JPH04185233A - 風力発電設備 - Google Patents
風力発電設備Info
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- JPH04185233A JPH04185233A JP2311412A JP31141290A JPH04185233A JP H04185233 A JPH04185233 A JP H04185233A JP 2311412 A JP2311412 A JP 2311412A JP 31141290 A JP31141290 A JP 31141290A JP H04185233 A JPH04185233 A JP H04185233A
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- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
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- 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
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は電力系統に接続されて運転される風力発電設備
にかかり、特に小規模の電力系統に接続したときの電力
系統の周波数変動を小さくできる風力発電設備に関する
ものである。
にかかり、特に小規模の電力系統に接続したときの電力
系統の周波数変動を小さくできる風力発電設備に関する
ものである。
（従来の技術）
電力系統に接続して運転される風力発電設備の一般的な
構成を第４図に示す。
構成を第４図に示す。
第４図において、電力系統１に並列用遮断器２を介して
接続された風力発電設備３は、風車３Ａ、同期発電機３
Ｂ、速度発電機３Ｃ，風車制御装置３Ｄ、出力制御装置
３Ｅ、周波数置換装［３Ｆ、主変圧器３Ｇおよびフィル
タ３Ｈから構成されている。
接続された風力発電設備３は、風車３Ａ、同期発電機３
Ｂ、速度発電機３Ｃ，風車制御装置３Ｄ、出力制御装置
３Ｅ、周波数置換装［３Ｆ、主変圧器３Ｇおよびフィル
タ３Ｈから構成されている。
風車３Ａが風力を受けて回転すると、それに軸結合され
た同期発電機３Ｂおよび速度発電機３Ｃが回転し、同期
発電機３Ｂの回転数が所定の値になると同期発電機３Ｂ
に励磁が与えられて同期発電機３Ｂが電圧を発生し、さ
らに回転が上昇すると出力制御装置３Ｅが動作を開始し
、周波数置換装［３Ｆに出力信号が出され、周波数変換
装置３Ｆはその信号に応じて同期発電機３Ｂの電圧を電
力系統１の周波数に変換し、主変圧器３Ｇを通して電力
系統１に送り出す、なおフィルタ３Ｈは周波数変換装置
３Ｆによる電圧波形歪みを除去するだめに設けられてい
る。
た同期発電機３Ｂおよび速度発電機３Ｃが回転し、同期
発電機３Ｂの回転数が所定の値になると同期発電機３Ｂ
に励磁が与えられて同期発電機３Ｂが電圧を発生し、さ
らに回転が上昇すると出力制御装置３Ｅが動作を開始し
、周波数置換装［３Ｆに出力信号が出され、周波数変換
装置３Ｆはその信号に応じて同期発電機３Ｂの電圧を電
力系統１の周波数に変換し、主変圧器３Ｇを通して電力
系統１に送り出す、なおフィルタ３Ｈは周波数変換装置
３Ｆによる電圧波形歪みを除去するだめに設けられてい
る。
風力が弱い時は、風車制御袋Ｗ３Ｄは風車３Ａが風力を
一番良く受ける状態に固定制御し、出力制御袋［３Ｅは
速度発電機３Ｃで得られた回転数信号に従い、回転数が
所定の範囲にあるとき回転数に応じた出力信号を周波数
変換装置３Ｆに出力する。この状態では、風力発電設備
３から電力系ａ１に送り出される電力（出力）は全く風
任せとなり、いわゆる可変出力運転となる。
一番良く受ける状態に固定制御し、出力制御袋［３Ｅは
速度発電機３Ｃで得られた回転数信号に従い、回転数が
所定の範囲にあるとき回転数に応じた出力信号を周波数
変換装置３Ｆに出力する。この状態では、風力発電設備
３から電力系ａ１に送り出される電力（出力）は全く風
任せとなり、いわゆる可変出力運転となる。
風力が強くて所定の回転数および定格出力に到達すると
、出力制御装置３Ｅは出力信号を定格値に保持し、風車
制御装置３Ｄは風車３Ａの風力を制御して回転数が異常
に上昇しないようにし、このため風力が強い場合には風
力発電設備３から電力系統１に送り出される電力は一定
となり、いわゆる一定出力運転となる。従って従来の風
力発電設備では、可変出力運転の範囲を広くするほど、
発電に利用できる風力が多くなる。
、出力制御装置３Ｅは出力信号を定格値に保持し、風車
制御装置３Ｄは風車３Ａの風力を制御して回転数が異常
に上昇しないようにし、このため風力が強い場合には風
力発電設備３から電力系統１に送り出される電力は一定
となり、いわゆる一定出力運転となる。従って従来の風
力発電設備では、可変出力運転の範囲を広くするほど、
発電に利用できる風力が多くなる。
（発明が解決しようとする課題）
一般に、風力発電設備を可変出力運転すると。
電力系統の総発電電力が変動するので電力系統の周波数
が変化する。この周波数変動はこその電力系統の出力制
御可能な他の発電機の調整で抑制されるが、風力発電設
備の電力系統の総発電電力に占める割合が大きくかつそ
の出力変化が速い場合には、他の発電機の制御で所望の
周波数変動に抑制することができない。
が変化する。この周波数変動はこその電力系統の出力制
御可能な他の発電機の調整で抑制されるが、風力発電設
備の電力系統の総発電電力に占める割合が大きくかつそ
の出力変化が速い場合には、他の発電機の制御で所望の
周波数変動に抑制することができない。
このような不都合を軽減する方法として、風車の特性改
善や（風車十発電機）の慣性を大きくして風力変化に対
する出力の変化を遅くすることが考えられるが、そのた
めには風力の利用率や風車発電機鉄塔の強度の経済性な
どを犠牲にしなければならないという問題がある。
善や（風車十発電機）の慣性を大きくして風力変化に対
する出力の変化を遅くすることが考えられるが、そのた
めには風力の利用率や風車発電機鉄塔の強度の経済性な
どを犠牲にしなければならないという問題がある。
本発明は、風力発電設備本体に特別な変更を加えること
なく、出力変動を補償する設備を追加するだけで、可変
出力運転時の出力変動を平滑にして電力系統の周波数変
動を緩和できる。特に小規模の電力系統に適した風力発
電設備を提供することを目的としている。
なく、出力変動を補償する設備を追加するだけで、可変
出力運転時の出力変動を平滑にして電力系統の周波数変
動を緩和できる。特に小規模の電力系統に適した風力発
電設備を提供することを目的としている。
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、従来の風力発電設備にフライホイール発電電
動機を並列接続し、風力発電設備出力の変動分でそのフ
ライホイール発電電動機の入出力を制御するものであり
、風力発電設備本体の出力が増加しているときはフライ
ホイール発電電動機を電動機方向に制御し、風力発電設
備本体の出力が減少しているときはフライホイール発電
電動機を発電機方向に制御し、これによってフライホイ
ール発電電動機を含む風力発電設備の出力変動を緩やか
にして風力発電設備の接続される電力系統の周波数変動
を低減させるものである。
動機を並列接続し、風力発電設備出力の変動分でそのフ
ライホイール発電電動機の入出力を制御するものであり
、風力発電設備本体の出力が増加しているときはフライ
ホイール発電電動機を電動機方向に制御し、風力発電設
備本体の出力が減少しているときはフライホイール発電
電動機を発電機方向に制御し、これによってフライホイ
ール発電電動機を含む風力発電設備の出力変動を緩やか
にして風力発電設備の接続される電力系統の周波数変動
を低減させるものである。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図に示す。第１図は従来の第４
図に対して破線で囲んだ出力変動緩慢化設備４が追加さ
れている。
図に対して破線で囲んだ出力変動緩慢化設備４が追加さ
れている。
出力変動緩慢化設備４は、慣性の大きい巻線型誘導機４
Ａ、巻線型誘導機４Ａの二次電流を制御してその入出力
電力を制御する入出力制御装置４Ｂ、 巻線型誘導機４
Ａの二次電流制御に必要な回転子位置Ｓｒ’Ｖを検出す
るレゾルバ４Ｃ１巻線型誘導機４Ａの入出力電力目標値
Ｐｒｅｆを入出力制御装置４Ｂに出力する目標値制御装
置４Ｄ、計器用電圧変成器ＰＴＩおよび計器用電流変成
器ＣＴ１から電圧および電流を入力して風力発電設備本
体３の出力ｐｇを検出し、対応する出力信号ｐｇｄを出
力する電力検出器４Ｅを備えている。
Ａ、巻線型誘導機４Ａの二次電流を制御してその入出力
電力を制御する入出力制御装置４Ｂ、 巻線型誘導機４
Ａの二次電流制御に必要な回転子位置Ｓｒ’Ｖを検出す
るレゾルバ４Ｃ１巻線型誘導機４Ａの入出力電力目標値
Ｐｒｅｆを入出力制御装置４Ｂに出力する目標値制御装
置４Ｄ、計器用電圧変成器ＰＴＩおよび計器用電流変成
器ＣＴ１から電圧および電流を入力して風力発電設備本
体３の出力ｐｇを検出し、対応する出力信号ｐｇｄを出
力する電力検出器４Ｅを備えている。
巻線型誘導機４Ａは慣性が大きく、かつ二次電流制御に
よって発電機としても電動機としても動作できる一種の
フライホイール発電電動機として構成されている。
よって発電機としても電動機としても動作できる一種の
フライホイール発電電動機として構成されている。
また第２図は目標値制御装置４Ｄの構成の一例を示すも
ので、４Ｄ２は電力信号Ｐｇｄを入力してその不完全微
分値ＰＫｄを得る不完全微分回路。
ので、４Ｄ２は電力信号Ｐｇｄを入力してその不完全微
分値ＰＫｄを得る不完全微分回路。
４Ｄ４は発電電動機４Ａの回転速度の目標値Ｓ ｒｅｆ
を発生する速度目標値発生回路である。またＳ ｆｖｇ
は発電電動機４Ａの回転速度信号であり。
を発生する速度目標値発生回路である。またＳ ｆｖｇ
は発電電動機４Ａの回転速度信号であり。
これは入出力制御装置４Ｂの動作過程で回転子位置信号
ＳＦＶを変換することによって得られる。また４Ｄ５は
速度目標値Ｓ ｒｅｆと回転速度信号Ｓ ｆｉｒｇとの
偏差を求める加算回路、４０６はその速度偏差信号の大
きさを制限するリミット回路であり。
ＳＦＶを変換することによって得られる。また４Ｄ５は
速度目標値Ｓ ｒｅｆと回転速度信号Ｓ ｆｉｒｇとの
偏差を求める加算回路、４０６はその速度偏差信号の大
きさを制限するリミット回路であり。
リミットされた速度偏差信号がＰｒｓとなる。
４１）３は信号Ｐｇｄと信号ｐｒｓを図示の極性で合成
する加算回路であり、合成された信号が発電電動機４Ａ
の入出力電力の目標値Ｐ ｒｅｆとなる。
する加算回路であり、合成された信号が発電電動機４Ａ
の入出力電力の目標値Ｐ ｒｅｆとなる。
また４Ｄ７は出力ｐｇが１−、限に到達したことを検出
する電力り限検出回路、４Ｄ９は出力Ｐｔが下限に到達
したことを検出する電力下限回路である。また４丁）８
および４Ｄ１０はタイマであり、電力上限検出回路４ｒ
〕７および電力下限検出回路４■）９の動作が継続しま
た時に、信号ＳｕＰおよび信号ｓｄいを発生する。
する電力り限検出回路、４Ｄ９は出力Ｐｔが下限に到達
したことを検出する電力下限回路である。また４丁）８
および４Ｄ１０はタイマであり、電力上限検出回路４ｒ
〕７および電力下限検出回路４■）９の動作が継続しま
た時に、信号ＳｕＰおよび信号ｓｄいを発生する。
信号ＳｕＰおよび信号Ｓｄｖは速度目標値発生回路４Ｄ
４に入力され、信号Ｓｕｐが来ると速度目標値発生回路
４Ｄ４は速度目標値５ｒｅｆを発電電動機４Ａの許容速
度範囲の中央より上限側の適切な値にゆっくりと変更し
、信号Ｓｄｗが来ると速度目標値Ｓ ｒｅｆを許容速度
範囲の中央より下限側の適切な値にゆっくりと変更し、
いずれの信号も来てない時には速度目標値５ｒｅｆを許
容速度範囲のほぼ中央にゆっくりと変更するように構成
されている。
４に入力され、信号Ｓｕｐが来ると速度目標値発生回路
４Ｄ４は速度目標値５ｒｅｆを発電電動機４Ａの許容速
度範囲の中央より上限側の適切な値にゆっくりと変更し
、信号Ｓｄｗが来ると速度目標値Ｓ ｒｅｆを許容速度
範囲の中央より下限側の適切な値にゆっくりと変更し、
いずれの信号も来てない時には速度目標値５ｒｅｆを許
容速度範囲のほぼ中央にゆっくりと変更するように構成
されている。
風力発電設備本体２が可変出力運転している状態では出
力Ｐにが変動し、出力Ｐ客に対応した信号Ｐにｄも同じ
ように変動する。信号ｐｇｄを不完全微分回路４１）２
を通すとその不完全微分値ｐｇｄが得られ、二こで信号
Ｐ、、８を無視するとＰｒｅｆ＝−Ｐｇｄとなる。
力Ｐにが変動し、出力Ｐ客に対応した信号Ｐにｄも同じ
ように変動する。信号ｐｇｄを不完全微分回路４１）２
を通すとその不完全微分値ｐｇｄが得られ、二こで信号
Ｐ、、８を無視するとＰｒｅｆ＝−Ｐｇｄとなる。
従って、信号Ｐｒｅｆを目標値とし７て制御されるフラ
イホイール発電電動機４Ａの入出力電力ＰｆＶは（Ｐｇ
ｃｉ）になり、風力発電設備全体から電力系統１に出力
される電力Ｐｔ、は、Ｐｔ、＝Ｐｇｄとなる。
イホイール発電電動機４Ａの入出力電力ＰｆＶは（Ｐｇ
ｃｉ）になり、風力発電設備全体から電力系統１に出力
される電力Ｐｔ、は、Ｐｔ、＝Ｐｇｄとなる。
簡単のために出力Ｐｇが矩形波的に変動しているとする
と、各部の信号および電力は第３図に示すように変化す
る。
と、各部の信号および電力は第３図に示すように変化す
る。
実際には風力発電設備本体２にも慣性があり、かつ出力
制御装［３Ｅも風車系の回転数変動の許される範囲で出
力Ｐｇが急変しないよう配慮した制御が行オ）れている
ので、出力Ｐｇの変化は完全な矩形波とはならず、少し
緩やかな変動となる。
制御装［３Ｅも風車系の回転数変動の許される範囲で出
力Ｐｇが急変しないよう配慮した制御が行オ）れている
ので、出力Ｐｇの変化は完全な矩形波とはならず、少し
緩やかな変動となる。
出力Ｐｇが矩形波的に変動していると、信号（Ｐｇｄ）
は出力Ｐにの立ち」二がりのとき負方向に急変し、出力
Ｐｇの立ち下がりのとき正方向に急変し、出力Ｐにが一
定のとき減衰する信号となる。電力Ｐｆｗは、イコ号（
Ｐｇｄ）に等しくなるように制御されているので、電力
Ｐｆｗと出力Ｐｇとの和である電力ＰｔＪは図示のよう
に出力Ｐｇよりその急変部が平滑化された波形となる。
は出力Ｐにの立ち」二がりのとき負方向に急変し、出力
Ｐｇの立ち下がりのとき正方向に急変し、出力Ｐにが一
定のとき減衰する信号となる。電力Ｐｆｗは、イコ号（
Ｐｇｄ）に等しくなるように制御されているので、電力
Ｐｆｗと出力Ｐｇとの和である電力ＰｔＪは図示のよう
に出力Ｐｇよりその急変部が平滑化された波形となる。
このように制御された場合のフライホイール発電電動機
４Ａ自体の動作は下記の通りとなる。すなわち前述のよ
うにフライホイール発電電動機４Ａは慣性の大きい巻線
型誘導機であり、電力系統１の周波数と巻線型誘導機の
回転速度との差の周波数の二次電流を二次巻線に供給す
ることにより、機器の能力から決まる許容範囲内の任意
の回転速度で運転できる。さらに二次電流の位相を変化
させることによって巻線型誘導機を発電機状態（Ｐｆｗ
正、電力の流れは第１図の矢印方向）にも、電動機状態
（Ｐｒｙ負、電力の流れは第１図の矢印の逆方向）にも
制御できる。
４Ａ自体の動作は下記の通りとなる。すなわち前述のよ
うにフライホイール発電電動機４Ａは慣性の大きい巻線
型誘導機であり、電力系統１の周波数と巻線型誘導機の
回転速度との差の周波数の二次電流を二次巻線に供給す
ることにより、機器の能力から決まる許容範囲内の任意
の回転速度で運転できる。さらに二次電流の位相を変化
させることによって巻線型誘導機を発電機状態（Ｐｆｗ
正、電力の流れは第１図の矢印方向）にも、電動機状態
（Ｐｒｙ負、電力の流れは第１図の矢印の逆方向）にも
制御できる。
発電機状態（Ｐｆｗ正）の運転では、慣性に蓄えられた
運動エネルギが電気エネルギに変換されて回転速度は低
下して行き、電動機状態（Ｐ ｆｗ負）の運転では、系
統からの入力が加速力に変換されて回転速度が上昇し、
運動エネルギとして蓄えられる。このようにフライホイ
ール発電電動機４Ａは、出力ｐｇの変動をフライホイー
ル（回転体全体の慣性）の運動エネルギとして蓄えたり
放出したりして電力ＰｔＪの変化を平滑化し、発電電動
機４Ａの回転速度は電力の出し入れに応じて変動する。
運動エネルギが電気エネルギに変換されて回転速度は低
下して行き、電動機状態（Ｐ ｆｗ負）の運転では、系
統からの入力が加速力に変換されて回転速度が上昇し、
運動エネルギとして蓄えられる。このようにフライホイ
ール発電電動機４Ａは、出力ｐｇの変動をフライホイー
ル（回転体全体の慣性）の運動エネルギとして蓄えたり
放出したりして電力ＰｔＪの変化を平滑化し、発電電動
機４Ａの回転速度は電力の出し入れに応じて変動する。
フライホイール発電電動機４Ａの回転速度は許容範囲内
になければならず、許容上限速度になればもはや電動機
を継続して加速できず、逆に許容下限速度になればもは
や発電機運転を継続して減速できないので、このような
運転限界に達したときの動作制限機能を入出力制御装置
４Ｂに持たせである。
になければならず、許容上限速度になればもはや電動機
を継続して加速できず、逆に許容下限速度になればもは
や発電機運転を継続して減速できないので、このような
運転限界に達したときの動作制限機能を入出力制御装置
４Ｂに持たせである。
また目標値制御装置ｔ４Ｄの信号Ｐ９は５発電電動機４
Ａがその許容速度の限界に達して入出力制御装置４Ｂで
動作が制限され、電力ｐｔｘの変化の平滑化動作が損な
われる機会のないようにするための信号である。
Ａがその許容速度の限界に達して入出力制御装置４Ｂで
動作が制限され、電力ｐｔｘの変化の平滑化動作が損な
われる機会のないようにするための信号である。
前述のように風力発電設備本体２が可変出力運転してい
る場合の速度目標値Ｓ ｒｅｆは発電電動機４Ａの許容
範囲のほぼ中央にあり、この速度目標値Ｓ Ｐｅｆと実
回転速度信号Ｓｆｖｇとの偏差によって作られる信号ｐ
ｒｓは１発電電動機４Ａの回転速度を許容速度範囲のほ
ぼ中央にするための電力目標値となり、従って電力目標
値Ｐ ｒｅｆには発電電動機４Ａの回転速度を許容速度
範囲のほぼ中央にするための電力が含まれ、これによっ
て発電電動機４Ａの回転速度を許容速度範囲のほぼ中央
に戻す力が作用する。
る場合の速度目標値Ｓ ｒｅｆは発電電動機４Ａの許容
範囲のほぼ中央にあり、この速度目標値Ｓ Ｐｅｆと実
回転速度信号Ｓｆｖｇとの偏差によって作られる信号ｐ
ｒｓは１発電電動機４Ａの回転速度を許容速度範囲のほ
ぼ中央にするための電力目標値となり、従って電力目標
値Ｐ ｒｅｆには発電電動機４Ａの回転速度を許容速度
範囲のほぼ中央にするための電力が含まれ、これによっ
て発電電動機４Ａの回転速度を許容速度範囲のほぼ中央
に戻す力が作用する。
一定電力運転が設定時間（タイマ４Ｄ８で設定）継続し
たり、出力ｐｇゼロの状態が設定時間（タイマ４Ｄ１０
で設定）継続したりすると、速度目標値Ｓ ｒｅｆが変
更され、発電電動機４Ａの回転速度は、次に発生する出
力Ｐｇの変動を緩和するために必要な回転速度変化幅が
より大きくなる値に制御される。
たり、出力ｐｇゼロの状態が設定時間（タイマ４Ｄ１０
で設定）継続したりすると、速度目標値Ｓ ｒｅｆが変
更され、発電電動機４Ａの回転速度は、次に発生する出
力Ｐｇの変動を緩和するために必要な回転速度変化幅が
より大きくなる値に制御される。
上記の実施例によれば、風力発電設備本体２の出力が変
動しているとき、フライホイール発電電動機が風力発電
設備本体２の出力の変動を補償するように動作し、フラ
イホイール発電電動機を含む風力発電設備全体の出力を
緩慢化し、風力変動の激しい環境でも全体の出力変動が
緩慢化され。
動しているとき、フライホイール発電電動機が風力発電
設備本体２の出力の変動を補償するように動作し、フラ
イホイール発電電動機を含む風力発電設備全体の出力を
緩慢化し、風力変動の激しい環境でも全体の出力変動が
緩慢化され。
これによって風力発電機の接続された電力系統の周波数
変動が抑制される。
変動が抑制される。
上記の実施例では１発電機として同期機を使用し、その
出力を周波数変換装置を用いて電力系統に接続している
が、電力系統に接続することのできる風力発電設備本体
であれば、この方式に限定されるものではなく、例えば
、本実施例におけるフライホイール発電電動機と同様な
巻線型誘導機として構成してもよい。
出力を周波数変換装置を用いて電力系統に接続している
が、電力系統に接続することのできる風力発電設備本体
であれば、この方式に限定されるものではなく、例えば
、本実施例におけるフライホイール発電電動機と同様な
巻線型誘導機として構成してもよい。
また本実施例のフライホイール発電電動機は。
慣性の大きい巻線型誘導機を使用しているが、風力発電
設備本体の出力変動緩和に必要なエネルギを必要時間貯
蔵し自由にエネルギを出し入れできる装置であればよく
１例えば本実施例における風力発電設備本体と同様に同
期機と周波数変換装置とを組み合わせたものを用いるこ
とが可能であり、さらに超電導コイルと変換器を組み合
わせたエネルギ貯蔵システムＳ Ｍ Ｅ Ｓ （Ｓ ｕ
ｐｅｒ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅＭａｇｎｅｔｉｃ−ｃｏ
ｉｌ Ｅｎｅｒｇｙ ５ｔｏｒｅ）を使用することも可
能である。
設備本体の出力変動緩和に必要なエネルギを必要時間貯
蔵し自由にエネルギを出し入れできる装置であればよく
１例えば本実施例における風力発電設備本体と同様に同
期機と周波数変換装置とを組み合わせたものを用いるこ
とが可能であり、さらに超電導コイルと変換器を組み合
わせたエネルギ貯蔵システムＳ Ｍ Ｅ Ｓ （Ｓ ｕ
ｐｅｒ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅＭａｇｎｅｔｉｃ−ｃｏ
ｉｌ Ｅｎｅｒｇｙ ５ｔｏｒｅ）を使用することも可
能である。
また本実施例のフライホイール発電電動機の制御には、
その速度を所定の値に制御する機能を付加しているが、
フライホイール発電電動機の慣性や設置場所の風力変動
の性質や電力系統の規模によっては、その速度制御機能
は省略することも可能である。
その速度を所定の値に制御する機能を付加しているが、
フライホイール発電電動機の慣性や設置場所の風力変動
の性質や電力系統の規模によっては、その速度制御機能
は省略することも可能である。
以上説明したように本発明によれば、風力変動によって
出力が変動する風力発電設備の出力変動を緩慢化するこ
とができるので、風力発電設備を接続した電力系統の周
波数変動を大きくすることが少なくなり、小規模の電力
系統にも接続することができるようになる。
出力が変動する風力発電設備の出力変動を緩慢化するこ
とができるので、風力発電設備を接続した電力系統の周
波数変動を大きくすることが少なくなり、小規模の電力
系統にも接続することができるようになる。
特に離島などの小規模電力系統では、発電設備はディー
ゼル発電機によるものが多く、その発電コストが高く、
かつ年間の平均風力が強くて風力発電登行うに適した場
所が多くあるので１本発明を適用した風力発電設備を設
置するとその経済的効果は極めて大きなものとなる。
ゼル発電機によるものが多く、その発電コストが高く、
かつ年間の平均風力が強くて風力発電登行うに適した場
所が多くあるので１本発明を適用した風力発電設備を設
置するとその経済的効果は極めて大きなものとなる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は第１
図における目標値制御装置４Ｄの詳細を示す構成図、第
３図は本発明の動作を示す説明図、第４図は従来の風力
発電設備の一例を示す系統図である。 １・・・電力系統、 ２・・・並列用遮断器３・
・風力発電設備本体、 ３Ａ−・・風車３Ｂ・・・同期
発電機、 ３Ｃ・・・速度発電機３Ｄ・・・風車制御
装置、３Ｅ・・・出力制御装置３Ｆ・・・周波数変換装
置、３Ｇ・・・主要変圧器３Ｈ・・・フィルタ、 ４・
・・出力変動緩慢化設備４Ａ・・・フライホイール発電
電動機 ４Ｂ・入出力側′Ｓ装置、４Ｃ・・レゾルバ４Ｄ・目標
値制御装置、４Ｄ１・・・電力検出器４Ｄ２・・・不完
全微分回路 ４Ｄ４・・・速度目標値発生回路 ４Ｄ３．４Ｄ５・・加算回路 ４Ｄ６・・リミット回路 ４Ｄ７・・・電力上限検出回路 ４Ｄ９・・電力下限検出回路 ４Ｄ８．４Ｄ１０・・タイマ 代理人 弁理士 猪股祥晃（ほか１名）第１図 第３図 第４図
図における目標値制御装置４Ｄの詳細を示す構成図、第
３図は本発明の動作を示す説明図、第４図は従来の風力
発電設備の一例を示す系統図である。 １・・・電力系統、 ２・・・並列用遮断器３・
・風力発電設備本体、 ３Ａ−・・風車３Ｂ・・・同期
発電機、 ３Ｃ・・・速度発電機３Ｄ・・・風車制御
装置、３Ｅ・・・出力制御装置３Ｆ・・・周波数変換装
置、３Ｇ・・・主要変圧器３Ｈ・・・フィルタ、 ４・
・・出力変動緩慢化設備４Ａ・・・フライホイール発電
電動機 ４Ｂ・入出力側′Ｓ装置、４Ｃ・・レゾルバ４Ｄ・目標
値制御装置、４Ｄ１・・・電力検出器４Ｄ２・・・不完
全微分回路 ４Ｄ４・・・速度目標値発生回路 ４Ｄ３．４Ｄ５・・加算回路 ４Ｄ６・・リミット回路 ４Ｄ７・・・電力上限検出回路 ４Ｄ９・・電力下限検出回路 ４Ｄ８．４Ｄ１０・・タイマ 代理人 弁理士 猪股祥晃（ほか１名）第１図 第３図 第４図
Claims (1)
- 一定周波数の電力系統に接続されて運転される風力発電
機を備えた風力発電設備において、上記風力発電機の出
力側に並列接続され、風力発電機の出力が大きいときは
電動機となりフライホィールを加速し運動エネルギとし
て蓄えると共に、風力発電機の出力が小さいときは発電
機となりフライホィールに蓄えられた運動エネルギを電
力として出力するフライホィール発電電動機を備えたこ
とを特徴とする風力発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311412A JPH04185233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 風力発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311412A JPH04185233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 風力発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04185233A true JPH04185233A (ja) | 1992-07-02 |
Family
ID=18016897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311412A Pending JPH04185233A (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 風力発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04185233A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054498A (ja) * | 2001-06-20 | 2008-03-06 | Aloys Wobben | 同期機 |
| JPWO2018139004A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2019-11-14 | 住友電気工業株式会社 | エネルギー貯蔵システムおよび変動電力安定利用システム |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2311412A patent/JPH04185233A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054498A (ja) * | 2001-06-20 | 2008-03-06 | Aloys Wobben | 同期機 |
| JPWO2018139004A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2019-11-14 | 住友電気工業株式会社 | エネルギー貯蔵システムおよび変動電力安定利用システム |
| JP2022097523A (ja) * | 2017-01-24 | 2022-06-30 | 住友電気工業株式会社 | エネルギー貯蔵システムおよび変動電力安定利用システム |
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