JP2019065862A - WIND POWER GENERATOR, ITS CONTROLLER, AND ITS CONTROL METHOD - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風力発電装置と、その制御装置、並びにその制御方法に関する。 The present invention relates to a wind turbine generator, its control device, and its control method.
水平軸型の風力発電装置では、風車ロータを搭載するナセルを垂直軸方向に回転させるヨー回転機構が備わっている。風力発電装置は、風車ロータの回転軸(以下、ナセル方位と呼ぶ)と風向との偏差角を表す風向偏差(以下、ヨー角度と呼ぶ)が生じた場合、ロータの受風面積の減少により発電効率が低下するのを防ぐため、ヨー回転機構を制御してヨー角度をなくすように動作することが知られている。これらヨー制御の方法として例えば特許文献1、2、3がある。
The horizontal axis type wind turbine generator is provided with a yaw rotation mechanism that rotates a nacelle on which the wind turbine rotor is mounted in the vertical axis direction. When a wind direction deviation (hereinafter referred to as a yaw angle) representing a deviation angle between a rotation axis of a wind turbine rotor (hereinafter referred to as a nacelle orientation) and a wind direction occurs, the wind turbine generator generates electric power by reducing the wind receiving area of the rotor. It is known to operate to control the yaw rotation mechanism to eliminate the yaw angle in order to prevent a drop in efficiency. For example,
ある地点における風向や風速を表す風況は、様々な周期を持つ変動成分を有する。また、時間帯によってもその周期的な変動成分の特徴が異なる。風向変動は、これらの変動成分がランダムに含まれるため、一般的なヨー制御方法は、例えばある所定期間のヨー角度が所定の閾値を超えた場合に、ヨー角度がゼロになるようにナセルをヨー回転させる。 The wind conditions representing the wind direction and the wind speed at a certain point have fluctuating components with various cycles. Also, the characteristics of the periodic fluctuation component differ depending on the time zone. Since the fluctuation in the wind direction includes these fluctuation components at random, a general yaw control method causes the nacelle to become zero so that the yaw angle becomes zero, for example, when the yaw angle in a certain predetermined period exceeds a predetermined threshold. Rotate the yaw.
ヨー制御によりヨー角度を常にゼロに維持できた時、最も発電量が多くなる。しかし、ナセルの動作速度よりも風向の変動速度の方が速い場合、制御が完了する前に風向が変わってしまうため、ヨー角度をゼロに維持することは困難である。また、ヨー回転すると、ナセル回転機構やナセルの回転を停止するブレーキ機構の機械的消耗が発生する。この制御方法を用いて、ヨー角度を積極的に抑制しようとすると、機械的摩耗が大きくなる恐れがある。 When the yaw control can always keep the yaw angle at zero, the amount of power generation is the largest. However, if the speed of change in wind direction is faster than the operating speed of the nacelle, it is difficult to maintain the yaw angle at zero because the wind direction changes before control is completed. In addition, when the yaw rotation is performed, mechanical wear of the nacelle rotation mechanism and the brake mechanism that stops the rotation of the nacelle occurs. If this control method is used to actively suppress the yaw angle, mechanical wear may be increased.
特許文献1に開示された方法では、特にある地点の風況の乱れ度が高い場合、ヨー旋回によりヨー角度をゼロにした後、逆方向に風向変動が発生して、再度ヨー旋回をすることを頻繁に繰り返すことになる。したがって、ヨーの駆動回数が多くなり機械的消耗が増加するだけでなく、短期間しかヨー角度を抑制できずに発電性能も低下する可能性がある。 In the method disclosed in Patent Document 1, in particular, when the degree of disturbance of the wind condition at a certain point is high, after the yaw angle is made zero by the yaw turning, the wind direction fluctuation occurs in the reverse direction and the yaw turning is performed again. Will be repeated frequently. Therefore, not only the number of times of driving the yaw increases and mechanical wear increases, but also the power generation performance may be degraded because the yaw angle can be suppressed for a short period of time.
ヨー回転の回数を抑制して機械的消耗を抑えること、また、ヨー角度を低減して発電量を向上することを両立できることが望ましい。 It is desirable that the number of yaw rotations be suppressed to suppress mechanical wear and that the yaw angle be reduced to improve power generation.
以上のことから本発明においては「風を受けて回転するロータと、ロータを回転可能に支持するナセルと、ナセルをヨー回転可能に支持するタワーと、ヨー制御指令に基づいてナセルのヨーを調整する調整装置と、調整装置に送るヨー制御指令を定める制御装置とを備える風力発電装置であって、
制御装置は、風向測定手段によって測定された風向とロータの方向からヨー角度を算出するヨー角度計算手段と、ヨー角度とヨー制御開始閾値とヨー制御終了閾値とに基づきヨー制御指令を定める制御指令作成手段を備え、
開始閾値と終了閾値は極性が同じで終了閾値は開始閾値よりも小さな値であることを特徴とする風力発電装置。」としたものである。
From the above, according to the present invention, "the rotor rotating in response to the wind, the nacelle rotatably supporting the rotor, the tower rotatably supporting the nacelle, and the nacelle yaw adjustment based on the yaw control command A wind turbine generator comprising: an adjusting device; and a control device that determines a yaw control command to be sent to the adjusting device,
The control device determines a yaw control command based on the yaw angle calculation means for calculating the yaw angle from the wind direction measured by the wind direction measurement means and the direction of the rotor, and the yaw angle, the yaw control start threshold and the yaw control end threshold. Equipped with creation means,
A wind power generator characterized in that the start threshold and the end threshold have the same polarity and the end threshold is smaller than the start threshold. ".
また本発明においては「風力発電装置の制御方法であって、
測定された風向と前記風車のロータ方向からヨー角度を算出し、
ヨー角度がヨー制御開始閾値以上若しくはそれより大きくなった場合にヨー角度を低減する方向に風車のナセルをヨー回転開始させ、
ヨー角度がヨー制御終了閾値以下若しくはそれより小さくなった場合にナセルのヨー回転を終了し、
開始閾値と終了閾値は極性が同じで終了閾値は開始閾値よりも小さな値であることを特徴とする風力発電装置の制御方法。」としたものである。
Further, in the present invention, “a method of controlling a wind turbine generator,
Calculate the yaw angle from the measured wind direction and the rotor direction of the wind turbine,
When the yaw angle becomes equal to or larger than the yaw control start threshold value, yaw rotation of the wind turbine nacelle is started to reduce the yaw angle,
When the yaw angle falls below or below the yaw control end threshold, the yaw rotation of the nacelle ends.
The start threshold and the end threshold are the same in polarity, and the end threshold is a value smaller than the start threshold. ".
また本発明においては「風力発電装置の改修方法であって、
風力発電装置が設置された環境で計測されたデータを取得し、
風向データを周波数分析し、
分析結果に基づき、ヨー制御開始閾値若しくはヨー制御終了閾値を算出し、
算出された閾値を前記風力発電装置に設定することを特徴とする風力発電装置の改修方法。」としたものである。
Further, in the present invention, “the method for repairing a wind power generator,
Acquired data measured in the environment where the wind turbine was installed,
Frequency analysis of wind direction data,
Calculate the yaw control start threshold or the yaw control end threshold based on the analysis result,
A method of repairing a wind turbine generator, wherein the calculated threshold value is set to the wind turbine generator. ".
本発明によれば、ヨー回転の回数抑制と、発電性能の向上を両立させることが可能な風力発電装置とその制御方法並びに改修方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wind power generator which can make the frequency | count suppression of yaw rotation, and improvement of power generation performance make compatible can be provided, its control method, and the repair method can be provided.
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る風力発電装置の構成概要を示す側面図である。 FIG. 1 is a side view showing an outline of a configuration of a wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す風力発電装置1は、複数のブレード2と、ブレード2を接続するハブ3とで構成されるロータ4を備える。ロータ4は、ナセル5に回転軸(図1では省略する)を介して連結されており、回転することでブレード2の位置を変更可能である。ナセル5は、ロータ4を回転可能に支持している。ナセル5は、発電機6を備え、ブレード2が風を受けることでロータ4が回転し、その回転力が発電機6を回転させることで電力を発生させることができる。
A wind turbine 1 shown in FIG. 1 includes a rotor 4 configured of a plurality of blades 2 and a
ナセル5は、タワー7上に設置されており、ヨー駆動機構8によって垂直軸方向にヨー回転可能である。制御装置9は、風向と風速とを検出する風向風速センサ10から検出した風向や、風速Vwに基づいて、ヨー駆動機構8を制御する。風向風速センサ10は、Lidar等であってもよく、ナセルやタワー等の風力発電装置に取り付けられていてもよいし、風車発電装置とは別構造物でマスト等に取り付けられていてもよい。
The
なお、ヨー駆動機構8は、ヨーベアリングやヨーギア(ヨー駆動用歯車)、ヨー駆動モータ、ヨーブレーキ等から構成されている。また、ハブ3に対するブレード2の角度を変更可能なピッチアクチュエータ、発電機6が出力する有効電力や無効電力を検出する電力センサ等を適宜位置に備えている。
The
図2は、図1の上面図(平面図)である。所定の基準方向となす風向をΘw、所定の基準方向となすロータ回転軸の方向をΘr、風向Θwからロータ回転軸角Θrまでの偏差角であるヨー角度をΔΘと定義し、これらの関係を図示している。ヨー制御開始閾値Θthsとヨー制御終了閾値Θtheは、例えばヨー角度と同様に風向Θwを基準に設定される。なお、風向Θwは、計測周期ごとに取得された値であってもよいし、所定期間の平均方向であってもよいし、周辺の風況分布に基づき算出された方向であってもよい。また、ロータ回転軸角Θrは、ロータ回転軸の向く方向であってもよいし、ナセルの方向であってもよいし、ヨー駆動部のエンコーダにより計測された値等であってもよい。 FIG. 2 is a top view (plan view) of FIG. The direction of the rotor rotation axis that forms a wind direction with the predetermined reference direction is Θw, the direction of the rotor rotation axis that makes the predetermined reference direction is Θr, and the yaw angle that is the deviation angle from the wind direction Θw to the rotor rotation axis angle Θr is defined as Δ 関係. It is illustrated. The yaw control start threshold Θths and the yaw control end threshold Θthe are set based on the wind direction Θw, for example, as in the case of the yaw angle. The wind direction Θ w may be a value acquired for each measurement cycle, may be an average direction of a predetermined period, or may be a direction calculated based on the wind condition distribution in the vicinity. Further, the rotor rotation axis angle よ い r may be the direction in which the rotor rotation axis is directed, may be the direction of the nacelle, or may be a value measured by the encoder of the yaw drive unit.
本発明は、ヨー角度ΔΘが開始閾値Θths以上若しくはそれよりも大きくなったときに制御装置9によりヨー駆動機構8を駆動開始して、ヨー角度ΔΘが終了閾値Θthe以下若しくはそれより小さくなるまで制御するものである。この場合に、開始閾値Θthsが正値である時、終了閾値Θtheは開始閾値Θthsよりも小さな正値である関係とされており、開始閾値Θthsは例えば8度、終了閾値Θtheは3度である。別な言い方をすると、開始閾値と前記終了閾値は極性が同じで終了閾値は開始閾値よりも小さな値にされている。なお、ヨー制御開始/停止は、単純に閾値を超えていた瞬間に制御開始/停止してもよいし、所定時間超えていた場合に開始/停止してもよいし、複数の計測サンプルの平均を取って平均が超えたタイミングで制御開始/停止してもよい。
The present invention starts to drive the
本発明者らの知見によれば、その理由を後述するように、終了閾値Θtheを同極性の範囲に収める(正値であれば負値にしない)ことが、機械的消耗の増加抑止と、発電性能低下防止の観点から重要であることが明らかにされた。 According to the findings of the present inventors, as described later, it is necessary to keep the end threshold value Θthe within the same polarity range (if it is a positive value, it does not become a negative value). It was clarified that it is important from the viewpoint of prevention of power generation performance deterioration.
終了閾値Θtheを同極性の範囲に収めるという本発明の実現に当たり、終了閾値Θtheを適正な値に定める必要があり、適正値は当該風力発電所設置点の環境における過去の経験値から定めることになるが、制御装置9の構成手法としては、その風力発電所の設置環境における過去経験若しくは計算により求めた設定値を固定設定値として与えられてオフラインで運用することと、時々刻々の風況を反映して風車上オフライン若しくは遠隔地オンラインで計算された可変の設定値を与えられて運用することが考えられる。実施例1においては、設定値を可変に運用する制御装置9を構成することについて説明し、実施例2では過去の経験若しくは計算により求めた設定値を固定設定値として与えられて運用することについて説明する。 In realizing the present invention that the end threshold Θ the is within the same polarity range, it is necessary to set the end threshold Θ the to an appropriate value, and to determine the appropriate value from the past experience value in the environment of the wind power plant installation point. However, as a configuration method of the control device 9, setting values obtained by past experience or calculation in the installation environment of the wind power plant are given as fixed setting values and operated offline, and the wind condition every moment It is conceivable to apply and operate a variable set value calculated on the wind turbine offline or remote on-line in reflection. In the first embodiment, the configuration of the control device 9 that operates the set value variably will be described, and in the second embodiment, the set value obtained by past experience or calculation is given and used as the fixed set value. explain.
図3から図7を用いて、本発明の実施例1に係る風力発電装置1の制御装置9に実装されるヨー制御手段300について説明する。 The yaw control means 300 mounted on the control device 9 of the wind turbine 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
図3は、本発明の実施例1における風力発電装置1の制御装置9に実装されるヨー制御手段300の処理概要を示すブロック線図である。実施例1のヨー制御手段300は、ヨー角度ΔΘを求めるヨー角度計算手段301と、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出する閾値算出部310と、ヨー角度ΔΘと閾値Θths、Θtheからヨー制御指令Cyを定める制御指令作成手段305により構成されている。閾値算出部310は、データ蓄積手段302、データ分析手段303、閾値計算手段304により構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of processing of the yaw control means 300 mounted on the control device 9 of the wind turbine 1 according to the first embodiment of the present invention. The
このうちヨー角度計算手段301は、ロータ軸角度Θrと風向Θwに基づき、ヨー角度ΔΘを決定する。このヨー角度ΔΘは図2に示すように、風向Θwとロータ軸角度Θrの差分であり、ロータ軸が風向からどれくらいずれているかを示す。ここで、風向Θwはナセルに設置された風向風速センサ10から検出した値に限定せず、地面や他の場所に設置された値を利用するものであってもよい。また、ヨー角度計算手段301は、ローパスフィルタに代表される、ヨー角度ΔΘの所定周波数領域のみを通過させるフィルタ(ローパスフィルタ)や、移動平均に代表される、直前の所定期間の値の平均値を利用する統計値を用いたものであってもよい。あるいはフーリエ変換をおこなうものであってもよい。
Among these, the yaw angle calculation means 301 determines the yaw angle ΔΘ based on the rotor shaft angle Θr and the wind direction Θw. As shown in FIG. 2, this yaw angle ΔΘ is the difference between the wind direction Θ w and the rotor shaft angle Θ r, and indicates how much the rotor shaft is from the wind direction. Here, the wind direction Θ w is not limited to the value detected by the wind direction and
図3の閾値算出部310内のデータ蓄積手段302は、風向風速センサ10から検出した風向Θwのデータを蓄積し、適宜蓄積した風向Θwの蓄積データを出力する。なお後述する実施例3においては、さらに風速Vwのデータを蓄積し、適宜蓄積した風向Θw、風速Vwの蓄積データを出力する。実施例1では、主として風向Θwの蓄積データを閾値算出に利用する。
The data accumulation means 302 in the threshold
図3の閾値算出部310内のデータ分析手段303は、風向Θwの蓄積データに基づき、特徴データを出力する。特徴データを計算する手段として、ここでは蓄積データの周波数分析手法を用いる。
The data analysis means 303 in the threshold
図4と図5は、風向Θwの蓄積データを周波数分析した結果の一例を示している。図4と図5の横軸は周波数、縦軸は周波数に基づく風向の変動量を表す風向成分Θfの大きさを示している。便宜上、周波数領域を、低周波数領域、中周波数領域、高周波数領域、および超高周波数領域と区別して表記している。 FIGS. 4 and 5 show an example of the result of frequency analysis of the accumulated data of the wind direction Θw. The horizontal axis in FIGS. 4 and 5 represents the frequency, and the vertical axis represents the magnitude of the wind direction component Θf representing the fluctuation amount of the wind direction based on the frequency. For convenience, the frequency domain is distinguished from low frequency domain, medium frequency domain, high frequency domain, and very high frequency domain.
図4は、長周期の風向変動が比較的多い期間の周波数分析結果の一例を示しており、低周波数領域の風向成分Θfが大きな値を示している点に特徴がある。図5は、図4よりも短い周期の風向変動が比較的多い期間の周波数分析結果の一例を示しており、中周波数領域の風向成分Θfが大きな値を示している点に特徴がある。周波数分析をすることにより、所定の期間における周波数成分を含んだ風況の特徴データを取得することができる。 FIG. 4 shows an example of the result of frequency analysis in a period in which wind direction fluctuation in a long cycle is relatively large, and is characterized in that the wind direction component Θf in the low frequency region shows a large value. FIG. 5 shows an example of the frequency analysis result in a period in which the wind direction fluctuation having a cycle shorter than that in FIG. 4 is relatively large, and is characterized in that the wind direction component Θf in the middle frequency region shows a large value. By performing frequency analysis, it is possible to obtain wind characteristic data including frequency components in a predetermined period.
なお低周波数領域、中周波数領域、高周波数領域、および超高周波数領域の各領域をどのように設定すべきかは、各風力発電装置が設置された場所の環境事情、ヨー角度計算手段301で用いるフィルタの設定値、開始閾値Θths、および終了閾値Θthe等に応じて適宜設定されればよいが、大まかには低周波数領域は10−5乃至10−3の範囲、中周波数領域は10−3乃至2×10−2の範囲、高周波数領域は2×10−2乃至10−1の範囲、および超高周波数領域は10−1乃至10−0の範囲とするのがよい。また領域の別の設定案によれば、このうち中周波数領域の設定が最も重要であることから10−3乃至2×10−1の範囲を採用するのがよい。 In addition, how to set each region of low frequency region, medium frequency region, high frequency region, and super high frequency region is used by the environmental circumstances of the place where each wind power generator is installed, yaw angle calculation means 301 It may be appropriately set according to the set value of the filter, the start threshold value Θ ths, and the end threshold value Θ the etc., but roughly, the low frequency region is in the range of 10-5 to 10-3, and the middle frequency region is in the range of 10-3 to The 2 × 10 -2 range, the high frequency range may range from 2 × 10 -2 to 10 -1, and the ultra high frequency range may range from 10 -1 to 10 -0. Further, according to another setting proposal of the area, it is preferable to adopt a range of 10 -3 to 2 × 10 -1 because setting of the middle frequency area is the most important among them.
図3の閾値算出部310内の閾値計算手段304は、特徴データに基づき、ヨー制御の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを決定する。開始閾値Θthsはヨー旋回を開始する閾値であり、終了閾値Θtheはヨー旋回を終了する閾値である。なお本発明の説明では、標準的な状態では開始閾値Θthsは例えば8度、終了閾値Θtheは3度に設定されており、閾値計算手段304における特徴データの計算結果に基づき、適宜修正して設定される。
The
具体的には閾値計算手段304においては、低周波数領域の風向成分Θfが大きい図4の傾向を示す特徴データの場合と、中周波数領域の風向成分Θfが大きい図5の傾向を示す特徴データの場合とで、開始閾値Θths,終了閾値Θtheの大きさが変更されるように調整される。例えば低周波数領域の風向成分Θfが大きい図4の場合には開始閾値Θthsは7.5度,中周波数領域の風向成分Θfが大きい図5の場合には開始閾値Θthsは8.5度とされる。同様に低周波数領域の風向成分Θfが大きい図4の場合には終了閾値Θtheは2.5度,中周波数領域の風向成分Θfが大きい図5の場合には終了閾値Θtheは3.5度とされる。 Specifically, in the threshold value calculation means 304, the feature data showing the tendency of FIG. 4 where the wind direction component Θf in the low frequency region is large and the feature data showing the tendency of FIG. 5 where the wind direction component Θf in the middle frequency region is large In some cases, the magnitudes of the start threshold Θ ths and the end threshold Θ the are adjusted to be changed. For example, in the case of FIG. 4 where the wind direction component Θf in the low frequency region is large, the start threshold Θths is 7.5 degrees, and in the case of FIG. 5 where the wind direction component Θf in the middle frequency region is large, the start threshold Θths is 8.5 degrees Ru. Similarly, in the case of FIG. 4 where the wind direction component Θf in the low frequency region is large, the end threshold Θthe is 2.5 degrees, and in the case of FIG. 5 where the wind direction component Θf in the middle frequency region is large, the end threshold Θthe is 3.5 degrees Be done.
このように、低周波数領域の風向成分Θfが比較的大きい図4の場合は、開始閾値Θthsと、終了閾値Θtheとを小さくする。また図5に示すように、中周波数領域の風向成分Θfが比較的大きい場合は、開始閾値Θthsと、終了閾値Θtheとを大きくする。 As described above, in the case of FIG. 4 in which the wind direction component 低 f in the low frequency region is relatively large, the start threshold Θths and the end threshold Θthe are reduced. Further, as shown in FIG. 5, when the wind direction component Θf in the middle frequency region is relatively large, the start threshold Θths and the end threshold Θthe are increased.
あるいは他の周波数領域の特徴データとの組み合わせにより、例えば低周波数領域と高周波数領域の風向成分Θfとが比較的大きい場合は、開始閾値Θthsを大きくし、終了閾値Θtheを小さくする。ここで、高周波数領域の風向成分Θfは、風力発電装置1に加わる荷重を鑑みて、開始閾値Θthsや終了閾値Θtheの決定にあまり寄与させない、もしくは考慮しないのが好ましい。また、風力発電装置1の性能では追随できない超高周波数領域の風向成分は、開始閾値Θthsや終了閾値Θtheの決定に考慮させないのが好ましい。 Alternatively, for example, when the wind direction component 低 f in the low frequency region and the high frequency region is relatively large, the start threshold Θths is increased and the end threshold Θthe is decreased in combination with feature data of other frequency regions. Here, in view of the load applied to the wind turbine 1, it is preferable that the wind direction component Θf in the high frequency region does not contribute or take much into the determination of the start threshold Θths and the end threshold Θthe. Further, it is preferable that the wind direction component in the ultrahigh frequency region which can not be followed by the performance of the wind turbine 1 is not considered in the determination of the start threshold Θths or the end threshold Θthe.
このように実施例1では、閾値算出部310は、風向測定手段10からの風向データを周波数分析して周波数成分を求め、所定の周波数領域の周波数成分の合計値をそれぞれの周波数領域ごとに求め、各領域の周波数成分の値に基づいて、開始閾値と終了閾値を作成している。
As described above, in the first embodiment, the threshold
ここで、閾値計算手段304は、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを逐次出力しなくてもよく、それぞれ任意の周期やタイミングで出力してもよい。
Here, the
ヨー制御手段305は、ヨー角度ΔΘと開始閾値Θthsと終了閾値Θtheに基づき、ヨー制御指令Cyを決定する。ヨー旋回していない状態で、かつ、ヨー角度ΔΘの絶対値が開始閾値Θths以上になった場合、ヨー旋回を開始するためのヨー制御指令Cyがヨー駆動機構8に出力される。それを受け、ヨー角度ΔΘを減らす方向にナセル5をヨー旋回させるように、ヨー駆動機構8が動作する。そして、ヨー旋回している状態で、ヨー角度ΔΘの絶対値が終了閾値Θtheを下回った場合、ヨー旋回を停止するためのヨー制御指令Cyがヨー駆動機構8に出力される。
The yaw control means 305 determines the yaw control command Cy based on the yaw angle ΔΘ, the start threshold value Θths and the end threshold value Θthe. When the yaw rotation is not performed and the absolute value of the yaw angle ΔΘ becomes equal to or more than the start threshold value ths, the yaw control command Cy for starting the yaw rotation is output to the
図6は、実施例1に係るヨー制御手段300の処理概要を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an outline of processing of the yaw control means 300 according to the first embodiment.
図6の処理ステップS601では、ロータ軸角度Θrを決定し、次のステップに進む。処理ステップS602では、風向Θwを決定し、次のステップに進む。処理ステップS603では、ロータ軸角度Θrと風向Θwに基づいてヨー角度ΔΘを決定し、次のステップに進む。これらの処理ステップS601からS603がヨー角度計算手段301の処理に対応している。 In processing step S601 of FIG. 6, the rotor shaft angle Θ r is determined, and the process proceeds to the next step. In process step S602, the wind direction Θ w is determined, and the process proceeds to the next step. In processing step S603, the yaw angle ΔΘ is determined based on the rotor shaft angle Θr and the wind direction Θw, and the process proceeds to the next step. These processing steps S601 to S603 correspond to the processing of the yaw angle calculation means 301.
データ蓄積手段302の処理に相当する処理ステップS604では、時刻に対応する風向Θwの値を蓄積し、次のステップに進む。データ分析手段303に相当する処理ステップS605では、蓄積データに基づいて特徴データを決定し、次のステップに進む。閾値計算手段304に相当する処理ステップS606では、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを決定し、次のステップに進む。これらの処理ステップS604からS606が閾値算出部310の処理に対応している。
At processing step S604 corresponding to the processing of the data storage means 302, the value of the wind direction Θw corresponding to the time is stored, and the process proceeds to the next step. At processing step S605 corresponding to the data analysis means 303, feature data is determined based on the accumulated data, and the process proceeds to the next step. In processing step S606 corresponding to the threshold calculation means 304, the start threshold Θths and the end threshold Θthe are determined, and the process proceeds to the next step. These processing steps S604 to S606 correspond to the processing of the threshold
処理ステップS607では、ヨー旋回中かどうかを判定し、NO(否該当)であれば処理ステップS608に進み、YES(該当)であれば処理ステップS610に進む。処理ステップS608では、ヨー角度ΔΘが開始閾値Θths以上かどうかを判定し、YESであれば処理ステップS609に進み、NOであれば処理ステップS601に戻る。処理ステップS609では、ヨー旋回を開始させるヨー制御指令Cyを決定し、次のステップに進む。処理ステップS610では、制御指令作成手段305において、ヨー角度ΔΘが終了閾値Θthe未満かどうかを判定し、YESであれば処理ステップS611に進み、NOであれば処理ステップS601に戻る。処理ステップS611では、ヨー旋回を停止させるヨー制御指令Cyを決定した後、一連の処理を終了する。
In processing step S607, it is determined whether or not yawing is in progress, and if NO (no response), processing proceeds to processing step S608, and if YES (content) proceeds to processing step S610. In processing step S608, it is determined whether or not the yaw angle Δ 以上 is equal to or greater than the start threshold Θths. If YES, the processing proceeds to processing step S609, and if NO, the processing returns to processing step S601. At processing step S609, a yaw control command Cy for starting yaw rotation is determined, and the process proceeds to the next step. At processing step S610, the control
これらの処理ステップS607からS611が制御指令作成手段305の処理に対応している。この処理では要するに、ヨー旋回していない状態で、かつ、ヨー角度ΔΘの絶対値が開始閾値Θths以上になった場合、ヨー旋回を開始するためのヨー制御指令Cyをヨー駆動機構8に出力し、それを受け、ヨー角度ΔΘを減らす方向にナセル5をヨー旋回させるように、ヨー駆動機構8が動作する。また、ヨー旋回している状態で、ヨー角度ΔΘの絶対値が終了閾値Θtheを下回った場合、ヨー旋回を停止するためのヨー制御指令Cyをヨー駆動機構8に出力する。
These processing steps S 607 to S 611 correspond to the processing of the control command generation means 305. In this process, when the yaw rotation is not performed and the absolute value of the yaw angle ΔΘ becomes equal to or more than the start threshold value ths, the yaw control command Cy for starting the yaw rotation is output to the
次に、本実施例の効果を明らかにするため、比較例の動作と合わせて概要を説明する。 Next, in order to clarify the effect of the present embodiment, an outline will be described together with the operation of the comparative example.
図7は、実施例1に係るヨー制御手段300の効果を示す概要図であり、横軸は全て共通の時刻を示す。図7(a)の縦軸はヨー角度ΔΘ、図7(b)の縦軸は発電出力Pe、および図7(c)の縦軸はロータ軸角度Θrを示す。図7に示す破線は、本発明に係るヨー制御手段300を適用しない場合の比較例として例えば、ヨー角度ΔΘがゼロになった時にヨー旋回を終了する場合の結果を示す。一方で、実線が本発明の実施例1に係るヨー制御手段300を適用した場合の結果を示す。 FIG. 7 is a schematic view showing the effect of the yaw control means 300 according to the first embodiment, and the horizontal axes all indicate common times. The vertical axis in FIG. 7A indicates the yaw angle ΔΘ, the vertical axis in FIG. 7B indicates the power generation output Pe, and the vertical axis in FIG. 7C indicates the rotor shaft angle Θr. The broken line shown in FIG. 7 shows, for example, the result of the case where the yaw turning is ended when the yaw angle ΔΘ becomes zero, as a comparative example when the yaw control means 300 according to the present invention is not applied. On the other hand, the solid line shows the result when the yaw control means 300 according to the first embodiment of the present invention is applied.
なお図7の比較結果を算定するに当たり、風況条件として、風向変動がある程度速い周期で頻発する場合を想定した。この風況を周波数分析すると、図5に示すように、中周波数領域の風向成分Θfが多く、低周波数領域の風向成分Θfが少ない結果となる。従って、実施例1の開始閾値Θthsはある程度大きくなり、終了閾値Θtheは開始閾値Θthsに近い値をとる。比較例の開始閾値Θthsは、効果の比較を明確にするため、実施例1と同じ値とする。 In calculating the comparison result in FIG. 7, it is assumed that wind direction fluctuation frequently occurs at a relatively fast cycle as the wind condition. When this wind condition is subjected to frequency analysis, as shown in FIG. 5, the wind direction component Θf in the middle frequency region is large, and the wind direction component Θf in the low frequency region is small. Therefore, the start threshold Θths of the first embodiment becomes somewhat large, and the end threshold Θthe takes a value close to the start threshold Θths. The start threshold Θths of the comparative example is set to the same value as that of the first embodiment in order to clarify the comparison of the effects.
図7について(a)をみると、ヨー角度ΔΘが正負の開始閾値Θthsを超えている回数は、実線の実施例1の方が破線の比較例よりも少ない。本風況条件は、風向変動がある程度速い周期で頻発するため、ヨー旋回中に風向Θwが逆方向に変動し、ヨー旋回終了時にヨー角度ΔΘが逆方向に変動しているパターンが多い。したがって、実施例1は、ヨー角度ΔΘがゼロになる前にヨー旋回を終了するため、ヨー旋回終了時にヨー角度ΔΘが逆方向に変動しても、開始閾値Θthsを超えにくい。 Referring to FIG. 7A, the number of times the yaw angle ΔΘ exceeds the positive and negative start threshold value ths is smaller in the solid line in the first embodiment than in the dashed comparative example. In this wind condition, the wind direction fluctuation frequently occurs at a relatively fast cycle, so there are many patterns in which the wind direction 方向 w changes in the reverse direction during yaw turning and the yaw angle Δ 変 動 changes in the reverse direction at the end of the yaw turning. Therefore, in the first embodiment, since the yaw turning is ended before the yaw angle ΔΘ becomes zero, even when the yaw angle ΔΘ changes in the opposite direction at the end of the yaw turning, it is difficult to exceed the start threshold value ths.
また、実施例1は、比較例よりもヨー角度ΔΘが開始閾値Θthsを超えている回数が少ないことから、ヨー角度ΔΘが小さい期間が多くなっていることがわかる。風力発電システムは、ロータが風向Θwに正対しているほど、つまり、ヨー角度ΔΘが小さいほど発電出力Peが高くなる。したがって、図7の(b)に示すように、実線の実施例1は破線の比較例よりも発電出力Peが高い期間が多くなる。つまり、実施例1は、年間発電量が比較例よりも高くなることを示している。 Further, since the number of times the yaw angle ΔΘ exceeds the start threshold value ths is smaller in the first embodiment than in the comparative example, it can be seen that the period in which the yaw angle ΔΘ is small increases. In the wind power generation system, the power generation output Pe increases as the rotor faces the wind direction Θw, that is, as the yaw angle ΔΘ decreases. Therefore, as shown to (b) of FIG. 7, the Example 1 of a continuous line has many periods in which the electric power generation output Pe is high compared with the comparative example of a broken line. In other words, Example 1 shows that the annual power generation amount is higher than that of the comparative example.
さらに、図7の(c)をみると、実線の実施例1は破線の比較例よりもロータ軸角度Θrが変動する回数と期間、つまりヨー駆動機構の駆動回数と駆動時間が少ない。これは、図7の(a)より、実施例1の方が比較例よりもヨー角度ΔΘが開始閾値Θthsを超えている回数が少なく、かつ、終了閾値Θtheを下回る時間が短いためである。 Further, looking at (c) in FIG. 7, the solid line embodiment 1 has less number of times and a period during which the rotor shaft angle Θr varies, that is, the number of times of driving the yaw drive mechanism and drive time. This is because the yaw angle ΔΘ in the first embodiment is smaller than the comparative example in the number of times the start threshold Θths is less than the comparative example and the time in which the yaw threshold 下回 る the falls is shorter than FIG.
以上のように、本実施例1によれば、場所や時間により風向変動の大きさや周期が異なる場合に、風力発電装置の発電性能の向上と、機械的消耗の低減とを両立させることができる。 As described above, according to the first embodiment, when the magnitude and the period of the wind direction change differ depending on the place and the time, it is possible to achieve both improvement of the power generation performance of the wind turbine and reduction of mechanical wear. .
なお、閾値計算手段は、複数の周波数領域ごとに少なくとも開始閾値若しくは終了閾値いずれかを設定し、閾値を可変にし、風向により制御を切り替えることもできる。具体的には、風向データの周波数分析結果に基づいて、複数の所定の周波数領域に対して少なくとも開始閾値若しくは前記終了閾値のいずれかを作成しておく。制御指令作成手段は、風向風速計測手段により計測された風向に基づき、ヨー制御開始閾値とヨー制御終了閾値を切り替えて制御する。 The threshold calculation means can set at least either the start threshold or the end threshold for each of a plurality of frequency regions, make the threshold variable, and switch control according to the wind direction. Specifically, based on the frequency analysis result of the wind direction data, at least either the start threshold or the end threshold is created for a plurality of predetermined frequency regions. The control command generation means switches and controls the yaw control start threshold value and the yaw control end threshold value based on the wind direction measured by the wind direction / wind speed measurement means.
次に図13を用いて本発明の実施例2に係る風力発電装置1について説明する。先にも述べたように実施例2は、過去の経験若しくは計算により求めた値を固定設定値として予め制御装置9に設定されオフラインで運用する。 Next, a wind turbine 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As described above, in the second embodiment, a value obtained by past experience or calculation is set in advance in the control device 9 as a fixed set value and operated offline.
実施例1の図3、図6において閾値算出部310は、毎制御周期、或は適宜のタイミングで開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出し更新する。
In FIG. 3 and FIG. 6 of the first embodiment, the
これに対し、実施例2のヨー制御手段300は、図13に示すようにヨー角度ΔΘを求めるヨー角度計算手段301と、ヨー角度ΔΘと開始閾値Θths、終了閾値Θtheからヨー制御指令Cyを定める制御指令作成手段305により構成されており、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出する閾値算出部310を備えていない。制御指令作成手段305に与えられる開始閾値Θthsと終了閾値Θtheは、予めヨー制御手段300にプリセットされ、あるいは適宜のタイミングで閾値入力手段306により外部から設定される。閾値入力手段306はキーボード等の入力装置であって、作業員により入力されてもよい。
On the other hand, the yaw control means 300 of the second embodiment determines the yaw control command Cy from the yaw angle calculation means 301 for obtaining the yaw angle ΔΘ, the yaw angle ΔΘ and the start threshold Θths, and the end threshold 、 the as shown in FIG. The control
閾値算出部310の機能は、風力発電所とは別の場所に設けられた解析装置内に構成されており、例えば風力発電所建設前の研究、設計段階において求めた環境条件から、予め当該風力発電所の典型的な風況での開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出し、ヨー制御手段300内にプリセット値として組み込んでおくものである。典型的な風況とは、例えば季節ごとに、あるいは夕方とか朝方とかの別毎に準備され、適宜の条件で切り替え使用してもよい。
The function of the
あるいは、閾値算出部310の機能は、風力発電所とは別の場所に設けられた解析装置内に構成されており、例えば風力発電所を設置後の運用段階において、観測した環境条件から、当該風力発電所の典型的な風況での開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出し、通信手段を備えた閾値入力手段305を介してヨー制御手段300内の制御指令作成手段305に与えるものである。この場合に、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheの設定は、現場の風況に応じてオンライン的に即時に対応する形式のものではなく、オフラインで求めておいた値を適宜のタイミングで与えて運用する。
Alternatively, the function of the
予め設定しておく終了閾値Θtheは、後述する実施例5及び図12とその説明で言及する値とすることが望ましい。 It is desirable to set the end threshold value お く the to be set in advance to a value mentioned in the fifth embodiment and FIG. 12 described later and the description thereof.
実施例2により、風車に解析装置を設ける必要が無く、既存の風車に対して大きな改修なく本発明制御を搭載するように更新でき、最適化された閾値に基づく制御を行うことができる。 According to the second embodiment, there is no need to provide an analysis device in the wind turbine, and the present invention can be updated to be equipped with the control of the present invention without major modification to the existing wind turbine, and control based on the optimized threshold can be performed.
次に、本発明の実施例3に係る風力発電装置1について説明する。 Next, a wind turbine 1 according to a third embodiment of the present invention will be described.
実施例3の風力発電装置1は、実施例1のヨー制御手段300に代えて、図8に示すヨー制御手段300が適用される点で異なる。
The wind turbine generator 1 according to the third embodiment is different in that a
図8は、実施例3によるヨー制御手段300の処理概要を示すブロック線図である。ヨー制御手段300は、ヨー角度ΔΘを求めるヨー角度計算手段301と、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出する閾値算出部810と、ヨー角度ΔΘと閾値Θths、Θtheからヨー制御指令Cyを定める制御指令作成手段305により構成されている。閾値算出部810は、データ蓄積手段802、データ分析手段803、閾値計算手段804により構成されている。
FIG. 8 is a block diagram showing an outline of processing of the yaw control means 300 according to the third embodiment. The yaw control means 300 determines the yaw control command Cy from the yaw angle calculation means 301 for obtaining the yaw angle ΔΘ, the
実施例3のヨー制御手段300において、ヨー角度計算手段301、および制御指令作成手段305は実施例1と同じ構成のものであるが、閾値算出部810内の処理において、データ蓄積手段802の入力に風向Θw以外に風速Vwが新たに加わっている点が新しい。
In the
データ蓄積手段802は、風向風速センサ10から検出した風向Θwと風速Vwに基づき、風向Θwと風速Vwの蓄積データを出力する。なお、ここで計測した風速Vwはナセル5に固定された風向風速センサ10から検出したものであり、その時点でナセル5が向いている方向での風速である。
The data storage means 802 outputs accumulation data of the wind direction Θw and the wind speed Vw based on the wind direction Θw and the wind speed Vw detected from the wind direction and
データ分析手段803は、風向Θwと風速Vwの蓄積データに基づき、特徴データを出力する。この時、特徴データを分析した期間における風速Vwの平均値Vaveも、特徴データとして出力する。この場合における風速Vwは、風向Θwの方向にベクトル計算により求められた風速である。 The data analysis means 803 outputs the feature data based on the accumulated data of the wind direction 風速 w and the wind speed Vw. At this time, the average value Vave of the wind speed Vw in the period in which the feature data is analyzed is also output as the feature data. The wind speed Vw in this case is a wind speed obtained by vector calculation in the direction of the wind direction Θw.
閾値計算手段804は、特徴データである風速Vwの平均値Vaveに基づき、ヨー制御の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを決定する。このとき、風速Vwの平均値Vaveに基づいて、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを変化させる特性にする。風速Vwの平均値Vaveに基づいて、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを変化させる特性の一例について図9、図10に示している。 The threshold calculation means 804 determines the yaw control start threshold sths and the end threshold Θthe based on the average value Vave of the wind speed Vw which is the feature data. At this time, the start threshold 値 ths and the end threshold wthe are changed based on the average value Vave of the wind speed Vw. FIGS. 9 and 10 show examples of characteristics for changing the start threshold value Θths and the end threshold value 基 づ い the based on the average value Vave of the wind speed Vw.
図9は、中周波数領域が速い場合などのように、風車に係る横からの荷重を小さくしたい場合、あるいは風速変動が多い山側のサイトで発電量を高くしたいという場合に適した開始閾値Θthsと終了閾値Θtheの変化特性例である。この場合には風速Vwの平均値Vaveが高いほど、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを低減させる傾向に設定する。 FIG. 9 shows that the start threshold value Θths is suitable for reducing the lateral load of the wind turbine as in the case where the middle frequency region is fast, or for increasing the amount of power generation at the mountain side site where the wind speed fluctuates a lot. It is an example of a change characteristic of end threshold Θthe. In this case, the start threshold 傾向 ths and the end threshold 高 い the are set to be reduced as the average value Vave of the wind speed Vw is higher.
図10は、風速変動が少ない海側のサイトで発電量を高くしたいという場合に適した開始閾値Θthsと終了閾値Θtheの変化特性例である。この場合には風速Vwの平均値Vaveが高いほど、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを増加させる傾向に設定する。 FIG. 10 is an example of change characteristics of the start threshold Θths and the end threshold Θthe suitable for increasing power generation at the sea side site where the wind speed fluctuation is small. In this case, as the average value Vave of the wind speed Vw is higher, the start threshold value Θths and the end threshold value Θthe are set to be increased.
これらの特性は、階段状に減少もしくは増加させる特性や、風速Vwの高次の曲線に近似した特性であってもよい。減少の仕方の一例として、次の場合を考える。即ち、カットイン風速からカットアウト風速の範囲内に含まれる風速Vwxを規定し、風速Vwx未満における開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを、風速Vwx以上における開始閾値Θthsと第2閾値Θtheより大きく決定する。 These characteristics may be characteristics which decrease or increase stepwise, or characteristics which approximate to a high-order curve of the wind speed Vw. As an example of the reduction method, consider the following case. That is, the wind speed Vwx included in the range from the cut-in wind speed to the cut-out wind speed is defined, and the start threshold Θths and the end threshold Θthe below the wind speed Vwx are determined larger than the start threshold Θths and the second threshold Θthe above the wind speed Vwx .
実施例3によれば、ヨー角度ΔΘがある場合、風速Vwの増加に従って風力発電装置1にかかる荷重が大きくなるため、実施例3の風速Vwに基づく閾値特性にすることで、風力発電装置1に過大な荷重がかかるのを防ぐことが可能となる。 According to the third embodiment, when the yaw angle ΔΘ is present, the load applied to the wind turbine 1 increases as the wind velocity Vw increases. Therefore, the wind turbine 1 according to the third embodiment has the threshold characteristics based on the wind velocity Vw. It is possible to prevent excessive load on the
風速領域ごとに風向の周波数特性が異なる場合に対応するために、本実施例の風速を鑑みた制御と、実施例1の風向を鑑みた制御を相乗的に実施することができる。 In order to cope with the case where the frequency characteristic of the wind direction is different for each wind speed region, the control in consideration of the wind speed of the present embodiment and the control in consideration of the wind direction of the first embodiment can be performed synergistically.
例えば、風速領域ごとに少なくとも開始閾値若しくは終了閾値いずれかを設定しておき、風速ごとに風向周波数領域に基づく制御を変えることもできる。具体的には、風速データから所定期間の平均風速を求め、2つ以上の異なる平均風速が得られた期間における風向データの周波数分析結果に基づいて、2つ以上の異なる平均風速に応じて少なくとも前記開始閾値若しくは前記終了閾値を作成しておく。それに基づき、前記制御指令作成手段は、風速風向計測装置により計測された風速に基づき、ヨー制御開始閾値とヨー制御終了閾値を適宜切り替えて制御することができる。 For example, at least either the start threshold or the end threshold may be set for each wind speed region, and control based on the wind direction frequency region may be changed for each wind speed. Specifically, the average wind speed in a predetermined period is obtained from the wind speed data, and at least according to the two or more different average wind speeds based on the frequency analysis result of the wind direction data in the period when two or more different average wind speeds are obtained. The start threshold or the end threshold is created. Based on that, the control command creation means can switch between the yaw control start threshold and the yaw control end threshold as appropriate based on the wind speed measured by the wind direction measuring device.
なお風速の情報を用いる実施例2の制御装置においては、保護的処置として、風速が所定値を超えた場合に、開始閾値と終了閾値のどちらかまたは両方の値を小さくするのがよい。またこのとき、風速についての所定値は、カットイン風速よりも大きく、カットアウト風速よりも小さいのがよい。 In the control device according to the second embodiment that uses wind speed information, as a protective measure, it is preferable to reduce one or both of the start threshold and the end threshold when the wind speed exceeds a predetermined value. At this time, the predetermined value of the wind speed is preferably larger than the cut-in wind speed and smaller than the cut-out wind speed.
次に、本発明の実施例4に係る風力発電装置1について説明する。 Next, a wind turbine 1 according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
実施例4の風力発電装置1は、実施例1のヨー制御手段300と同じ手段を有しているが、データ分析手段303と閾値計算手段304とにおける処理が異なる。 The wind turbine generator 1 of the fourth embodiment has the same means as the yaw control means 300 of the first embodiment, but the processing in the data analysis means 303 and the threshold calculation means 304 is different.
実施例4のデータ分析手段303では、風向Θwに基づいて、統計分析により所定の期間における風向Θwの平均値Θave、および標準偏差σを計算し、風況の特徴データとして出力する。
The
閾値計算手段304は、統計分析された特徴データに基づいて、ヨー制御の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを決定する。ここで、ある所定時間前に統計分析した平均値Θaveと、直前に計算した平均値Θaveとの差が比較的大きい場合は、つまり変化が大きいときは、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとを小さくする。
The
一方、標準偏差σが比較的大きい場合は、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとを大きくする。平均値Θaveと標準偏差σとが比較的大きい場合は、開始閾値Θthsを大きくし終了閾値Θtheを小さくする。 On the other hand, when the standard deviation σ is relatively large, the start threshold Θths and the end threshold Θthe are increased. When the average value Θave and the standard deviation σ are relatively large, the start threshold value Θths is increased and the end threshold Θthe is decreased.
実施例4のヨー制御手段300の処理を適用することで、実施例1と同様の効果をより簡便な処理で実現することが出来る。 By applying the process of the yaw control means 300 of the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be realized by a simpler process.
次に、本発明の実施例5に係る風力発電装置1について説明する。 Next, a wind turbine 1 according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
実施例5の風力発電装置1は、実施例1のヨー制御手段300に代えて、図11に示すヨー制御手段300が適用される点で異なる。
The wind turbine generator 1 of the fifth embodiment is different in that a
図11は、実施例5によるヨー制御手段300の処理概要を示すブロック線図である。ヨー制御手段300は、ヨー角度ΔΘを求めるヨー角度計算手段301と、開始閾値Θthsと終了閾値Θtheを算出する閾値算出部910と、ヨー角度ΔΘと閾値Θths、Θtheからヨー制御指令Cyを定める制御指令作成手段305により構成されている。閾値算出部910は、データ蓄積手段902、データ分析手段903、閾値計算手段904により構成されている。
FIG. 11 is a block diagram showing an outline of processing of the yaw control means 300 according to the fifth embodiment. The yaw control means 300 determines the yaw control command Cy from the yaw angle calculation means 301 for obtaining the yaw angle ΔΘ, the
実施例5のヨー制御手段300において、ヨー角度計算手段301、および制御指令作成手段305は実施例1と同じ構成のものであるが、閾値算出部910内の処理においてPeが新たに加わっている点が新しい。
In the
データ蓄積手段902は、風向風速センサ10から検出した風向Θwと風速Vw、ロータ軸角度Θr、および発電出力Peに基づき、風向Θwと風速Vw、ロータ軸角度Θr、および発電出力Peの蓄積データを出力する。
The data storage means 902 stores the accumulated data of the wind direction w, the wind speed Vw, the rotor shaft angle Θr, and the power output Pe based on the wind direction w, the wind speed Vw, the rotor shaft angle Θr, and the power output Pe detected from the wind direction and
データ分析手段903は、風向Θwと風速Vw、ロータ軸角度Θr、および発電出力Peの蓄積データに基づき、特徴データを出力する。図12は、実施例5における特徴データを説明するための図である。実施例5における特徴データは、図12の(a)に示すような、横軸をヨー制御の開始閾値Θthsに対する終了閾値Θtheの割合、縦軸を発電量Pwhとした分布曲線、および、図12の(b)に示すような、横軸をヨー制御の開始閾値Θthsに対する終了閾値Θtheの割合、縦軸をヨー駆動回数Nyとした分布曲線である。 The data analysis means 903 outputs feature data based on accumulated data of the wind direction Θw and the wind speed Vw, the rotor shaft angle Θr, and the power generation output Pe. FIG. 12 is a diagram for explaining feature data in the fifth embodiment. The characteristic data in the fifth embodiment are, as shown in FIG. 12A, a distribution curve in which the abscissa represents the ratio of the end threshold よ う the to the start threshold 、 ths of the yaw control, and the ordinate represents the power generation amount Pwh. As shown in (b) of the figure, the horizontal axis represents a ratio of the end threshold value Θthe to the start threshold value Θths of the yaw control, and the vertical axis represents the number of times of yaw driving Ny.
まず、図12の(a)に示す分布曲線の作成方法について説明する。所定の期間txにおいて設定した開始閾値Θthsxと終了閾値Θthexとにおける風速Vwxと発電出力Pexに基づき、発電量Pwhxを計算する。さらに、異なる所定の期間tyにおいて設定した異なる開始閾値Θthsyと終了閾値Θtheyとにおける風速Vwyと発電出力Peyに基づき、発電量Pwhyを計算する。このようにして、複数の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとにおける発電量Pwhを計算し、図12の(a)に示す分布曲線を作成する。 First, a method of creating the distribution curve shown in (a) of FIG. 12 will be described. Based on the wind speed Vwx and the power generation output Pex at the start threshold Θthsx and the end threshold Θthex set in the predetermined period tx, the power generation amount Pwhx is calculated. Furthermore, the power generation amount Pwhy is calculated based on the wind speed Vwy and the power generation output Pey at different start threshold Θthsy and end threshold Θthey set in different predetermined periods ty. Thus, the power generation amount Pwh at the plurality of start threshold values Θ ths and end threshold Θ the is calculated, and a distribution curve shown in (a) of FIG. 12 is created.
図12の(a)に示す分布曲線によれば、ヨー制御の開始閾値Θthsに対する終了閾値Θtheの割合が0(%)から増大するにつれて発電量Pwhxが増大する傾向を示し、100(%)に近づくにつれて若干発電量Pwhxが増大する山状の傾向を示す。 According to the distribution curve shown in FIG. 12 (a), the power generation amount Pwhx tends to increase as the ratio of the end threshold value に 対 す る the to the yaw control start threshold value Θths increases from 0 (%), and 100 (%) It shows a mountain-like tendency in which the amount of power generation Pwhx increases slightly as it approaches.
次に、図12(b)に示す分布曲線の作成方法について説明する。所定の期間txにおいて設定した開始閾値Θthsxと終了閾値Θthexとにおけるロータ軸角度Θrxに基づき、ヨー駆動回数Nyxを計算する。さらに、異なる所定の期間tyにおいて設定した異なる開始閾値Θthsyと終了閾値Θtheyとにおけるロータ軸角度Θryに基づき、ヨー駆動回数Nyyを計算する。このようにして、複数の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとにおけるヨー駆動回数Nyを計算し、図12(b)に示す分布曲線を作成する。 Next, a method of creating the distribution curve shown in FIG. 12 (b) will be described. The yaw drive number Nyx is calculated based on the rotor shaft angle Θrx at the start threshold Θthsx and the end threshold txthex set in the predetermined period tx. Furthermore, the yaw drive number Nyy is calculated based on the rotor shaft angle Θry at different start threshold Θthsy and end threshold Θthey set in different predetermined periods ty. In this manner, the number of times of yaw drive Ny at the plurality of start threshold values Θ ths and end threshold Θ the is calculated, and the distribution curve shown in FIG. 12 (b) is created.
図12の(b)に示す分布曲線によれば、ヨー制御の開始閾値Θthsに対する終了閾値Θtheの割合が0(%)から増大するにつれてヨー駆動回数Nyが減少する傾向を示し、100(%)に近づくにつれてヨー駆動回数Nyが増大する谷状の傾向を示す。 According to the distribution curve shown in FIG. 12B, the yaw drive frequency Ny tends to decrease as the ratio of the end threshold value Θthe to the yaw control start threshold value Θths increases from 0 (%), and 100 (%) The yaw drive frequency Ny tends to increase as it approaches.
図12の(a)に示す山状の分布曲線と図12の(b)に示す谷状の分布曲線によれば、発電量Pwhxが大きく、かつヨー駆動回数Nyが少なくできる領域(ヨー制御の開始閾値Θthsに対する終了閾値Θtheの割合)が存在している。終了閾値Θthe2近傍が双方の条件を共に満たす領域である。 According to the mountain-shaped distribution curve shown in (a) of FIG. 12 and the valley-shaped distribution curve shown in (b) of FIG. 12, an area where the amount of power generation Pwhx is large and the number of times of yaw drive Ny can be reduced There is a ratio of end threshold Θthe to start threshold Θths). The area near the end threshold Θthe2 is a region that satisfies both conditions.
閾値計算手段904は、特徴データである分布曲線に基づき、ヨー制御の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとを決定する。図12の(a)(b)に基づき、開始閾値Θths(例えば5〜10°)に対して、終了閾値Θtheをゼロより大きい値に設定する。例えば、発電量Pwhの向上率の変曲点であり、かつヨー駆動回数Nyが終了閾値ゼロの時より少なくなるΘthe1以上に決定する。変曲点であるΘthe1は開始閾値の30%の位置に該当する。特に山岳地帯等、風向変動が比較的大きい環境条件においては、開始閾値Θthsが8°以上に設定された場合、Θtheは2.5°以上に設定するとよい。 The threshold calculation means 904 determines the yaw control start threshold Θths and the end threshold Θthe based on the distribution curve which is the feature data. Based on (a) and (b) of FIG. 12, the end threshold Θthe is set to a value larger than zero with respect to the start threshold Θths (for example, 5 to 10 °). For example, it is determined to be the inflection point of the improvement rate of the power generation amount Pwh and Θthe1 or more when the number of times of yaw driving Ny is smaller than the end threshold value of zero. The inflection point Θthe1 corresponds to a position of 30% of the start threshold. In particular, in an environmental condition where wind direction variation is relatively large, such as in a mountainous area, when the start threshold Θths is set to 8 ° or more, Θthe may be set to 2.5 ° or more.
より望ましくは、最もヨー駆動回数Nyが少なくなる終了閾値Θthe2と、最も発電量Pwhが多くなる終了閾値Θthe3との間に、終了閾値Θtheが決定されることが好ましい。Θthe2は開始閾値の75%に該当する。Θthe3は開始閾値の95%に該当する。特に山岳地帯等、風向変動が比較的大きい環境条件においては、開始閾値Θthsが8°以上に設定された場合、Θtheは6°以上7.6°以下に設定すると、機械的消耗の低減と発電量の向上が、よりバランスのとれた制御となる。 More preferably, the end threshold value 終了 the is determined between the end threshold value Θthe2 at which the number of times of yaw drive Ny decreases and the end threshold value Θthe3 at which the power generation amount Pwh increases most. Θ the2 corresponds to 75% of the start threshold. Θ the3 corresponds to 95% of the start threshold. In particular, in environmental conditions where wind direction fluctuation is relatively large, such as in a mountainous area, when the start threshold Θths is set to 8 ° or more, mechanical waste reduction and power generation are performed if Θthe is set to 6 ° or more and 7.6 ° or less An increase in quantity results in a more balanced control.
実施例5で作成される分布曲線に基づきヨー制御することで、決定しようとする開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとにおいて、想定される発電量Pwhとヨー駆動回数Nyをあらかじめ高い精度で知ることが可能となる。ここで、ヨー駆動回数Nyに代えて、同様の効果が得られるヨー駆動時間、あるいは、ヨー駆動回数Nyから計算できる荷重を用いてもよい。 By performing yaw control based on the distribution curve created in the fifth embodiment, it is possible to know in advance the power generation amount Pwh and the number of times of yaw drive Ny assumed with high accuracy in the start threshold Θths and the end threshold Θthe to be determined. It becomes possible. Here, instead of the number of times of yaw drive Ny, a yaw drive time at which the same effect can be obtained, or a load that can be calculated from the number of times of yaw drive Ny may be used.
次に、本発明の実施例6に係る風力発電装置1の改修方法について説明する。 Next, a method of repairing the wind turbine generator 1 according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
本実施例6は、閾値算出部が設けられていない、若しくはヨー制御終了閾値がゼロの固定値で制御されている風力発電装置1に対して、本実施例の制御方法を適用する方法について説明する。
まず、最適な閾値の算出には、風力発電装置が設置された環境で計測された風速風向データを分析することが必要になる。そのため、現地で風速風向を測定し、若しくは風車に設置済み風速風向計で測定されたデータを取得し、風速の確認と、風向の周波数分析をし、最適な閾値を算出する。
In the sixth embodiment, a method of applying the control method of the present embodiment to the wind turbine 1 which is not provided with the threshold calculation unit or is controlled by the fixed value of the yaw control end threshold being zero is described. Do.
First, to calculate the optimal threshold value, it is necessary to analyze wind direction data measured in an environment where a wind turbine is installed. Therefore, the wind direction is measured locally, or the data measured by the wind direction installed in the wind turbine is acquired, the wind speed is confirmed, and the frequency analysis of the wind direction is performed to calculate the optimum threshold value.
次に、既存の風車に接続された閾値入力手段が、すでにWTCの一部に設けられている場合は、他の実施例で説明するようなヨー制御開始閾値より小さくかつゼロより大きいヨー制御終了閾値を設定することで改修できる。また、ネットワークに接続され、ネットワーク経由でヨー制御終了値を設定できる場合は、ネットワーク経由の閾値入力手段により改修することができる。 Next, when threshold input means connected to the existing wind turbine is already provided in part of the WTC, yaw control termination smaller than the yaw control start threshold and larger than zero as described in the other embodiments is completed. It can be repaired by setting the threshold. In addition, when connected to the network, and when the yaw control end value can be set via the network, it can be repaired by the threshold input means via the network.
また、閾値算出部で閾値を算出するために、閾値算出部を新たに設ける場合は、風車の制御装置、若しくはウィンドファームコントローラ、若しくはネットワークで接続されたサーバに閾値算出部を新たに接続し、他の実施例に記載の制御方法を実施できる。 When a threshold calculation unit is newly provided in order to calculate the threshold by the threshold calculation unit, the threshold calculation unit is newly connected to a control device of a wind turbine, a wind farm controller, or a server connected via a network. The control method described in the other embodiments can be implemented.
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施例は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施例に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
(1)ヨー制御手段300におけるデータ蓄積手段302、データ分析手段303、および閾値計算手段304は、制御装置9に代えて、外部の装置に備えてもよい。
(2)本発明で計算したヨー制御の開始閾値Θthsと終了閾値Θtheとは、同じサイトにおける他の風力発電装置1や、風況の近しい他サイトの風力発電装置1に適用してもよい。
(3)ヨー制御手段300におけるデータ蓄積手段302は、風向θwをはじめとする風況データを逐次入力せず、過去に蓄積された風況データのみを保持する手段であってもよい。
(4)上記各実施例においては、風向風速センサ10はナセル上に設置されているが、この場所に代えて、ナセル5内や風力発電装置1の周辺に設置してもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. The embodiments described above are illustrated to facilitate understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to delete part of the configuration of each embodiment or to add or replace another configuration. Further, control lines and information lines shown in the drawing indicate those which are considered to be necessary for explanation, and not all the control lines and information lines necessary on the product are shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected. Possible modifications to the above embodiment are, for example, as follows.
(1) The data storage means 302, the data analysis means 303, and the threshold value calculation means 304 in the yaw control means 300 may be provided in an external device instead of the control device 9.
(2) The yaw control start threshold Θths and the end threshold ヨ ー the calculated by the present invention may be applied to other wind power generators 1 at the same site or to wind power generators 1 at other sites in close wind conditions.
(3) The data storage means 302 in the yaw control means 300 may be means for holding only the wind condition data accumulated in the past without sequentially inputting the wind condition data including the wind direction θw.
(4) Although the wind direction and
本発明の実施例によれば、ある程度速い周期の風向変動が頻発する場合、ヨー旋回の終了閾値を開始閾値に近づけて、ヨー角度がゼロになる前にヨー旋回を止めることで、ヨー旋回後に逆方向に同程度以下の風向変動が発生してもヨー旋回の開始閾値を超えない。したがって、ヨーの駆動回数が減るため、風力発電装置の機械的消耗を低減できる。さらに、ヨー旋回の開始閾値を超えるヨー角度が低減し、風向への追随性も高くなるため発電性能の向上も両立させることが可能である。 According to the embodiment of the present invention, when wind direction fluctuation with a relatively fast cycle frequently occurs, the yaw turning end threshold is brought close to the start threshold, and the yaw turning is stopped before the yaw angle becomes zero, so that after the yaw turning. Even if a wind direction fluctuation equal to or less than the reverse direction occurs, the threshold value for starting yaw rotation is not exceeded. Therefore, since the number of times of driving of the yaw is reduced, mechanical wear of the wind turbine can be reduced. Furthermore, since the yaw angle exceeding the yaw rotation start threshold value is reduced and the wind direction followability is also enhanced, it is possible to simultaneously improve the power generation performance.
1:風力発電装置
2:ブレード
3:ハブ
4:ロータ
5:ナセル
6:発電機
7:タワー
8:ヨー駆動機構
9:制御装置
10:風向風速センサ
300:ヨー制御手段
301:ヨー角度計算手段
305:制御指令作成手段
310:閾値算出部
302、802,902:データ蓄積手段
303、803,903:データ分析手段
304、804,904:閾値計算手段
1: Wind power generator 2: Blade 3: Hub 4: Rotor 5: Nacell 6: Generator 7: Tower 8: Yaw drive mechanism 9: Control device 10: Wind direction and velocity sensor 300: Yaw control means 301: Yaw angle calculation means 305 : Control command creation means 310:
Claims (14)
前記ナセルは、風向と前記ロータの方向の差の角度であるヨー角度を低減する方向にヨー回転を開始し、前記風向と前記ロータの方向が一致する前であって前記ヨー角度が所定の角度になったときヨー回転を終了し、
前記所定の角度は、
前記風向の変動量の大きさが第一の風向の変動量の大きさのとき、第一の所定の角度であり、
前記風向の変動量の大きさが第二の風向の変動量の大きさのとき、第二の所定の角度であり、
前記第一の風向の変動量の大きさは前記第二の風向の変動量の大きさより大きく、
前記第一の所定の角度は前記第二の所定の角度より大きいことを特徴とする風力発電装置。 What is claimed is: 1. A wind power generator comprising: a rotor that receives wind and rotates; a nacelle that rotatably supports the rotor; and a tower that rotatably supports the nacelle,
The nacelle starts yaw rotation in a direction to reduce a yaw angle which is an angle difference between a wind direction and the direction of the rotor, and the yaw angle is a predetermined angle before the wind direction matches the direction of the rotor. End yaw rotation when it becomes
The predetermined angle is
When the magnitude of the wind direction fluctuation amount is the first wind direction fluctuation amount, it is a first predetermined angle,
When the magnitude of the fluctuation of the wind direction is the magnitude of the fluctuation of the second wind direction, it is a second predetermined angle,
The magnitude of the first wind direction fluctuation amount is larger than the magnitude of the second wind direction fluctuation amount,
The wind turbine generator according to claim 1, wherein the first predetermined angle is larger than the second predetermined angle.
前記ナセルは、風向と前記ロータの方向の差の角度であるヨー角度を低減する方向にヨー回転を開始し、前記風向と前記ロータの方向が一致する前であって前記ヨー角度が所定の角度になったときヨー回転を終了し、
前記所定の角度は、
前記風向の変動量の大きさが第一の風向の変動量の大きさのとき、第一の所定の角度であり、
前記風向の変動量の大きさが第二の風向の変動量の大きさのとき、第二の所定の角度であり、
前記第一の風向の変動量の大きさは前記第二の風向の変動量の大きさより大きく、
前記第一の所定の角度は前記第二の所定の角度より大きいことを特徴とする風力発電装置の制御方法。 A control method of a wind turbine generator comprising: a rotor that receives and rotates by wind; a nacelle that rotatably supports the rotor; and a tower that rotatably supports the nacelle,
The nacelle starts yaw rotation in a direction to reduce a yaw angle which is an angle difference between a wind direction and the direction of the rotor, and the yaw angle is a predetermined angle before the wind direction matches the direction of the rotor. End yaw rotation when it becomes
The predetermined angle is
When the magnitude of the wind direction fluctuation amount is the first wind direction fluctuation amount, it is a first predetermined angle,
When the magnitude of the fluctuation of the wind direction is the magnitude of the fluctuation of the second wind direction, it is a second predetermined angle,
The magnitude of the first wind direction fluctuation amount is larger than the magnitude of the second wind direction fluctuation amount,
The control method of the wind turbine generator, wherein the first predetermined angle is larger than the second predetermined angle.
前記ナセルは、風向と前記ロータの方向の差の角度であるヨー角度を所定の角度にする風力発電装置であって、
前記ナセルは、風向の変動量の大きさが第一の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第一の角度である第一の所定の角度にし、前記風向の変動量の大きさが第二の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第二の角度である第二の所定の角度にし、
前記第一の風向の変動量の大きさは前記第二の風向の変動量の大きさより大きく、
前記第一の所定の角度は前記第二の所定の角度より大きいことを特徴とする風力発電装置。 A rotor that receives and rotates in response to wind, a nacelle that rotatably supports the rotor, and a tower that rotatably supports the nacelle;
The nacelle is a wind power generator that sets a yaw angle, which is an angle between a wind direction and the direction of the rotor, to a predetermined angle,
The nacelle sets the yaw angle to a first predetermined angle which is a first angle among the predetermined angles when the magnitude of the wind direction variation is a magnitude of the first wind direction variation, When the magnitude of the wind direction fluctuation amount is a second wind direction fluctuation amount, the yaw angle is set to a second predetermined angle which is a second angle of the predetermined angles,
The magnitude of the first wind direction fluctuation amount is larger than the magnitude of the second wind direction fluctuation amount,
The wind turbine generator according to claim 1, wherein the first predetermined angle is larger than the second predetermined angle.
前記ナセルは、前記ヨー角度を低減する方向にヨー回転を開始し、前記風向と前記ロータの方向が一致する前であって前記ヨー角度が前記所定の角度になったときヨー回転を終了することを特徴とする風力発電装置。 The wind turbine generator according to claim 3, wherein
The nacelle starts yaw rotation in a direction to reduce the yaw angle, and ends yaw rotation when the wind direction and the direction of the rotor match before the yaw angle reaches the predetermined angle. A wind power generator characterized by
風向を取得する風向計を備えることを特徴とする風力発電装置。 The wind turbine generator according to any one of claims 3 to 4, wherein
A wind power generator comprising a wind direction meter for acquiring a wind direction.
前記ナセルのヨー角度を制御する制御装置を備えることを特徴とする風力発電装置。 The wind turbine generator according to any one of claims 3 to 5, wherein
A wind turbine generator comprising a control device for controlling the yaw angle of the nacelle.
前記ナセルは前記ヨー角度が第三の所定の角度を超えたとき、前記ヨー角度を所定の角度にすることを特徴とする風力発電装置。 The wind turbine generator according to any one of claims 3 to 6, wherein
The nacelle sets the yaw angle to a predetermined angle when the yaw angle exceeds a third predetermined angle.
前記ナセルは、風向と前記ロータの方向の差の角度であるヨー角度を所定の角度にする風力発電装置の前記ナセルを制御する風力発電装置の制御装置であって、
前記制御装置は、風向の変動量の大きさが第一の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第一の角度である第一の所定の角度にし、前記風向の変動量の大きさが第二の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第二の角度である第二の所定の角度にし、
前記第一の風向の変動量の大きさは前記第二の風向の変動量の大きさより大きく、
前記第一の所定の角度は前記第二の所定の角度より大きいことを特徴とする風力発電装置の制御装置。 A rotor that receives and rotates in response to wind, a nacelle that rotatably supports the rotor, and a tower that rotatably supports the nacelle;
The nacelle is a control device of a wind turbine generator that controls the nacelle of the wind turbine generator, which makes the yaw angle, which is an angle difference between the wind direction and the direction of the rotor, a predetermined angle,
The controller sets the yaw angle to a first predetermined angle which is a first angle among the predetermined angles when the magnitude of the wind direction variation is a first wind direction variation. When the magnitude of the wind direction fluctuation amount is a second wind direction fluctuation amount, the yaw angle is set to a second predetermined angle which is a second angle of the predetermined angles,
The magnitude of the first wind direction fluctuation amount is larger than the magnitude of the second wind direction fluctuation amount,
The control device for a wind turbine generator, wherein the first predetermined angle is larger than the second predetermined angle.
前記ナセルを、前記ヨー角度を低減する方向にヨー回転を開始させ、前記風向と前記ロータの方向が一致する前であって前記ヨー角度が前記所定の角度になったときヨー回転を終了させることを特徴とする風力発電装置の制御装置。 A control device of a wind turbine generator according to claim 8, wherein
Starting the yaw rotation in the direction to reduce the yaw angle, and ending the yaw rotation when the wind direction and the direction of the rotor coincide and the yaw angle becomes the predetermined angle. A control device of a wind turbine generator characterized by.
前記風向を風向計から取得することを特徴とする風力発電装置の制御装置。 A control device of a wind turbine generator according to any one of claims 8 to 9, wherein
A control device of a wind turbine generator, wherein the wind direction is acquired from a wind direction meter.
前記ヨー角度が第三の所定の角度を超えたとき、前記ヨー角度を所定の角度にすることを特徴とする風力発電装置の制御装置。 A control device of a wind turbine generator according to any one of claims 8 to 10, wherein
The controller for a wind turbine generator, wherein the yaw angle is set to a predetermined angle when the yaw angle exceeds a third predetermined angle.
前記ナセルは、風向と前記ロータの方向の差の角度であるヨー角度を所定の角度にし、前記風向の変動量の大きさが第一の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第一の角度である第一の所定の角度にし、前記風向の変動量の大きさが第二の風向の変動量の大きさのとき、前記ヨー角度を前記所定の角度の内の第二の角度である第二の所定の角度にし、
前記第一の風向の変動量の大きさは前記第二の風向の変動量の大きさより大きく、
前記第一の所定の角度は前記第二の所定の角度より大きいことを特徴とする風力発電装置の制御方法。 A control method of a wind turbine generator comprising: a rotor that receives and rotates by wind; a nacelle that rotatably supports the rotor; and a tower that rotatably supports the nacelle,
The nacelle sets a yaw angle, which is an angle between a wind direction and the direction of the rotor, to a predetermined angle, and when the wind direction fluctuation amount is a first wind direction fluctuation amount, the yaw angle is The yaw angle is set to the first predetermined angle which is the first angle of the predetermined angles, and the magnitude of the fluctuation amount of the wind direction is the magnitude of the fluctuation amount of the second wind direction. To a second predetermined angle which is the second of the angles,
The magnitude of the first wind direction fluctuation amount is larger than the magnitude of the second wind direction fluctuation amount,
The control method of the wind turbine generator, wherein the first predetermined angle is larger than the second predetermined angle.
前記ナセルは、前記ヨー角度を低減する方向にヨー回転を開始し、前記風向と前記ロータの方向が一致する前であって前記ヨー角度が前記所定の角度になったときヨー回転を終了することを特徴とする風力発電装置の制御方法。 The control method of the wind turbine generator according to claim 12,
The nacelle starts yaw rotation in a direction to reduce the yaw angle, and ends yaw rotation when the wind direction and the direction of the rotor match before the yaw angle reaches the predetermined angle. Method of controlling a wind turbine generator characterized by
前記ナセルは前記ヨー角度が第三の所定の角度を超えたとき、前記ヨー角度を所定の角度にすることを特徴とする風力発電装置の制御方法。 The control method of the wind turbine generator according to any one of claims 12 to 13, wherein
A control method of a wind turbine generator, wherein the nacelle sets the yaw angle to a predetermined angle when the yaw angle exceeds a third predetermined angle.
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