專利名稱：系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置、方法、以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置、方法、以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，在使系統(tǒng)協(xié)同工作的風(fēng)力發(fā)電裝置中，存在使用籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)的情況，但 在電力系統(tǒng)中發(fā)生故障等，電力系統(tǒng)側(cè)的電壓產(chǎn)生變動(dòng)的情況下，感應(yīng)發(fā)電機(jī)側(cè)從系統(tǒng)側(cè) 吸收剩余的無效電力，無法使其符合系統(tǒng)協(xié)同工作規(guī)定。因此，可知在通過使用了籠型感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)同工作的情況下，在風(fēng)電場內(nèi)另外設(shè)置補(bǔ)償無效電力的 裝置等，以符合系統(tǒng)協(xié)同工作規(guī)定。專利文獻(xiàn)1 JP特開2000-175360號公報(bào)然而，如上述那樣在風(fēng)電場內(nèi)另外設(shè)置無效電力補(bǔ)償裝置時(shí)，需要土木工程等大 規(guī)模的工程，因此存在對于現(xiàn)有的具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境很難設(shè)置無 效電力補(bǔ)償裝置的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而作，目的在于提供一種不需要大規(guī)模的工程，并且可 以提供穩(wěn)定的無效電力的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置、方法、以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的部。本發(fā)明的第1形態(tài)，是一種系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置，應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)具 備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)，利用自然能進(jìn)行發(fā)電；和連接切換部，其設(shè)置于所 述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之間，對該發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)的連接以及非連接進(jìn)行切換，所述 系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置具備無效電力調(diào)整部，該無效電力調(diào)整部在所述電力系統(tǒng)的電壓滿足預(yù)先 設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，向所述電 力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所述電力系統(tǒng)吸收無效電力。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在由于落雷等產(chǎn)生接地或短路而發(fā)生短時(shí)間(數(shù)秒以下)的電壓 下降，從而電力系統(tǒng)的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，并且由連接切換部將發(fā)電裝置設(shè)為 與電力系統(tǒng)非連接狀態(tài)的情況下，從無效電力調(diào)整部向電力系統(tǒng)提供無效電力。像這樣，因?yàn)榫邆溆糜谡{(diào)整無效電力的專用的裝置(無效電力調(diào)整部)，所以在電 力系統(tǒng)中在滿足預(yù)先設(shè)定的電壓的變動(dòng)條件的情況下，向電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定的無效電力， 或者從電力系統(tǒng)吸收無效電流成為可能。在上述系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置中，也可以具備在所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非 連接狀態(tài)的情況下，通過所述連接切換部與所述發(fā)電裝置連接的負(fù)載。像這樣，因?yàn)樵诎l(fā)電裝置和電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，通過連接切換 部連接發(fā)電裝置與負(fù)載，所以可以使發(fā)電裝置的輸出提供給負(fù)載，可以防止發(fā)電裝置過旋 轉(zhuǎn)。負(fù)載是指，例如放電電阻。在上述系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置中，所述無效電力調(diào)整部具備蓄電裝置和電力變換器。
像這樣，在進(jìn)行無效電力的補(bǔ)償?shù)那闆r下，因?yàn)樾铍娧b置為小容量就可以，所以可 以將無效電力調(diào)整部小型化。由此，可以容易地安裝于現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)。另外，蓄電裝置是 例如電池、電容器等。在上述系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置中，所述無效電力調(diào)整部具有用于安裝于所述電力系統(tǒng)的 安裝部。由此，可以容易地設(shè)置于現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的第2形態(tài)，是一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其具備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā) 電機(jī)，利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電；連接切換部，其設(shè)置于所述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之間，對該發(fā)電 裝置和所述電力系統(tǒng)的連接以及非連接進(jìn)行切換；和無效電力調(diào)整部，其在所述電力系統(tǒng) 的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情 況下，向所述電力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所述電力系統(tǒng)吸收無效電力。在上述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，也可以具備在所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連 接狀態(tài)的情況下，通過所述連接切換部與所述發(fā)電裝置連接的負(fù)載。在上述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，所述連接切換部在將所述發(fā)電裝置和所述負(fù)載連接的狀 態(tài)下，在所述發(fā)電裝置側(cè)的輸出電壓比既定的規(guī)定值小的情況下，將所述發(fā)電裝置的輸出 端接地。本發(fā)明的第3形態(tài)，是一種系統(tǒng)穩(wěn)定化方法，應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)具 備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)，利用自然能進(jìn)行發(fā)電；和連接切換部，其設(shè)置于所 述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之間，對該發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)的連接以及非連接進(jìn)行切換，與所 述發(fā)電裝置分開地另外設(shè)有無效電力調(diào)整部，該無效電力調(diào)整部在所述電力系統(tǒng)的電壓滿 足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，向 所述電力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所述電力系統(tǒng)吸收無效電力。根據(jù)本發(fā)明，可以起到不需要大規(guī)模的土木工程，并且可以提供穩(wěn)定的無效電力 的效果。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置的風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)的一個(gè)例子的模塊圖。圖2是表示本發(fā)明的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作流程的圖。圖3是表示本發(fā)明的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置的系統(tǒng)電壓下降的情況的動(dòng)作流程的圖。符號說明
1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
2系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置
13發(fā)電機(jī)
14連接切換部
15電力系統(tǒng)
16發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器
17系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器
18控制部
20負(fù)載
21無效電力調(diào)整部
211蓄電裝置
212交流直流變換器
213電力調(diào)整控制部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置、方法、以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的 一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，對應(yīng)用了本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行 說明。另外，在本實(shí)施方式中的發(fā)電機(jī)為例如籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)。圖1是表示應(yīng)用了本實(shí)施方式所涉及的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1的概略 結(jié)構(gòu)的模塊圖。如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1具備風(fēng)車葉片10、風(fēng)車轉(zhuǎn)子 11、齒輪傳動(dòng)裝置12、發(fā)電機(jī)(發(fā)電裝置)13、連接切換部14、發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16、系統(tǒng) 側(cè)電壓傳感器17、發(fā)電機(jī)側(cè)電流傳感器19、控制部18、以及系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置2。在圖1中，多片風(fēng)車葉片10安裝于風(fēng)車轉(zhuǎn)子11。在風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的主軸上通過具 有規(guī)定的變速比的齒輪傳動(dòng)裝置12連接有發(fā)電機(jī)13。發(fā)電機(jī)13例如通過3相的電線與連 接切換部14連接，由連接切換部14切換與電力系統(tǒng)15的連接和非連接。另外，連接切換 部14的連接的切換是由控制部18進(jìn)行的。發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16測量與連接切換部14相比更接近發(fā)電機(jī)13側(cè)的電壓，并 將測量結(jié)果輸出到控制部18。系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17測量與連接切換部14相比更接近電力 系統(tǒng)15側(cè)的電壓，并將測量結(jié)果輸出到控制部18。另外，發(fā)電機(jī)側(cè)電流傳感器19測量與連接切換部14相比更接近發(fā)電機(jī)13側(cè)的電 流，并將測量結(jié)果輸出到無效電力調(diào)整部21?？刂撇?8根據(jù)由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16以及系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17等檢測出的 電壓值，進(jìn)行連接切換部14的連接的切換，以及系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置2 (詳細(xì)內(nèi)容在后面進(jìn)行說 明)的控制。在由于發(fā)生系統(tǒng)故障等從而電力系統(tǒng)15的電力滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件的情況 下，連接切換部14根據(jù)來自控制部18的信號而動(dòng)作，將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15從連接狀 態(tài)切換為非連接狀態(tài)。具體來說，在由系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17檢測出的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的 變動(dòng)條件的情況下，連接切換部14將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為非連接狀態(tài)，將發(fā)電機(jī) 13和負(fù)載20連接。另外，在將發(fā)電機(jī)13和負(fù)載20連接的狀態(tài)下，在由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感 器16檢測出的發(fā)電機(jī)13側(cè)的電壓成為規(guī)定值以下的情況下，連接切換部14將發(fā)電機(jī)13 和負(fù)載20設(shè)為非連接狀態(tài)，將發(fā)電機(jī)13的輸出端子接地。并且，在此狀態(tài)下，在具備了發(fā) 電機(jī)13側(cè)的風(fēng)速條件，成為可以與電力系統(tǒng)15側(cè)協(xié)同工作的狀態(tài)的情況下，連接切換部14 將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為連接狀態(tài)。系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置2具備負(fù)載20和無效電力調(diào)整部21。負(fù)載20在發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下通過連接切換部
514與發(fā)電機(jī)13連接。具體來說，負(fù)載20為放電電阻，其消耗來自發(fā)電機(jī)13的輸出電力。另外，在負(fù)載20和發(fā)電機(jī)13通過連接切換部14被設(shè)為連接狀態(tài)的情況下，風(fēng)車 葉片10由控制部18或與控制部18分離設(shè)置的其他的控制部控制螺距角(pitch angle)， 進(jìn)行使風(fēng)車葉片10的轉(zhuǎn)速降低的控制。在負(fù)載20和發(fā)電機(jī)13通過連接切換部14連接的狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)13與電力系統(tǒng) 15剛成為非連接狀態(tài)之后的風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速的急速上升被緩和。并且，在由發(fā)電機(jī)側(cè) 電壓傳感器16檢測出的發(fā)電機(jī)13側(cè)的電壓成為規(guī)定值以下的情況下，控制部18將發(fā)電機(jī) 13和負(fù)載20的連接設(shè)為非連接，使發(fā)電機(jī)13的輸出通過連接切換部14接地。在電力系統(tǒng)15的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15被設(shè) 為非連接狀態(tài)的情況下，無效電力調(diào)整部21通過向電力系統(tǒng)15提供無效電力，或者從電力 系統(tǒng)15吸收無效電力來調(diào)整無效電力。另外，無效電力調(diào)整部21具備用于安裝于電力系 統(tǒng)15的安裝部(安裝部)。具體來說，無效電力調(diào)整部21具備蓄電裝置211、電力變換器212、以及電力調(diào)整 控制部213。電力調(diào)整控制部213在根據(jù)電力系統(tǒng)15側(cè)的電壓決定向電力系統(tǒng)15提供的或從 電力系統(tǒng)15吸收的無效電流的量的同時(shí)，在電力系統(tǒng)15以及蓄電裝置211之間調(diào)整決定 的流量的無效電流。更具體來說，電力調(diào)整控制部213保有將電力系統(tǒng)15的電壓和無效電流對應(yīng)起來 的信息，根據(jù)該信息，從由系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17檢測出的電力系統(tǒng)15側(cè)的電壓來決定進(jìn)行 調(diào)整的無效電流。另外，電力調(diào)整控制部213隨著電力系統(tǒng)15的電壓接近通常時(shí)的基準(zhǔn)電 壓值，進(jìn)行減少向電力系統(tǒng)15提供或從電力系統(tǒng)15吸收的無效電流的量的控制。電力變換器212為變換交流和直流的交流直流變換器，例如，為了向電力系統(tǒng)15 提供由電力調(diào)整控制部213決定的流量的無效電流，而將蓄電裝置211中積蓄的直流電變 換為交流電，并將變換后的交流電輸出到電力系統(tǒng)15。另外，為了從電力系統(tǒng)15吸收無效 電流，電力變換器212將從電力系統(tǒng)15取得的交流電變換為直流電，并將變換后的電力輸 出到蓄電裝置211。另外，在發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15為連接狀態(tài)，并且從發(fā)電機(jī)13輸出的電力有變 動(dòng)的情況下，電力調(diào)整控制部213也可以通過將與該變動(dòng)相應(yīng)的電量從蓄電裝置211放出， 或者向蓄電裝置211蓄電，而使發(fā)電機(jī)13的輸出平穩(wěn)化。像這樣，無效電力供給部21通過使發(fā)電機(jī)13的輸出平穩(wěn)化，可以向電力系統(tǒng)15 提供穩(wěn)定的電力。接下來，對本實(shí)施方式所涉及的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1的作用，針對通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況和 停電等電力系統(tǒng)發(fā)生異常的情況，按順序進(jìn)行說明。首先，利用圖2對通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行說明。由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16以規(guī)定的時(shí)間間隔測量發(fā)電機(jī)13側(cè)的電壓，并將該測 量值輸出到無效電力調(diào)整部21。在無效電力調(diào)整部21的電力調(diào)整控制部213中，對由發(fā)電 機(jī)側(cè)電壓傳感器16測量出的電壓值是否在預(yù)先決定的第1電壓范圍內(nèi)(例如，相對基準(zhǔn)電 壓士 10% (從0. 9到1. IPu))從基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)進(jìn)行判定(步驟SAl)。其結(jié)果，在由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16測量出的電壓值在第1電壓范圍內(nèi)變動(dòng)的情況下，為了使該變動(dòng)部分平穩(wěn)化，而從蓄電裝置211發(fā)電或進(jìn)行蓄電裝置211的充電(步驟 SA2)。例如，在由于不具備風(fēng)速條件、風(fēng)力較弱等理由，從由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16以及發(fā) 電機(jī)側(cè)電流傳感器19測量出的電壓、電流而計(jì)算出的有效電力比設(shè)定值低的情況下，電力 變換器212為了補(bǔ)充比設(shè)定值低的部分的有效電力，而通過電力變換器212對蓄積于蓄電 裝置211的電力進(jìn)行直流交流變換，并將變換后的電力提供給電力系統(tǒng)15。另外，在由于風(fēng)力較強(qiáng)等理由，從由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16以及發(fā)電機(jī)側(cè)電流傳 感器19測量出的電壓、電流而計(jì)算出的有效電力比設(shè)定值上升的情況下，通過電力變換器 212對比設(shè)定值上升的部分的過剩的有效電力進(jìn)行直流交流變換，并將變換后的電力蓄積 于蓄電裝置211。接著，電力調(diào)整控制部213對發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16的輸出電壓是否穩(wěn)定進(jìn)行判 定，在穩(wěn)定的情況下返回步驟SA1，繼續(xù)發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16的輸出電壓的變動(dòng)的監(jiān)視。 若發(fā)電機(jī)側(cè)電壓傳感器16的輸出電壓不穩(wěn)定，則返回步驟SA2，繼續(xù)進(jìn)行上述放電或充電 直到發(fā)電機(jī)的輸出變動(dòng)穩(wěn)定(步驟SA3)。像這樣，通過由電力調(diào)整控制部213監(jiān)視從發(fā)電機(jī)13提供的輸出電力，來控制蓄 電裝置211的充電和放電，并進(jìn)行從發(fā)電機(jī)13輸出的電力的平穩(wěn)化。接下來，利用圖3對電力系統(tǒng)15中產(chǎn)生異常的情況進(jìn)行說明。由系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17測量電力系統(tǒng)15的電壓，并將測量結(jié)果通知給控制部18。 在電力系統(tǒng)15中，在由于系統(tǒng)故障從而電力系統(tǒng)15的電壓滿足通過變動(dòng)的量和時(shí)間的組 合來規(guī)定的變動(dòng)條件的情況下，由控制部18檢測出電力系統(tǒng)15的電壓變動(dòng)(步驟SBl)。 另外，變動(dòng)條件可以如下設(shè)定例如，相對于作為電力系統(tǒng)15的基準(zhǔn)的電壓成為+20%的狀 態(tài)持續(xù)150毫秒以上時(shí)；成為比基準(zhǔn)電壓+10%的狀態(tài)持續(xù)3秒以上時(shí)；或者成為-10%的 狀態(tài)持續(xù)40毫秒以上時(shí)等。若由控制部18檢測出電力系統(tǒng)15的電壓滿足變動(dòng)條件，則控制部18控制連接切 換部14，將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為非連接狀態(tài)，并且，將發(fā)電機(jī)13與負(fù)載20連接。 由此，在發(fā)電機(jī)13剛成為與電力系統(tǒng)15非連接狀態(tài)之后的風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速的急速上升 被緩和，可以防止風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的過旋轉(zhuǎn)(步驟SB2)。另外，為了抑制風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速，通過將風(fēng)車葉片的螺距角控制在順槳(7工 f 一)側(cè)，從而發(fā)電機(jī)13的輸出逐漸降低。并且，在發(fā)電機(jī)13的輸出低于規(guī)定值的情況下， 控制部18切換連接切換部14的連接目的地，使發(fā)電機(jī)13通過連接切換部14接地(步驟 SB3)。另外，在上述這種控制的同時(shí)，在電壓系統(tǒng)15側(cè)，由系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17測量電 力系統(tǒng)15的電壓，并將該測量值輸出到電力調(diào)整控制部213。電力調(diào)整控制部213根據(jù)自 身保有的表，決定對應(yīng)于由系統(tǒng)側(cè)電壓傳感器17檢測出的電壓的無效電流。電力調(diào)整控制 部213為了向電力系統(tǒng)15提供決定的無效電流，而從蓄電裝置211放電，并由電力變換器 212對放出的直流電進(jìn)行交流直流變換，將其輸出到電力系統(tǒng)15(步驟SB2)。接著，若具備了用于使發(fā)電機(jī)13側(cè)的風(fēng)車轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速條件等，并且電力系 統(tǒng)15的電壓接近基準(zhǔn)電壓(步驟SB4)，則通過由控制部18控制連接切換部14，將發(fā)電機(jī) 13和電力系統(tǒng)15連接，發(fā)電機(jī)13成為系統(tǒng)協(xié)同工作的狀態(tài)(步驟SB5)。像這樣，因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)15的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件的情況下，將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為非連接狀態(tài)，并且，通過用于調(diào)整無效電力的專用的裝置(無效電力 調(diào)整部2)來調(diào)整無效電力，所以向電力系統(tǒng)15提供或者從電力系統(tǒng)15吸收穩(wěn)定的無效電 力成為可能。如同以上說明，根據(jù)本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置2、方法、以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 1，在由于系統(tǒng)故障等原因?qū)е码娏ο到y(tǒng)15的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件的情況下，由 連接切換部14將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為非連接狀態(tài)而與負(fù)載20連接，在電力系統(tǒng) 15側(cè)連接用于提供無效電力的專用的裝置(無效電力調(diào)整部21)。由此，在電力系統(tǒng)15的電壓滿足變動(dòng)條件，并且將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為 非連接的情況下，通過連接無效電力調(diào)整部21來向電力系統(tǒng)15提供或從電力系統(tǒng)15吸收 穩(wěn)定的無效電力成為可能。由此，在原樣利用了使用現(xiàn)有的籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電裝 置之后，可以使系統(tǒng)故障時(shí)的無效電力穩(wěn)定化。并且，在將發(fā)電機(jī)13和電力系統(tǒng)15設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，將發(fā)電機(jī)13和負(fù) 載20(例如，放電電阻)連接，使發(fā)電機(jī)13的輸出輸出到放電電阻，由放電電阻進(jìn)行電力消 耗。由此，在發(fā)電機(jī)13被設(shè)為剛與電力系統(tǒng)15非連接狀態(tài)之后的風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)速的急 速上升被緩和，可以防止風(fēng)車轉(zhuǎn)子11的過旋轉(zhuǎn)。另外，因?yàn)橄到y(tǒng)穩(wěn)定化裝置2具備負(fù)載20、蓄電裝置211、以及電力變換器212等 而構(gòu)成，所以可以設(shè)置于具備現(xiàn)有的籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)，并且可以容易地 進(jìn)行設(shè)置。以上，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但具體的結(jié)構(gòu)并不限于本 實(shí)施方式，也包含不脫離本發(fā)明的主旨的范圍的設(shè)計(jì)變更等。
權(quán)利要求
一種系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置，應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)具備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)，利用自然能進(jìn)行發(fā)電；和連接切換部，其設(shè)置于所述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之間，對該發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)的連接以及非連接進(jìn)行切換，其特征在于，所述系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置具備無效電力調(diào)整部，該無效電力調(diào)整部在所述電力系統(tǒng)的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，向所述電力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所述電力系統(tǒng)吸收無效電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置，其特征在于，具備在所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，通過所述連接切換 部與所述發(fā)電裝置連接的負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置，其特征在于，所述無效電力調(diào)整部具備蓄電裝置和電力變換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置，其特征在于，所述無效電力調(diào)整部具有用于安裝于所述電力系統(tǒng)的安裝部。
5.一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)，利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電；連接切換部，其設(shè)置于所述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之間，對該發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng) 的連接以及非連接進(jìn)行切換；和無效電力調(diào)整部，其在所述電力系統(tǒng)的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝 置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，向所述電力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所 述電力系統(tǒng)吸收無效電力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備在所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，通過所述連接切換 部與所述發(fā)電裝置連接的負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述連接切換部在將所述發(fā)電裝置和所述負(fù)載連接的狀態(tài)下，在所述發(fā)電裝置側(cè)的輸 出電壓比既定的規(guī)定值小的情況下，將所述發(fā)電裝置的輸出端接地。
8.一種系統(tǒng)穩(wěn)定化方法，應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)具備發(fā)電裝置，其具有籠型 感應(yīng)發(fā)電機(jī)，利用自然能進(jìn)行發(fā)電；和連接切換部，其設(shè)置于所述發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)之 間，對該發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)的連接以及非連接進(jìn)行切換，其特征在于，與所述發(fā)電裝置分開地另外設(shè)有無效電力調(diào)整部，該無效電力調(diào)整部在所述電力系統(tǒng) 的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且所述發(fā)電裝置和所述電力系統(tǒng)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情 況下，向所述電力系統(tǒng)提供無效電力，或者從所述電力系統(tǒng)吸收無效電力。
全文摘要
本發(fā)明以不需要大規(guī)模的土木工程，并且可以提供穩(wěn)定的無效電力為目的。提供一種應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置(2)，該發(fā)電系統(tǒng)具備發(fā)電裝置，其具有籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)(13)，利用自然能進(jìn)行發(fā)電；和連接切換部(14)，其設(shè)置于發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)(15)之間，對發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)(15)的連接以及非連接進(jìn)行切換，該系統(tǒng)穩(wěn)定化裝置具備無效電力調(diào)整部(21)，該無效電力調(diào)整部(21)在電力系統(tǒng)(15)的電壓滿足預(yù)先設(shè)定的變動(dòng)條件，且發(fā)電裝置和電力系統(tǒng)(15)被設(shè)為非連接狀態(tài)的情況下，向電力系統(tǒng)(15)提供無效電力，或者從電力系統(tǒng)(15)吸收無效電力。
文檔編號H02J3/16GK101981779SQ20098011085
公開日2011年2月23日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者八杉明 申請人:三菱重工業(yè)株式會社