[發明專利]風力發電裝置及其輸出控制方法

有效

• 申請號: 200980000019.3
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101904084A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 八杉明
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關兆輝

技術領域

本發明涉及一種風力發電裝置及其輸出控制方法。

背景技術

近年來，在風力發電裝置等領域中，從電力系統側的供給電力的穩定化的觀點出發，在從風力發電裝置向電力系統側供給電力時，要求確保預定范圍的功率因數。

因此，例如進行控制有效功率及無效功率的功率因數一定控制等以使功率因數保持一定(例如參照JP特開2001-268805號公報)。

專利文獻1：JP特開2001-268805號公報

發明內容

然而，近年來為了實現電力系統一側的供給電力的進一步穩定化，從電力系統一側要求從風力發電裝置向電力系統總是供給一定量以上的無效功率。這是基于無效功率對電力穩定化有效。

但是，例如因風的狀況等使有效功率落入極端時，如果還要供給一定量以上的無效功率，則可以預測功率因數偏離了從電力系統側要求的預定的范圍。并且在此時，例如可能會陷入不得不停止風車的運轉的狀況。

本發明的目的在于提供一種風力發電裝置及其輸出控制方法，可以使功率因數保持在一定范圍內，同時盡可能供給符合電力系統側的要求的無效功率。

本發明的第一方面為風力發電裝置，具有進行輸出控制的控制裝置，其中，上述控制裝置包括：第一控制部，進行使無效功率一定的無效功率一定控制；第二控制部，進行使功率因數一定的功率因數一定控制；存儲部，存儲有通過使功率因數為預定范圍的無效功率和有效功率決定的運轉區域的信息；判斷部，判斷當前的運轉狀態是否處于上述存儲部中存儲的上述運轉區域內；和切換控制部，切換上述第一控制部和上述第二控制部，上述控制切換部，在由上述第一控制部進行無效功率一定控制、且由上述判斷部判斷為偏離了上述運轉區域時，從上述第一控制部切換為上述第二控制部。

根據這種構成，可以在不偏離運轉區域的范圍內進行無效功率一定控制，從而可以盡可能供給從電力系統側要求的一定量以上的無效功率。進而在偏離了運轉區域時，從無效功率一定控制切換為功率因數一定控制，因此可以避免從運轉區域大幅脫離，可以持續進行風車的運轉。從而可以避免風車停止運轉，可以抑制發電效率的下降。

在本發明中設定為，無效功率一定控制的優先順位高于功率因數一定控制。因此在不偏離運轉區域的區域中，優先選擇無效功率一定控制。

在上述風力發電裝置中，優選的是，上述控制切換部，在由上述第二控制部進行功率因數一定控制、且有效功率超過了通過在上述無效功率一定控制下設定的無效功率指令值和該運轉區域決定的有效功率的閾值時，從上述第二控制部切換為上述第一控制部。

有效功率回復時，自動地從功率因數一定控制切換為無效功率一定控制，因此可以盡可能向電力系統供給一定量以上的無效功率。

本發明的第二方面為風力發電裝置的輸出控制方法，其中，預先獲得通過使功率因數為預定范圍的無效功率和有效功率決定的運轉區域的信息，在進行使無效功率一定的無效功率一定控制時，在檢測到當前的運轉狀況偏離了上述運轉區域的情況下，從無效功率一定控制切換為功率因數一定控制。

在上述風力發電裝置的輸出控制方法中，優選的是，在進行上述功率因數一定控制時，在有效功率超過了通過在上述無效功率一定控制下設定的無效功率指令值和該運轉區域決定的有效功率的閾值的情況下，從功率因數一定控制切換為無效功率一定控制。

附圖說明

圖1是表示本發明一個實施方式的風力發電裝置的整體構成的框圖。

圖2是表示發動機及其周邊的構成的一例的框圖。

圖3是展開表示由圖2所示的主控制部實現的處理的功能框圖。

圖4是表示運轉區域的一例的圖。

圖5是表示本發明一個實施方式的風力發電裝置的輸出控制的流程圖。

圖6是用于說明本發明一個實施方式的風力發電裝置的輸出控制的圖。

標號說明

1、風力發電裝置

2、支柱

3、吊艙(nacelle)

4、轉子頭

5、風車葉片

6、發電機

13、電力系統

14、能動整流器

15、DC總線

16、逆變器

17、AC-DC-AC變換器

19、主控制部(控制裝置)

21、變換器驅動控制部

22、葉片控制部

具體實施方式

以下參照附圖說明本發明的風力發電裝置的一個實施方式。