JP2000009021A - 風力発電システム - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 風力発電装置の発電電力が急激に変化した場
合でも、商用系統への逆潮流電力または商用系統から負
荷への給電電力の変化を小さくすることができ、これに
より商用系統の電圧および周波数の変動を防止できる信
頼性にすぐれた風力発電システムを提供する。 【解決手段】 風力発電装置１の発電電力の急激な増加
に際して抵抗器１２を投入し、発電電力の増加分を抑制
する。風力発電装置１の発電電力の急激な減少に際して
は蓄電池１４を放電させ、発電電力の減少分を補償す
る。
合でも、商用系統への逆潮流電力または商用系統から負
荷への給電電力の変化を小さくすることができ、これに
より商用系統の電圧および周波数の変動を防止できる信
頼性にすぐれた風力発電システムを提供する。 【解決手段】 風力発電装置１の発電電力の急激な増加
に際して抵抗器１２を投入し、発電電力の増加分を抑制
する。風力発電装置１の発電電力の急激な減少に際して
は蓄電池１４を放電させ、発電電力の減少分を補償す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、風力発電装置の
発電電力を電力供給ラインにより負荷へ供給するととも
に、電力供給ラインに連系保護装置を介して商用系統を
接続してなる風力発電システムに関する。
発電電力を電力供給ラインにより負荷へ供給するととも
に、電力供給ラインに連系保護装置を介して商用系統を
接続してなる風力発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の風力発電システムの構成を図３に
示す。風力発電装置１は、風を受けて回転する羽根１
ａ、およびこの羽根１ａの回転により駆動されて交流電
力を発生する発電機１ｂを備える。この風力発電装置１
の発電電力が電力供給ライン２により負荷３に供給され
る。
示す。風力発電装置１は、風を受けて回転する羽根１
ａ、およびこの羽根１ａの回転により駆動されて交流電
力を発生する発電機１ｂを備える。この風力発電装置１
の発電電力が電力供給ライン２により負荷３に供給され
る。
【０００３】また、電力供給ライン２に、連系保護装置
４を介して商用系統５が接続される。連系保護装置４
は、商用系統５が停電した場合に保護接点を開いて商用
系統５と電力供給ライン２との導通を遮断する手段を有
する。商用系統５の停電時に風力発電装置１が接続され
ていると、作業者が感電するおそれがあり、これを防止
するために連系保護装置４を設置している。
４を介して商用系統５が接続される。連系保護装置４
は、商用系統５が停電した場合に保護接点を開いて商用
系統５と電力供給ライン２との導通を遮断する手段を有
する。商用系統５の停電時に風力発電装置１が接続され
ていると、作業者が感電するおそれがあり、これを防止
するために連系保護装置４を設置している。
【０００４】この風力発電システムにおいて、電力供給
ライン２の伝送電力が負荷３の消費電力より大きくなる
と、その余剰電力（負荷３で消費されない電力）が連系
保護装置４を通して商用系統５へ逆潮流する。
ライン２の伝送電力が負荷３の消費電力より大きくなる
と、その余剰電力（負荷３で消費されない電力）が連系
保護装置４を通して商用系統５へ逆潮流する。
【０００５】電力供給ライン２の伝送電力が負荷３の消
費電力より小さくなると、その不足分の電力が商用系統
５から連系保護装置４を通して電力供給ライン２へ給電
される。
費電力より小さくなると、その不足分の電力が商用系統
５から連系保護装置４を通して電力供給ライン２へ給電
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の風力発電システ
ムでは、商用系統５の容量が小さくて、風力発電装置１
の容量が大きい場合、風力発電装置１の発電電力が急激
に変化すると、商用系統５への逆潮流電力または商用系
統５から負荷３への給電電力が急変する。この場合、商
用系統５内の発電電力量と消費電力量とのバランスが崩
れ、商用系統５の電圧および周波数に変動が生じてしま
う。
ムでは、商用系統５の容量が小さくて、風力発電装置１
の容量が大きい場合、風力発電装置１の発電電力が急激
に変化すると、商用系統５への逆潮流電力または商用系
統５から負荷３への給電電力が急変する。この場合、商
用系統５内の発電電力量と消費電力量とのバランスが崩
れ、商用系統５の電圧および周波数に変動が生じてしま
う。
【０００７】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、風力発電装置の発電電力が急
激に変化した場合でも、商用系統への逆潮流電力または
商用系統から負荷への給電電力の変化を小さくすること
ができ、これにより商用系統の電圧および周波数の変動
を防止できる信頼性にすぐれた風力発電システムを提供
することにある。
その目的とするところは、風力発電装置の発電電力が急
激に変化した場合でも、商用系統への逆潮流電力または
商用系統から負荷への給電電力の変化を小さくすること
ができ、これにより商用系統の電圧および周波数の変動
を防止できる信頼性にすぐれた風力発電システムを提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の風
力発電システムは、風力発電装置の発電電力を電力供給
ラインにより負荷へ供給するとともに、電力供給ライン
に商用系統を接続してなる風力発電システムにおいて、
上記電力供給ラインの伝送電力を低減するための電力低
減手段と、上記電力供給ラインの伝送電力による充電お
よび電力供給ラインへの放電が可能な蓄電池と、上記風
力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、この検出
手段の検出結果に応じて上記電力低減手段の投入・遮断
および上記蓄電池の充電・放電を制御する制御手段と、
を備えている。
力発電システムは、風力発電装置の発電電力を電力供給
ラインにより負荷へ供給するとともに、電力供給ライン
に商用系統を接続してなる風力発電システムにおいて、
上記電力供給ラインの伝送電力を低減するための電力低
減手段と、上記電力供給ラインの伝送電力による充電お
よび電力供給ラインへの放電が可能な蓄電池と、上記風
力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、この検出
手段の検出結果に応じて上記電力低減手段の投入・遮断
および上記蓄電池の充電・放電を制御する制御手段と、
を備えている。
【０００９】請求項２に係る発明の風力発電システム
は、請求項１に係る発明において、検出手段が、発電電
力の急増および急減を検出する。また、制御手段が、検
出手段が発電電力の急増を検出した場合に電力低減手段
を投入しそれ以外は電力低減手段を遮断する手段と、検
出手段が発電電力の急減を検出した場合に蓄電池を放電
させそれ以外は蓄電池を充電する手段とを有する。
は、請求項１に係る発明において、検出手段が、発電電
力の急増および急減を検出する。また、制御手段が、検
出手段が発電電力の急増を検出した場合に電力低減手段
を投入しそれ以外は電力低減手段を遮断する手段と、検
出手段が発電電力の急減を検出した場合に蓄電池を放電
させそれ以外は蓄電池を充電する手段とを有する。
【００１０】請求項３に係る発明の風力発電システム
は、風力発電装置の発電電力を電力供給ラインにより負
荷へ供給するとともに、電力供給ラインに連系保護装置
を介して商用系統を接続してなる風力発電システムにお
いて、上記電力供給ラインに接続された電力低減手段
と、この電力低減手段と上記電力供給ラインとの接続間
に設けられたスイッチと、上記電力供給ラインに接続さ
れた蓄電池と、この蓄電池と上記電力供給ラインとの接
続間に設けられ、電力供給ラインの伝送電力を直流電力
に変換して蓄電池に供給する充電モード、および蓄電池
の放電電力を交流電力に変換して電力供給ラインに供給
する放電モードを有する電力変換手段と、上記風力発電
装置の発電電力を検出する検出手段と、この検出手段の
検出結果に応じて、上記スイッチを開閉制御するととも
に、上記電力変換手段の充電モードと放電モードを切換
制御する制御手段と、を備える。
は、風力発電装置の発電電力を電力供給ラインにより負
荷へ供給するとともに、電力供給ラインに連系保護装置
を介して商用系統を接続してなる風力発電システムにお
いて、上記電力供給ラインに接続された電力低減手段
と、この電力低減手段と上記電力供給ラインとの接続間
に設けられたスイッチと、上記電力供給ラインに接続さ
れた蓄電池と、この蓄電池と上記電力供給ラインとの接
続間に設けられ、電力供給ラインの伝送電力を直流電力
に変換して蓄電池に供給する充電モード、および蓄電池
の放電電力を交流電力に変換して電力供給ラインに供給
する放電モードを有する電力変換手段と、上記風力発電
装置の発電電力を検出する検出手段と、この検出手段の
検出結果に応じて、上記スイッチを開閉制御するととも
に、上記電力変換手段の充電モードと放電モードを切換
制御する制御手段と、を備える。
【００１１】請求項４に係る発明の風力発電システム
は、請求項３に係る発明において、連系保護装置が、商
用系統が停電した場合に商用系統と電力供給ラインとの
導通を遮断する手段を有する。さらに、検出手段が、発
電電力の急増および急減を検出する。また、制御手段
が、検出手段が発電電力の急増を検出した場合にスイッ
チを閉じそれ以外はスイッチを開く手段と、検出手段が
発電電力の急減を検出した場合に電力変換手段を放電モ
ードに設定しそれ以外は電力変換手段を充電モードに設
定する手段とを有する。
は、請求項３に係る発明において、連系保護装置が、商
用系統が停電した場合に商用系統と電力供給ラインとの
導通を遮断する手段を有する。さらに、検出手段が、発
電電力の急増および急減を検出する。また、制御手段
が、検出手段が発電電力の急増を検出した場合にスイッ
チを閉じそれ以外はスイッチを開く手段と、検出手段が
発電電力の急減を検出した場合に電力変換手段を放電モ
ードに設定しそれ以外は電力変換手段を充電モードに設
定する手段とを有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。なお、図面において図３と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図１に示すように、電力供給ライン２に発電電力検
出装置１０が接続される。この発電電力検出装置１０
は、風力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、こ
の検出手段の検出結果に応じて後述のスイッチ１１を開
閉制御するとともに後述の双方向電力変換装置１３の充
電モードと放電モードを切換制御する制御手段とを備え
る。
て図面を参照して説明する。なお、図面において図３と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図１に示すように、電力供給ライン２に発電電力検
出装置１０が接続される。この発電電力検出装置１０
は、風力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、こ
の検出手段の検出結果に応じて後述のスイッチ１１を開
閉制御するとともに後述の双方向電力変換装置１３の充
電モードと放電モードを切換制御する制御手段とを備え
る。
【００１３】なお、発電電力検出装置１０の検出手段
は、具体的には、発電電力の急激な増加（一定時間にお
ける発電電力の所定量以上の増加）を検出し、かつ発電
電力の急激な減少（一定時間における発電電力の所定量
以上の減少）を検出する。
は、具体的には、発電電力の急激な増加（一定時間にお
ける発電電力の所定量以上の増加）を検出し、かつ発電
電力の急激な減少（一定時間における発電電力の所定量
以上の減少）を検出する。
【００１４】また、発電電力検出装置１０の制御手段
は、具体的には、検出手段が発電電力の急激な増加を検
出した場合にスイッチ１１を閉じてそれ以外はスイッチ
１１を開く手段と、検出手段が発電電力の急激な減少を
検出した場合に双方向電力変換装置１３を放電モードに
設定してそれ以外は双方向電力変換装置１３を充電モー
ドに設定する手段とを有する。
は、具体的には、検出手段が発電電力の急激な増加を検
出した場合にスイッチ１１を閉じてそれ以外はスイッチ
１１を開く手段と、検出手段が発電電力の急激な減少を
検出した場合に双方向電力変換装置１３を放電モードに
設定してそれ以外は双方向電力変換装置１３を充電モー
ドに設定する手段とを有する。
【００１５】一方、電力供給ライン２に、スイッチ１１
を介して電力低減手段たとえば抵抗器１２が接続され
る。スイッチ１１は、発電電力検出装置１０の指令に応
じて開閉する。抵抗器１２は、電力供給ライン２の伝送
電力を低減するためのものである。
を介して電力低減手段たとえば抵抗器１２が接続され
る。スイッチ１１は、発電電力検出装置１０の指令に応
じて開閉する。抵抗器１２は、電力供給ライン２の伝送
電力を低減するためのものである。
【００１６】電力供給ライン２に、双方向電力変換装置
（電力変換手段）１３を介して蓄電池１４が接続され
る。双方向電力変換装置１３は、電力供給ライン２の伝
送電力（交流電力）を直流電力に変換して蓄電池１４に
供給する充電モード、および蓄電池１４の放電電力（直
流電力）を交流電力に変換して電力供給ライン２に供給
する放電モードを有する。
（電力変換手段）１３を介して蓄電池１４が接続され
る。双方向電力変換装置１３は、電力供給ライン２の伝
送電力（交流電力）を直流電力に変換して蓄電池１４に
供給する充電モード、および蓄電池１４の放電電力（直
流電力）を交流電力に変換して電力供給ライン２に供給
する放電モードを有する。
【００１７】つぎに、上記の構成の作用を図２を参照し
ながら説明する。風が吹くと、風力発電装置１で交流電
力が発生し、それが電力供給ライン２により負荷３に供
給される。
ながら説明する。風が吹くと、風力発電装置１で交流電
力が発生し、それが電力供給ライン２により負荷３に供
給される。
【００１８】電力供給ライン２の伝送電力が負荷３の消
費電力より大きくなると、その余剰電力（負荷３で消費
されない電力）が連系保護装置４を通して商用系統５へ
逆潮流する。
費電力より大きくなると、その余剰電力（負荷３で消費
されない電力）が連系保護装置４を通して商用系統５へ
逆潮流する。
【００１９】電力供給ライン２の伝送電力が負荷３の消
費電力より小さくなると、その不足分の電力が商用系統
５から連系保護装置４を通して電力供給ライン２へ給電
される。
費電力より小さくなると、その不足分の電力が商用系統
５から連系保護装置４を通して電力供給ライン２へ給電
される。
【００２０】双方向電力変換装置１３は充電モードに設
定されており、電力供給ライン２の伝送電力の一部が直
流電力に変換されて蓄電池４に充電される。ところで、
風速が急に強くなると、風力発電装置１の発電電力が急
激に増加する。この急増は発電電力検出装置１０で検出
され、その発電電力検出装置１０の指令によってスイッ
チ１１が閉じる。
定されており、電力供給ライン２の伝送電力の一部が直
流電力に変換されて蓄電池４に充電される。ところで、
風速が急に強くなると、風力発電装置１の発電電力が急
激に増加する。この急増は発電電力検出装置１０で検出
され、その発電電力検出装置１０の指令によってスイッ
チ１１が閉じる。
【００２１】スイッチ１１が閉じると、電力供給ライン
２に抵抗器１２が投入され、伝送電力の一部が抵抗器１
２によって消費される。この消費により、発電電力の増
加分が抑制される。
２に抵抗器１２が投入され、伝送電力の一部が抵抗器１
２によって消費される。この消費により、発電電力の増
加分が抑制される。
【００２２】発電電力の急増が終わると、発電電力検出
装置１０の指令によりスイッチ１１が開き、抵抗器１２
が遮断される。また、風速が急に弱くなると、風力発電
装置１の発電電力が急激に減少する。この急減は発電電
力検出装置１０で検出され、その発電電力検出装置１０
の指令によって双方向電力変換装置１３が放電モードに
切換わる。
装置１０の指令によりスイッチ１１が開き、抵抗器１２
が遮断される。また、風速が急に弱くなると、風力発電
装置１の発電電力が急激に減少する。この急減は発電電
力検出装置１０で検出され、その発電電力検出装置１０
の指令によって双方向電力変換装置１３が放電モードに
切換わる。
【００２３】放電モードが設定されると、蓄電池１４の
充電電圧が放電され、それが交流電力に変換されて電力
供給ライン２に供給される。この供給により、発電電力
の減少分が補償される。
充電電圧が放電され、それが交流電力に変換されて電力
供給ライン２に供給される。この供給により、発電電力
の減少分が補償される。
【００２４】発電電力の急減が終わると、発電電力検出
装置１０の指令により双方向電力変換装置１３が充電モ
ードに復帰する。このように、風力発電装置１の発電電
力の急増に際してはその増加分を抑制し、発電電力の急
減に際してはその減少分を補償することにより、商用系
統５への逆潮流電力や商用系統５から負荷３への給電電
力の変化を小さくすることができる。ひいては、商用系
統５の電圧および周波数が変動する不具合を回避するこ
とができる。なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能
である。
装置１０の指令により双方向電力変換装置１３が充電モ
ードに復帰する。このように、風力発電装置１の発電電
力の急増に際してはその増加分を抑制し、発電電力の急
減に際してはその減少分を補償することにより、商用系
統５への逆潮流電力や商用系統５から負荷３への給電電
力の変化を小さくすることができる。ひいては、商用系
統５の電圧および周波数が変動する不具合を回避するこ
とができる。なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能
である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、風
力発電装置の発電電力の急激な変化に対してその抑制お
よび補償を行う構成としたので、風力発電装置の発電電
力が急激に変化した場合でも、商用系統への逆潮流電力
または商用系統から負荷への給電電力の変化を小さくす
ることができ、これにより商用系統の電圧および周波数
の変動を防止できる信頼性にすぐれた風力発電システム
を提供できる。
力発電装置の発電電力の急激な変化に対してその抑制お
よび補償を行う構成としたので、風力発電装置の発電電
力が急激に変化した場合でも、商用系統への逆潮流電力
または商用系統から負荷への給電電力の変化を小さくす
ることができ、これにより商用系統の電圧および周波数
の変動を防止できる信頼性にすぐれた風力発電システム
を提供できる。
【図１】一実施例の構成を示す図。
【図２】同実施例における発電電力の変化の例を示す
図。
図。
【図３】従来装置の構成を示す図。
１…風力発電装置 ２…電力供給ライン ３…負荷 ４…連系保護装置 ５…商用系統 １０…発電電力検出装置 １１…スイッチ １２…抵抗器（電力低減手段） １３…双方向電力変換装置（電力変換手段） １４…蓄電池
フロントページの続き (72)発明者 田中 利和 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 (72)発明者 川越 祐司 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 (72)発明者 山中 敬史 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 Ｆターム(参考） 3H078 AA02 BB06 CC32 CC52 CC56 CC72 5G003 AA07 BA01 DA07 5G066 HA10 HB02 JA05 JB03 KA06
Claims (4)
- 【請求項１】 風力発電装置の発電電力を電力供給ライ
ンにより負荷へ供給するとともに、電力供給ラインに商
用系統を接続してなる風力発電システムにおいて、 前記電力供給ラインの伝送電力を低減するための電力低
減手段と、 前記電力供給ラインの伝送電力による充電および前記電
力供給ラインへの放電が可能な蓄電池と、 前記風力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果に応じて前記電力低減手段の投
入・遮断および前記蓄電池の充電・放電を制御する制御
手段と、 を具備したことを特徴とする風力発電システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の風力発電システムにおい
て、 前記検出手段は、発電電力の急増および急減を検出す
る、 前記制御手段は、検出手段が発電電力の急増を検出した
場合に電力低減手段を投入しそれ以外は電力低減手段を
遮断する手段と、検出手段が発電電力の急減を検出した
場合に蓄電池を放電させそれ以外は蓄電池を充電する手
段とを有する、 ことを特徴とする風力発電システム。 - 【請求項３】 風力発電装置の発電電力を電力供給ライ
ンにより負荷へ供給するとともに、電力供給ラインに連
系保護装置を介して商用系統を接続してなる風力発電シ
ステムにおいて、 前記電力供給ラインに接続された電力低減手段と、 この電力低減手段と前記電力供給ラインとの接続間に設
けられたスイッチと、 前記電力供給ラインに接続された蓄電池と、 この蓄電池と前記電力供給ラインとの接続間に設けら
れ、電力供給ラインの伝送電力を直流電力に変換して蓄
電池に供給する充電モード、および蓄電池の放電電力を
交流電力に変換して電力供給ラインに供給する放電モー
ドを有する電力変換手段と、 前記風力発電装置の発電電力を検出する検出手段と、 この検出手段の検出結果に応じて、前記スイッチを開閉
制御するとともに、前記電力変換手段の充電モードと放
電モードを切換制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする風力発電システム。 - 【請求項４】 請求項３記載の風力発電システムにおい
て、 前記連系保護装置は、商用系統が停電した場合に商用系
統と電力供給ラインとの導通を遮断する手段を有する、 前記検出手段は、発電電力の急増および急減を検出す
る、 前記制御手段は、検出手段が発電電力の急増を検出した
場合にスイッチを閉じてそれ以外はスイッチを開く手段
と、検出手段が発電電力の急減を検出した場合に電力変
換手段を放電モードに設定してそれ以外は電力変換手段
を充電モードに設定する手段とを有する、 ことを特徴とする風力発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10174857A JP2000009021A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 風力発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10174857A JP2000009021A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 風力発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009021A true JP2000009021A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=15985877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10174857A Pending JP2000009021A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 風力発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000009021A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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