[发明专利]再生能量型发电装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种经由将液压泵及液压马达组合而成的液压传动装置，将转子的旋转能量向发电机传递的再生能量型发电装置及其控制方法。另外，再生能量型发电装置是利用风、潮汐、海流、河流等的能够再生的能量的发电装置，能够列举出例如风力发电装置、潮汐发电装置、海流发电装置、河流发电装置等。

背景技术

近年来，从地球环境的保全的观点出发，包括利用了风力的风力发电装置、及利用了潮汐、海流或河流的发电装置在内的再生能量型发电装置不断普及。在再生能量型发电装置中，将风、潮汐、海流或河流的运动能量转换成转子的旋转能量，然后将转子的旋转能量通过发电机转换成电力。

在这种再生能量型发电装置中，在装置自身或其周边设备发生异常现象时，为了防止设备的损伤、寿命下降、或性能下降进而确保安全性，需要使其紧急停止。

作为再生能量型发电装置的停止方法，例如专利文献1中记载有一种使用机械式制动器使转子减速的风力发电装置。而且，作为另一停止方法，在专利文献2中记载有一种通过桨距控制装置将桨距角控制为顺桨侧而使旋转叶片减速的方法。而且作为将它们组合的方法，在专利文献3中记载有除了旋转叶片的桨距角控制产生的桨距制动之外，还并用机械式制动的方法。

然而，近年来，采用了将液压泵及液压马达组合而成的液压传动装置的再生能量型发电装置引起注目。

例如，在专利文献4中记载有一种具备将通过转子的旋转而驱动的液压泵和与发电机连接的液压马达组合而成的液压传动装置的风力发电装置。在该风力发电装置中，液压泵及液压马达经由工作油流路而相互连接，转子的旋转能量经由液压传动装置向发电机传递。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】美国专利申请公开第2007/0189900号说明书

【专利文献2】日本特开2010-156318号公报

【专利文献3】美国专利第6265785号说明书

【专利文献4】美国专利申请公开第2010/0040470号说明书

发明内容

在上述专利文献4等记载的液压传动装置中，当异常现象发生时，需要通过桨距制动器等使转子的旋转停止，并使液压泵及液压马达停止。

然而，当发生了需要紧急停止的异常现象之后急剧地施加桨距制动或使液压泵及液压马达急剧地向无功状态过渡时，存在向设备施加过大的负载而耐久性下降这样的问题。

本发明鉴于上述的情况而作出的，其目的在于提供一种在异常现象发生时，能够进行与运转状态对应的停止控制，能够确保安全性并减少停止控制对设备造成的负载的再生能量型发电装置及其控制方法。

本发明的再生能量型发电装置利用再生能量进行发电，其特征在于，具备：通过所述再生能量而与旋转叶片一起旋转的旋转轴；由所述旋转轴驱动而使工作油升压的液压泵；通过由所述液压泵升压后的所述工作油驱动的液压马达；与所述液压马达连结的发电机；调节所述旋转叶片的桨距角的桨距驱动机构；监控部，取得表示所述再生能量型发电装置的运转状态的状态值；以及停止控制部，在异常现象发生时使所述再生能量型发电装置停止，所述停止控制部在由所述监控部取得的所述状态值相对于通常运转时的所述状态值即正常值的背离为第一阈值以上的情况下，通过硬连线回路进行所述液压泵向无功状态的过渡、所述液压马达向无功状态的过渡、及所述桨距驱动机构使所述桨距角向顺桨侧的过渡中的至少一个操作，并且所述停止控制部在所述背离为比所述第一阈值更接近所述正常值的第二阈值以上且小于所述第一阈值的情况下，通过软件控制进行所述液压泵向无功状态的过渡、所述液压马达向无功状态的过渡、及所述桨距驱动机构使所述桨距角向顺桨侧的过渡的全部操作。

根据本发明，通过监控部取得表示再生能量型发电装置的运转状态的状态值，通过停止控制部根据该状态值与正常值的背离的程度而进行不同的停止控制。即，在状态值的背离为第一阈值以上的情况下，通过硬连线回路进行液压泵向无功状态的过渡、液压马达向无功状态的过渡、及桨距驱动机构使桨距角向顺桨侧的过渡中的至少一个操作，如此，在异常现象发生期间还处于特别严苛的运转状态的情况下，能够通过使用硬连线回路进行停止控制而可靠地使再生能量型发电装置停止。