JP2010275926A - 風力発電制御装置および風力発電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低風速域において、風速に対応する最適な電力量を効率的に得ることが可能な風力発電機を制御する風力発電制御装置、および該風力発電機を制御する風力発電制御方法を提供すること。
【解決手段】ピッチ角が固定である風車回転翼を用いた風力発電機を制御する風力発電制御装置であって、風力発電機が出力する出力電流値を検出し、風力発電機が出力する出力電圧値を検出し、風車回転翼の回転速度を検出し、検出された現時点の出力電流値、検出された現時点の出力電圧値および検出された現時点の回転速度に基づいて、現時点での回転速度における出力電力を算出し、算出された出力電力および風車回転翼に固有の特性である翼空力特性に基づいて風力発電機を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、風力を電力に変換する風力発電機を制御する風力発電制御装置、および風力発電機を制御する風力発電制御方法に関する。

従来、風力を電力に変換する風力発電機は、公害を出さない発電装置として注目され、実用化されてきている。特に、定格出力が数キロワット（ｋＷ）クラスの小型の風力発電機は、企業、学校、一般家庭等における照明器具等の電源として、ビニールハウスのヒーターや温度、湿度等の測定装置等の電源として、あるいは商店街や幹線道路等の街路灯等の電源として利用されている。

このような小型の風力発電機は、風速の増大によって風車の回転速度が増大すると、翼の振動により騒音が発生する恐れが生じていた。また、風車の回転速度の増大に伴い発電電力が急激に増大すると、商用電源系統への電力供給が急増し、商用系統側の電圧および周波数が変動する恐れが生じていた。

そこで、これらの恐れを防止するために、強風時において、発電電圧、発電電流、回転速度の何れか、若しくはこれらの組み合わせにより発電電力の制御を行なっている。
例えば、強風時に風力発電機の出力段に接続されるコンバータの出力電圧を上げて負荷電流の増大を図り、風力発電機に電磁的にブレーキをかけることにより風車の回転速度の上昇を抑えている技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、風車の回転速度を検出し、この検出した回転速度が予め設定した基準回転速度を超えた場合に、電力変換回路の入力電圧（Ｖ_in）と出力電圧（Ｖ_out）との比（Ｖ_out／Ｖ_in）を大きくするように電力変換回路を制御することにより、入力電圧（Ｖin）を低下させ、風車の回転速度を抑制することにより、発電を停止しないで回転速度の抑制を行う技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第３４２３６６３号公報 特許第３５２３５８７号公報

しかしながら、風速１０（ｍ／ｓ）以下程度の比較的低風速域における電力制御に関しては、風速に対応する最適な電力量を効率的に得ることができない、という問題点があった。

本発明は、上述のような実状に鑑みたものであり、比較的低風速域において、風速に対応する最適な電力量を効率的に得ることが可能な風力発電機を制御する風力発電制御装置、および該風力発電機を制御する風力発電制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の風力発電制御装置は、ピッチ角が固定である風車回転翼を用いた風力発電機を制御する風力発電制御装置であって、前記風力発電機が出力する出力電流値を検出する電流検出手段と、前記風力発電機が出力する出力電圧値を検出する電圧検出手段と、前記風車回転翼の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記風車回転翼に固有の特性である翼空力特性を予め格納する翼空力特性格納手段と、前記電流検出手段によって検出された現時点の出力電流値、前記電圧検出手段によって検出された現時点の出力電圧値および前記回転速度検出手段によって検出された現時点の回転速度に基づいて、現時点での回転速度における出力電力を算出する電力算出手段と、前記電力算出手段によって算出された出力電力および前記翼空力特性格納手段に格納されている翼空力特性に基づいて、前記風力発電機を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記制御手段が、前記電力算出手段によって算出される出力電力を前記翼空力特性格納手段に格納されている翼空力特性に合致させるように前記風力発電機を制御することが望ましい。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記制御手段が、前記回転速度検出手段によって検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲内において、前記風力発電機を制御することが望ましい。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記所定の風速域が、略１０（ｍ／ｓ）以下の風速域であることが望ましい。
また、本発明の風力発電制御装置は、前記制御手段が、前記回転速度検出手段によって検出された現時点の回転速度が前記所定の風速域の最大風速に対応する最大回転速度を超えた場合、前記最大回転速度を超えないように前記風力発電機を制御することが望ましい。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記翼空力特性格納手段が、前記風車回転翼の回転速度と前記風力発電機が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を予め格納することが望ましい。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記制御手段が、前記風力発電機が有する電機子コイルを所定のデューティーサイクルで直接短絡することにより前記風力発電機を制御することが望ましい。

また、本発明の風力発電制御装置は、前記制御手段が、前記電機子コイルを断続的に短絡することにより前記風力発電機を制御することが望ましい。
また、本発明の一態様によれば、本発明の風力発電制御方法は、ピッチ角が固定である風車回転翼を用いた風力発電機を制御する風力発電制御方法であって、前記風力発電機が出力する出力電流値を検出し、前記風力発電機が出力する出力電圧値を検出し、前記風車回転翼の回転速度を検出し、前記検出された現時点の出力電流値、前記検出された現時点の出力電圧値および前記検出された現時点の回転速度に基づいて、現時点での回転速度における出力電力を算出し、前記算出された出力電力および予めメモリに格納されている前記風車回転翼に固有の特性である翼空力特性に基づいて、算出される出力電力を前記翼空力特性に合致させるように前記風力発電機を制御することを特徴とする。

本発明は、比較的低風速域における出力が最大となるように、予め用意した風車タービンの理論特性から該回転速度における理論出力値を求め、該理論出力値に見合う最大の発電電力量を得るようにスイッチング回路のデューティー（通電率）を調整することにより、固定翼でありながらより高い発電効率を得ることが出来る、という効果を奏する。

本発明を適用した風力発電制御装置を示すブロック図である。 風車回転翼の回転速度と風力発電機が出力する電力および風力発電機に加える通電率との関係を示す図である。 本発明を適用した風力発電制御装置において実行される風力発電制御処理の流れを示すフローチャートである。 風速と風力発電機が出力する電力および風車回転翼の回転速度との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した風力発電制御装置を示すブロック図である。
図１において、本発明を適用した風力発電制御装置１は、風力発電機２を制御することにより効率的に発電する風力発電システムを構成する。

前記風力発電機２は、永久磁石２１と三相の巻線２２とを備え、ピッチ角が固定である風車回転翼２０の回転によって発生する交流電流を整流器２３によって直流電流に変換し、蓄電池２４と、この蓄電池２４に接続された負荷２５に供給される。なお、前記風車回転翼２０は、そのピッチ角が固定であるため、ピッチ角を変動させることができるタイプや翼が可倒式になっているタイプに比べ、その構造が比較的シンプルであり故障も少なく、小型軽量化が容易である。

前記風力発電制御装置１は、電流Ａ／Ｄ変換部１１、電圧Ａ／Ｄ変換部１２、回転速度計数部１３、ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４、計数コントロール部１５およびＰＷＭ変調部１６を備える。

前記電流Ａ／Ｄ変換部１１は、前記風力発電機２が出力する出力電流値を、電流検出回路２６を介して検出し、アナログ値をデジタル値に変換する。前記電圧Ａ／Ｄ変換部１２は、前記風力発電機２が出力する出力電圧値を、電圧検出回路２７を介して検出し、アナログ値をデジタル値に変換する。

前記回転速度計数部１３は、前記風車回転翼２０の回転速度を、回転速度検出回路２８を介して検出して取得する。前記ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４は、前記回転速度計数部１３によって取得した回転速度および予め定められた前記風車回転翼２０に固有の特性である翼空力特性に基づいて、前記風力発電機２の理論出力値を算出する。ここで、前記風車回転翼２０に固有の特性である翼空力特性は、前記風車回転翼２０の回転速度と前記風力発電機２が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を理論特性テーブルとしてメモリに格納しておいても良いし、ＷＰ＝ａ×ｘⁿ＋ｂ×ｘ^n-1＋・・・＋ｃ×ｘ＋ｄ（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）のような多次元模擬式、例えばＷＰ＝ａ₁×ｘ³＋ｂ₁×ｘ²＋ｃ₁×ｘ＋ｄ₁（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ₁，ｂ₁，ｃ₁，ｄ₁：係数）のような３次元模擬式を用いても良い。

なお、前記多次元模擬式は、下記に示すような理論特性計算式に基づいて模式化した式である。
すなわち、任意の風速Ｕ（ｍ／ｓ）、ロータの回転速度Ｎ（ｒｐｍ）に対して、風力発電機の発電出力Ｐ（Ｗ）は、翼素運動量理論に従って下記の式１のように求めることが出来る。

ここで、
Ｐ：発電出力（Ｗ）
ρ：空気密度（ｋｇ／ｍ³）
Ｕ：風速（ｍ／ｓ）
Ａ：ロータの投影面積＝πＲ²（ｍ²）
Ｒ：ロータの半径（ｍ）
Ｃ_P：パワー係数
となる。

また、パワー係数Ｃ_Pは下記の式２によって求めることが出来る。

ここで、

ｃ：コード分布
Ｂ：翼枚数
Ｃ_L：揚力係数
φ：流入角（ｒａｄ）

Ｃ_D：抗力係数

ｒ：ロータの中心からブレードのｊ軸方向の距離（ｍ）
ａ：誘導係数（軸方向成分）
ａ´：誘導係数（接線方向成分）
となる。

上述式２についての各変数は、ブレードの位置ｒの関数であって、揚力係数および効力係数は、前記位置ｒでブレードに用いられている翼型データから取得される。
また、誘導係数ａおよび誘導係数ａ´は、翼素運動理論においてはφを変数とする流れ場の力学系を記述する代数方程式のよって以下のように与えられる。

ここで、

となる。
上述の式３に示した誘導係数ａおよび式４に示した誘導係数ａ´を求めるには、下記のようなステップ１乃至９による繰り返し近似法を用いる。なお、ブレードのブレードねじり分布θ（ｒ）およびコード分布ｃ（ｒ）は予め与えられているものとする。また、選定した翼型についても翼型性能データが既知であるものとする。
ステップ１：基本パラメータ（風速Ｕ、

、ブレードねじり分布θ（ｒ）、コード分布ｃ（ｒ））を決定する。
ステップ２：誘導係数ａおよび誘導係数ａ´の初期値（例えばａ＝ａ´＝０）を与える。
ステップ３：動径方向位置ｒにおいて、速度三角形から

によりφを求める。
ステップ４：α＝φ−θにより、迎え角αを求める。
ステップ５：翼型データからＣ_L（α）およびＣ_D（α）を決定する。
ステップ６：上記式５および式６により、Ｃ_NおよびＣ_Fを算出する。
ステップ７：上記式３および式４から、新しい誘導係数ａおよび誘導係数ａ´を算出する。
ステップ８：誘導係数ａおよび誘導係数ａ´が所定の誤差範囲内に収束するまで上記ステップを繰り返す。
ステップ９：誘導係数ａおよび誘導係数ａ´が収束したら、上記式１により出力性能を求める。なお、上記積分は一般的には数値積分による。

なお、力学モデルの仮定により、

の解は存在しない。
また、現実問題としては、ブレードの局所的部分でこのような流れの状態に陥ることがある。こうした場合に対処するため、Ｃ_NおよびＣ_Fを補正するいくつかの実験式が、例えば下記文献に開示されている。
文献：M.O.L.Hansen著、「Aerodynamics of Wind Turbines」（EARTHSCAN発行）
また、上記Ｃ_nおよびＣ_pを補正する方法としては、上述した数式に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変形した数式を用いても良いし、上述した翼素運動量理論に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で他の理論を利用しても良い。

前記計数コントロール部１５は、前記電流Ａ／Ｄ変換部１１によって変換した出力電流値および前記電圧Ａ／Ｄ変換部１２によって変換した出力電圧値に基づいて現時点での前記風力発電機２の出力電力値を算出し、この算出した現時点での出力電力値および前記ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部１４によって算出した理論出力値に基づいて、前記理論出力値に見合う電力が出力されるように、前記整流器２３が備えるスイッチング回路のデューティー（通電率）を算出する。

そして、前記ＰＷＭ変調部１６は、前記計数コントロール部１５によって算出されたデューティーに基づいて、前記風力発電機２が前記理論出力値に見合う電力を出力するように、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）によって前記風車回転翼２０の回転を制御等することにより、ドライバ２９を介して前記整流器２３を制御する。

なお、前記ＰＷＭ変調部１６は、前記風力発電機２が有する電機子コイルを所定のデューティーサイクルで直接短絡することにより、前記風力発電機２を制御してもよい。その際、前記ＰＷＭ変調部１６は、前記電機子コイルを断続的に短絡することにより前記風力発電機２を制御することもできる。

上述したように、前記風力発電制御装置１は、前記風力発電機２が出力する出力電力、すなわち出力電圧と出力電流とに基づいて前記風力発電機２を制御しているので、前記負荷２５にかかる電圧に影響されることなく前記風力発電機２を制御することができる。

図２は、風車回転翼の回転速度と風力発電機が出力する電力および風力発電機に加える通電率との関係を示す図である。
本発明を適用した風力発電制御装置１の各機能について図１を用いて説明したが、このような風力発電制御装置１により制御された風力発電機２は、図２のような関係を示す。すなわち、風車回転翼２０の回転速度が増加すると、風力発電機２が出力する電力は、図２にグラフ化した丸点のように概ね多次元関数的に増加するが、必ずしも関数曲線に一致するわけではない。

そこで、上述のようにして算出したデューティーを風力発電機２に加えることにより、図２に示した理論電力特性、すなわち、風車回転翼２０の回転速度と風力発電機２が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性として、ＷＰ＝ａ×ｘⁿ＋ｂ×ｘ^n-1＋・・・＋ｃ×ｘ＋ｄ（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）のような多次元模擬式、例えば、ＷＰ＝ａ₁×ｘ³＋ｂ₁×ｘ²＋ｃ₁×ｘ＋ｄ₁（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ₁，ｂ₁，ｃ₁，ｄ₁：係数）のような３次元関数上に、風車回転翼２０の回転速度と風力発電機２が出力する電力との関係が一致するように風力発電機２を制御する。

次に、このような風力発電システムにおける風力発電制御の処理の流れをフローチャートを用いて説明する。
図３は、本発明を適用した風力発電制御装置において実行される風力発電制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、前記風力発電機２が出力する出力電流値および出力電圧値を検出して取得し、ステップＳ３０２において、これらから出力電力値（出力電力＝電流×電圧）を算出する。

これと並行して、ステップＳ３０３において、前記風車回転翼２０の回転速度を検出して取得する。
そして、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０３で取得した回転速度が所定値を越えているか否かを判断する。所定値としては、例えば風速１０（ｍ／ｓ）に相当する回転速度１０００（ｒｐｍ）を用いることができる。

回転速度が所定値を越えていないと判断された場合、言い換えれば検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲内である場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）は、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３で取得した回転速度から理論電力値を求める。例えば、理論電力値としては、前記風車回転翼２０の回転速度と前記風力発電機２が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を用いても良いし、ＷＰ＝ａ×ｘⁿ＋ｂ×ｘ^n-1＋・・・＋ｃ×ｘ＋ｄ（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ，ｂ，ｃ，ｄ：係数）のような多次元模擬式、ＷＰ＝ａ₁×ｘ³＋ｂ₁×ｘ²＋ｃ₁×ｘ＋ｄ₁（ＷＰ：理論出力値、ｘ：回転数、ａ₁，ｂ₁，ｃ₁，ｄ₁：係数）のような３次元模擬式を用いても良い。

次に、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０２で算出した出力電力値が、ステップＳ３０５で算出した理論電力値を越えているか否かを判断する。
出力電力値が理論電力値を越えていると判断された場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０７において、前記風力発電機２が出力する電力を減らすように算出したデューティーに基づいて、前記整流器２３を制御することにより、前記風力発電機２の負荷を軽くする。他方、出力電力値が理論電力値を越えていないと判断された場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）は、ステップＳ３０８において、前記風力発電機２が出力する電力を増やすように算出したデューティーに基づいて、前記整流器２３を制御することにより、前記風力発電機２の負荷を重くする。

また、取得した回転速度が所定値を越えているとステップＳ３０４で判断された場合、言い換えれば検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲を超えている場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０９において、基準とする回転速度、例えば１０００（ｒｐｍ）を設定する。

次に、ステップＳ３１０において、ステップＳ３０９で設定した基準回転速度が、ステップＳ３０３で検出した回転速度を越えているか否かを判断する。
基準回転速度が検出した回転速度を越えていると判断された場合（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１１において、前記風力発電機２が出力する電力を減らすように算出したデューティーに基づいて、前記整流器２３を制御することにより、前記風力発電機２の負荷を軽くする。他方、基準回転速度が検出した回転速度を越えていないと判断された場合（ステップＳ３１０：Ｎｏ）は、ステップＳ３１２において、前記風力発電機２が出力する電力を増やすように算出したデューティーに基づいて、前記整流器２３を制御することにより、前記風力発電機２の負荷を重くする。

図４は、風速と風力発電機が出力する電力および風車回転翼の回転速度との関係を示す図である。
図４に示したように、風力発電制御装置１において実行される風力発電制御処理を実行することにより、前記風力発電機２は、風速２（ｍ／ｓ）以上の領域において継ぎ目の無い発電を実現し続けることができる。そして、風速２０（ｍ／ｓ）で最大電力２３００（Ｗ）の出力を実現し、その後は、風の強さが増加するのに従って出力を増加させながら、ゆっくりでゆるやかな曲線に移行する。

一般に風力発電機は、風速の三乗に比例して出力が増加するが、実用上は風車回転翼の破壊、騒音などを防ぐために、何らかの方法により出力を制限させるのが一般的である。本発明を適用した風力発電制御装置１では、風速２から１０（ｍ／ｓ）の低風速域における発電効率を高める効果がある。

また、本発明を適用した風力発電制御装置１は、前記風力発電機２が出力する出力電力、すなわち出力電圧と出力電流とに基づいて前記風力発電機２を制御しているので、前記負荷２５にかかる電圧に影響されることなく前記風力発電機２を制御することができる。

以上、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、上述してきた本発明の実施の形態は、風力発電制御装置の一機能としてハードウェアまたはＤＳＰ（Digital Signal Processor）ボードやＣＰＵボードでのファームウェアもしくはソフトウェアにより実現することができる。

また、本発明が適用される風力発電制御装置は、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。

また、バスに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭのメモリ、入力装置、出力装置、外部記録装置、媒体駆動装置、ネットワーク接続装置で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた実施の形態のシステムを実現するソフトェアのプログラムを記録したＲＯＭやＲＡＭのメモリ、外部記録装置、可搬記録媒体を、風力発電制御装置に供給し、その風力発電制御装置のコンピュータがプログラムを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、可搬記録媒体等から読み出されたプログラム自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記録した可搬記録媒体等は本発明を構成することになる。

プログラムを供給するための可搬記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭカード、電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置（言い換えれば、通信回線）を介して記録した種々の記録媒体などを用いることができる。

また、コンピュータ（情報処理装置）がメモリ上に読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。

さらに、可搬型記録媒体から読み出されたプログラムやプログラム（データ）提供者から提供されたプログラム（データ）が、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。

すなわち、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることができる。

１ 風力発電制御装置
２ 風力発電機
１１ 電流Ａ／Ｄ変換部
１２ 電圧Ａ／Ｄ変換部
１３ 回転速度計数部
１４ ｒｐｍ／ｐｏｗｅｒ演算部
１５ 計数コントロール部
１６ ＰＷＭ変調部
２０ 風車回転翼
２１ 永久磁石
２２ 巻線
２３ 整流器
２４ 蓄電池
２５ 負荷
２６ 電流検出回路
２７ 電圧検出回路
２８ 回転速度検出回路
２９ ドライバ

Claims (9)

1. ピッチ角が固定である風車回転翼を用いた風力発電機を制御する風力発電制御装置であって、
   前記風力発電機が出力する出力電流値を検出する電流検出手段と、
   前記風力発電機が出力する出力電圧値を検出する電圧検出手段と、
   前記風車回転翼の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記風車回転翼に固有の特性である翼空力特性を予め格納する翼空力特性格納手段と、
   前記電流検出手段によって検出された現時点の出力電流値、前記電圧検出手段によって検出された現時点の出力電圧値および前記回転速度検出手段によって検出された現時点の回転速度に基づいて、現時点での回転速度における出力電力を算出する電力算出手段と、
   前記電力算出手段によって算出された出力電力および前記翼空力特性格納手段に格納されている翼空力特性に基づいて、前記風力発電機を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする風力発電制御装置。
2. 前記制御手段は、前記電力算出手段によって算出される出力電力を前記翼空力特性格納手段に格納されている翼空力特性に合致させるように前記風力発電機を制御することを特徴とする請求項１に記載の風力発電制御装置。
3. 前記制御手段は、前記回転速度検出手段によって検出される回転速度が所定の風速域での回転速度の範囲内において、前記風力発電機を制御することを特徴とする請求項２に記載の風力発電制御装置。
4. 前記所定の風速域は、略１０（ｍ／ｓ）以下の風速域であることを特徴とする請求項３に記載の風力発電制御装置。
5. 前記制御手段は、前記回転速度検出手段によって検出された現時点の回転速度が前記所定の風速域の最大風速に対応する最大回転速度を超えた場合、前記最大回転速度を超えないように前記風力発電機を制御することを特徴とする請求項３または４の何れか１項に記載の風力発電制御装置。
6. 前記翼空力特性格納手段は、前記風車回転翼の回転速度と前記風力発電機が発生するトルクとの関係を示す翼空力特性を予め格納することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の風力発電制御装置。
7. 前記制御手段は、前記風力発電機が有する電機子コイルを所定のデューティーサイクルで直接短絡することにより前記風力発電機を制御することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の風力発電制御装置。
8. 前記制御手段は、前記電機子コイルを断続的に短絡することにより前記風力発電機を制御することを特徴とする請求項７に記載の風力発電制御装置。
9. ピッチ角が固定である風車回転翼を用いた風力発電機を制御する風力発電制御方法であって、
   前記風力発電機が出力する出力電流値を検出し、
   前記風力発電機が出力する出力電圧値を検出し、
   前記風車回転翼の回転速度を検出し、
   前記検出された現時点の出力電流値、前記検出された現時点の出力電圧値および前記検出された現時点の回転速度に基づいて、現時点での回転速度における出力電力を算出し、
   前記算出された出力電力および予めメモリに格納されている前記風車回転翼に固有の特性である翼空力特性に基づいて、算出される出力電力を前記翼空力特性に合致させるように前記風力発電機を制御する、
   ことを特徴とする風力発電制御方法。