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風力発電システム

シーズコード S110006155
掲載日 2011年11月7日
研究者
  • 西方 正司
  • 竜田 藤男
技術名称 風力発電システム
技術概要 風力Wd1~Wdnに応じて回転エネルギーを発生させる風力タービン111~11n、その発生した回転エネルギーに応じて交流電力を発生させる風力発電機121~12n、その風力発電機121~12nで発生した交流電力を直流電力に変換するコンバータ131~13n、及び風力タービン111~11nを回転させる風力Wd1~Wdnの風速Vwind1~Vwindnを測定する風速計141~14nを、それぞれ有する複数の風力発電ユニット11~1nを設ける。そして、複数の風力発電ユニット11~1nのコンバータ131~13nがそれぞれ出力する直流電力の直列和を入力し、その直列和を交流電力に変換するインバータ21を有する変換ユニット20を備えるとともに、複数の風力発電ユニット11~1nの風速計141~14nが測定する風速Vwind1~Vwindnをそれぞれ監視し、風速Vwind1~Vwindnに応じてコンバータ131~13nの出力電圧Vd1~Vdn及びインバータの入力電圧Edをリアルタイムに制御する制御ユニット30を備える(n:2以上の整数)。
画像

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研究分野
  • 風力発電
  • 電力変換器
  • 風力エネルギー
展開可能なシーズ 発電効率が高く、且つ設置費用の増大が抑制された複数の風力タービンを有する複合発電装置を提供する。
風力発電機の出力を整流した出力電圧は、回転数に比例し、インバータの入力電圧は、各風力発電機の出力電圧の和となるので、回転数(風速)が異なる複数の風力発電機の出力を直列接続して合成でき、出力電圧の歪みを抑制でき、風力発電ユニットの出力の平準化する効果もある。さらに同期発電ユニットを用いて他の電源とのハイブリッド化をすれば、電力系統或いは負荷に出力する電力の変動を抑制することが可能となる。また、制御ユニットが風速を監視し、インバータの入力電圧及びコンバータの出力電圧をリアルタイムに制御する。インバータは、複合発電装置システム全体で1台設置すればよく、設置費用の増大が抑制できる。更に、複数のインバータを有するシステムと比較して、システム全体の最適な運転が可能となり、風力エネルギーを最大限に活用できる。また、コンバータ及びインバータのスイッチング素子としてサイリスタが採用可能であるため、信頼性が高く、保守が容易で、大容量化を可能とする。
用途利用分野 風力発電装置、複合風力発電装置、水力発電システム、河川水流発電装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東京電機大学, . 西方 正司, 竜田 藤男, . 風力発電システム. 特開2010-071156. 2010-04-02
  • F03D   7/00     
  • F03D   9/00     
  • H02P   9/00     
  • H02J   3/38     

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