判別する(ステップS12)。
遠隔監視装置3は、その想定平均風速よりその予測平均風速が小さいときに(ステップS12、YES)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力23より大きい値をその適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより大きい値をその制御ゲインに設定する(ステップS13)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その想定平均風速よりその予測平均風速が大きいときに(ステップS12、NO)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力より小さい値を適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより小さい値を適切制御ゲインに設定する(ステップS14)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その適切定格発電出力とその適切制御ゲインとを風力発電装置8−jに設定した後に、すなわち、その設定期間中に、荷重センサ33により計測された荷重を現地側遠隔監視装置5−iから収集する。遠隔監視装置3は、その荷重が所定の荷重範囲に含まれているかどうかを判別する(ステップS15)。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲より小さいときに(ステップS15、荷重小)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力23より大きい値をその適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより大きい値をその制御ゲインに設定する(ステップS13)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲より大きいときに(ステップS15、過負荷)、風力発電装置8−jに現在設定されている定格発電出力より小さい値を適切定格発電出力に設定し、風力発電装置8−jに現在設定されている制御ゲインより小さい値を適切制御ゲインに設定する(ステップS14)。遠隔監視装置3は、その設定期間とその適切定格発電出力とその制御ゲインとを示す設定情報を風力発電装置8−jに対応づけて現地側遠隔監視装置5−iに送信する。現地側遠隔監視装置5−iは、その設定情報を遠隔監視装置3から受信したときに、その設定期間に、定格発電出力がその適切定格発電出力を示すように、その制御ゲインがその適切制御ゲインを示すように、風力発電装置8−jに対応する制御パラメータを更新する。
遠隔監視装置3は、その荷重がその荷重範囲に含まれるまで(ステップS15、適切)、ステップS13、S14,S15を繰り返して実行する。
このような短期保守時動作によれば、風力発電装置8−jは、稼働中に風況に基づいて制御パラメータが適切に変更され、その制御パラメータが稼働中に変更されない他の風力発電装置保守装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、遠隔監視装置3は、気象情報サーバ6から収集された複数の予測気象情報にさらに基づいてその複数の予測平均風速を算出することもできる。この場合も、その短期保守時動作は、同様にして、その制御パラメータが稼働中に変更されない他の風力発電装置保守装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
その翼交換時動作は、所定のタイミングに風力発電装置保守装置1により実行される。そのタイミングとしては、その長期保守時動作が実行されるタイミング、風力発電装置8−jの定期検査が実行されるタイミングが例示される。遠隔監視装置3は、気象予測部52により算出された複数の予測平均風速に基づいて、複数の風力発電装置に対応する複数の適切翼長を算出する。その複数の適切翼長のうちの風力発電装置8−jに対応する適切翼長は、その複数の予測平均風速のうちの風力発電装置8−jに対応する予測平均風速に風力発電装置8−jが受ける風の平均風速が等しい場合で、風力発電装置8−jの複数の翼15の翼長がその適切翼長に等しいときに、風力発電装置8−jが高効率に発電することができるように、算出される。遠隔監視装置3は、風力発電装置8−jに現在取り付けられている複数の翼15の翼長がその適切翼長と異なるときに、遠隔監視装置3の出力装置を制御することにより、風力発電装置8−jにその適切翼長の翼を取り付ける旨のメッセージを出力装置に表示する。
遠隔監視装置3は、風力発電装置8−jに現在取り付けられている複数の翼15の翼長がその適切翼長と異なるときに、さらに、複数の風力発電装置を複数の翼長と複数の位置とに対応づけるテーブルを参照して、その複数の風力発電装置からその適切翼長に対応する複数の風力発電装置を抽出する。遠隔監視装置3は、その抽出された複数の風力発電装置から翼長が不適切である複数の風力発電装置をさらに抽出する。遠隔監視装置3は、その抽出された風力発電装置から風力発電装置8−jに最も近い場所に設置されている風力発電装置を選択する。遠隔監視装置3は、遠隔監視装置3の出力装置を制御することにより、その選択された風力発電装置の複数の翼を風力発電装置8−jに取り付ける旨のメッセージを出力装置に表示する。作業者は、そのメッセージを閲覧することにより、その選択された風力発電装置の複数の翼を風力発電装置8−jに取り付ける。
このような翼交換時動作によれば、風力発電装置8−jは、稼働中に風況に基づいて複数の翼15が適切な翼長の翼に交換され、稼働中に翼が交換されない他の風力発電装置に比較して、より高効率に発電することができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
風力発電装置8−jの複数の翼15が風力発電装置8−jと異なる他の風力発電装置が備える複数の翼と交換されることによれば、複数の風力発電装置毎に翼長が異なる複数の翼を保管する必要がなく、複数の翼15をより安価に交換することができる。風力発電装置8−jの複数の翼15が風力発電装置8−jに近い他の風力発電装置が備える複数の翼と交換されることによれば、その複数の翼を輸送するコストを低減することができ、複数の翼15をより安価に交換することができる。
なお、風力発電装置8−jの複数の翼15は、倉庫等に保管されている他の複数の翼と交換することもできる。このような風力発電装置保守方法も、稼働中に風況に基づいて複数の翼15が適切な翼長の翼に交換されることができ、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、その長期保守時動作と短期保守時動作とにおける適切制御パラメータは、その制御パラメータのうちの定格発電出力23と制御ゲインとを更新するものでない他の適切制御パラメータが適用されることもできる。その適切制御パラメータとしては、カットイン風速22と定格発電出力23と定格風速範囲24と制御ゲインとのうちの少なくとも1つのパラメータを更新するものが例示される。その長期保守時動作と短期保守時動作とは、このような適切制御パラメータが適用された場合でも、既述の実施の形態における長期保守時動作と短期保守時動作と同様にして、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、風速センサ31により計測された風速は、他のセンサにより計測される風速に置換されることができる。その風速は、ライダ7により計測される風速、複数の翼15のピッチ角と回転数センサ34により計測される回転数と発電出力センサ35により計測される発電出力とから算出される風速が例示される。本発明による風力発電装置保守方法は、このような風速が適用された場合でも、既述の実施の形態における風力発電装置保守方法と同様にして、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、気象情報サーバ6により情報提供される予測気象情報は、所定期間に所定地域に吹く風の平均風速と異なる他の気象情報を示すこともできる。その気象情報としては、天気図が例示される。このとき、遠隔監視装置3は、その気象情報に基づいてその複数の予測平均風速を算出する。本発明による風力発電装置保守方法は、このような予測気象情報が適用された場合でも、既述の実施の形態における風力発電装置保守方法と同様にして、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、本発明による風力発電装置保守方法における予測平均風速は、他の予測風況に置換されることができる。その予測風況としては、その設定期間に風力発電装置8−jが受ける風の風速の分布を示す予測風速分布が例示される。本発明による風力発電装置保守方法は、このような予測風況が適用された場合でも、既述の実施の形態における風力発電装置保守方法と同様にして、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
なお、本発明による風力発電装置保守方法は、その長期保守時動作と短期保守時動作と翼交換時動作との全部を実行する必要がなく、その動作のうちの少なくとも1つを実行することにより、風力発電装置8−jの発電量を増大させることができる。
1 :風力発電装置保守装置
2 :インターネット
3 :遠隔監視装置
5−1〜5−n:複数の現地側遠隔監視装置
6 :気象情報サーバ
7 :ライダ
8−1〜8−m:複数の風力発電装置
11:タワー
12:ナセル
14:主軸
15:複数の翼
16:発電機
17:ヨー駆動装置
18:ピッチ駆動装置
19:センサ
21:パワーカーブ
22:カットイン風速
23:定格発電出力
24:定格風速範囲
31:風速センサ
32:風向センサ
33:荷重センサ
34:回転数センサ
35:発電出力センサ
41:センサ値収集部
42:風況データ送信部
43:運転制御部
44:設定部
51:風況データ収集部
52:気象予測部
53:設定部
54:交換翼情報算出部
2 :インターネット
3 :遠隔監視装置
5−1〜5−n:複数の現地側遠隔監視装置
6 :気象情報サーバ
7 :ライダ
8−1〜8−m:複数の風力発電装置
11:タワー
12:ナセル
14:主軸
15:複数の翼
16:発電機
17:ヨー駆動装置
18:ピッチ駆動装置
19:センサ
21:パワーカーブ
22:カットイン風速
23:定格発電出力
24:定格風速範囲
31:風速センサ
32:風向センサ
33:荷重センサ
34:回転数センサ
35:発電出力センサ
41:センサ値収集部
42:風況データ送信部
43:運転制御部
44:設定部
51:風況データ収集部
52:気象予測部
53:設定部
54:交換翼情報算出部
Claims (16)
- 風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータを参照して、所定風速の風が吹いているときに、前記発電出力のうちの前記所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置を制御する運転制御部と、
前記風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、前記風力発電装置が備えるセンサを制御する風況データ収集部と、
前記風況に基づいて算出された適切制御パラメータに前記制御パラメータを更新する設定部
とを具備する風力発電装置保守装置。 - 請求項1において、
前記設定部は、さらに、前記風により前記風力発電装置が受ける荷重が計測されるように、前記センサを制御し、
前記適切制御パラメータは、前記荷重が所定荷重範囲に含まれるように、更新される
風力発電装置保守装置。 - 請求項1〜請求項2のいずれかにおいて、
前記風力発電装置が配置された地域の気象情報を気象情報サーバから収集する気象予測部をさらに具備し、
前記適切制御パラメータは、前記気象情報にさらに基づいて算出される
風力発電装置保守装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、
前記運転制御部は、前記所定風速が定格風速範囲に含まれるときに、定格発電出力が発電されるように、前記風力発電装置を制御し、
前記定格発電出力は、前記風況に基づいて算出された適切定格発電出力に更新される
風力発電装置保守装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかにおいて、
前記風況は、前記風の平均風速を示す
風力発電装置保守装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかにおいて、
前記風力発電装置が備える翼の翼長が前記風況に基づいて算出された適切翼長と異なるときに、前記適切翼長が出力されるように出力装置を制御する交換翼算出部
をさらに具備する風力発電装置保守装置。 - 請求項6において、
前記交換翼算出部は、さらに、複数の風力発電装置を複数の翼長に対応づけるテーブルを参照して、前記複数の風力発電装置のうちの前記適切翼長に対応する交換対象風力発電装置が出力されるように、前記出力装置を制御する
風力発電装置保守装置。 - 風速を発電出力に対応づけるときに利用される制御パラメータを参照して、所定風速の風が吹いているときに、前記発電出力のうちの前記所定風速に対応する所定発電出力が発電されるように、風力発電装置を制御するステップと、
前記風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、前記風力発電装置が備えるセンサを制御するステップと、
前記風況に基づいて算出された適切制御パラメータに前記制御パラメータを更新するステップ
とを具備する風力発電装置保守方法。 - 請求項8において、
前記風により前記風力発電装置が受ける荷重が計測されるように、前記センサを制御するステップをさらに具備し、
前記適切制御パラメータは、前記荷重が所定荷重範囲に含まれるように、算出される
風力発電装置保守方法。 - 請求項8〜請求項9のいずれかにおいて、
前記風力発電装置が配置された地域の気象情報を気象情報サーバから収集するステップをさらに具備し、
前記適切制御パラメータは、前記気象情報にさらに基づいて算出される
風力発電装置保守方法。 - 請求項8〜請求項10のいずれかにおいて、
前記風力発電装置は、前記所定風速が定格風速範囲に含まれるときに、定格発電出力が発電されるように、前記制御され、
前記定格発電出力は、前記風況に基づいて算出された適切定格発電出力に更新される
風力発電装置保守方法。 - 請求項8〜請求項11のいずれかにおいて、
前記風況は、前記風の平均風速を示す
風力発電装置保守方法。 - 請求項8〜請求項12のいずれかにおいて、
前記風力発電装置が備える翼の翼長が前記風況に基づいて算出された適切翼長と異なるかどうかを判別するステップと、
前記翼長が前記適切翼長と異なるときに、前記適切翼長が出力されるように出力装置を制御するステップ
とをさらに具備する風力発電装置保守方法。 - 請求項13において、
複数の風力発電装置を複数の翼長に対応づけるテーブルを参照して、前記複数の風力発電装置のうちの前記適切翼長に対応する交換対象風力発電装置が出力されるように、前記出力装置を制御するステップ
をさらに具備する風力発電装置保守方法。 - 風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、前記風力発電装置が備えるセンサを制御する風況データ収集部と、
前記風力発電装置が備える翼の翼長が前記風況に基づいて算出された適切翼長と異なるときに、前記適切翼長が出力されるように出力装置を制御する交換翼算出部
とを具備する風力発電装置保守装置。 - 風力発電装置が受ける風の風況が計測されるように、前記風力発電装置が備えるセンサを制御するステップと、
前記風力発電装置が備える翼の翼長が前記風況に基づいて算出された適切翼長と異なるかどうかを判別するステップと、
前記翼長が前記適切翼長と異なるときに、前記適切翼長が出力されるように出力装置を制御するステップ
とを具備する風力発電装置保守方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011144475A JP2013011233A (ja) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
| EP12804125.8A EP2728176A1 (en) | 2011-06-29 | 2012-06-26 | Maintenance device for wind power generator and maintenance method for wind power generator |
| PCT/JP2012/066213 WO2013002194A1 (ja) | 2011-06-29 | 2012-06-26 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011144475A JP2013011233A (ja) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013011233A true JP2013011233A (ja) | 2013-01-17 |
Family
ID=47424086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011144475A Withdrawn JP2013011233A (ja) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2728176A1 (ja) |
| JP (1) | JP2013011233A (ja) |
| WO (1) | WO2013002194A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101379268B1 (ko) | 2013-01-11 | 2014-03-28 | 삼성중공업 주식회사 | 풍속 보상 운전이 가능한 풍력 발전 시스템 |
| JP2014169660A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Hitachi Power Solutions Co Ltd | 風力発電制御装置及び風力発電制御方法 |
| JP2014181705A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Frontier Wind Llc | 分散制御システム |
| WO2018193802A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システム |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6299743B2 (ja) | 2013-02-19 | 2018-03-28 | 日本電気株式会社 | 電力潮流制御システム、および、電力潮流制御方法 |
| WO2015058209A1 (en) | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Tramontane Technologies, Inc. | Amplified optical circuit |
| CN104806448A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-07-29 | 长沙理工大学 | 基于风速预测的风力发电机再切入控制方法 |
| CN105781884B (zh) * | 2016-03-15 | 2018-05-11 | 河海大学 | 一种基于风机优化调控的风电场输出功率平滑控制方法 |
| CN107507097A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-12-22 | 上海电力学院 | 一种风电功率短期预测方法 |
| US10918649B2 (en) | 2019-06-21 | 2021-02-16 | The Population Council, Inc. | System for providing birth control |
| CN114648909B (zh) * | 2022-03-11 | 2023-02-03 | 南京工程学院 | 一种风力发电预测装置及其预测方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155375A (en) * | 1991-09-19 | 1992-10-13 | U.S. Windpower, Inc. | Speed control system for a variable speed wind turbine |
| JP4183406B2 (ja) * | 2001-09-06 | 2008-11-19 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電制御装置およびその制御方法 |
| JP3810689B2 (ja) * | 2002-01-10 | 2006-08-16 | 三菱重工業株式会社 | 径方向伸縮式風車 |
| JP4218511B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2009-02-04 | Jfeエンジニアリング株式会社 | 風力発電制御方法及び装置、風力発電装置並びに風力発電制御方法のプログラム |
| ES2414093T3 (es) | 2006-03-16 | 2013-07-18 | Vestas Wind Systems A/S | Un procedimiento y un sistema de control para la reducción de las cargas de fatiga en los componentes de una turbina eólica sometida a una carga asimétrica del plano de rotor |
-
2011
- 2011-06-29 JP JP2011144475A patent/JP2013011233A/ja not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-06-26 EP EP12804125.8A patent/EP2728176A1/en not_active Withdrawn
- 2012-06-26 WO PCT/JP2012/066213 patent/WO2013002194A1/ja not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101379268B1 (ko) | 2013-01-11 | 2014-03-28 | 삼성중공업 주식회사 | 풍속 보상 운전이 가능한 풍력 발전 시스템 |
| JP2014169660A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Hitachi Power Solutions Co Ltd | 風力発電制御装置及び風力発電制御方法 |
| JP2014181705A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Frontier Wind Llc | 分散制御システム |
| US9388792B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-07-12 | Frontier Wind, Llc | Distributed control system |
| WO2018193802A1 (ja) * | 2017-04-18 | 2018-10-25 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システム |
| JP2018178900A (ja) * | 2017-04-18 | 2018-11-15 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013002194A1 (ja) | 2013-01-03 |
| EP2728176A1 (en) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013011233A (ja) | 風力発電装置保守装置および風力発電装置保守方法 | |
| US10605228B2 (en) | Method for controlling operation of a wind turbine | |
| US9606518B2 (en) | Control system and method of predicting wind turbine power generation | |
| CN107532567B (zh) | 衰减风力涡轮机中的振荡 | |
| CN102748219B (zh) | 监测风力涡轮机的性能 | |
| KR101519483B1 (ko) | 풍력발전단지의 시뮬레이션 장치 | |
| US11022100B2 (en) | System and method for controlling wind turbines | |
| EP2290231B1 (en) | System and method for updating formula in wind turbines controllers | |
| US10247170B2 (en) | System and method for controlling a dynamic system | |
| EP2802772B1 (en) | Method for operating a wind turbine generator | |
| TWI476430B (zh) | 具極端風速預測功能之風能預報方法 | |
| CN102208050B (zh) | 对风力涡轮机进行性能监测和识别升级的系统和方法 | |
| JP6674031B2 (ja) | 風力発電装置の状態監視装置及びそれを有する状態監視システム並びに風力発電装置の状態監視方法 | |
| US20140288855A1 (en) | Temporary Uprating of Wind Turbines to Maximize Power Output | |
| CN107810323B (zh) | 用于生成风力涡轮机控制安排的方法和系统 | |
| JP2012043421A (ja) | 保守最適化の方法及びシステム | |
| JP2018060387A (ja) | 予兆診断装置及びそれを有する発電装置制御システム | |
| JP2021161932A (ja) | 風力発電装置の発電量予測装置 | |
| TW201934870A (zh) | 風力發電裝置及風力發電系統 | |
| JP5325348B1 (ja) | 風車制御装置及びその方法並びに風力発電システム | |
| EP3803111B1 (en) | Power production forecasting for a wind turbine | |
| JP5245017B1 (ja) | 風力発電システム及びその制御方法 | |
| WO2013002316A1 (ja) | 風車の修理時期決定支援装置及び修理時期決定支援方法 | |
| JP2018097733A (ja) | 運転支援システム及び運転支援方法 | |
| WO2019031077A1 (ja) | ウィンドファーム制御システム及びウィンドファームの制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140627 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20140917 |