JP4935314B2 - 発電装置 - Google Patents
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Description
第1の発明に係る発電装置は、風力エネルギーを運動エネルギーに変換するとともに、運動エネルギーを用いて発電を行なう発電装置であって、風力エネルギーを運動エネルギーに変換する複数の風車と、複数の風車の回転数を検出する複数の検出装置と、複数の風車からの運動エネルギーを並列的に用いて発電する複数の発電機と、複数の発電機により発電された電力をそれぞれ変換する複数の電力変換器と、複数の電力変換器の動作異常を判断して電力変換器の動作を停止または継続制御する複数の故障判定制御装置と、複数の故障判定制御装置の出力結果に基づいて、複数の風車の動作を制御する継続判定装置と、継続判定装置からの指令により風車の動作を停止または継続制御する遮断装置とを含むものである。
検出装置は、風力エネルギーのエネルギー量を計測する風速センサをさらに含んでもよい。
複数の電力変換器は、回転センサから検出された回転数および風速センサにより計測された風速に基づいて、最大追従可能な電力量を算出する電力変換制御装置と、電力変換制御装置により算出された電力量に基づいて発電機から発電された電力から所定の電力を取り出す電力変換器とを含んでもよい。
電力変換器は、発電された電力の電圧を所定の電圧に変換するトランスと、変換された電力を整流する整流器と、整流された電力を降圧させる降圧コンバータと、降圧された電力を出力する出力部とを含んでもよい。
電力変換制御装置は、回転センサからの回転数および風速センサにより計測された風速に基づいて、電力量の制御を行なう最大電力追従制御部と、最大電力追従制御部からの制御指令に基づいて電流の充電制御を行なう充電電流制御部とを含んでもよい。
複数の風車は、複数の翼形を有し、かつ垂直回転軸を有する直線翼垂直軸型風車縦型を複数段積層配置したものであってもよい。
遮断装置は、複数の風車の軸に対して減速力を与え、複数の風車の軸の回転を停止させてもよい。
(第1の実施の形態)
図2の発電装置500は、風速センサ350,351、回転センサ360,361、風車300、複数の発電機100、制御装置600およびブレーキ720,721を含む。
次に第2の実施の形態に係る発電装置500aの内部構造について説明する。図4は発電装置500aの内部構造の他の例を示す図である。
また、故障判定装置831は、他のユニット812,813,814の降圧コンバータ803の動作状況を確認する。そして、他のユニット812,813,814の降圧コンバータ803の動作が停止していると判断した場合には、ブレーキ駆動装置710の動作指示を出力する。ブレーキ駆動装置710は、ブレーキ720に対して油圧または電気的信号を送信し、ブレーキ720を動作させる。それにより、風車300の回転が制御または停止される。また、ユニット811が故障により完全に停止している場合には、ユニット812内の故障判定装置831がブレーキ駆動装置711の動作指示を出力する。ブレーキ駆動装置711は、ブレーキ721に対して油圧または電気的信号を送信し、ブレーキ721を動作させる。それにより、風車300の回転が制御または停止される。
360〜363 回転センサ
300 風車
100a〜100d 発電機
800〜80n ユニット
701,831 故障判定装置
821 回転状態判定装置
700 中央管理装置
820 電力変換制御装置
810 電力変換器
801 トランス
802 整流器
803 降圧コンバータ
804 出力部
821 最大電力追従制御部
822 充電電流制御部
710,711 ブレーキ駆動装置
720,721 ブレーキ
Claims (7)
- 風力エネルギーを運動エネルギーに変換するとともに、前記運動エネルギーを用いて発電を行なう発電装置であって、
前記風力エネルギーを運動エネルギーに変換する複数の風車と、
前記複数の風車の回転数を検出する複数の検出装置と、
前記複数の風車からの運動エネルギーを並列的に用いて発電する複数の発電機と、
前記複数の発電機により発電された電力をそれぞれ変換する複数の電力変換器と、
前記複数の電力変換器の動作異常を判断して前記電力変換器の動作を停止または継続制御する複数の故障判定制御装置と、
前記複数の故障判定制御装置の出力結果に基づいて、前記複数の風車の動作を制御する継続判定装置と、
前記継続判定装置からの指令により前記風車の動作を停止または継続制御する遮断装置とを含むことを特徴とする発電装置。 - 前記検出装置は、
前記風力エネルギーのエネルギー量を検出する風力センサをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の発電装置。 - 前記複数の電力変換器は、
前記回転センサから検出された回転数および前記風速センサにより計測された風速に基づいて、最大追従可能な電力量を算出する電力変換制御装置と、
前記電力変換制御装置により算出された電力量に基づいて前記発電機から発電された電力から所定の電力を取り出す電力変換器とを含むことを特徴とする請求項2記載の発電装置。 - 前記電力変換器は、
前記発電された電力の電圧を所定の電圧に変換するトランスと、
前記変換された電力を整流する整流器と、
前記整流された電力を降圧させる降圧コンバータと、
前記降圧された電力を出力する出力部とを含むことを特徴とする請求項3記載の発電装置。 - 前記電力変換制御装置は、
前記回転センサからの回転数および風速センサにより計測された風速に基づいて、電力量の制御を行なう最大電力追従制御部と、
前記最大電力追従制御部からの制御指令に基づいて電流の充電制御を行なう充電電流制御部とを含むことを特徴とする請求項3記載の発電装置。 - 前記複数の風車は、
複数の翼形を有し、かつ垂直回転軸を有する直線翼垂直軸型風車縦型を複数段積層配置したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の発電装置。 - 前記遮断装置は、
前記複数の風車の軸に対して減速力を与え、前記複数の風車の軸の回転を停止させることができることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の発電装置。
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