TWI678466B - 風力發電廠及風力發電裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]提供一種風力發電廠及風力發電裝置,係不用導入風力發電廠的中央演算裝置或葉片的旋轉方向相異之新穎的風力發電裝置,可以減低各風力發電裝置的損傷度。 [解決手段]具備複數個風力發電裝置(2),該風力發電裝置至少具備受風而旋轉的轉子(24)與控制轉子(24)的旋轉面的方向之平擺角控制裝置(33);其特徵為:具備控制裝置(31),其係根據風向資料及位置在上風側的風力發電裝置(2a)的轉子(24)的旋轉面的方向的資訊,決定後流段範圍,根據已決定的後流段範圍及位置在下風側的風力發電裝置的位置資訊,控制位置在上風側的風力發電裝置(2a)的轉子(24)的旋轉面的方向。
Description
本發明係有關設置有複數個風力發電裝置之風力發電廠及風力發電裝置,特別是有關可以減低各風力發電裝置的損傷度之風力發電廠及設置在該風力發電廠之適合的風力發電裝置。
在鄰接設置複數個風力發電裝置之風力發電廠中,被稱為通過位置在上風側的風力發電裝置之風車後流段(也簡稱為後流段)的風,流入到位置在下風側的風力發電裝置。遂產生有,在該風車後流段中,風力發電裝置的發電量減少、及風力發電裝置的損傷度增加等的課題。對應這樣的課題,提案有控制位置在上風側的風力發電裝置的葉片的傾斜角的方法、或是把鄰接的風力發電裝置的轉子旋轉方向予以反向的方法等。 例如,在專利文獻1,揭示有控制位置在上風側的風力發電裝置的葉片的傾斜角(槳距角)的方法,是記載有在具備複數個風力發電機(T1、Ti-1、Ti)的風力發電廠中,在風力發電廠的運作中根據最佳化目標而調節風力發電機(T1、Ti-1、Ti)的動作參數之構成。接著,揭示有把上述最佳化目標,作為從複數個風力發電機(T1、Ti-1、Ti)的全部的個別輸出(Pi)的總計所形成的風力發電廠的總輸出的最大值之要旨。 而且,在專利文獻2,揭示有把具有轉子為第1旋轉方向之第1風力發電裝置、及旋轉在與第1風力發電裝置的轉子的旋轉方向為相反方向的第2旋轉方向的轉子之第2風力發電裝置,僅隔一定距離配置在橫方向或是縱方向之構成。記載有這些第1風力發電裝置及第2風力發電裝置,係相互鄰接,且交互配置,轉子旋轉在相互相反方向,經此,使經由各個的轉子的旋轉產生的渦流的影響相互減少,藉此,提升風力發電裝置的壽命之要旨。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕日本特表2010-526963號專利公報 〔專利文獻2〕日本特開2015-155690號專利公報
〔發明欲解決之課題〕 但是,專利文獻1記載的風力發電廠中,一定要全新導入用於匯集來自全部的風力發電裝置的資訊之網路或決定控制參數之中央演算裝置,是有招致設備成本的增大之虞。而且,在專利文獻2記載的風力發電廠中,一定要準備葉片的旋轉方向之相異的2種類的風力發電裝置,例如,要適用在既設的風力發電廠是有困難的。 在此,本發明提供一種風力發電廠及風力發電裝置,係不用導入風力發電廠的中央演算裝置或葉片的旋轉方向相異之新穎的風力發電裝置,可以減低各風力發電裝置的損傷度。 〔解決課題之手段〕 為了解決上述課題,有關本發明的風力發電廠,係具備複數個風力發電裝置,該風力發電裝置至少具備受風而旋轉的轉子與控制該轉子的旋轉面的方向之平擺角控制裝置;其特徵為:具備控制裝置,其係根據風向資料及位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向的資訊,決定後流段範圍,根據已決定的前述後流段範圍及位置在下風側的風力發電裝置的位置資訊,控制位置在前述上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向。 而且,有關本發明的風力發電裝置,乃是可以設置在風力發電廠內者;其特徵為具備:至少受風而旋轉的轉子;控制前述轉子的旋轉面的方向之平擺角控制裝置;以及根據風向資料與前述轉子的旋轉面的方向的資訊決定後流段範圍,根據已決定的前述後流段範圍與位置在下風側之其他的風力發電裝置的位置資訊,控制前述轉子的旋轉面的方向之控制裝置。 〔發明效果〕 根據本發明,可以提供一種風力發電廠及風力發電裝置,係不用導入風力發電廠的中央演算裝置或葉片的旋轉方向相異之新穎的風力發電裝置,可以減低各風力發電裝置的損傷度。 上述以外的課題、構成及效果,係經由以下的實施方式的說明釋明之。
在本說明書,作為有關本發明的實施方式的風力發電裝置,舉順風型的風力發電裝置為例進行說明,但也可以同樣適用在逆風型的風力發電裝置。而且,表示有以3片的葉片與轂構成轉子之例,但不限於此,轉子也可以以轂與至少1片的葉片來構成。鄰接設置複數個有關本發明的實施方式的風力發電裝置之風力發電廠,係也可以設在海上、山岳部及平原部之任何的場所。 以下,使用圖面說明有關本發明的實施例。尚且,下述終歸到底是實施例,其主旨並非意圖限定本發明的實施樣態。 〔實施例1〕 圖1為有關本發明的一實施例之實施例1的風力發電裝置的整體概略構成圖。如圖1表示,風力發電裝置2,係具備:受風而旋轉的葉片23、支撐葉片23的轂22、短艙21、及支撐短艙21成可以旋動的塔20。在短艙21內,具備:連接到轂22並與轂22一起旋轉之主軸25;以及連接到主軸25,以經由增加旋轉速度的增速機27而被加速的旋轉速度使旋轉件旋轉進行發電運轉之發電機28。把葉片23的旋轉能量傳遞到發電機28的部位稱為動力傳遞部,在本實施例,主軸25、及增速機27被包含到動力傳遞部。接著,增速機27及發電機28,被保持在主框架29上。而且,經由葉片23及轂22構成轉子24。如圖1表示,在塔20內部,配置有:轉換電力的頻率之電力變換器30、進行電流的開關之切換用的開關器及變壓器等(未圖示)、及控制裝置31。圖1中,電力變換器30及控制裝置31設置在塔的底部,但這些機器的設置場所不限定在塔底部,只要是在風力發電裝置2的內部,也是可以考慮設置在其他的場所的情況。而且,在短艙21的上表面,設置有用於計測風向資料及風速資料的風向風速計32。作為控制裝置31,例如,使用控制盤或是SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)。 而且,短艙21的方向稱為平擺角,風力發電裝置2係具備控制該短艙21的方向亦即轉子24的旋轉面的方向之平擺角控制裝置33。如圖1表示,平擺角控制裝置33,係配置在短艙21的底面與塔20的末端部之間,例如,至少經由未圖示的致動器及驅動該致動器的馬達所構成。根據從控制裝置31透過訊號線輸出的平擺角控制指令,構成平擺角控制裝置33的馬達旋轉,致動器進行期望量變位,藉此,短艙21旋動成期望的平擺角。 在此,說明有關本實施例的風力發電廠。圖4為表示設置在風力發電廠之位置在上風側的風力發電裝置與位置在下風側的風力發電裝置的關係之圖。在圖4,表示有設置在風力發電廠1中,通過了位置在上風側的風力發電裝置2a的風往位置在下風側的風力發電裝置2b流入之例。如圖4表示,把通過了位置在上風側的風力發電裝置2a的風,稱為風車後流段(也簡稱為後流段)。該風車後流段中,在與流入到位置在上風側的風力發電裝置2a之前相比較的情況下,風向、風速等的風的特性發生變化。該特性的變化係與位置在上風側的風力發電裝置2a的運轉狀態關連。在此所謂的運轉狀態係包含有風力發電裝置的葉片23的傾斜角(槳距角)或是轉子24的旋轉面的方向。 圖5為表示利用位置在上風側的風力發電裝置與位置在下風側的風力發電裝置所構成的小規模的風力發電廠的其中一例之上視圖;圖6為表示利用多數個風力發電裝置所構成的大規模的風力發電廠的其中一例之上視圖。圖5為利用位置在上風側之1座的風力發電裝置2a及位置在下風側之1座的風力發電裝置2b所構成之小規模的風力發電廠1之例;圖6為利用位置在上風側之1座的風力發電裝置2a、位置在下風側之1座的風力發電裝置2b、部分受到風車後流段的影響的風力發電裝置2c、及多數個風力發電裝置2d所構成之大規模的風力發電廠1之例。在此所謂的風力發電廠1,指的是利用至少2座以上的風力發電裝置所構成的集合型風力發電所或風力發電裝置群。 設置在風力發電廠1的風力發電裝置2,係分類成相對於風向位置在上風側的風力發電裝置2a、位置在下風側的風力發電裝置2b、部分受到風車後流段的影響之風力發電裝置2c、及這些以外的風力發電裝置2d,因為風向的變化,這些的分類也變化。具體方面,在圖6的例子,經由位置在上風側的風力發電裝置2a所產生的風車後流段流入到位置在下風側的風力發電裝置2b,但因為風向的變化,是有位置在下風側的風力發電裝置2b、風力發電裝置2c或者是風力發電裝置2d發揮了與位置在上風側的風力發電裝置2a同樣的任務的情況,或位置在上風側的風力發電裝置2a、風力發電裝置2c或者是風力發電裝置2d發揮了與位置在下風側的風力發電裝置2b同樣的任務的情況。 在此,說明有關風車後流段(後流段)。通過位置在上風側的風力發電裝置2a的風,係經由位置在上風側之構成風力發電裝置2a的轉子24的旋轉的影響,所謂風向、風速之風況發生變化。此時變化的風況,係並不限定在上述的風向、風速,而是考慮到風的各種紊亂也就是亂流特性或渦的形狀等,與風有關之全部的物理量。如圖5及圖6表示,風車後流段(後流段),係通過位置在上風側的風力發電裝置2a後,一邊擴開一邊往下風側流動。亦即,風車後流段,係一邊擴散一邊使渦流(亂流)產生,往下風側傳播。如此,把一邊擴散一邊使渦流(亂流)產生,往下風側,風車後流段所傳播的範圍,在以下,稱為風車後流段範圍(也稱為後流段範圍)。 在圖6表示的位置在下風側的風力發電裝置2b及風力發電裝置2c,與位置在風車後流段範圍(後流段範圍)的外側的風力發電裝置2d相比,發電量下降,積蓄在位置在下風側的風力發電裝置2b及風力發電裝置2c的損傷度增加。特別是,風力發電裝置2c中,流入到轉子24的旋轉面的風況不均一的緣故,所以特別有損傷度變大的傾向。亦即,在部分受到風車後流段的影響的風力發電裝置2c中,產生附加到轉子24的旋轉面的負載的振幅,透過葉片23、轂22及主軸25,振動傳播到配置在短艙21內的增速機27或是發電機28,振動也傳播到把短艙21支撐成可以旋動的塔20。作為這些振動的要因的負載的振幅,係對構成風力發電裝置2c的各機器的損傷度大大影響。 於圖7,表示經由構成風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向與風向的關係所產生的風車後流段的傳播方向。如圖7的上圖表示,在相對於風向正對風力發電裝置2的轉子24的旋轉面的情況下,風車後流段係傳播在與風向相同的方向,形成風車後流段範圍(後流段範圍)。另一方面,如圖7的下圖表示,在風力發電裝置2的轉子24的旋轉面相對於風向而斜向的情況下,往風力發電裝置2流入的風,係經由從轉子24的旋轉面所受到的橫方向的力,風車後流段係相對於風向斜斜傳播,形成相對於風向傾斜的風車後流段範圍(後流段範圍)。 於圖8及圖9,表示構成位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向的控制的其中一例之圖。在相對於位置在上風側的風力發電裝置2a,不存在部分受到風車後流段的影響之風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1)控制平擺角。相對於此,如圖8的上圖表示,相對於位置在上風側的風力發電裝置2a,存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,如圖8的下圖表示,經由具備在位置在上風側的風力發電裝置2a之平擺角控制裝置33,控制平擺角,藉此,變更轉子24的旋轉面的方向。經此,變更風車後流段的傳播方向,部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c,係變成位置在風車後流段範圍(後流段範圍)的外側,對風力發電裝置2c而言迴避風車後流段的流入,可以把風力發電裝置2c作為風力發電裝置2d來運轉(以下,稱為後流段迴避控制)。此時,位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向與風向的偏移量變大的話,位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度變大。 在此,如圖9的下圖表示,經由具備在位置在上風側的風力發電裝置2a之平擺角控制裝置33,控制平擺角,藉此,變更轉子24的旋轉面的方向。經此,變更風車後流段的傳播方向,對部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c,變成整體流入有風車後流段,可以把風力發電裝置2c作為風力發電裝置2d來運轉(以下,稱為後流段中心控制)。在此,後流段中心控制,係控制成,係構成部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的轉子24的旋轉面整體位置到風車後流段範圍(後流段範圍)的內側。尚且,期望控制成讓風車後流段的中心與轉子24的旋轉面的中心一致,把部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c位置到風車後流段範圍(後流段範圍)的中央。 於圖2,表示配置在圖1表示的風力發電裝置2的塔20內的控制裝置31的功能方塊圖;於圖3,表示圖2表示的控制裝置的處理流程之流程圖。以下表示的控制裝置31,係被具備在設置在風力發電廠1內之全部的風力發電裝置(2a~2d),後述的圖3的流程表示的動作,係以位置在上風側的風力發電裝置2來實行。亦即,設置在上述的圖5及圖6所示之小規模的風力發電廠1、大規模的風力發電廠1內,以位置在上風側的風力發電裝置2a來實行。 如圖2表示,控制裝置31,係具備:計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、輸入I/F317a、輸出I/F317b、及記憶部318,這些係以內部匯流排319連接成可以相互存取。計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、及平擺角演算部316,係例如以未圖示CPU(Central Processing Unit)等的處理器、儲存各種程式的ROM、暫時性儲存演算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等的記憶裝置來實現,並且,CPU等的處理器讀出並實行儲存在ROM的各種程式,把實行結果也就是演算結果儲存在RAM或是外部記憶裝置。尚且,為了易於了解說明,分割表示成各功能區塊,但也可以把風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、及平擺角演算部316作為1個演算部,而且,也可以整合構成作為期望的功能區塊。 計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。 記憶部318,係至少預先儲存風力發電廠1內中的本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的位置資訊及本身的轉子24的旋轉面的面積、設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積。尚且,在此,所謂轉子24的旋轉面的面積,係例如,乃是平擺角為零度下與轉子24的旋轉面正對時的面積,也包含塔20的面積。而且,在記憶部318,也儲存本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料、及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角。 風向演算部312,係透過內部匯流排319取得經由計測值取得部311處理過的風向資料,決定流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向。 風車後流段演算部312,係根據例如經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。尚且,不限於使用上述的全部的參數,也可以僅根據至少風向資料、風速資料、及現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊),作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。而且,也可以僅根據風向資料,作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積、及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置判定部314係透過內部匯流排319把該資訊轉送到控制決定部315。尚且,在判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之下,也可以作為僅根據其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍)來做判定之構成。 控制決定部315,係根據從位置判定部314所轉送之部分流入有風車後流段之風力發電裝置2c的資訊,從記憶部318讀出該風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,選擇可以抑制發電機28(圖1)的輸出(位置在上風側的風力發電裝置2a的發電機輸出)的減低之後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)中任一方者。 平擺角演算部316,係對應到經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制或是後流段中心控制,根據從記憶部318讀出之部分流入有車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,求出位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向,把與該轉子24的旋轉面的方向對應的平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33。 接著,說明有關控制裝置31的動作。圖3為表示圖2表示的控制裝置的處理流程之流程圖。 如圖3表示,在步驟S101,計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。接著,計測值取得部311,係透過內部匯流排319,轉送處理後的風向資料到風向演算部312。 在步驟S102,風向演算部312,係根據所轉送之經由計測值取得部311所處理的風向資料,決定流入到位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的轉子24的旋轉面之風向。 在步驟S103,風車後流段演算部312,係根據經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 在步驟S104,位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。判定的結果,在不存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1),控制平擺角,結束處理。另一方面,判定的結果,在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,前進到步驟S105。 在步驟S105,控制決定部315,係根據從位置判定部314轉送之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的資訊,從記憶部318讀出該風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,選擇可以抑制發電機28(圖1)的輸出(位置在上風側的風力發電裝置2a的發電機輸出)的減低之後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)中任一方者,透過內部匯流排319,轉送到平擺角控制裝置33。 在步驟S106,平擺角演算部316,係對應到經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制或是後流段中心控制,根據從記憶部318讀出之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,求出位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向,把與該轉子24的旋轉面的方向對應的平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33,結束處理。 尚且,在本實施例,以利用2座的風力發電裝置所構成之小規模的風力發電廠、及3座以上的多數個風力發電裝置以指定的間隔相互離開偏置配置之大規模的風力發電廠為例進行了說明,但並非限定於此。例如,也在3座以上的多數個風力發電裝置以指定的間隔相互離開,設置成2維矩陣狀的風力發電廠中,也同樣可以適用。 如以上所述,根據本實施例,可以提供一種風力發電廠及風力發電裝置,係不用導入風力發電廠的中央演算裝置或葉片的旋轉方向相異之新穎的風力發電裝置,可以減低各風力發電裝置的損傷度。 具體方面,根據本實施例,控制位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向,經此,可以迴避如風力發電裝置2c般,不均一的風流入到轉子24的旋轉面內,可以抑制風力發電廠中的風力發電裝置的損傷度增加,對可靠性提升有貢獻。而且,沒有必要具有全新構造的風力發電裝置或是準備該零件的緣故,導入簡便。而且,與其他的風力發電裝置的通訊、或與監視風力發電廠整體的中央管理系統之通訊為非必要的緣故,可以單獨容易導入各風力發電裝置之各個到風力發電廠內。 〔實施例2〕 圖10為構成有關本發明之其他的實施例的實施例2的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖;圖11為表示圖10表示的控制裝置的處理流程之流程圖。本實施例,就為了縮小位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向與風向之偏移量,控制裝置選擇後流段迴避控制及後流段中心控制中任一方之構成這一點,是與實施例1相異。對與實施例1同樣的構成要件賦予相同元件符號,以下,省略與實施例1重複之說明。 以下表示的控制裝置31a,係被具備在設置在風力發電廠1內之全部的風力發電裝置(2a~2d),後述的圖11的流程表示的動作,係以位置在上風側的風力發電裝置2來實行。亦即,與上述的實施例1同樣,設置在圖5及圖6所示之小規模的風力發電廠1、大規模的風力發電廠1內,以位置在上風側的風力發電裝置2a來實行。 如圖10表示,位置在上風側的風力發電裝置2a所具備的控制裝置31a,係具備:計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、輸入I/F317a、輸出I/F317b、及記憶部318,這些係以內部匯流排319連接成可以相互存取。計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、及平擺角演算部316,係例如以未圖示CPU(Central Processing Unit)等的處理器、儲存各種程式的ROM、暫時性儲存演算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等的記憶裝置來實現,並且,CPU等的處理器讀出並實行儲存在ROM的各種程式,把實行結果也就是演算結果儲存在RAM或是外部記憶裝置。尚且,為了易於了解說明,分割表示成各功能區塊,但也可以把風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、及平擺角演算部316作為1個演算部,而且,也可以整合構成作為期望的功能區塊。 計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。 記憶部318,係至少預先儲存風力發電廠1內中的本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的位置資訊及本身的轉子24的旋轉面的面積、設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積。尚且,在此,所謂轉子24的旋轉面的面積,係例如,乃是平擺角為零度下與轉子24的旋轉面正對時的面積,也包含塔20的面積。而且,在記憶部318,也儲存本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料、及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角。 風向演算部312,係透過內部匯流排319取得經由計測值取得部311處理過的風向資料,決定流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向。 風車後流段演算部312,係根據例如經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。尚且,不限於使用上述的全部的參數,也可以僅根據至少風向資料、風速資料、及現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊),作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。而且,也可以僅根據風向資料,作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積、及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置判定部314係透過內部匯流排319把該資訊轉送到控制決定部315。尚且,在判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之下,也可以作為僅根據其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍)來做判定之構成。 平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。尚且,位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),係根據從記憶部318讀出之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,而被算出。而且,平擺角演算部316,係把與經由後述的控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33。 控制決定部315,係算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,選擇表示這些算出的偏移量為小的值之後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 接著,說明有關控制裝置31a的動作。 如圖11表示,在步驟S201,計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。接著,計測值取得部311,係透過內部匯流排319,轉送處理後的風向資料到風向演算部312。 在步驟S202,風向演算部312,係根據所轉送之經由計測值取得部311所處理的風向資料,決定流入到位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的轉子24的旋轉面之風向。 在步驟S203,風車後流段演算部312,係根據經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 在步驟S204,位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。判定的結果,在不存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1),控制平擺角,結束處理。另一方面,判定的結果,在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,前進到步驟S205。 在步驟S205,平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。 在步驟S206,控制決定部315,係算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,選擇表示這些算出的偏移量為小的值之後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 在步驟S207,平擺角演算部316,係把與經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33,結束處理。 如以上所述,根據本實施例,除了實施例1的效果,經由縮小位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向、與流入到位置在上風側的風力發電裝置2a的風向的偏移量,不僅是部分受到風車後流段的影響的風力發電裝置2c,也是可以把位置在上風側的風力發電裝置2a中的損傷度的增加抑制在最小限。 〔實施例3〕 圖12為構成有關本發明之其他的實施例的實施例3的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖;圖13為表示圖12表示的控制裝置的處理流程之流程圖。在本實施例,風力發電裝置所具備的控制裝置,為具有至少保持風力發電裝置的運轉履歷之運轉實績保持部、及損傷度演算部,根據基於運轉履歷以損傷度演算部所求出之積蓄在位置在上風側的風力發電裝置的損傷度,選擇後流段迴避控制及後流段中心控制中任一方之構這一點,是與實施例1相異。對與實施例1同樣的構成要件賦予相同元件符號,以下,省略與實施例1重複之說明。 以下表示的控制裝置31b,係被具備在設置在風力發電廠1內之全部的風力發電裝置(2a~2d),後述的圖11的流程表示的動作,係以位置在上風側的風力發電裝置2來實行。亦即,與上述的實施例1同樣,設置在上述的圖5及圖6所示之小規模的風力發電廠1、大規模的風力發電廠1內,以位置在上風側的風力發電裝置2a來實行。 如圖12表示,位置在上風側的風力發電裝置2a所具備的控制裝置31b,係具備:計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、輸入I/F317a、輸出I/F317b、記憶部318、運轉實績保持部320、及損傷度演算部321,這些係以內部匯流排319連接成可以相互存取。計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及損傷度演算部321,係例如以未圖示CPU(Central Processing Unit)等的處理器、儲存各種程式的ROM、暫時性儲存演算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等的記憶裝置來實現,並且,CPU等的處理器讀出並實行儲存在ROM的各種程式,把實行結果也就是演算結果儲存在RAM或是外部記憶裝置。尚且,為了易於了解說明,分割表示成各功能區塊,但也可以把風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及損傷度演算部321作為1個演算部,而且,也可以整合構成作為期望的功能區塊。 計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。 記憶部318,係至少預先儲存風力發電廠1內中的本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的位置資訊及本身的轉子24的旋轉面的面積、設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積。尚且,在此,所謂轉子24的旋轉面的面積,係例如,乃是平擺角為零度下與轉子24的旋轉面正對時的面積,也包含塔20的面積。而且,在記憶部318,也儲存本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料、及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角。 運轉實績保持部320,係儲存從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷。尚且,理想上構成作為儲存在運轉實績保持部320的資料,是除了上述運轉履歷,還包含有風況或是應變等之在風力發電裝置內計測到的資料。在此,例如,所儲存之有關葉片23的應變的資料,係用設置在葉片23的根部等之應變感測器或是應變規等來計測。尚且,根據來自設置在葉片23的根部等之應變感測器之計測值,求出附加到葉片23的負載。附加到葉片23的負載的計算,係根據來自上述應變感測器的計測值,推定出不僅是附加到設置有應變感測器的葉片23的根部之負載,還有在葉片23的末端或是葉片23的任意的位置中所附加的負載。 風向演算部312,係透過內部匯流排319取得經由計測值取得部311處理過的風向資料,決定流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向。 風車後流段演算部312,係根據例如經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。尚且,不限於使用上述的全部的參數,也可以僅根據至少風向資料、風速資料、及現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊),作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。而且,也可以僅根據風向資料,作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積、及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置判定部314係透過內部匯流排319把該資訊轉送到控制決定部315。尚且,在判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之下,也可以作為僅根據其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍)來做判定之構成。 平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。尚且,位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),係根據從記憶部318讀出之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,而被算出。而且,平擺角演算部316,係把與經由後述的控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33。 損傷度演算部321,係根據被儲存在運轉實績保持部320之位置在上風側的風力發電裝置2a之從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷,求出積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a之損傷度。損傷度演算部321,係根據所求出之積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度,演算經由風向演算部312所決定的風向與轉子24的旋轉面的方向之偏移量的容許值,把已求出的容許值透過內部匯流排319轉送到控制決定部315。 控制決定部315,係算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,比較這些已算出的偏移量與由損傷度演算部321所轉送的容許值,表示偏移量為小的值,而且,選擇低過容許值的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 接著,說明有關控制裝置31b的動作。 如圖13表示,在步驟S301,計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。接著,計測值取得部311,係透過內部匯流排319,轉送處理後的風向資料到風向演算部312。 在步驟S302,風向演算部312,係根據所轉送之經由計測值取得部311所處理的風向資料,決定流入到位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的轉子24的旋轉面之風向。 在步驟S303,風車後流段演算部312,係根據經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 在步驟S304,位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。判定的結果,在不存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1),控制平擺角,結束處理。另一方面,判定的結果,在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,前進到步驟S305。 在步驟S305,平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。 在步驟S306,損傷度演算部321,係根據被儲存在運轉實績保持部320之位置在上風側的風力發電裝置2a之從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷,求出積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a之損傷度。接著,根據所求出之積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度,演算經由風向演算部312所決定的風向與轉子24的旋轉面的方向之偏移量的容許值,把已求出的容許值透過內部匯流排319轉送到控制決定部315。 在步驟S307,控制決定部315,係算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,比較這些已算出的偏移量與由損傷度演算部321所轉送的容許值,表示偏移量為小的值,而且,選擇低過容許值的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 在步驟S308,平擺角演算部316,係把與經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33,結束處理。 如以上所述根據本實施例,除了實施例1的效果,還可以一邊擔保位置在上風側的風力發電裝置2a的可靠性,一邊迴避周圍的風力發電裝置(2b~2d)的損傷度的增加。 〔實施例4〕 圖14為構成有關本發明之其他的實施例的實施例4的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖;圖15為表示圖14表示的控制裝置的處理流程之流程圖。在本實施例,風力發電裝置所具備的控制裝置,為具有至少保持風力發電裝置的運轉履歷之運轉實績保持部、損傷度演算部、及通訊I/F,根據基於運轉履歷以損傷度演算部所求出之積蓄在位置在上風側的風力發電裝置的損傷度及透過通訊I/F所取得之其他的風力發電裝置的損傷度,選擇後流段迴避控制及後流段中心控制中任一方之構這一點,是與實施例1相異。對與實施例1同樣的構成要件賦予相同元件符號,以下,省略與實施例1重複之說明。 以下表示的控制裝置31c,係被具備在設置在風力發電廠1內之全部的風力發電裝置(2a~2d),後述的圖15的流程表示的動作,係以位置在上風側的風力發電裝置2來實行。亦即,與上述的實施例1同樣,設置在上述的圖5及圖6所示之小規模的風力發電廠1、大規模的風力發電廠1內,以位置在上風側的風力發電裝置2a來實行。 如圖14表示,位置在上風側的風力發電裝置2a所具備的控制裝置31c,係具備:計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、輸入I/F317a、輸出I/F317b、記憶部318、運轉實績保持部320、損傷度演算部321、及通訊I/F317c,這些係以內部匯流排319連接成可以相互存取。計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及損傷度演算部321,係例如以未圖示CPU(Central Processing Unit)等的處理器、儲存各種程式的ROM、暫時性儲存演算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等的記憶裝置來實現,並且,CPU等的處理器讀出並實行儲存在ROM的各種程式,把實行結果也就是演算結果儲存在RAM或是外部記憶裝置。尚且,為了易於了解說明,分割表示成各功能區塊,但也可以把風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及損傷度演算部321作為1個演算部,而且,也可以整合構成作為期望的功能區塊。尚且,通訊I/F317c,係構成透過通訊網路(無論有線或無線)來與其他的風力發電裝置的控制裝置可以相互通訊。在圖14表示之例中,係表示了與風力發電裝置2c的控制裝置連接之例,位置在上風側的風力發電裝置2a的控制裝置31c,係構成透過通訊I/F317c,可以取得風力發電裝置2c的損傷度。 計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。 記憶部318,係至少預先儲存風力發電廠1內中的本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的位置資訊及本身的轉子24的旋轉面的面積、設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積。尚且,在此,所謂轉子24的旋轉面的面積,係例如,乃是平擺角為零度下與轉子24的旋轉面正對時的面積,也包含塔20的面積。而且,在記憶部318,也儲存本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料、及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角。 運轉實績保持部320,係儲存從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷。尚且,理想上構成作為儲存在運轉實績保持部320的資料,是除了上述運轉履歷,還包含有風況或是應變等之在風力發電裝置內計測到的資料。在此,例如,所儲存之有關葉片23的應變的資料,係用設置在葉片23的根部等之應變感測器或是應變規等來計測。尚且,根據來自設置在葉片23的根部等之應變感測器之計測值,求出附加到葉片23的負載。附加到葉片23的負載的計算,係根據來自上述應變感測器的計測值,推定出不僅是附加到設置有應變感測器的葉片23的根部之負載,還有在葉片23的末端或是葉片23的任意的位置中所附加的負載。 風向演算部312,係透過內部匯流排319取得經由計測值取得部311處理過的風向資料,決定流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向。 風車後流段演算部312,係根據例如經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。尚且,不限於使用上述的全部的參數,也可以僅根據至少風向資料、風速資料、及現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊),作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。而且,也可以僅根據風向資料,作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積、及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置判定部314係透過內部匯流排319把該資訊轉送到控制決定部315。尚且,在判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之下,也可以作為僅根據其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍)來做判定之構成。 平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。尚且,位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),係根據從記憶部318讀出之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,而被算出。而且,平擺角演算部316,係把與經由後述的控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33。 損傷度演算部321,係根據被儲存在運轉實績保持部320之位置在上風側的風力發電裝置2a之從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷,求出積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a之損傷度。損傷度演算部321,係透過通訊I/F317c取得積蓄在風力發電裝置2c之損傷度,把已求出之位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度及已取得之風力發電裝置2c的損傷度,透過內部匯流排319,轉送到控制決定部315。 控制決定部315,係比較由損傷度演算部321所轉送之位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度與已取得之風力發電裝置2c的損傷度。比較的結果,在比起風力發電裝置2c的損傷度,位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的損傷度為大的情況下,選擇後流段中心控制(圖9)。另一方面,比較的結果,在比起位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的損傷度,風力發電裝置2c的損傷度為大的情況下,選擇後流段迴避控制(圖8)。經此,為了負載集中到所積蓄的損傷度為小的風力發電裝置,而可以決定位置在上風側的風力發電裝置2a的控制方式(後流段迴避控制或是後流段中心控制)。控制決定部315,係把已選擇的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)的資訊,透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 接著,說明有關控制裝置31c的動作。 如圖15表示,在步驟S401,計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。接著,計測值取得部311,係透過內部匯流排319,轉送處理後的風向資料到風向演算部312。 在步驟S402,風向演算部312,係根據所轉送之經由計測值取得部311所處理的風向資料,決定流入到位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的轉子24的旋轉面之風向。 在步驟S403,風車後流段演算部312,係根據經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 在步驟S404,位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。判定的結果,在不存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1),控制平擺角,結束處理。另一方面,判定的結果,在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,前進到步驟S405。 在步驟S405,平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。 在步驟S406,損傷度演算部321,係根據被儲存在運轉實績保持部320之位置在上風側的風力發電裝置2a之從過去一直到現在為止的運轉資料,例如,包含有轉子24的轉速、發電機28的輸出、及平擺角之運轉履歷,求出積蓄在位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)之損傷度。而且,損傷度演算部321,係透過通訊I/F317c取得積蓄在部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之損傷度,把已求出的位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度及已取得的部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的損傷度,透過內部匯流排319,轉送到控制決定部315。 在步驟S407,控制決定部315,係比較由損傷度演算部321所轉送之位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度與已取得之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的損傷度。比較的結果,在比起部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的損傷度,位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的損傷度為大的情況下,選擇後流段中心控制(圖9)。另一方面,比較的結果,在比起位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的損傷度,部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的損傷度為大的情況下,選擇後流段迴避控制(圖8)。控制決定部315,係把已選擇的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)的資訊,透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 在步驟S408,平擺角演算部316,係把與經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33,結束處理。 如以上所述根據本實施例,除了實施例1的效果,經由優先保護損傷度的積蓄為大的風力發電裝置的方式,還可以迴避明顯變大之某個特定的風力發電裝置的損傷度,可以提升風力發電廠整體下的可靠性。 〔實施例5〕 圖16為構成有關本發明之其他的實施例的實施例5的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖;圖17為表示圖16表示的控制裝置的處理流程之流程圖。在本實施例,構成風力發電裝置所具備的控制裝置具備需求預測部,配合需求預測部所致之電力需求,調整位置在上風側的風力發電裝置2a的控制這一點,與實施例1相異。對與實施例1同樣的構成要件賦予相同元件符號,以下,省略與實施例1重複之說明。 以下表示的控制裝置31d,係被具備在設置在風力發電廠1內之全部的風力發電裝置(2a~2d),後述的圖17的流程表示的動作,係以位置在上風側的風力發電裝置2來實行。亦即,與上述的實施例1同樣,設置在上述的圖5及圖6所示之小規模的風力發電廠1、大規模的風力發電廠1內,以位置在上風側的風力發電裝置2a來實行。 如圖16表示,位置在上風側的風力發電裝置2a所具備的控制裝置31d,係具備:計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、輸入I/F317a、輸出I/F317b、記憶部318、及需求預測部322,這些係以內部匯流排319連接成可以相互存取。計測值取得部311、風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及需求預測部322,係例如以未圖示CPU(Central Processing Unit)等的處理器、儲存各種程式的ROM、暫時性儲存演算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等的記憶裝置來實現,並且,CPU等的處理器讀出並實行儲存在ROM的各種程式,把實行結果也就是演算結果儲存在RAM或是外部記憶裝置。尚且,為了易於了解說明,分割表示成各功能區塊,但也可以把風向演算部312、風車後流段演算部313、位置判定部314、控制決定部315、平擺角演算部316、及需求預測部322作為1個演算部,而且,也可以整合構成作為期望的功能區塊。 計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。 記憶部318,係至少預先儲存風力發電廠1內中的本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的位置資訊及本身的轉子24的旋轉面的面積、設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積。尚且,在此,所謂轉子24的旋轉面的面積,係例如,乃是平擺角為零度下與轉子24的旋轉面正對時的面積,也包含塔20的面積。而且,在記憶部318,也儲存本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料、及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角。 風向演算部312,係透過內部匯流排319取得經由計測值取得部311處理過的風向資料,決定流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向。 風車後流段演算部312,係根據例如經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。尚且,不限於使用上述的全部的參數,也可以僅根據至少風向資料、風速資料、及現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊),作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。而且,也可以僅根據風向資料,作為構成演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及該其他的風力發電裝置(2b~2d)的轉子24的旋轉面的面積、及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置判定部314係透過內部匯流排319把該資訊轉送到控制決定部315。尚且,在判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c之下,也可以作為僅根據其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍)來做判定之構成。 平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。尚且,位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),係根據從記憶部318讀出之部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的位置資訊及轉子24的旋轉面的面積,而被算出。而且,平擺角演算部316,係把與經由後述的控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9)對應之風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33。 需求預測部322,係由時間帶或季節,預測電力的需求。具體方面,在白天判斷需求為大,另一方面,夜間係判斷需求為小。需求預測部322,係把已預測的電力需求,透過內部匯流排319,轉送到控制決定部315。 控制決定部315,係在由需求預測部322所轉送的電力需求為大的情況下,為了確保發電量,選擇後流段迴避控制(圖8)、或是通常運轉亦即經由平擺角控制裝置33(圖1)控制平擺角使得位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面係相對於風向為正對並繼續運轉之繼續通常運轉之任一者。另一方面,在由需求預測部322所轉送的電力需求為小的情況下,算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,選擇表示這些算出的偏移量為小的值之後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。亦即,控制決定部315,係僅在電力需求為大的情況下,比起抑制位置在上風側的風力發電裝置2a的損傷度,優先增加發電量。 接著,說明有關控制裝置31d的動作。 如圖17表示,在步驟S501,計測值取得部311,係透過輸入I/F317a及內部匯流排319取得經由風向風速計32計測出的風向資料及風速資料,實行例如A/D轉換處理、平滑化處理(雜訊去除)、或者是正規化處理等。接著,計測值取得部311,係透過內部匯流排319,轉送處理後的風向資料到風向演算部312。 在步驟S502,風向演算部312,係根據所轉送之經由計測值取得部311所處理的風向資料,決定流入到位置在上風側的風力發電裝置2a(本身)的轉子24的旋轉面之風向。 在步驟S503,風車後流段演算部312,係根據經由風向演算部312所決定的風向、經由計測值取得部311所處理過的風速資料、儲存在記憶部318的現在的平擺角(轉子24的旋轉面的方向的資訊)、及葉片23的形狀資料以及轉子24的旋轉速度或是葉片23的槳距角,演算風車後流段範圍(後流段範圍)。 在步驟S504,位置判定部314,係透過內部匯流排319存取記憶部318,根據從記憶部318讀出之設置在風力發電廠1內之其他的風力發電裝置(2b~2d)的位置資訊及經由風車後流段演算部312演算出的風車後流段範圍(後流段範圍),判定有無部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c。判定的結果,在不存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,位置在上風側的風力發電裝置2a係如通常,轉子24的旋轉面係相對於風向為正對,經由平擺角控制裝置33(圖1),控制平擺角,結束處理。另一方面,判定的結果,在存在有部分流入有風車後流段的風力發電裝置2c的情況下,前進到步驟S505。 在步驟S205,平擺角演算部316,係分別求出在實行了後流段迴避控制(圖8)及後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角),透過內部匯流排319,轉送到控制部315。 在步驟S506,需求預測部322,係由時間帶或季節,預測電力的需求。具體方面,在白天判斷需求為大,另一方面,夜間係判斷需求為小。需求預測部322,係把已預測的電力需求,透過內部匯流排319,轉送到控制決定部315。 在步驟S507,控制決定部315,係在由需求預測部322轉送的電力需求為大的情況下,為了確保發電量,選擇後流段迴避控制(圖8)或是通常運轉的繼續。另一方面,在由需求預測部322所轉送的電力需求為小的情況下,算出經由平擺角演算部316所求出之實行了後流段迴避控制(圖8)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。而且,同樣,算出實行了後流段中心控制(圖9)的情況下之位置在上風側的風力發電裝置2a的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)與經由風向演算部312所決定之流入到本身(位置在上風側的風力發電裝置2a)的轉子24的旋轉面的風向之偏移量。接著,選擇表示這些算出的偏移量為小的值之後流段迴避控制(圖8)或是後流段中心控制(圖9),透過內部匯流排319,轉送到平擺角演算部316。 在步驟S5208平擺角演算部316,係把與經由控制決定部315所選擇出的後流段迴避控制(圖8)、後流段中心控制(圖9)、或是與通常運轉的繼續對應之位置在上風側的風力發電裝置2a中的轉子24的旋轉面的方向(平擺角)作為平擺角控制指令,透過輸出I/F,輸出到平擺角控制裝置33,結束處理。 如以上所述根據本實施例,除了實施例1的效果,經由配合電力的需求而變更控制的優先順序的方式,還可以兼顧必要時的安定的電力的供給與風力發電裝置的損傷度的減低。 尚且,本發明並不限定於上述的實施例,包含有各式各樣的變形例。例如,上述的實施例係為了容易理解地說明本發明而詳細說明,未必會限定在具備已說明之全部的構成。又,也可以把某一實施例的構成的一部分置換到另一實施例的構成,還有,亦可在某一實施例的構成加上另一實施例的構成。
1‧‧‧風力發電廠
2‧‧‧風力發電裝置
2a‧‧‧位置在上風側的風力發電裝置
2b‧‧‧位置在下風側的風力發電裝置
2c、2d‧‧‧風力發電裝置
20‧‧‧塔
21‧‧‧短艙
22‧‧‧轂
23‧‧‧葉片
24‧‧‧轉子
25‧‧‧主軸
27‧‧‧增速機構
28‧‧‧發電機
29‧‧‧主框架
30‧‧‧電力變換器
31、31a、31b、31c、31d‧‧‧控制裝置
32‧‧‧風向風速計
33‧‧‧平擺角控制裝置
311‧‧‧計測值取得部
312‧‧‧風向演算部
313‧‧‧風車後流段演算部
314‧‧‧位置判定部
315‧‧‧控制決定部
316‧‧‧平擺角演算部
317a‧‧‧輸入I/F
317b‧‧‧輸出I/F
317c‧‧‧通訊I/F
318‧‧‧記憶部
319‧‧‧內部匯流排
320‧‧‧運轉實績保持部
321‧‧‧損傷度演算部
323‧‧‧需求預測部
[圖1]為有關本發明的一實施例之實施例1的風力發電裝置的整體概略構成圖。 [圖2]為圖1表示的控制裝置的功能方塊圖。 [圖3]為表示圖2表示的控制裝置的處理流程之流程圖。 [圖4]為表示設置在風力發電廠之位置在上風側的風力發電裝置與位置在下風側的風力發電裝置的關係之圖。 [圖5]為表示利用位置在上風側的風力發電裝置與位置在下風側的風力發電裝置所構成之小規模的風力發電廠的其中一例之上視圖。 [圖6]為表示利用多數個風力發電裝置所構成之大規模的風力發電廠的其中一例之上視圖。 [圖7]為表示經由構成風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向與風向的關係所產生的風車後流段的傳播方向之圖。 [圖8]為表示構成位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向的控制的其中一例之圖。 [圖9]為表示構成位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向的控制的其中一例之圖。 [圖10]為構成有關本發明之其他的實施例之實施例2的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖。 [圖11]為表示圖10表示的控制裝置的處理流程之流程圖。 [圖12]為構成有關本發明之其他的實施例之實施例3的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖。 [圖13]為表示圖12表示的控制裝置的處理流程之流程圖。 [圖14]為構成有關本發明之其他的實施例之實施例4的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖。 [圖15]為表示圖14表示的控制裝置的處理流程之流程圖。 [圖16]為構成有關本發明之其他的實施例之實施例5的風力發電裝置之控制裝置的功能方塊圖。 [圖17]為表示圖16表示的控制裝置的處理流程之流程圖。
Claims (15)
- 一種風力發電廠,係具備複數個風力發電裝置,該風力發電裝置至少具備受風而旋轉的轉子與控制該轉子的旋轉面的方向之平擺角控制裝置;其特徵為:具備控制裝置,其係至少具有取得風向資料之計測值取得部、以及事先儲存有複數個風力發電裝置的位置資訊及轉子的旋轉面的方向的資訊之記憶部,根據風向資料及位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向的資訊,決定後流段範圍,根據已決定的前述後流段範圍及位置在下風側的風力發電裝置的位置資訊,控制位置在前述上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第1項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係為了減低前述位置在下風側的風力發電裝置所受的負載,而控制前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第1項或是請求項第2項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係控制前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側的風力發電裝置位置在藉由前述位置在上風側的風力發電裝置所產生的後流段範圍的內側或者是位置在前述產生的後流段範圍的外側。
- 如請求項第3項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係控制前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側的風力發電裝置位置在藉由前述位置在上風側的風力發電裝置所產生的前述後流段範圍的內側之其中央處。
- 如請求項第4項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係具備:平擺角演算部,其係為了前述位置在下風側的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的內側而演算前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向也就是第1方向,並且,為了前述位置在下風側的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的外側而演算前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向也就是第2方向;以及控制決定部,其係算出前述第1方向與前述風向資料之偏移量及前述第2方向與前述風向資料之偏移量,決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得以成為該已算出的偏移量為小的前述第1方向或是第2方向。
- 如請求項第5項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係具備:運轉實績保持部,其係儲存至少包含有前述位置在上風側的風力發電裝置的運轉履歷之資訊;以及損傷度演算部,其係根據前述運轉履歷,求出前述位置在上風側的風力發電裝置的損傷度,並且,根據該求出的損傷度,求出前述第1方向與前述風向資料之偏移量及前述第2方向與前述風向資料之偏移量的容許值;前述控制決定部,係決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得以成為前述已算出的偏移量為小且低過前述容許值之前述第1方向或是第2方向。
- 如請求項第5項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係具備:運轉實績保持部,其係儲存至少包含有前述位置在上風側的風力發電裝置的運轉履歷之資訊;以及損傷度演算部,其係根據前述運轉履歷,求出前述位置在上風側的風力發電裝置的損傷度;前述控制決定部,係在比起透過通訊介面所取得的前述位置在下風側的風力發電裝置的損傷度,前述位置在上風側的風力發電裝置的損傷度為大的情況下,決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的內側;在比起前述位置在上風側的風力發電裝置的損傷度,前述位置在下風側的風力發電裝置的損傷度為大的情況下,決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的外側。
- 如請求項第5項的風力發電廠,其中,前述控制裝置,係具備:根據時間帶及季節中至少其中一方來預測電力的需求之需求預測部;前述控制決定部,係在前述需求預測部所致之電力需求為大的情況下,決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的外側或是前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面與風向正對;在前述需求預測部所致之電力需求為小的情況下,決定前述位置在上風側的風力發電裝置的轉子的旋轉面的方向,使得以成為前述已算出的偏移量為小的前述第1方向或是第2方向。
- 一種風力發電裝置,乃是可以設置在風力發電廠內者;其特徵為具備:轉子,其係至少受風而旋轉;平擺角控制裝置,其係控制前述轉子的旋轉面的方向;以及控制裝置,其係至少具有取得風向資料之計測值取得部、以及事先儲存有複數個風力發電裝置的位置資訊及轉子的旋轉面的方向的資訊之記憶部,根據風向資料與前述轉子的旋轉面的方向的資訊決定後流段範圍,根據已決定的前述後流段範圍與位置在下風側之其他的風力發電裝置的位置資訊,控制前述轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第9項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係為了減低前述位置在下風側之其他的風力發電裝置所受的負載,而控制前述轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第9項或是請求項第10項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係為了前述位置在下風側的其他風力發電裝置位置在後流段範圍的內側或者是位置在後流段範圍的外側,而控制前述轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第11項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係為了前述位置在下風側之其他的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的內側之其中央處,而控制前述轉子的旋轉面的方向。
- 如請求項第12項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係具備:平擺角演算部,其係為了前述位置在下風側之其他的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的內側而演算前述轉子的旋轉面的方向也就是第1方向,並且,為了前述位置在下風側之其他的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的外側而演算前述轉子的旋轉面的方向也就是第2方向;以及控制決定部,其係算出前述第1方向與前述風向資料之偏移量及前述第2方向與前述風向資料之偏移量,決定前述轉子的旋轉面的方向,使得以成為該已算出的偏移量為小的前述第1方向或是第2方向。
- 如請求項第13項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係具備:運轉實績保持部,其係儲存至少含有運轉履歷之資訊;以及損傷度演算部,其係根據前述運轉履歷求出損傷度,並且,根據該已求出的損傷度,求出前述第1方向與前述風向資料之偏移量及前述第2方向與前述風向資料之偏移量的容許值;前述控制決定部,係決定前述轉子的旋轉面的方向,使得以成為前述已算出的偏移量為小且低過前述容許值之前述第1方向或是第2方向。
- 如請求項第13項的風力發電裝置,其中,前述控制裝置,係具備:儲存至少包含運轉履歷的資訊之運轉實績保持部;以及根據前述運轉履歷求出損傷度之損傷度演算部;前述控制決定部,係在比起透過通訊介面取得的前述位置在下風側之其他的風力發電裝置的損傷度,經由前述損傷度演算部所求出的損傷度為大的情況下,決定前述轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側之其他的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的內側;在比起經由前述損傷度演算部所求出的損傷度,前述位置在下風側之其他的風力發電裝置的損傷度為大的情況下,決定前述轉子的旋轉面的方向,使得前述位置在下風側之其他的風力發電裝置位置在前述後流段範圍的外側。
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