[发明专利]风力发电装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置及其控制方法。

背景技术

以往，利用作为自然能源的风力进行发电的风力发电装置广为人知。在风力发电装置中，由于随着外界温度的降低使空气中的过冷却水滴或者水蒸气等接触风车叶片等并冻结在其上，从而在风车叶片等上结冰。例如，专利文献1中公开了一种检测风力发电装置的结冰的方法。

专利文献1：美国专利第7,086,834号公报说明书

另外，现实中存在结冰大多发生在运行中的风车叶片的前缘部的倾向，在这种情况下，即使向风车叶片施加风力也不会产生所期望的升力，因此风车不会旋转，从而无法进行所期望的运行。

然而，以往，在风力发电装置启动前发生结冰的情况下，由于无法结冰的程度如何都会阻碍运行，所以为风力发电装置的启动而耗费时间，从而存在风力发电装置的运转效率低的问题。

发明内容

本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低成为风车叶片结冰的原因的风力发电装置的停止时间的风力发电装置及其控制方法。

本发明的第一实施方式的风力发电装置具有检测风车叶片的结冰量的结冰检测机构，在通过所述结冰检测机构检测出的结冰量超过第一规定值的情况下，将运行模式切换为不发电的无负载运行模式，并在以所述无负载运行模式运行的状态下，由所述结冰检测机构检测结冰量。

通过这样的结构，在通过结冰检测机构检测出的风车叶片的结冰量超过第一规定值的情况下，切换到无负载运行模式，并在以无负载运行模式运行的状态下检测结冰量。

以往，由于在出现结冰的情况下直接停止运行，例如，在长期停止的情况下，存在风车所具备的机器被冻住而再次启动需要相当长的时间的问题。对此，在本发明中，如上所述，因为即使检测出结冰也以无负载运行模式进行运行，所以可继续进行暖机。由此，例如，在实施无负载运行模式时减少结冰量，从而在再次开始运行时，能够从机器暖热的状态再次开始运行，从而可缩短再次开始运行所需要的时间。

在所述风力发电装置中，优选的是，在以所述无负载运行模式运行的状态下，在所述结冰检测机构检测出结冰量超过比所述第一规定值大的第二规定值的情况下，停止运行。

根据这样的结构，在结冰量大于第一规定值而在第二规定值以下的情况下，进行基于无负载运行模式的运行，在结冰量超过第二规定值的情况下，停止运行。由此，例如，在将造成对风力发电装置的运行的阻碍的结冰量的阈值作为第二规定值的情况下，能够在不造成对风力发电装置的运行的阻碍的范围内尽可能继续进行基于无负载运行模式的运行，从而能够增加从暖机的状态开始再次启动运行的机会。

在所述风力发电装置中，也可以是，在以所述无负载运行模式运行的状态下，在所述结冰检测机构检测出结冰量低于设定在所述第一规定值以下的第三规定值的情况下，切换为通常运行模式。

这样，在以无负载模式运行的状态下，当结冰量低于设定在第一规定值以下的第三规定值的情况下，将无负载运行模式切换为通常运行模式。由此，即使在一旦结冰量超过第一规定值的情况下，由于能够在结冰量减少的情况下返回到通常运行，所以能够防止风力发电装置的运转效率降低。另外，通过对从通常运行向无负载运行的切换条件和从无负载运行向通常运行的切换条件设置滞后，能够实现运行控制的稳定化。

在所述风力发电装置中，也可以将风车转子的转速设定为，在所述无负载运行模式下，当风车转子旋转时附着在风车叶片上的冰不会到达周围的风力发电装置。

这样，在无负载运行模式下，风车转子的转速被设定为附着在风车叶片上的冰不会到达周围的风力发电装置。由此，能够防止因附着在风车叶片上的冰的飞散而对周围造成影响。

所述风力发电装置的所述结冰检测机构也可以根据所述风车叶片的物理特性来检测结冰量。

由此，能够沿用已有的装置算出结冰量。另外，物理特性是指例如形变等。

作为优选方案，在所述风力发电装置的所述结冰检测机构在运行停止状态下无法检测结冰量的情况下，在从风车停止运行时开始经过了规定期间之后切换为所述无负载运行模式，并在以所述无负载运行模式运行的状态下，由所述结冰检测机构检测所述结冰量。

这样，从运行停止状态经过规定时间后开始以无负载运行模式运行，一边以无负载模式运行一边检测结冰的状态，所以与以往的以目视确认结冰后再启动的情况相比，可降低运行停止时间。