JP6748725B2 - 等価風速を特定する方法 - Google Patents
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Description
Jは、ロータと発電機の共通の慣性モーメントを示し、
ωは、発電機の回転速度であり、
kωとkTは、該オブザーバのダイナミックス(dynamics)に影響を及ぼすためのパラメータであり、
Telは、電気トルクを示しており、一時的電気蓄積装置に供給される電力PDCと回転速度ωとの商として算定され、
Tmechは、ロータと発電機の機械トルクを示しており、
オブザーブ済み変数が「^」の符号で示されており、時間についての微分(derivative)がドット(点)で示されており、確定すべき利用可能電力が、オブザーブ済み回転速度
正に(v3)と先端速度比
−可能な場合、風力発電設備が動作している全ての動作ポイントにおいて、利用可能電力を特定すること、
−風力発電設備が、特にグリッドサービスを提供する際に、自己の定常動作ポイントから外れる動作状態を考慮すること、
−センサシステムを新たに設けることなく、ロータ平面において等価風速を特定すること、更に、
−適切な実施の場合に、風力発電設備の回転速度と加速とを高精度で特定すること、
に本質がある場合もある。
Claims (8)
- ブレード角に関して調節可能なロータブレード(108)を有するロータ(106)を備えた風力発電設備(100)のロータブレード平面の等価風速を特定する方法であって、
前記風力発電設備(100)において利用可能な内部電力(Pava,DC)を、捕捉済み電力(PDC)と前記ロータ(106)の捕捉済み回転速度(ω)とに依存して、特定するステップと、
前記等価風速(VWind)を、前記特定済み利用可能内部電力(Pava,DC)と前記捕捉済み回転速度(ω)とに依存して、特定するステップと、
を備え、
電力オブザーバ(2)を用いて前記利用可能内部電力(Pava,DC)を特定し、風オブザーバ(4)を用いて前記等価風速(VWind)を特定し、
前記ロータ(106)の測定済み回転速度(ω)とDCリンクに給電される電力(PDC)とを前記電力オブザーバ(2)についての入力変数として使用して前記利用可能内部電力(Pava,DC)を特定し、
前記風オブザーバ(4)が、
前記特定済み利用可能内部電力(Pava,DC)に捕捉済み又は特定済み発電機損失(PVGen)を加えたものと、
前記捕捉済み回転速度(ω)と、
少なくとも1つのブレード角(α)と、
を入力変数として取得し、
前記風オブザーバ(4)が、
前記等価風速(VWind)と、
最適ブレード角(α)及び最適先端速度比の場合における利用可能電力と、
現在の先端速度比(λ)と、
を出力変数として出力する、前記方法。 - 前記等価風速(VWind)を特定する前記ステップにおいて、
前記ロータブレード(108)の1つについての少なくとも1つのブレード角(α)を考慮し、それに加えて、あるいは、その代わりに、
前記風力発電設備(100)の発電機の発電機損失と、オプションとして、回転部分の摩擦損失、及び/又は、1つ又は複数の電流変換器の変換損失と、を考慮する、
請求項1に記載の方法。 - 前記風力発電設備(100)が、前記DCリンクを有するインバータによって、電力グリッド(120)に給電し、前記利用可能内部電力(Pava,DC)が前記DCリンクにおいて利用可能な電力を意味する、請求項1に記載の方法。
- 前記利用可能内部電力(Pava,DC)を確定するために使用される前記電力オブザーバ(2)が、次の構造、即ち、
Jは、前記ロータと発電機の共通の慣性モーメントを示し、
ωは、前記発電機の回転速度であり、
kωとkTは、該オブザーバのダイナミックス(dynamics)に影響を及ぼすためのパラメータであり、
Telは、電気トルクを示しており、一時的電気蓄積装置に供給される電力PDCと前記回転速度ωとの商として算定され、
Tmechは、前記ロータと前記発電機の機械トルクを示しており、
オブザーブ済み変数が、「^」の符号で示されており、時間についてのデリバティブが、ドット(点)で示されており、確定すべき利用可能電力が、オブザーブ済み回転速度
請求項1に記載の方法。 - 風全体から取り出せて、電力グリッド(120)への給電に利用可能な電力(Pava,DC)が、前記特定される等価風速(VWind)から確定される、請求項1に記載の方法。
- ブレード角(α)に関して調節可能であり、ロータブレード平面を通るロータブレード(108)を有するロータ(106)を備えており、前記ロータブレード平面の等価風速(VWind)を捕捉するように構成された風力発電設備(100)であって、
前記風力発電設備において利用可能な内部電力(Pava,DC)を、捕捉済み電力(PDC)と前記ロータ(106)の捕捉済み回転速度(ω)とに依存して、特定するように構成された電力オブザーバ(2)と、
前記等価風速(VWind)を、前記特定済み内部電力(Pava,DC)と前記捕捉済み回転速度(ω)とに依存して、特定するように構成された風オブザーバ(4)と、
を備え、
前記ロータ(106)の測定済み回転速度(ω)とDCリンクに給電される電力(PDC)とを前記電力オブザーバ(2)についての入力変数として使用して前記利用可能内部電力(Pava,DC)が特定され、
前記風オブザーバ(4)が、
前記特定済み利用可能内部電力(Pava,DC)に捕捉済み又は特定済み発電機損失(PVGen)を加えたものと、
前記捕捉済み回転速度(ω)と、
少なくとも1つのブレード角(α)と、
を入力変数として取得し、
前記風オブザーバ(4)が、
前記等価風速(VWind)と、
最適ブレード角(α)及び最適先端速度比の場合における利用可能電力と、
現在の先端速度比(λ)と、
を出力変数として出力する、前記風力発電設備。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法が実施される、請求項6に記載の風力発電設備(100)。
- 請求項6又は7に記載の風力発電設備(100)を少なくとも2つ備えたウインドファーム(112)であって、特に、前記風力発電設備によって、各々、個別に算定された値を合計することによって、電力グリッドに給電され得る全体の電力の算定が行われる、前記ウインドファーム。
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