[发明专利]风力发电装置及风力发电装置组

说明书

技术领域

本发明涉及一种将利用风的能量而产生的电力提供给电力系统的风 力发电装置及由多个风力发电装置构成的风电场(wind farm)。

背景技术

在以下的专利文献1中公开了一种风电场，即：在由多台风力发电装 置构成的风力发电装置组(风电场)中，在风电场中设定目标发电量，为 了使构成风电场的各风力发电装置的输出电力的合计接近该目标发电量， 而在风力发电装置之间交换维修履历数据及运转特性数据等信息，决定风 力发电装置的运转模式。在专利文献2中记载了一种控制方法，即：利用 节距控制(pitch control)等来变更输出变动大的风力发电装置的功率曲 线的最大值，从而抑制输出变动的控制方法。

[专利文献1]特开2002-349413号公报

[专利文献2]特开2001-234845号公报

以往，如专利文献1及专利文献2中的记载，研究了：或者调整风电 场内的运转台数，或者限制功率曲线的最大值变小来缓和输出变动。在限 制功率曲线的最大值的方法中，变动能够一定程度缓和，但是在风速急剧 降低时，发电输出降低，所以发生变动，有可能在连接该电力系统的电源 (如，火力发电站或原子能发电站等)、负载(消费者)中产生电压变动 及频率变动等的坏影响。

发明内容

本发明的目的在于：抑制从风电场向电力系统输出的电力的变动，且 在尽可能长的时间内维持一定的输出。

在由一台以上的风力发电装置构成、将风力发电装置的发电电力向电 力系统输出的风力发电装置组中，利用比相对于平均风速而得到的可能发 电电力PW小的发电电力指令值PM，并且不论风速变动如何，都使发电 电力指令值PM一定，从而能够达成上述的本发明的目的。

另外，使风力发电装置的输出一定时，在旋转速度达到能运转的上限 值、下限值时，通过变更发电电力指令值PM，能够达成本发明的目的。

另外，在可能发电电力PW降低时，通过提高转速，蓄积旋转能量， 能够达成本发明的目的。

(发明效果)

根据本发明，能够长时间地维持风力发电装置的输出一定，能够抑制 向电力系统输出的电力的变动。

附图说明

图1是表示电力系统及风力发电装置的电路构成的说明图。

图2是表示风力发电装置的构成例的说明图。

图3是表示风力发电装置的构成例的说明图。

图4是表示本发明的风力发电装置的发电指令作成方法的说明图。

图5是表示以前的风力发电装置的发电指令作成方法的说明图。

图6是说明转速的电力指令值的关系的图。

图7是实施例2中的叶片角度控制器的构成图。

图8是表示实施例2中的构成例的说明图。

图9是说明交流励磁型发电机用的电力变换器的构成的图。

图10是说明同步机型发电机用的电力变换器的构成的图。

图11是表示在实施例4中的电力指令变更方法的说明图。

图12是表示在实施例4中的构成例的说明图。

符号说明：

100-风力发电设备组，101-变压器，102-控制装置，103-通信线， 104-风力发电设备，105-送电线，104-01-发电机(交流励磁型)，104-02 -叶片及叶片角度变更装置，104-03-风车控制装置，104-04-电力变换 器，104-05-控制装置，104-06-断路器，104-07-联系用变压器，200 -电力系统，304-01-发电机(同步机)，304-04-同步机用电力变换器， 304-05-同步机用电力变换器的控制装置，700-速度指令修正器，PW- 可能发电电力，Umn-平均风速，U-风速，PM-发电电力指令值，PM AX-发电电力指令最大值，OMG0-转速目标值，OMGref-修正后旋 转速度指令，OMG-转速检测值，Pitch^*-叶片角度指令值。

具体实施方式

以下，分为两个实施例，详细说明本发明的实施方式。

【实施例1】

图1是表示本发明的一个实施例的装置构成的单线图。电力系统200 包括发电设备、工厂、家庭等负载。风力发电设备组100利用变压器101 连接电力系统200。