JP2000073931A - 風力発電設備 - Google Patents
風力発電設備Info
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- JP2000073931A JP2000073931A JP10243204A JP24320498A JP2000073931A JP 2000073931 A JP2000073931 A JP 2000073931A JP 10243204 A JP10243204 A JP 10243204A JP 24320498 A JP24320498 A JP 24320498A JP 2000073931 A JP2000073931 A JP 2000073931A
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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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一日のゆるやかな負荷変動に追従可能な内燃力
発電設備と並列運転する風力発電機を有し、風力発電電
力により内燃力発電電力を節約する風力発電設備におい
て、十数分以下の短い周期で風速が変動することによる
風力発電電力変動を補償することができるようにする。 【解決手段】風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍
の瞬時容量とを有するNaS電池と、および該NaS電
池を使用して充放電する充放電装置とを含んで構成す
る。
発電設備と並列運転する風力発電機を有し、風力発電電
力により内燃力発電電力を節約する風力発電設備におい
て、十数分以下の短い周期で風速が変動することによる
風力発電電力変動を補償することができるようにする。 【解決手段】風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍
の瞬時容量とを有するNaS電池と、および該NaS電
池を使用して充放電する充放電装置とを含んで構成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電設備に関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】特開平9−189285号公報には、
風車の回転出力を電力に変換して得た発電電力を送配電
線に送出している風力発電設備において風車がブレーキ
の作動などにより急停止したときに予め蓄電池に蓄電し
ておいた電力を商用周波数の交流電力に変換して放出し
一定時間内にその放出を漸減させることにより該送配電
線への送出電力が急減することをを防止する機能を有す
る出力急減防止装置を具備することを特徴とする風力発
電設備が記載されている。
風車の回転出力を電力に変換して得た発電電力を送配電
線に送出している風力発電設備において風車がブレーキ
の作動などにより急停止したときに予め蓄電池に蓄電し
ておいた電力を商用周波数の交流電力に変換して放出し
一定時間内にその放出を漸減させることにより該送配電
線への送出電力が急減することをを防止する機能を有す
る出力急減防止装置を具備することを特徴とする風力発
電設備が記載されている。
【0003】また、特開平9−324740号公報には
風力により翼が回転させられ、この回転を増速させる
増速機を介して発電機に伝達することにより得られる交
流電力を、電力系統又は電力負荷装置へ供給とすると共
に、前記電力系統又は電力負荷装置にヂーゼル発電機に
よって得られる交流電力を供給する風力発電装置におい
て、前記発電機の交流出力を交流一直流変換器を介して
二次電池へ一旦送る系統と、前記二次電池の直流出力を
直流―交流変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装
置へ供給するバイパス系を設け、前記発電機の交流出力
と、前記ヂーゼル発電機の交流出力と、前記直流―交流
変換器の交流出力をそれぞれ検出する出力検出器を設
け、この各出力検出器をそれぞれ入力すると共に、前記
二次電池の直流出力を入力し、前記発電機および前記ヂ
ーゼル発電機の合計交流出力が延期電力系統又は電力負
荷装置の需要を上回ったことを検出する負荷分担装置を
設け、前記負荷分担装置により前記合計交流出力が前記
電力系統又は電力負荷装置の需要を上回ったことを検出
したとき前記交流―直流変換器を介して前記発電機の出
力を前記2次電池へ蓄えておき、かつ前記合計交流出力
が低下したとき前記二次電池の直流出力を前記直流―交
流変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装置に供給
し、前記ヂーゼル発電機からの交流出力を少なくするよ
うにしたことを特徴とする風力発電装置が記載されてい
る。
風力により翼が回転させられ、この回転を増速させる
増速機を介して発電機に伝達することにより得られる交
流電力を、電力系統又は電力負荷装置へ供給とすると共
に、前記電力系統又は電力負荷装置にヂーゼル発電機に
よって得られる交流電力を供給する風力発電装置におい
て、前記発電機の交流出力を交流一直流変換器を介して
二次電池へ一旦送る系統と、前記二次電池の直流出力を
直流―交流変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装
置へ供給するバイパス系を設け、前記発電機の交流出力
と、前記ヂーゼル発電機の交流出力と、前記直流―交流
変換器の交流出力をそれぞれ検出する出力検出器を設
け、この各出力検出器をそれぞれ入力すると共に、前記
二次電池の直流出力を入力し、前記発電機および前記ヂ
ーゼル発電機の合計交流出力が延期電力系統又は電力負
荷装置の需要を上回ったことを検出する負荷分担装置を
設け、前記負荷分担装置により前記合計交流出力が前記
電力系統又は電力負荷装置の需要を上回ったことを検出
したとき前記交流―直流変換器を介して前記発電機の出
力を前記2次電池へ蓄えておき、かつ前記合計交流出力
が低下したとき前記二次電池の直流出力を前記直流―交
流変換器を介して前記電力系統又は電力負荷装置に供給
し、前記ヂーゼル発電機からの交流出力を少なくするよ
うにしたことを特徴とする風力発電装置が記載されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】風力発電はクリーンエ
ネルギーである反面、風速の変動により発電電力が不規
則に変化する。離島など小規模系統では需給バランス上
問題となり、たとえ大電力系統と連系しても少なからず
負荷変動と同じ擾乱となるとともに、特に配電系統の末
端では、大きな変圧変動を発生させる要因ともなる。
ネルギーである反面、風速の変動により発電電力が不規
則に変化する。離島など小規模系統では需給バランス上
問題となり、たとえ大電力系統と連系しても少なからず
負荷変動と同じ擾乱となるとともに、特に配電系統の末
端では、大きな変圧変動を発生させる要因ともなる。
【0005】本発明は、一日のゆるやかな負荷変動に追
従可能な内燃力発電設備と並列運転する風力発電機を有
し、風力発電電力により内燃力発電電力を節約する風力
発電設備において、十数分以下の短い周期で風速が変動
することによる風力発電電力変動を補償することができ
るようにすることを目的とする。
従可能な内燃力発電設備と並列運転する風力発電機を有
し、風力発電電力により内燃力発電電力を節約する風力
発電設備において、十数分以下の短い周期で風速が変動
することによる風力発電電力変動を補償することができ
るようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はNaS電池を並
設し、NaS電池の長寿命、多頻度充放電可能という特
長を生かし、十数分以下の短い周期で風速が変動するこ
とによる風力発電電力変動を補償するに適切なNaS電
池容量としたことに特徴がある。
設し、NaS電池の長寿命、多頻度充放電可能という特
長を生かし、十数分以下の短い周期で風速が変動するこ
とによる風力発電電力変動を補償するに適切なNaS電
池容量としたことに特徴がある。
【0007】本発明は、具体的には次に揚げる装置を提
供する。
供する。
【0008】本発明は、電力系統に接続される風力発電
機と負荷変動に追従可能な内燃力発電機とを備えた風力
発電設備において、風力発電電力変動の標準偏差値の1
〜2倍の瞬時容量とし、望ましくは補償すべき周期の1
〜2倍の充放電時間容量を有するNaS電池と、および
該NaS電池を使用して充放電する充放電装置とを含ん
で構成される風力発電設備を提供する。
機と負荷変動に追従可能な内燃力発電機とを備えた風力
発電設備において、風力発電電力変動の標準偏差値の1
〜2倍の瞬時容量とし、望ましくは補償すべき周期の1
〜2倍の充放電時間容量を有するNaS電池と、および
該NaS電池を使用して充放電する充放電装置とを含ん
で構成される風力発電設備を提供する。
【0009】本発明は、更に前記充放電装置は、可逆変
換装置である風力発電設備を提供する。
換装置である風力発電設備を提供する。
【0010】本発明は、更に前記充放電装置と電力系統
との間にインバータが配設される風力発電設備を提供す
る。
との間にインバータが配設される風力発電設備を提供す
る。
【0011】本発明は更に前記NaS電池の容量を90
から236kwとした風力変電設備を提供する。
から236kwとした風力変電設備を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる1実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【0013】図1は、本発明の実施例を示すブロック図
である。図において、電力系統1には同期発電機形風力
発電機2が整流3、DC/AC変換器(DC→ACイン
バータ)4を介して接続され、発電された電力が電力系
統1に供給される。電力系統1には、更にディーゼル機
関13に直結されたディーゼル発電機14が接続され、
同様に発電された電力が電力系統1に供給される。
である。図において、電力系統1には同期発電機形風力
発電機2が整流3、DC/AC変換器(DC→ACイン
バータ)4を介して接続され、発電された電力が電力系
統1に供給される。電力系統1には、更にディーゼル機
関13に直結されたディーゼル発電機14が接続され、
同様に発電された電力が電力系統1に供給される。
【0014】これらの電力供給系統15に並列してNa
S電池6が充放電装置5を介して設けられて電力系統1
に接続される。電力系統1に送り出す電力を一定とする
ように充放電装置は、NaS電池6への充電電力および
NaS電池6からの放電電力の制御がなされる。このた
め、NaS電池6は、補償したい最大の周期の逆数で示
される周波数分の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜
2倍の瞬時容量と、望ましくは補償したい最大の周期の
1〜2倍の充放電時間容量を有するものとする。
S電池6が充放電装置5を介して設けられて電力系統1
に接続される。電力系統1に送り出す電力を一定とする
ように充放電装置は、NaS電池6への充電電力および
NaS電池6からの放電電力の制御がなされる。このた
め、NaS電池6は、補償したい最大の周期の逆数で示
される周波数分の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜
2倍の瞬時容量と、望ましくは補償したい最大の周期の
1〜2倍の充放電時間容量を有するものとする。
【0015】このようなNaS電池を使用することによ
り、充放電装置5で充放電制御を行うことにより、ディ
ーゼル発電機などの内燃力設備の多頻度の制御負担を軽
減することができる。
り、充放電装置5で充放電制御を行うことにより、ディ
ーゼル発電機などの内燃力設備の多頻度の制御負担を軽
減することができる。
【0016】図2は、ある観測地点おける年間風速出現
率を示す。年平均風速は4.9m/sであった。
率を示す。年平均風速は4.9m/sであった。
【0017】図3は、図2に示す場合の標準偏差値の1
例を出現率および発電機出力(kw)との関係で示す。こ
の例の場合、平均値は4.9m/sであり、標準偏差値は
2.56となりその2倍は5.12となる。標準偏差値
2.56点における発電機出力は135kwとなり、標
準偏差地の2倍である5.12点における発電機出力は
281kwとなる。平均値における発電機出力は45k
wであるので281−45=236kwかつ135−4
5=90kwの瞬時容量を有するNaS電池を採用する
ことになる。
例を出現率および発電機出力(kw)との関係で示す。こ
の例の場合、平均値は4.9m/sであり、標準偏差値は
2.56となりその2倍は5.12となる。標準偏差値
2.56点における発電機出力は135kwとなり、標
準偏差地の2倍である5.12点における発電機出力は
281kwとなる。平均値における発電機出力は45k
wであるので281−45=236kwかつ135−4
5=90kwの瞬時容量を有するNaS電池を採用する
ことになる。
【0018】補償したい最大の周期の逆数で示される周
波数分の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍の瞬
時容量と補償したい最大の周期の1〜2倍の充放電時間
容量を有するNaS電池と組合わせ充放電制御を行うこ
とが望ましい。
波数分の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍の瞬
時容量と補償したい最大の周期の1〜2倍の充放電時間
容量を有するNaS電池と組合わせ充放電制御を行うこ
とが望ましい。
【0019】図1において、供給系統15には変流器8
が、そして電力系統1には計器用変圧器9が設けられ、
それらの計測値に基づいて電力検出器10によって電力
が検出され、一電力一定制御装置11によって電力が一
定になるように充放電ん装置の充放電がなされる。この
例の場合、同期発電機形風力発電機2を採用しており、
システム構成を簡潔にすることができるが、本発明はこ
れに限定されない。
が、そして電力系統1には計器用変圧器9が設けられ、
それらの計測値に基づいて電力検出器10によって電力
が検出され、一電力一定制御装置11によって電力が一
定になるように充放電ん装置の充放電がなされる。この
例の場合、同期発電機形風力発電機2を採用しており、
システム構成を簡潔にすることができるが、本発明はこ
れに限定されない。
【0020】図4は、風速、出力が時間の経過と共に変
化する状況を示す風力発電機出力図である。
化する状況を示す風力発電機出力図である。
【0021】図5は、風力発電機出力図の他の例であ
る。
る。
【0022】図6は、風力発電設備の0〜5時間半にお
ける実測した風速(m/s)を示し、図7はその5時間半〜
11時間における風速(m/s)を示す。
ける実測した風速(m/s)を示し、図7はその5時間半〜
11時間における風速(m/s)を示す。
【0023】図8は、本発明の他の実施例に関するブロ
ック図である。第1の実施例と基本的には同じであり、
同じ構成には同一の番号が付してある。この例の場合に
は、誘導発電機形風力発電機12を採用しており、充放
電装置5は、可逆変換装置(DC→ACインバータ,D
C←ACコンバータ)7によって構成される。
ック図である。第1の実施例と基本的には同じであり、
同じ構成には同一の番号が付してある。この例の場合に
は、誘導発電機形風力発電機12を採用しており、充放
電装置5は、可逆変換装置(DC→ACインバータ,D
C←ACコンバータ)7によって構成される。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、一日のゆるやかな負荷
変動に追従可能な内燃力発電設備と並列運転する風力発
電設備を有し、風力発電電力により内燃力発電電力を節
約する風力発電設備において、十数分以下の短い周期で
風速が変動することによる風力発電電力変動を補償する
ため、補償したい最大の周期の逆数で示される周波数分
の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍の瞬時容量
を有するNaS電池を使用して充放電制御を行うことに
より、内燃力発電設備の多頻度の制御負担を軽減するこ
とを特徴とした風力発電設備を提供することができる。
変動に追従可能な内燃力発電設備と並列運転する風力発
電設備を有し、風力発電電力により内燃力発電電力を節
約する風力発電設備において、十数分以下の短い周期で
風速が変動することによる風力発電電力変動を補償する
ため、補償したい最大の周期の逆数で示される周波数分
の風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍の瞬時容量
を有するNaS電池を使用して充放電制御を行うことに
より、内燃力発電設備の多頻度の制御負担を軽減するこ
とを特徴とした風力発電設備を提供することができる。
【0025】また、補償したい最大の周期の1〜2倍の
充放電時間容量のNaSとすることによって多頻度の制
御負担を更に軽減することができる。
充放電時間容量のNaSとすることによって多頻度の制
御負担を更に軽減することができる。
【図1】本発明の実施例のブロック図。
【図2】年間風速出現率を示す統計図。
【図3】標準偏差値によりNaS電池容量を求める説明
図。
図。
【図4】風力発電機出力図。
【図5】他の風力発電機出力図。
【図6】実測された風力観察図(1)。
【図7】実測された風力観察図(2)。
【図8】本発明の他の実施例のブロック図。
1…電力系統,2…同期発電器形風力発電機,3…整流
器,4…DC/AC変換器,5…充放電制御装置,6…Na
S電池,7…可逆変換装置,8…変流器,9…計器用変
圧器,10…電力検出器,11…電力一定制御装置,1
2…誘導発電器形風力発電機,13…ディーゼル機関,
14…ディーゼル発電機。
器,4…DC/AC変換器,5…充放電制御装置,6…Na
S電池,7…可逆変換装置,8…変流器,9…計器用変
圧器,10…電力検出器,11…電力一定制御装置,1
2…誘導発電器形風力発電機,13…ディーゼル機関,
14…ディーゼル発電機。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 9/00 H02P 9/00 F (72)発明者 前川 聡 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 Fターム(参考) 3H078 AA34 BB06 CC32 CC57 CC72 5G003 AA07 BA01 DA07 DA15 DA18 GB03 GB06 5G066 HA15 HB02 HB09 JA01 JB03 5H590 AA02 AA21 BB09 CA07 CA14 CA29 CC01 CC08 CD01 CD03 CE01 CE05 EA14 EB04 EB21 FA08 GA06 HA06 HB02 HB03
Claims (5)
- 【請求項1】電力系統に接続される風力発電機と負荷変
動に追従可能な内燃力発電機とを備えた風力発電設備に
おいて、風力発電電力変動の標準偏差値の1〜2倍の瞬
時容量を有するNaS電池と、および、 該NaS電池を使用して充放電する充放電装置とを含ん
で構成されることを特徴とする風力発電設備。 - 【請求項2】請求項1において、 前記NaS電池は、更に補償すべき周期の1〜2倍の充
放電容量を有することを特徴とする風力発電設備。 - 【請求項3】請求項1において、 前記充放電装置は、可逆変換装置であることを特徴とす
る風力発電設備。 - 【請求項4】請求項1において、 前記充放電装置と電力系統との間にインバータが配設さ
れることを特徴とする風力発電設備。 - 【請求項5】請求項1から4のいずれかにおいて、 前記NaS電池の容量を90〜236kwとしたことを
特徴とする風力発電設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10243204A JP2000073931A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10243204A JP2000073931A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000073931A true JP2000073931A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=17100388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10243204A Pending JP2000073931A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | 風力発電設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000073931A (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2013110792A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | 電力安定化制御装置、電力安定化プログラム |
CN104578194A (zh) * | 2013-10-12 | 2015-04-29 | 江苏双燕电器箱柜厂 | 多媒体充电柜 |
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-
1998
- 1998-08-28 JP JP10243204A patent/JP2000073931A/ja active Pending
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