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ハイブリッド風力発電システム

シーズコード S120007602
掲載日 2012年1月4日
研究者
  • 西方 正司
技術名称 ハイブリッド風力発電システム
技術概要 風力タービン10の軸に機械的に接続され、風力に応じて電力を出力する永久磁石同期発電機12(第1発電機)と、永久磁石同期発電機12により出力された電力を整流して直流に変換するサイリスタ整流器14(コンバータ部)と、サイリスタ整流器14により直流に変換された電力に基づき平滑された直流電流を供給するDCリンク部16と、DCリンク部16により供給された直流電流を交流に変換するサイリスタインバータ20(インバータ部)と、原動機22により駆動され電力を出力する同期発電機24(第2発電機)と、サイリスタインバータ20より出力された交流電力と同期発電機24により出力された電力とを合成し、所定の電力を出力する波形改善リアクトル26(電力供給部)等を備えて構成する。波形改善リアクトル26は、サイリスタインバータ20と同期発電機24とからの二つの電流により生じる磁束が加わり合うように同一鉄心上に巻装し、且つ直列に接続した二つのコイルから構成する。また、波形改善リアクトル26は、二つの電流が流入したときに、両方の電流により生じる磁束が打ち消し合うように二つのコイルを巻装したものを用いることができる。
画像

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研究分野
  • 風力発電
  • 電源回路
展開可能なシーズ 風力発電において、低コストで且つ簡単な構成により、風速の変化によらず一定の出力を保持することができる発電装置を提供する。
DCリンク部を有するため、サイリスタインバータの出力側の周波数(例えば50Hz)に依存せずに独立して風力タービンの周波数を制御できる。同期発電機は、システム全体の出力を一定に保持するため、永久磁石同期発電機の出力で賄うことのできない不足分の電力(有効分)を供給できる。第1発電機として永久磁石同期発電機を用いれば、界磁励磁のための電源回路が不要であり、構造が簡単で保守が容易となる。また、波形改善リアクトルを用いることにより、二つのリアクトルコイルの自己インダクタンスと相互インダクタンスの適切な選定により、同期発電機の初期過渡インダクタンスを等価的に打ち消すことができ、結果的にサイリスタインバータの転流による出力電圧の波形陥没を除去することができ、且つ、出力電圧の波形歪みを完全に除去することができ、極めて良質の電力を負荷に対して供給することができる。
用途利用分野 風力発電機、風力発電出力制御装置、風力発電定出力調整装置、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, . ハイブリッド風力発電システム. 特開2008-274882. 2008-11-13
  • F03D   9/00     
  • H02P   9/00     
  • H02P   9/04     

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