WO2011034056A1 - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011034056A1
WO2011034056A1 PCT/JP2010/065845 JP2010065845W WO2011034056A1 WO 2011034056 A1 WO2011034056 A1 WO 2011034056A1 JP 2010065845 W JP2010065845 W JP 2010065845W WO 2011034056 A1 WO2011034056 A1 WO 2011034056A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inverter
voltage
wind turbine
wind
turbine rotor
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/065845
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
瞭介 伊藤
隆典 大久保
唯章 近重
高士 山▲崎▼
▲ひかる▼ 松宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zephyr Corp Japan
Original Assignee
Zephyr Corp Japan
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zephyr Corp Japan filed Critical Zephyr Corp Japan
Priority to ES10817169.5T priority Critical patent/ES2646336T3/es
Priority to DK10817169.5T priority patent/DK2479884T3/en
Priority to AU2010296489A priority patent/AU2010296489B2/en
Priority to US13/395,520 priority patent/US9065370B2/en
Priority to EP10817169.5A priority patent/EP2479884B1/en
Priority to CN201080040464.5A priority patent/CN102484444B/zh
Publication of WO2011034056A1 publication Critical patent/WO2011034056A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P9/305—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2101/00—Supply or distribution of decentralised, dispersed or local electric power generation
    • H02J2101/20—Dispersed power generation using renewable energy sources
    • H02J2101/28—Wind energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/0085—Partially controlled bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/15—Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an AC motor by short-circuit or resistive braking
    • 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
    • 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
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Definitions

  • the present invention relates to a wind power generator.
  • wind power generation and solar power generation require an inverter in order to use the generated power as a commercial power source.
  • An object of the present invention is to provide a wind turbine generator to which a general-purpose inverter can be applied.
  • the wind turbine generator comprises a generator having a wind turbine rotor blade composed of a magnet and an armature winding, and rotating the wind turbine rotor blade by short-circuiting the armature winding with a controlled duty.
  • a switch means for controlling the speed a shunt means for controlling the output voltage by intermittently connecting a resistor to the output of the generator, and an inverter connected as a load, before starting the inverter
  • the switch means is used to control the rotational speed of the wind turbine rotor blade to a predetermined value, and the shunt means is used to control the output voltage so that the voltage applied to the inverter does not become too large. Control for controlling the rotational speed of the wind turbine rotor blade so that the voltage applied to the inverter becomes a constant value using the switch means after the inverter is started up after the inverter is started. And a stage.
  • FIG. 3 is a flowchart showing control of switching circuits 40-1 to 40-3 in FIG. It is a flowchart explaining operation
  • the inverter when the grid connection is used to connect the output of the wind turbine generator to the commercial power using the grid linkage inverter, the inverter has a constant voltage input characteristic in advance, The output voltage is boosted to the required input voltage of the inverter, and the output voltage of the wind turbine generator is controlled so as to maintain a constant output voltage that does not depend on changes in wind speed.
  • system linkage connection refers to connecting generators and loads having different rated powers to each other.
  • the blade rotation speed of the wind turbine generator is controlled so as to maintain a predetermined rotation speed.
  • the inductance required for voltage boosting and rotation speed control uses an electric coil of the generator.
  • the rotation speed of the wind power generator is reduced to a predetermined value and output. Reduce voltage.
  • the duty width is expanded step by step while referring to the rotational speed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 1 constitutes a wind power generator that efficiently generates power by controlling the wind power generator 2.
  • the wind power generator 2 includes a permanent magnet 21 and a three-phase winding 22 of an electric element, and converts an alternating current generated by rotation of the wind turbine rotor blade 20 having a fixed pitch angle into a direct current by a rectifier 23.
  • the power is supplied to the inverter 30.
  • the pitch angle of the wind turbine rotor blade 20 is fixed, its structure is relatively simple and failure is also possible as compared with a type in which the pitch angle can be changed and a type in which the blade is retractable. There are few, and it is easy to make small and lightweight.
  • the controller 1 includes a current A / D converter 11, a voltage A / D converter 12, a rotational speed counter 13, an rpm / power calculator 14, a count controller 15, PWM modulators 16 and 34, and a controller 35. .
  • the current A / D converter 11 detects the output current value output from the wind power generator 2 via the current detection circuit 26, and converts the analog value into a digital value.
  • the voltage A / D converter 12 detects the output voltage value output from the wind power generator 2 via the voltage detection circuit 27 and converts the analog value into a digital value.
  • the rotation speed counting unit 13 detects and acquires the rotation speed of the wind turbine rotor blade 20 via the rotation speed detection circuit 28.
  • the rpm / power calculation unit 14 calculates the theoretical output value of the wind power generator 2 based on the rotational speed acquired by the rotational speed counting unit 13 and the blade aerodynamic characteristic that is a characteristic specific to the windmill rotor blade 20. calculate.
  • the blade aerodynamic characteristic which is a characteristic unique to the wind turbine rotor blade 20
  • WP a ⁇ x n + b ⁇ x n-1 +...
  • WP theoretical output value, x: rotational speed, a, b, c, d: coefficient
  • WP a 1 ⁇ x 3 + b 1 ⁇ x 2 + c 1 ⁇ x + d 1
  • WP theoretical output value, x: rotational speed, a 1 , b 1 , c 1 , d 1 :
  • a three-dimensional simulation formula such as a coefficient may be used.
  • the count controller 15 calculates the current output power value of the wind power generator 2 based on the output current value converted by the current A / D converter 11 and the output voltage value converted by the voltage A / D converter 12. Then, based on the calculated current output power value and the theoretical output value calculated by the rpm / power calculator 14, the switching circuit 40 included in the rectifier 23 is provided so that power corresponding to the theoretical output value is output.
  • the duty (energization rate) of ⁇ 1 to 40-3 is calculated. That is, as is clear from FIG. 1, the switching circuits 40-1 to 40-3 rectify the electric power generated in the winding 22 as usual when the switch is OFF. 22 is shorted.
  • the short circuit in the switching circuits 40-1 to 40-3 is different in that the load is the winding 22 of the electric element of the wind power generator 2.
  • the duty control is to control at what ratio the switching circuits 40-1 to 40-3 are turned ON / OFF.
  • the degree of braking to 20 rotations is large.
  • the PWM modulation unit 16 Based on the duty calculated by the count control unit 15, the PWM modulation unit 16 performs windmill rotor blades by pulse width modulation (PWM) so that the wind power generator 2 outputs power corresponding to the theoretical output value. 20 rotations are controlled.
  • the driver 29 generates a drive voltage to be applied to the transistor switches constituting the switching circuits 40-1 to 40-3.
  • the switching circuits 40-1 to 40- are increased so as to increase the time width for short-circuiting the switching circuits 40-1 to 40-3 stepwise.
  • the duty of ON and OFF of 3 is changed.
  • Switching circuit 31 controls the voltage applied to inverter 30.
  • the switching circuit 31 is turned ON / OFF with a controlled duty, thereby causing a current to flow through the resistor 32, and a voltage applied to the inverter 30 between a voltage input from the rectifier 23 and a voltage applied to the resistor 32.
  • the voltage applied to the inverter 30 is controlled to be a predetermined voltage.
  • the control unit 35 obtains a voltage value from the voltage A / D conversion unit 12 and a power value obtained by multiplying the voltage value by the current value from the current A / D conversion unit 11, and the switching circuit 31. ON / OFF duty is determined, and a control signal is supplied to the PWM modulator 34.
  • the PWM modulation unit 34 generates a control signal subjected to pulse width modulation with a predetermined duty in accordance with the control signal from the control unit 35 and supplies the control signal to the shunt driver 33.
  • the shunt driver 33 generates a drive signal having a predetermined duty in accordance with a control signal from the PWM modulator 34 and supplies the drive signal to the transistor of the switching circuit 31.
  • the inverter 30 may be a general-purpose one, but an inverter having a constant voltage mode is preferable.
  • the constant voltage mode is a mode in which the rated value of the input voltage of the inverter 30 is a constant value.
  • the inverters of various rated voltages can be driven by controlling the duty of the switching circuits 40-1 to 40-3 so that a constant predetermined voltage is applied to the inverter 30. .
  • FIG. 2 is a flowchart showing the control of the switching circuits 40-1 to 40-3 in FIG.
  • step S303 the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 is detected and acquired.
  • step S304 it is determined whether or not the rotation speed acquired in step S303 exceeds a predetermined value.
  • a predetermined value for example, a rotational speed of 1000 (rpm) corresponding to a wind speed of 10 (m / s) can be used.
  • step S305 step A theoretical power value is obtained from the rotation speed acquired in S303.
  • WP theoretical output value, x: rotational speed, a, b, c, d: coefficient
  • WP a 1 ⁇ x 3 + b 1 ⁇
  • a three-dimensional simulation formula such as x 2 + c 1 ⁇ x + d 1 (WP: theoretical output value, x: rotational speed, a 1 , b 1 , c 1 , d 1 : coefficient) may be used.
  • step S306 it is determined whether or not the output power value calculated in step S302 exceeds the theoretical power value calculated in step S305.
  • step S307 the switching circuit 40 is based on the duty calculated so as to reduce the power output by the wind power generator 2.
  • the load on the wind power generator 2 is reduced by controlling -1 to 40-3.
  • step S306: No switching is performed based on the duty calculated to increase the power output by the wind power generator 2 in step S308.
  • step S304 If it is determined in step S304 that the acquired rotation speed exceeds the predetermined value, in other words, if the detected rotation speed exceeds the rotation speed range in the predetermined wind speed region (step S304: Yes).
  • a reference rotation speed for example, 1000 (rpm) is set.
  • step S310 it is determined whether or not the reference rotational speed set in step S309 exceeds the rotational speed detected in step S303.
  • step S310: Yes When it is determined that the reference rotational speed exceeds the detected rotational speed (step S310: Yes), the switching circuit is based on the duty calculated so as to reduce the power output from the wind power generator 2 in step S311. The load on the wind power generator 2 is reduced by controlling 40-1 to 40-3. On the other hand, when it is determined that the reference rotation speed does not exceed the detected rotation speed (step S310: No), based on the duty calculated to increase the power output by the wind power generator 2 in step S312, The load on the wind power generator 2 is increased by controlling the switching circuits 40-1 to 40-3.
  • the inverter in the constant voltage mode can be driven by controlling the output power to be a constant value. Regardless of the rated voltage of the inverter in the constant voltage mode, the output voltage of the required rated voltage can be obtained by controlling the duty of the switching circuits 40-1 to 40-3.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the inverter and the wind turbine generator until the inverter is started.
  • Fig. 3 (a) shows the operation of the inverter.
  • the inverter is initially in a standby state as in step S401.
  • the inverter detects whether or not the predetermined voltage has continued for a predetermined time or more.
  • the inverter is started after 300 seconds have passed at 250 V or higher in the constant voltage mode. 300 seconds is merely an example, and some inverters start in 30 seconds.
  • step S402 it is determined whether or not 250 V has passed for 300 seconds. If not, the standby state is continued. If the determination in step S402 is Yes, in step S403, the inverter is activated, and the wind power generator and the inverter having different rated voltages start to operate together with the grid connection, that is, the rated voltage.
  • step S404 the inverter stops operating when the input voltage becomes 100 V or less, for example. If the determination in step S404 is Yes, the inverter returns to the standby state, and in the case of No. The inverter continues to operate linked to the grid.
  • FIG. 3B is a flowchart showing the operation of the wind turbine generator.
  • the wind turbine generator first receives the standby voltage, and the standby voltage in the standby state is supplied from the outside, and is 240V as an example here. If the wind does not enter the wind turbine rotor 20 in step S411, the standby state is continued, and if the wind enters, the process proceeds to step S412.
  • the control unit 35 determines whether the generated power is equal to or less than a predetermined value (here, 10 W or less as an example. When the power of 10 W or more is applied to the inverter, the inverter starts to operate). Judge whether or not.
  • step S413 the control unit 35 controls the duty of the switching circuits 40-1 to 40-3 to reduce the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20, thereby reducing the generated power. suppress.
  • control is performed so as to be 300 revolutions per minute. Note that the output power of 10 W indicates a state where the wind speed is approximately 3 m / s.
  • step S414 it is determined whether the output power is 10 W or less and the output voltage is 280 V or more. If the determination in step S414 is No, the process returns to step S411 without doing anything. If yes, in step S415, the ON / OFF duty of the switching circuit 31 is controlled via the shunt driver 33. The output voltage is controlled to be 280V. Thus, the output voltage is lowered because the output voltage is boosted by switching of the switching circuits 40-1 to 40-3, and the output voltage becomes too high in a state where the inverter as a load is not operating. This is because there is a risk of destruction.
  • step S411 Since the output voltage of 280 V or more is reduced to 280 V, the load becomes heavy, the rotation speed of the wind turbine rotor blade 20 is reduced, and the switching circuit 31 is repeatedly turned on and off in the vicinity of 250 rpm. In this state, the process returns to step S411.
  • step S412 when the output power becomes larger than the predetermined value (10 W), the inverter starts to operate, and thus normal control is performed in step S416.
  • the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 is operated at a constant rotational speed of 1280 or 600 revolutions per minute (depending on the inverter standard).
  • the generated power and the rotational speed are controlled by controlling the switching duty of the switching circuits 40-1 to 40-3. Then, it returns to step S411 and continues until the wind becomes weak and the inverter is turned off.
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining the operation of the wind turbine generator of this embodiment.
  • the sequence A is a sequence diagram when the wind turbine generator is started from the initial power input or from a stopped state.
  • the standby power supply is turned on and the wind turbine generator is in a standby state.
  • the inverter is also in a standby state. Since the standby voltage is 240V, the output voltage is also 240V.
  • the control part 35 judges whether output electric power is 10 W or less, and controls the rotation speed of the windmill rotary blade 20 to be 300 rotations per minute.
  • the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 is controlled by changing the short duty of the switching circuits 40-1 to 40-3. Since the rotation speed (the number of rotations per minute) of the windmill rotor blade 20 can be detected by the rotation number detection circuit 28, when the rotation number is larger than 300 rotations, the switching circuit 40-1 to 40-3 is short-circuited. When the width is increased and smaller than 300 revolutions, the short time width of the switching circuits 40-1 to 40-3 is decreased.
  • the amount of change in the time width may be a predetermined amount.
  • the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 may not be exactly 300 revolutions per minute, but a value close to this is sufficient.
  • it is detected whether or not the voltage is 280V or higher.
  • the switching circuit 31 is turned ON / OFF with a controlled duty via the shunt driver 33, and the input voltage to the inverter is suppressed to 280V.
  • the state where the input voltage to the inverter is 250 V or higher is 300 seconds (variable depending on the type of the inverter, 30 seconds In some cases, the inverter starts up, and the shunt driver 33 turns off the switching circuit 31. Then, normal control is started, and the rated power is maintained so that the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 is 1280 revolutions per minute or 600 revolutions per minute.
  • B sequence is when power is restored after a normal operation.
  • the shunt driver starts simultaneously with the power failure, controls the rotation of the wind turbine rotor blade 20 to 300 revolutions per minute, and inputs to the inverter Operates to reduce power.
  • the inverter When the power failure ends at the timing of (5), the inverter enters the standby state, and when the state where the input voltage to the inverter is 250 V or higher continues for 300 seconds (6), the inverter is turned on.
  • the rated power is generated by normal control, and the rotation speed is maintained at 1280 revolutions per minute or 600 revolutions per minute.
  • the sequence of C is a case where the wind power generator is stopped before the power outage and receives power from the wind after the power outage.
  • the rotational speed of the wind turbine rotor blade 20 is set to 300 rpm, and the shunt driver is activated to control the output voltage to 280V.
  • the inverter is turned on.
  • the rated power is generated by normal control, and the rotation speed is maintained at 1280 revolutions per minute or 600 revolutions per minute.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

　汎用のインバータを適用可能な風力発電装置を提供する。定電圧モードのインバータ３０を使用する。風力発電機２が発電している場合には、スイッチング回路４０－１～４０－３を制御されたデューティでＯＮ、ＯＦＦし、電気子の巻線２２を断続的にショートすることにより、電圧を昇圧すると共に、風車回転翼２０の回転速度を制御して、インバータ３０に印加される電圧を一定に保つ。起動する場合には、インバータ３０がスタンバイ状態から起動状態になる間に、過大な電圧が発生しないように、スイッチング回路３１をＯＮ、ＯＦＦ制御し、整流器２３の出力電圧と、抵抗３２に発生する電圧とを切り換えて、電圧が適切な値となるように制御する。

Description

風力発電装置
　本発明は、風力発電装置に関する。
　昨今、地球温暖化に伴う異常気象等が頻発している。地球温暖化に伴い、極地方の氷河が大規模に溶解し始めているという。これらの異常気象等により、地球の生態系が大幅に破壊あるいは変更されるということが予想されている。将来の世代に安全ですごしやすい環境を残すためには、このような地球温暖化による環境破壊を抑止しなければならない。地球温暖化の主な原因は二酸化炭素の大気中への大量の放出であるとされている。これは、現代文明がエネルギーを主に、石炭や石油などの化石燃料を燃焼させることによって得ていることによる。したがって、地球温暖化を抑止しながら、エネルギーを得るためには、従来の化石燃料には依存しないエネルギー源が必要となる。
　このような、新しいエネルギー源として、風力であるとか、太陽光であるとかが注目されている。このような知見のもとに、各国で風力発電や、太陽光発電が盛んに研究開発されている。
　ところで、風力発電や太陽光発電では、発電した電力を商用電源にするために、インバータを必要とする。しかし、風力発電と太陽光発電では、定格電圧が異なるため、それぞれに、独自に専用のインバータを開発しなければならなかった。これは、新しい風力発電機等を開発しても、市場に投入するのを遅延させる原因になると共に、風力発電機と太陽光発電機の互換性を低くする原因ともなる。したがって、汎用のインバータをこれらの発電機、特に、風力発電機に適用できる工夫が要求されている。
　本発明の課題は、汎用のインバータを適用可能な風力発電装置を提供することである。
　本発明の風力発電装置は、磁石と電気子巻線をからなる、風車回転翼を有する発電機と、該電気子巻線を、制御されたデューティでショートすることによって、該風車回転翼の回転速度を制御するスイッチ手段と、該発電機の出力に断続的に抵抗を接続することによって、出力電圧の制御を行なうシャント手段と、負荷としてインバータが接続された場合、該インバータの起動前には、該スイッチ手段を用いて該風車回転翼の回転速度を所定値になるように制御すると共に、該シャント手段を用いて該インバータに印加される電圧が大きくなりすぎないように、該出力電圧を所定値に制御し、該インバータの起動後には、スイッチ手段を用いて該インバータに印加される電圧が一定値となるように、該風車回転翼の回転速度を制御する制御手段とを備える。
　本発明によれば、汎用のインバータを適用可能な風力発電装置を提供することが出来る。
本発明の実施形態の風力発電装置を示すブロック図である。 図１のスイッチング回路４０－１～４０－３の制御を示すフローチャートである。 インバータが起動するまでのインバータと風力発電装置の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態の風力発電装置の動作を説明するシーケンス図である。
　本実施形態においては、系統連係用インバータを用いて、風力発電装置の出力を商用電力に系統連係（Grid tie）接続を行なうに際して、該インバータに予め定電圧入力特性を持たせ、風力発電機の出力電圧を該インバータの所要入力電圧に昇圧させ、かつ風力発電装置の出力電圧が風速の変化に依存することがない一定の出力電圧を維持するように制御する。ここで、系統連係接続とは、定格電力の異なる発電機や負荷を相互に接続することを言う。
　また、系統連係用インバータを用いて、風力発電装置の出力を商用電力に系統連係接続を行なうに際して、風力発電装置の翼回転数を予め定めた一定の回転数を維持するように制御する。
　更に、電圧昇圧及び回転数制御に必要なインダクタンスは、発電機の電気子コイルを用いる。
　また、系統連係用インバータを用いて、風力発電装置の出力を商用電力に系統連係接続を行なうに際して、該インバータの動作が停止した場合、該風力発電機の回転数を所定の値に減じて出力電圧を減少させる。
　更に、風力発電機の電磁ブレーキ動作を行う場合、回転数を参照しながら段階的にデューティ幅を拡張する。
　図１は、本発明の実施形態の風力発電装置を示すブロック図である。
　図１において、コントローラ１は、風力発電機２を制御することにより効率的に発電する風力発電装置を構成する。
　風力発電機２は、永久磁石２１と、電気子の三相の巻線２２とを備え、ピッチ角が固定である風車回転翼２０の回転によって発生する交流電流を整流器２３によって直流電流に変換し、インバータ３０に電力を供給する。なお、風車回転翼２０は、そのピッチ角が固定であるため、ピッチ角を変動させることができるタイプや翼が可倒式になっているタイプに比べ、その構造が比較的シンプルであり故障も少なく、小型軽量化が容易である。
　コントローラ１は、電流Ａ／Ｄ変換部１１、電圧Ａ／Ｄ変換部１２、回転速度計数部１３、ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４、計数コントロール部１５、ＰＷＭ変調部１６、３４及びコントロール部３５を備える。
　電流Ａ／Ｄ変換部１１は、前記風力発電機２が出力する出力電流値を、電流検出回路２６を介して検出し、アナログ値をデジタル値に変換する。前記電圧Ａ／Ｄ変換部１２は、風力発電機２が出力する出力電圧値を、電圧検出回路２７を介して検出し、アナログ値をデジタル値に変換する。
　回転速度計数部１３は、風車回転翼２０の回転速度を、回転速度検出回路２８を介して検出して取得する。前記ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４は、回転速度計数部１３によって取得した回転速度および予め定められた風車回転翼２０に固有の特性である翼空力特性に基づいて、風力発電機２の理論出力値を算出する。ここで、風車回転翼２０に固有の特性である翼空力特性は、風車回転翼２０の回転速度と前記風力発電機２が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を理論特性テーブルとしてメモリに格納しておいても良いし、ＷＰ＝ａ×ｘn＋ｂ×ｘn-1＋・・・＋ｃ×ｘ＋ｄ（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）のような多次元模擬式、例えばＷＰ＝ａ1×ｘ3＋ｂ1×ｘ2＋ｃ1×ｘ＋ｄ1（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ1，ｂ1，ｃ1，ｄ1：係数）のような３次元模擬式を用いても良い。
　回転速度制御については、例えば、特願２００９－１２９１１１号明細書を参照されたい。この明細書には、理論模擬式についての詳細が記載されている。
　計数コントロール部１５は、電流Ａ／Ｄ変換部１１によって変換した出力電流値および前記電圧Ａ／Ｄ変換部１２によって変換した出力電圧値に基づいて現時点での風力発電機２の出力電力値を算出し、この算出した現時点での出力電力値および前記ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４によって算出した理論出力値に基づいて、前記理論出力値に見合う電力が出力されるように、整流器２３が備えるスイッチング回路４０－１～４０－３のデューティ（通電率）を算出する。すなわち、スイッチング回路４０－１～４０－３は、図１から明らかなように、ＯＦＦの場合には、通常通り、巻線２２に発生する電力を整流するが、ＯＮの場合には、巻線２２をショートする。巻線２２をショートすることにより、巻線２２内にサージ電流が流れ、次に、スイッチング回路４０－１～４０－３がＯＦＦして、電力が整流器２３に供給されたときには、発生するする電圧が昇圧されるという効果を生じる。これと同時に、サージ電流が巻線２２に流れることにより、サージ電流のエネルギーが巻線２２で消費される。このサージ電流の消費のために、風車回転翼２０の回転エネルギーが消費され、風車回転翼２０の回転にブレーキがかかるという効果も生じる。これは、風力発電機２の出力に負荷を接続して、エネルギーを消費させ、風車回転翼２０の回転速度を落とすことと同じ意味である。ただし、スイッチング回路４０－１～４０－３でショートする場合には、その負荷が、風力発電機２の電気子の巻線２２になっているという点で異なっている。デューティの制御は、スイッチング回路４０－１～４０－３のＯＮ、ＯＦＦをどの割合で行なうかを制御するもので、スイッチング回路４０－１～４０－３のＯＦＦの割合が大きいほど、風車回転翼２０の回転にブレーキをかける度合いが大きい。
　ＰＷＭ変調部１６は、計数コントロール部１５によって算出されたデューティに基づいて、風力発電機２が理論出力値に見合う電力を出力するように、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）によって風車回転翼２０の回転を制御する。ドライバ２９は、スイッチング回路４０－１～４０－３を構成するトランジスタスイッチに与える駆動電圧を生成するものである。特に、風車回転翼２０の回転に制動をかけようとする場合には、段階的にスイッチング回路４０－１～４０－３をショートする時間幅を大きくするように、スイッチング回路４０－１～４０－３のＯＮ、ＯＦＦのデューティを変化させる。ショートする時間幅を大きくすると、電気子巻線２２により多くの時間サージ電流が流れるようになり、サージ電流の電気子巻線２２における消費がより多く行なわれることになる。したがって、風車回転翼２０の回転エネルギーがより多く消費され、より大きく制動作用が働くことになる。
　スイッチング回路３１は、インバータ３０に印加される電圧を制御する。スイッチング回路３１は、制御されたデューティでＯＮ、ＯＦＦすることにより、電流を抵抗３２に流し、インバータ３０に印加される電圧を整流器２３から入力される電圧と、抵抗３２に印加される電圧との間で切り替え、インバータ３０に印加される電圧が所定の電圧になるように制御する。
　コントロール部３５は、電圧Ａ／Ｄ変換部１２からの電圧値と、この電圧値と電流Ａ／Ｄ変換部１１からの電流値とを乗算して得られる電力値とを得て、スイッチング回路３１のＯＮ、ＯＦＦのデューティを決定して、制御信号をＰＷＭ変調部３４に与える。ＰＷＭ変調部３４は、コントロール部３５からの制御信号に従って、所定のデューティのパルス幅変調された制御信号を生成し、シャントドライバ３３に与える。シャントドライバ３３は、ＰＷＭ変調部３４からの制御信号に従って、所定のデューティの駆動信号を生成し、スイッチング回路３１のトランジスタに与える。
　なお、インバータ３０は、汎用のものでよいが、定電圧モードのあるインバータが好ましい。定電圧モードとは、インバータ３０の入力電圧の定格値が一定値であるモードのことである。この場合、スイッチング回路４０－１～４０－３のデューティを制御して、インバータ３０に、一定の所定の電圧が印加されるようにすることにより、さまざまな定格電圧のインバータを駆動することができる。
　図２は、図１のスイッチング回路４０－１～４０－３の制御を示すフローチャートである。
　ステップＳ３０１において、風力発電機２が出力する出力電流値および出力電圧値を検出して取得し、ステップＳ３０２において、これらから出力電力値（出力電力＝電流×電圧）を算出する。
　これと並行して、ステップＳ３０３において、風車回転翼２０の回転速度を検出して取得する。
　そして、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３で取得した回転速度が所定値を越えているか否かを判断する。所定値としては、例えば風速１０（ｍ／ｓ）に相当する回転速度１０００（ｒｐｍ）を用いることができる。
　回転速度が所定値を越えていないと判断された場合、すなわち、検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲内である場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）は、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３で取得した回転速度から理論電力値を求める。例えば、理論電力値としては、前記風車回転翼２０の回転速度と前記風力発電機２が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を用いても良いし、ＷＰ＝ａ×ｘn＋ｂ×ｘn-1＋・・・＋ｃ×ｘ＋ｄ（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）のような多次元模擬式、ＷＰ＝ａ1×ｘ3＋ｂ1×ｘ2＋ｃ1×ｘ＋ｄ1（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ1，ｂ1，ｃ1，ｄ1：係数）のような３次元模擬式を用いても良い。
　次に、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０２で算出した出力電力値が、ステップＳ３０５で算出した理論電力値を越えているか否かを判断する。
　出力電力値が理論電力値を越えていると判断された場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０７において、風力発電機２が出力する電力を減らすように算出したデューティーに基づいて、スイッチング回路４０－１～４０－３を制御することにより、風力発電機２の負荷を軽くする。他方、出力電力値が理論電力値を越えていないと判断された場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）は、ステップＳ３０８において、風力発電機２が出力する電力を増やすように算出したデューティに基づいて、スイッチング回路４０－１～４０－３を制御することにより、風力発電機２の負荷を重くする。
　また、取得した回転速度が所定値を越えているとステップＳ３０４で判断された場合、言い換えれば検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲を超えている場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０９において、基準とする回転速度、例えば１０００（ｒｐｍ）を設定する。
　次に、ステップＳ３１０において、ステップＳ３０９で設定した基準回転速度が、ステップＳ３０３で検出した回転速度を越えているか否かを判断する。
　基準回転速度が検出した回転速度を越えていると判断された場合（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１１において、風力発電機２が出力する電力を減らすように算出したデューティに基づいて、スイッチング回路４０－１～４０－３を制御することにより、風力発電機２の負荷を軽くする。他方、基準回転速度が検出した回転速度を越えていないと判断された場合（ステップＳ３１０：Ｎｏ）は、ステップＳ３１２において、風力発電機２が出力する電力を増やすように算出したデューティーに基づいて、スイッチング回路４０－１～４０－３を制御することにより、風力発電機２の負荷を重くする。
　このように、出力電力を一定の値になるように制御することにより、定電圧モードのインバータを駆動することが出来る。インバータの定電圧モードの定格電圧がどのようなものであっても、スイッチング回路４０－１～４０－３のデューティを制御することによって、必要な定格電圧の出力電圧を得ることが出来る。
　図３は、インバータが起動するまでのインバータと風力発電装置の動作を説明するフローチャートである。
　図３（ａ）は、インバータの動作である。インバータは、最初、ステップＳ４０１にあるように、スタンバイ状態となっている。次に、インバータは、所定の電圧が所定時間以上継続したか否かを検出する。ここでは、例として、インバータは、定電圧モードで、２５０Ｖ以上が３００秒経過した後に、起動するものとなっている。３００秒はあくまで例であり、インバータの中には、３０秒で起動するものもある。ステップＳ４０２において、２５０Ｖが３００秒経過したか否かを判断し、経過していない場合には、スタンバイ状態を継続する。ステップＳ４０２の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ４０３で、インバータが起動し、系統連係、すなわち、定格電圧の異なる風力発電装置とインバータが共に動作を始める。ステップＳ４０４では、インバータは、入力電圧が、例として、１００Ｖ以下になった場合に動作を止めることとなっており、ステップＳ４０４の判断がＹｅｓの場合には、スタンバイ状態に戻り、Ｎｏの場合には、インバータは、系統連係した動作を続ける。
　図３（ｂ）は、風力発電装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ４１０において、風力発電装置は、最初スタンバイ電圧を受け取り、スタンバイ状態となっているスタンバイ電圧は、外部から供給されるもので、ここでは、例として、２４０Ｖとしている。ステップＳ４１１で、風が風車回転翼２０に入っていない場合には、スタンバイ状態を継続し、風が入ってきた場合には、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２において、コントロール部３５は、発生した電力が所定値以下（ここでは、例として、１０Ｗ以下としている。１０Ｗ以上の電力がインバータに印加されるとインバータが動作を始めるとしている）であるか否かを判断する。ステップＳ４１２の判断がＹｅｓの場合には、ステップＳ４１３において、コントロール部３５は、スイッチング回路４０－１～４０－３のデューティを制御して、風車回転翼２０の回転数を下げて、発生電力を抑える。ここでは、例えば、毎分３００回転になるように制御する。なお、出力電力が１０Ｗというのは、風速がほぼ３ｍ／ｓの状態を示す。
　ステップＳ４１４において、出力電力が１０Ｗ以下、かつ、出力電圧が２８０Ｖ以上か否かを判断する。ステップＳ４１４の判断がＮｏの場合には、何もせずにステップＳ４１１に戻るが、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ４１５において、シャントドライバ３３を介して、スイッチング回路３１のＯＮ、ＯＦＦデューティを制御し、出力電圧が２８０Ｖになるように制御する。このように、出力電圧を下げるのは、スイッチング回路４０－１～４０－３のスイッチングにより出力電圧が昇圧され、負荷であるインバータが動作していない状態では、出力電圧が高くなりすぎ、回路を破壊してしまう危険性があるからである。出力電圧が２８０Ｖ以上あったものを、２８０Ｖに落とすため、負荷が重くなり、風車回転翼２０の回転数が落ち、２５０ｒｐｍ付近となる状態で、スイッチング回路３１のＯＮ、ＯＦＦを繰り返すようになる。この状態で、ステップＳ４１１に戻る。
　ステップＳ４１２において、出力電力が所定値（１０Ｗ）より大きいとなった場合には、インバータが動作を始めるので、ステップＳ４１６において、通常制御を行なう。ここでは、定電圧モードのインバータの定格電力で、風車回転翼２０の回転数が、毎分１２８０あるいは、６００回転（インバータの規格による）の一定回転数で動作するようにする。このときは、スイッチング回路４０－１～４０－３のスイッチングのデューティを制御して、発生電力と回転数を制御する。この後、ステップＳ４１１に戻り、風が弱くなって、インバータがＯＦＦするまで続く。
　図４は、本実施形態の風力発電装置の動作を説明するシーケンス図である。
　Ａのシーケンスは、風力発電装置の初期電源入力時、あるいは、停止していた状態から起動する場合のシーケンス図である。
　（１）のタイミングで、スタンバイ電源がＯＮされ、風力発電装置がスタンバイ状態になる。また、このとき、インバータもスタンバイ状態になる。スタンバイ電圧が２４０Ｖであるので、出力電圧も２４０Ｖである。
　（２）のタイミングで、風が吹き、風車回転翼２０が回転し始めたとする。ここで、コントロール部３５は、出力電力が１０Ｗ以下となっているかを判断し、風車回転翼２０の回転数を毎分３００回転になるように制御する。この制御は、スイッチング回路４０－１～４０－３のショートのデューティを可変することにより、風車回転翼２０の回転数を制御するようにする。風車回転翼２０の回転速度（毎分の回転数）は、回転数検出回路２８で検出できるので、回転数が３００回転より大きい場合には、スイッチング回路４０－１～４０－３のショートの時間幅を大きくし、３００回転より小さい場合には、スイッチング回路４０－１～４０－３のショートの時間幅を小さくするようにする。時間幅の変化の量は予め決められた大きさとしておいて良い。この場合、風車回転翼２０の回転速度は、正確には毎分３００回転にならない場合もあるが、これに近い値となれば十分である。さらに、電圧が２８０Ｖ以上になっているか否かを検出する。出力電力が１０Ｗ以下で、電圧が２８０Ｖ以上となっている場合には、シャントドライバ３３を介して、スイッチング回路３１を制御されたデューティでＯＮ、ＯＦＦし、インバータへの入力電圧を２８０Ｖに抑える。
　（３）のタイミングにおいて、風車回転翼２０の回転数を毎分３００回転に制御している状態で、インバータへの入力電圧が２５０Ｖ以上の状態が３００秒（インバータの種類により可変で、３０秒などの場合もある）経過すると、インバータが起動し、シャントドライバ３３は、スイッチング回路３１をＯＦＦにする。そして、通常制御が始まり、定格電力で、風車回転翼２０の回転数が、毎分１２８０回転、あるいは、毎分６００回転の状態を維持する。
　Ｂのシーケンスは、通常運転していた状態で、停電し、復帰する場合である。
　（４）のタイミングで、停電が起こり、スタンバイ電源がＯＦＦした場合には、シャントドライバが、停電と同時に起動し、風車回転翼２０の回転を毎分３００回転に制御すると共に、インバータへの入力電力を抑える動作を行なう。
　（５）のタイミングで停電が終了すると、インバータがスタンバイになり、インバータへの入力電圧が２５０Ｖ以上の状態が３００秒持続した時点（６）で、インバータがＯＮになる。
　（６）以降は、通常制御で、定格電力を発生し、回転数が毎分１２８０回転あるいは毎分６００回転の状態を維持する。
　Ｃのシーケンスは、風力発電装置が停電以前に停止しており、停電後、風を受けて、発電する場合である。
　（４）のタイミングで、停電が起こっても、その前は停止していたので、出力電圧は０Ｖである。
　（５）のタイミングで、停電が終了すると、風車回転翼２０の回転数を毎分３００回転にすると共に、シャントドライバが起動し、出力電圧を２８０Ｖに制御する。インバータへの入力電圧が２５０Ｖ以上の状態が３００秒持続した時点（６）で、インバータがＯＮになる。
　（６）以降は、通常制御で、定格電力を発生し、回転数が毎分１２８０回転あるいは毎分６００回転の状態を維持する。
　　１　　　風力発電制御装置
　　２　　　風力発電機
　　１１　　電流Ａ／Ｄ変換部
　　１２　　電圧Ａ／Ｄ変換部
　　１３　　回転速度計数部
　　１４　　ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部
　　１５　　計数コントロール部
　　１６、３４　　ＰＷＭ変調部
　　２０　　風車回転翼
　　２１　　永久磁石
　　２２　　巻線
　　２３　　整流器
　　２４　　蓄電池
　　２５　　負荷
　　２６　　電流検出回路
　　２７　　電圧検出回路
　　２８　　回転速度検出回路
　　２９　　ドライバ
　　３０　　インバータ
　　３１、４０－１～４０－３　　スイッチング回路
　　３２　　抵抗
　　３３　　シャントドライバ
　　３５　　コントロール部

Claims (5)

  1. 　磁石と電気子巻線をからなる、風車回転翼を有する発電機と、
    　該電気子巻線を、制御されたデューティでショートすることによって、該風車回転翼の回転速度を制御するスイッチ手段と、
    　該発電機の出力に断続的に抵抗を接続することによって、出力電圧の制御を行なうシャント手段と、
    　負荷としてインバータが接続された場合、該インバータの起動前には、該スイッチ手段を用いて該風車回転翼の回転速度を所定値になるように制御すると共に、該シャント手段を用いて該インバータに印加される電圧が大きくなりすぎないように、該出力電圧を所定値に制御し、該インバータの起動後には、スイッチ手段を用いて該インバータに印加される電圧が一定値となるように、該風車回転翼の回転速度を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする風力発電装置。
  2. 　前記スイッチ手段は、前記電気子巻線をショートすることにより、前記風車回転翼の回転速度を制御すると共に、前記出力電圧を昇圧することを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
  3. 　前記制御手段は、前記インバータが停止した場合には、前記風車回転翼の回転速度を前記所定値になるように制御することを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
  4. 　前記インバータは、定電圧モードで動作することを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
  5. 　前記制御手段は、前記風車回転翼に制動をかける場合には、前記スイッチ手段のショートを行う時間幅を段階的に長くするように前記デューティを制御することを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置。
PCT/JP2010/065845 2009-09-16 2010-09-14 風力発電装置 Ceased WO2011034056A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES10817169.5T ES2646336T3 (es) 2009-09-16 2010-09-14 Aparato de generación de energía eólica
DK10817169.5T DK2479884T3 (en) 2009-09-16 2010-09-14 Wind Generating Apparatus
AU2010296489A AU2010296489B2 (en) 2009-09-16 2010-09-14 Wind power generation device
US13/395,520 US9065370B2 (en) 2009-09-16 2010-09-14 Wind power generation device
EP10817169.5A EP2479884B1 (en) 2009-09-16 2010-09-14 Wind power generation device
CN201080040464.5A CN102484444B (zh) 2009-09-16 2010-09-14 风力发电装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-214165 2009-09-16
JP2009214165A JP5469969B2 (ja) 2009-09-16 2009-09-16 風力発電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011034056A1 true WO2011034056A1 (ja) 2011-03-24

Family

ID=43758659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/065845 Ceased WO2011034056A1 (ja) 2009-09-16 2010-09-14 風力発電装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9065370B2 (ja)
EP (1) EP2479884B1 (ja)
JP (1) JP5469969B2 (ja)
CN (1) CN102484444B (ja)
AU (1) AU2010296489B2 (ja)
DK (1) DK2479884T3 (ja)
ES (1) ES2646336T3 (ja)
WO (1) WO2011034056A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013040720A1 (de) 2011-09-21 2013-03-28 Cyoris Ag Anordnung zur umwandlung von mechanischer energie in elektrische energie

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104753402B (zh) * 2013-12-25 2017-08-25 台达电子工业股份有限公司 发电机制动系统及其控制方法
CN104767441B (zh) * 2014-01-06 2018-02-09 台达电子工业股份有限公司 电源控制系统及方法
US9973124B2 (en) * 2014-05-16 2018-05-15 C.E. Niehoff & Co. Dual coil generator
RU2563877C1 (ru) * 2014-06-24 2015-09-27 Сергей Михайлович Есаков Способ торможения ветроколеса ветроэнергетической установки и устройство для его реализации
WO2017053330A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Schlumberger Technology Corporation Downhole generator system
CN105429535B (zh) * 2015-12-31 2018-05-01 上海致远绿色能源股份有限公司 一种用于小型风力发电机的转速控制方法及装置
CN107299880B (zh) * 2017-08-01 2019-03-26 长沙学院 一种永磁直驱风力发电装置
JP6577078B2 (ja) * 2018-03-16 2019-09-18 三菱電機エンジニアリング株式会社 風力発電装置および風力発電装置の制御方法
US11716111B2 (en) 2021-05-06 2023-08-01 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Communication system and method
US12330698B2 (en) 2018-10-18 2025-06-17 Transportation Ip Holdings, Llc End of train device with integrated antenna
KR102175354B1 (ko) * 2019-09-10 2020-11-06 주식회사 케이디에이 드론 위치 식별 장치 및 방법
US11958512B2 (en) 2019-12-20 2024-04-16 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Monitoring and communication device of a vehicle
CA3113624C (en) 2020-04-06 2024-01-02 Transportation Ip Holdings, Llc Communication system and method
CN112145347B (zh) * 2020-09-03 2022-07-01 上海电气风电集团股份有限公司 风力发电系统及其控制方法和装置
CN115833670B (zh) * 2023-02-15 2023-06-06 中北大学 用于电磁发电单元的能量采集装置及控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005612A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Nasu Denki Tekko Co Ltd 風力発電機の回転子のブレーキ制御方法及び風力発電機
JP2009502104A (ja) * 2005-07-15 2009-01-22 サウスウェスト ウィンドパワー インコーポレーテッド 風力タービンおよび製造方法
JP2009129111A (ja) 2007-11-21 2009-06-11 Toshiba Corp 無線通信機器、認証方法、及び無線接続制御方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6703718B2 (en) * 2001-10-12 2004-03-09 David Gregory Calley Wind turbine controller
US7042110B2 (en) * 2003-05-07 2006-05-09 Clipper Windpower Technology, Inc. Variable speed distributed drive train wind turbine system
US7239036B2 (en) * 2005-07-29 2007-07-03 General Electric Company System and method for power control in wind turbines
US7508089B2 (en) * 2006-03-16 2009-03-24 International Components Corporation Over speed control circuit for a wind turbine generator which maximizes the power exported from the generator over time
US7816801B2 (en) * 2006-03-16 2010-10-19 International Components Corporation, Inc. Speed sensing circuit for a wind turbine generator
DE102006051546A1 (de) * 2006-11-02 2008-05-08 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage mit einem doppelt gespeisten Asynchrongenerator sowie Windenergieanlage mit einem doppelt gespeisten Asynchrongenerator
JP2008199783A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Seiko Epson Corp 流体力を利用した発電装置
AU2009226476B2 (en) * 2008-03-21 2012-12-06 Sinfonia Technology Co., Ltd. Windmill rotation detection/management device and wind power generation system
US8346967B2 (en) * 2008-08-08 2013-01-01 International Business Machines Corporation Management of redirection
US7786608B2 (en) * 2008-11-17 2010-08-31 General Electric Company Protection system for wind turbine
JP2010275926A (ja) 2009-05-28 2010-12-09 Zephyr Corp 風力発電制御装置および風力発電制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009502104A (ja) * 2005-07-15 2009-01-22 サウスウェスト ウィンドパワー インコーポレーテッド 風力タービンおよび製造方法
JP2008005612A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Nasu Denki Tekko Co Ltd 風力発電機の回転子のブレーキ制御方法及び風力発電機
JP2009129111A (ja) 2007-11-21 2009-06-11 Toshiba Corp 無線通信機器、認証方法、及び無線接続制御方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2479884A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013040720A1 (de) 2011-09-21 2013-03-28 Cyoris Ag Anordnung zur umwandlung von mechanischer energie in elektrische energie

Also Published As

Publication number Publication date
EP2479884A4 (en) 2013-10-16
ES2646336T3 (es) 2017-12-13
CN102484444B (zh) 2014-11-26
US20130009397A1 (en) 2013-01-10
CN102484444A (zh) 2012-05-30
US9065370B2 (en) 2015-06-23
AU2010296489A1 (en) 2012-04-19
JP2011066983A (ja) 2011-03-31
EP2479884B1 (en) 2017-10-18
EP2479884A1 (en) 2012-07-25
JP5469969B2 (ja) 2014-04-16
DK2479884T3 (en) 2018-01-22
AU2010296489B2 (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5469969B2 (ja) 風力発電装置
CN102318182B (zh) 发电装置及其控制方法
JP5672301B2 (ja) 風力発電システム及び風力発電システムの制御方法
CN102142687A (zh) 风力涡轮机中的功率消耗单元的操作方法
TW201350675A (zh) 風力發電系統
CN115853711A (zh) 对电容器组预充电
JP2007195315A (ja) 風力発電システムの運転制御方法及びその装置
JP5921356B2 (ja) 水力発電システム
JP4236969B2 (ja) 風力発電装置における風車の起動アシスト制御装置
JP2003299396A (ja) 風力発電装置
JP4354780B2 (ja) 風力発電装置
JP6286901B2 (ja) 発電システム
JP6453107B2 (ja) 発電システム
JP4920315B2 (ja) 風力発電制御システム及びインバータ装置
JP6048595B2 (ja) 発電装置の自立運転方法
JP2004304889A (ja) 風力発電装置および風力発電装置の制動制御方法
JP5927247B2 (ja) 水力発電システム
JP2008157171A (ja) 風速計測機能付風力発電装置
JP7098590B2 (ja) 電力変換装置およびそれを用いた可変速揚水システム
JP6466100B2 (ja) 風力発電制御装置および風力発電制御方法
RU2304836C1 (ru) Устройство бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергетической системы, работающей на нестабильных источниках энергии
JP2008005663A (ja) 風力発電装置
Macready et al. Low cost wind turbine controller
WO2013027699A1 (ja) 風力発電装置
KR20130022921A (ko) 저전압시 제어 기능을 갖는 풍력 발전기

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080040464.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10817169

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010817169

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010817169

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010296489

Country of ref document: AU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010296489

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20100914

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13395520

Country of ref document: US