專(zhuān)利名稱：：風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
：在風(fēng)車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，采用如下方法當(dāng)由于產(chǎn)生停電等而系統(tǒng)電壓低時(shí)，把風(fēng)車(chē)與電力系統(tǒng)的連接迅速切斷以避免由過(guò)電流引起的發(fā)電機(jī)等的損傷。其另一方面，例如在被LVRT(Lowvoltageride-through)所要求的低電壓圖形等的低電壓事件出現(xiàn)的情況下，則維持風(fēng)車(chē)與電力系統(tǒng)的連接，繼續(xù)進(jìn)行規(guī)格化并且進(jìn)行繼續(xù)風(fēng)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，即使是由于電力系統(tǒng)的短路事故等而系統(tǒng)電壓瞬間低下，只要是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，不把風(fēng)車(chē)從系統(tǒng)分離，也使風(fēng)車(chē)發(fā)出的電力、無(wú)功功率在事故恢復(fù)后的電壓恢復(fù)和頻率變動(dòng)的恢復(fù)中起作用。為了盡快恢復(fù)事故后的系統(tǒng)電壓，對(duì)電力系統(tǒng)供給無(wú)功功率是重要的。例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了在電力低下事件中，向電力系統(tǒng)供給無(wú)功功率的風(fēng)力發(fā)電裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)1美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2007/0273155號(hào)說(shuō)明書(shū)為了在電力低下事件后迅速恢復(fù)系統(tǒng)電壓，設(shè)計(jì)用于恰當(dāng)控制無(wú)功功率即無(wú)功電流的控制邏輯是重要的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的，目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，在瞬時(shí)停電和低電壓狀態(tài)連續(xù)規(guī)定期間的低電壓事件(例如由LVRT既定的事件)等發(fā)生時(shí)，能夠迅速進(jìn)行系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電裝置具備發(fā)電機(jī)，其與電力系統(tǒng)連接；控制機(jī)構(gòu)，其具有通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式和按照該發(fā)電機(jī)的端電壓來(lái)控制無(wú)功電流的低電壓控制模式，在該電力系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定模式切換值低時(shí)，從該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向該低電壓控制模式切換，在該電力系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓比基準(zhǔn)端電壓高時(shí)，從該低電壓控制模式向該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換，在從該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向該低電壓控制模式切換時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)檢測(cè)該發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)狀態(tài)，并根據(jù)該功率因數(shù)狀態(tài)來(lái)設(shè)定從該低電壓控制模式向所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的所述基準(zhǔn)端電壓。例如在功率因數(shù)是電感性的情況下，則進(jìn)行從電力系統(tǒng)吸收無(wú)功功率的控制，在功率因數(shù)是電容性的情況下，則進(jìn)行向電力系統(tǒng)供給無(wú)功功率的控制。在此，例如由于產(chǎn)生瞬時(shí)停電和低電力事件等而系統(tǒng)狀態(tài)從通常的狀態(tài)變化了時(shí)，模式就從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式被切換到低電壓控制模式，然后，從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的條件則優(yōu)選考慮向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換后的控制來(lái)決定。根據(jù)本發(fā)明，由于按照功率因數(shù)的狀態(tài)來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)端電壓，所以能夠在恰當(dāng)時(shí)刻從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換。在上述風(fēng)力發(fā)電裝置中，也可以在從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向所述低電壓控制模式切換時(shí)的所述發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是電感性的情況下，所述控制機(jī)構(gòu)把所述基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成預(yù)先登錄的第一值，在所述發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是電容性的情況下，則把所述基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成比該第一值小的第二值。在功率因數(shù)是電容性的情況下，由于即使在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中也進(jìn)行把無(wú)功功率向電力系統(tǒng)供給的控制，所以在從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換后也繼續(xù)進(jìn)行對(duì)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率供給。另一方面，在功率因數(shù)是電感性的情況下，由于在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中進(jìn)行從電力系統(tǒng)吸收無(wú)功功率的控制，所以若在電力系統(tǒng)沒(méi)有恢復(fù)電的狀態(tài)下早期就進(jìn)行模式切換，則會(huì)助長(zhǎng)了電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定化。斟酌該事件，在功率因數(shù)是電容性時(shí)通過(guò)把發(fā)電機(jī)的基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成比電感性時(shí)小的值，能夠縮短低電壓控制模式的采用時(shí)間而早期向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式返回。在功率因數(shù)是電感性的情況下，通過(guò)把電力系統(tǒng)的恢復(fù)電設(shè)定成正好可靠的值，能夠使電力系統(tǒng)從低電壓事件可靠地恢復(fù)。在上述風(fēng)力發(fā)電裝置中，也可以把所述第一值和所述第二值預(yù)先進(jìn)行模擬計(jì)算，根據(jù)該模擬的結(jié)果來(lái)決定。由于這樣事先進(jìn)行模擬計(jì)算來(lái)決定上述第一值和第二值，所以能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期進(jìn)行模式切換。根據(jù)本發(fā)明，能夠具有如下的效果，在瞬時(shí)停電和低電壓狀態(tài)連續(xù)規(guī)定期間這樣低電壓事件等發(fā)生時(shí)，能夠迅速進(jìn)行系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例風(fēng)力發(fā)電裝置整體結(jié)構(gòu)的塊圖；圖2是表示發(fā)電機(jī)及其周邊結(jié)構(gòu)一例的塊圖；圖3是表示控制裝置所保有的電流_電壓圖表一例的圖。符號(hào)說(shuō)明1風(fēng)力發(fā)電裝置2塔3機(jī)艙4發(fā)動(dòng)機(jī)艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5發(fā)電機(jī)6齒輪7風(fēng)車(chē)旋轉(zhuǎn)體8風(fēng)車(chē)翼9輪轂13電力系統(tǒng)14有源整流器15DC總線16變換器17AC-DC-AC轉(zhuǎn)換器20電壓/電流傳感器21控制裝置具體實(shí)施例方式以下參照本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電裝置的一實(shí)施例。圖1是表示本實(shí)施例風(fēng)力發(fā)電裝置整體結(jié)構(gòu)的塊圖。如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電裝置1具備塔2和塔2的上端設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)艙3。發(fā)動(dòng)機(jī)艙3能夠向偏擺方向回轉(zhuǎn)，并利用發(fā)動(dòng)機(jī)艙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4而朝向希望的方向。發(fā)動(dòng)機(jī)艙3安裝有發(fā)電機(jī)5和齒輪6。發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子經(jīng)由齒輪6而與風(fēng)車(chē)旋轉(zhuǎn)體7接合。風(fēng)車(chē)旋轉(zhuǎn)體7具備風(fēng)車(chē)翼8和支承風(fēng)車(chē)翼8的輪轂9。風(fēng)車(chē)翼8被設(shè)置成其間距角可變。發(fā)動(dòng)機(jī)艙3還設(shè)置有風(fēng)速風(fēng)向計(jì)10。風(fēng)速風(fēng)向計(jì)10測(cè)定風(fēng)速和風(fēng)向。發(fā)動(dòng)機(jī)艙3與由風(fēng)速風(fēng)向計(jì)10測(cè)定的風(fēng)速和風(fēng)向?qū)?yīng)地回轉(zhuǎn)。圖2是表示發(fā)電機(jī)5及其周邊結(jié)構(gòu)一例的塊圖。本實(shí)施例的發(fā)電機(jī)5能夠把發(fā)電機(jī)5發(fā)出的電力從定子線圈和轉(zhuǎn)子線圈這兩者向電力系統(tǒng)13輸出。具體說(shuō)就是發(fā)電機(jī)5把其定子線圈與電力系統(tǒng)13直接連接，把轉(zhuǎn)子線圈經(jīng)由AC-DC-AC轉(zhuǎn)換器17而與電力系統(tǒng)13連接。AC-DC-AC轉(zhuǎn)換器17由有源整流器14、DC總線15和變換器16構(gòu)成，把從轉(zhuǎn)子線圈接受的交流電變換成與電力系統(tǒng)13的頻率適合的交流電。具體說(shuō)就是，有源整流器14把轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生的交流電變換成直流電，把其直流電向DC總線15輸出。變換器16把從DC總線15接受的直流電變換成與電力系統(tǒng)13同一頻率的交流電，并把該其交流電輸出。AC-DC-AC轉(zhuǎn)換器17還具有把從電力系統(tǒng)13接受的交流電變換成與轉(zhuǎn)子線圈的頻率適合的交流電的功能，按照風(fēng)力發(fā)電裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況也為了激勵(lì)轉(zhuǎn)子線圈來(lái)被使用。這時(shí)，變換器16把交流電變換成直流電，并把其直流電向DC總線15輸出。有源整流器14把從DC總線15接受的直流電變換成與轉(zhuǎn)子線圈的頻率適合的交流電，并把該交流電向發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子線圈供給。電壓/電流傳感器20被設(shè)置在把發(fā)電機(jī)5與電力系統(tǒng)13連接的電力線上，測(cè)定發(fā)電機(jī)5的輸出電壓(以下叫做“發(fā)電機(jī)端電壓”)和輸出電流?？刂蒲b置21為了控制向電力系統(tǒng)13供給的有效功率P和無(wú)功功率Q而控制有源整流器14和變換器16的功率晶體管的開(kāi)關(guān)。具體說(shuō)就是，控制裝置21具有通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式和按照發(fā)電機(jī)5的端電壓而控制無(wú)功電流的低電壓控制模式，在電力系統(tǒng)13的系統(tǒng)電壓比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定模式切換值低時(shí)，從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換，在電力系統(tǒng)13的系統(tǒng)電壓比基準(zhǔn)端電壓高時(shí)，從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換。在此，由于電力系統(tǒng)13的系統(tǒng)電壓與發(fā)電機(jī)端電壓大致相同，所以能夠把電力系統(tǒng)13的系統(tǒng)電壓與發(fā)電機(jī)端電壓同樣看待。即在上述說(shuō)明中說(shuō)明了按照電力系統(tǒng)13的系統(tǒng)電壓來(lái)進(jìn)行模式切換的情況，但這同樣意味著基于發(fā)電機(jī)端電壓來(lái)進(jìn)行模式切換。上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式例如進(jìn)行功率因數(shù)一定控制。功率因數(shù)一定控制是驅(qū)動(dòng)控制21根據(jù)由電壓/電流傳感器20測(cè)定的發(fā)電機(jī)端電壓和輸出電流來(lái)計(jì)算有效功率P和無(wú)功功率Q，并PWM控制有源整流器14和變換器16，以使該有效功率P和無(wú)功功率Q分別與用于把功率因數(shù)變成一定的有效功率指令值P*和無(wú)功功率指令值Q*—致。上述有效功率指令值P*和無(wú)功功率指令值Ql列如是從監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)(網(wǎng))13中電力控制的電力監(jiān)視裝置(圖示略)利用無(wú)線或有線所給予的指令值。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，并不限定于上述的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，也能夠采用輸出一定等的公知的控制邏輯?？刂蒲b置21在進(jìn)行上述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，在發(fā)生LRVT等既定的低電壓事件情況時(shí)，或者發(fā)生瞬時(shí)停電時(shí)，從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換。例如在發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電感性，換言之是從電力系統(tǒng)13吸收無(wú)功電流的情況下，在發(fā)電機(jī)端電壓超過(guò)模式切換值Vhigh(例如1.Ipu)時(shí)，進(jìn)行模式切換，在發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電容性，換言之是把無(wú)功電流向電力系統(tǒng)13供給的情況下，在發(fā)電機(jī)端電壓低于模式切換值Vlow(例如0.9pu)時(shí)，進(jìn)行模式切換。作為低電壓控制模式準(zhǔn)備有無(wú)功電流吸收邏輯和無(wú)功電流供給邏輯這兩個(gè)控制邏輯，在發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電感性的情況下是采用無(wú)功電流吸收邏輯，在功率因數(shù)是電容性的情況下是采用無(wú)功電流供給邏輯。例如控制裝置21具有圖3所示的電流_電壓圖表，使用該圖表來(lái)控制無(wú)功電流。圖3中，橫軸是發(fā)電機(jī)端電壓，縱軸是無(wú)功電流。在低電壓控制模式中，按照發(fā)電機(jī)端電壓輸出來(lái)控制輸出電流。在此，是作為圖表進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以是具有把無(wú)功電流和發(fā)電機(jī)端電壓作為參數(shù)的演算式?？刂蒲b置21保有根據(jù)發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)狀態(tài)而從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換的切換條件。從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換條件由發(fā)電機(jī)5的基準(zhǔn)端電壓和基準(zhǔn)持續(xù)期間的組合構(gòu)成。具體說(shuō)就是，在從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電感性的情況下，控制裝置21把發(fā)電機(jī)5的基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成預(yù)先登錄的第一值，在發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電容性的情況下，則把發(fā)電機(jī)5的基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成比預(yù)先登錄第一值小的第二值。更具體說(shuō)就是，控制裝置21保有“若系統(tǒng)電壓成為基準(zhǔn)端電壓以上的狀態(tài)持續(xù)了三秒期間，則從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換”的切換條件，在電感性的情況下，該基準(zhǔn)端電壓被設(shè)定成第一值，在電容性的情況下，該基準(zhǔn)端電壓被設(shè)定成第二值。本實(shí)施例中作為第一值被登錄為1.Opu，作為第二值被登錄為0.85pu。該第一值、第二值的決定方法詳細(xì)情況后述。下面說(shuō)明上述風(fēng)力發(fā)電裝置1的作用。在通常的控制中，由控制裝置21采用通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式，控制發(fā)電機(jī)5的輸出以使功率因數(shù)成為一定。在采用該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)若發(fā)生低電壓事件，且發(fā)電機(jī)端電壓成為模式切換值Vhigh以上(電感性的情況)或發(fā)電機(jī)端電壓成為模式切換值Vlow以下(電容性的情況)時(shí)，則控制裝置21把模式從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換。且控制裝置21判斷發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電感性還是電容性，在是電感性的情況下，作為從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的切換條件則假定“系統(tǒng)電壓成為1.Opu以上的狀態(tài)若持續(xù)三秒期間則進(jìn)行模式切換”，另一方面，若是電容性，則假定“系統(tǒng)電壓成為0.85pu以上的狀態(tài)若持續(xù)三秒期間則進(jìn)行模式切換”。在低電壓控制模式中，把電壓/電流傳感器20檢測(cè)的發(fā)電機(jī)端電壓向控制裝置21輸入?？刂蒲b置21從圖3所示的電流-電壓圖表取得與發(fā)電端電壓對(duì)應(yīng)的無(wú)功電流，并制作PWM控制信號(hào)且把這些指令向變換器16和有源整流器14輸出，以成為取得的無(wú)功電流。由此，按照?qǐng)D3把無(wú)功電流向電力系統(tǒng)13供給，把比通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)比較多的無(wú)功功率向電力系統(tǒng)13供給。如圖3所示，電感性情況的斜率比電容性情況的斜率大。這表示相對(duì)發(fā)電端電壓的變化而無(wú)功電流變化的絕對(duì)值是電感性的大。由此，能夠使發(fā)電機(jī)對(duì)于系統(tǒng)電壓上升的控制響應(yīng)比其對(duì)于下降時(shí)的快。這樣，通過(guò)把無(wú)功功率向電源系統(tǒng)13供給而使電源系統(tǒng)13的電壓逐漸恢復(fù)，當(dāng)控制裝置21設(shè)定的模式切換的切換條件充足，則控制裝置21進(jìn)行從低電壓控制模式向通?？刂颇Ｊ降那袚Q，再次實(shí)施功率因數(shù)一定的控制。下面說(shuō)明上述基準(zhǔn)端電壓的決定方法。對(duì)于基準(zhǔn)端電壓在事前實(shí)施模擬，決定在各自電感性和電容性情況下的最佳基準(zhǔn)端電壓。例如如圖3所示，在低電壓控制模式的無(wú)功電流吸收邏輯中，控制成輸出電壓Vndh越大則無(wú)功電流Iqndh的絕對(duì)值就越大，在無(wú)功電流供給邏輯中，則控制成輸出電壓Vndh越小則無(wú)功電流Iqndh的絕對(duì)值就越大。圖3所示的功率因數(shù)在電感性、電容性情況的發(fā)電機(jī)端電壓與無(wú)功電流的關(guān)系而用式子表示，則表示為以下的式(1)、(2)。Iqndh=2X(I-Vndh)(Vndh<1.Opu的情況電容性)(1)Iqndh=IOVndh-IO(Vndh>1.Opu的情況電感性)(2)在上述(1)、⑵式中，Iqndh是無(wú)功電流、Vndh是發(fā)電機(jī)端電壓。另一方面，通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式為了進(jìn)行功率因數(shù)一定控制，這時(shí)的無(wú)功電流如下面的(3)式所示那樣由功率因數(shù)來(lái)決定。Iqn=InXsinθη(3)上述的(3)式中，Iqn是無(wú)功電流，θη的功率因數(shù)角。現(xiàn)在例如在從通?？刂颇Ｊ较虻碗妷嚎刂颇Ｊ角袚Q時(shí)的發(fā)電機(jī)5的功率因數(shù)是電容性的情況下，通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的發(fā)電機(jī)端電壓在輸出是一定的條件下，根據(jù)以下的理由則與無(wú)功電流的一次函數(shù)來(lái)表示。例如把受電端的電壓(電壓系統(tǒng)(網(wǎng))的電壓)、有效功率、無(wú)功功率和依賴于從受電端到送電端的電抗分別設(shè)定為Pr、Qr、Vr、X，把送電端的電壓(發(fā)電機(jī)端電壓)設(shè)定為Vs時(shí)，下面的(4)式成立。這時(shí)，把送電受電之間(發(fā)電機(jī)輸出端子與電壓系統(tǒng)之間)的阻抗設(shè)定為ZoPr2+(Q+Vr2/X)2=(VsXVr/X)2(4)上述⑷式中，當(dāng)假定輸出^xFrχIn、送電端電壓和阻抗是一定時(shí)，則上述(4)式能夠變形成以下的(5)式。Vr=yIn‘sinθ(5)這表示在系統(tǒng)電壓和輸出是一定的情況下把發(fā)電機(jī)端電壓由無(wú)功電流的一次函數(shù)表示的情況。按照上述，成為從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓和無(wú)功電流滿足以下的(6)式。Iqn-Iqndh=αVn-βVndh(6)上述的(6)式中，Iqn是通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的無(wú)功電流、Iqndh是低電壓控制模式時(shí)的無(wú)功電流、Vn是通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓、Vndh是低電壓控制模式時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓、α和β是各自任意的比例常數(shù)。把上述各個(gè)由實(shí)際數(shù)與基準(zhǔn)數(shù)的比(pu)表示，且代入上述⑴式匯總，則被導(dǎo)出下面的(7)式。Vndh=1/3(3-Iqn)(7)從上述(7)式假定電容性時(shí)的功率因數(shù)(0.95以上1.0以下)時(shí)，當(dāng)求從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓時(shí)，則成為以下的表1。[表1]cosθηVndh考察~~095Γ89低電壓控制模式?jīng)]被解除““096Γ90低電壓控制模式?jīng)]被解除““097Γ92低電壓控制模式被解除““098Γ93低電壓控制模式被解除““099095低電壓控制模式被解除"TOLO低電壓控制模式被解除根據(jù)上述表1能夠說(shuō)以下情況。1)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的功率因數(shù)是比0.97小的值，從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值被設(shè)定成0.85時(shí)，能夠以最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換。另一方面，在從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值是0.9時(shí)，由于該基準(zhǔn)值不充足，所以不進(jìn)行從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換。2)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的功率因數(shù)是比0.98大的值，從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值被設(shè)定成0.85時(shí)，誤認(rèn)為把系統(tǒng)電壓沒(méi)恢復(fù)的狀態(tài)恢復(fù)了，以最短向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換。但由于這時(shí)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中也持續(xù)向電力系統(tǒng)13供給無(wú)功電流，所以能夠?qū)ο到y(tǒng)電壓的穩(wěn)定化繼續(xù)發(fā)揮作用。另一方面，在從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值是0.9時(shí)，能夠以比較最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換。根據(jù)以上所述，例如在從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換時(shí)的功率因數(shù)是電容性的情況下，把從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值例如只要登錄成0.85，就能夠以比較的短時(shí)間且把系統(tǒng)的電壓變成穩(wěn)定的狀態(tài)。另一方面，在從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換時(shí)的功率因數(shù)是電感性的情況下，與上述(7)式相當(dāng)?shù)氖蕉鳛橐韵碌?8)被給出。在此，以下的(8)式是把上述(2)式代入上述(6)式所得到的式。Vndh=(Iqn+9)/9(8)從上述⑶式假定電感性時(shí)的功率因數(shù)(0.95以上1.0以下)時(shí)，當(dāng)求從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓時(shí)，則成為以下的表2。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>根據(jù)上述表2能夠說(shuō)以下情況。1)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的功率因數(shù)是比1.0小的值時(shí)，由于認(rèn)為把系統(tǒng)電壓沒(méi)恢復(fù)的狀態(tài)恢復(fù)了，而以最短向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中從系統(tǒng)吸收無(wú)功電流，所以更加助長(zhǎng)了系統(tǒng)電壓的不穩(wěn)定性。2)在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)的功率因數(shù)是1.0時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)電壓是大致恢復(fù)了的狀態(tài)，能夠以最短時(shí)間實(shí)現(xiàn)最短向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換。根據(jù)以上所述，例如在從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換時(shí)的功率因數(shù)是電感性的情況下，把從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓的基準(zhǔn)值只要登錄成1.0，盡管系統(tǒng)電壓沒(méi)有恢復(fù)，但能夠避免作為恢復(fù)而進(jìn)行了模式切換的誤判斷，能夠以比較的短時(shí)間且把系統(tǒng)的電壓變成穩(wěn)定的狀態(tài)。在計(jì)算上，把系統(tǒng)電壓恢復(fù)時(shí)的發(fā)電機(jī)端電壓Vndh考慮成是超過(guò)1.Opu,則只要Vndh是比1.Opu小的值就認(rèn)為系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定。這樣對(duì)于圖2控制裝置21所保有的發(fā)電機(jī)5的基準(zhǔn)端電壓在事前進(jìn)行上述那樣的模擬計(jì)算，在設(shè)定成怎樣的基準(zhǔn)端電壓時(shí)，以比較短的時(shí)間且不誤判斷系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定狀態(tài)，考察是否能夠從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行切換，把認(rèn)為該考察結(jié)果是最好的基準(zhǔn)端電壓在功率因數(shù)是電容性和電感性時(shí)分別決定便可。這時(shí)，在功率因數(shù)是電容性的情況下，向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換后，由于從發(fā)電機(jī)5供給無(wú)功功率的控制還在繼續(xù)進(jìn)行，所以即使稍微快地進(jìn)行模式切換，在通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式中也能夠使系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。因此，能夠把基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成比較小的值，例如0.85附近的值。對(duì)此，在功率因數(shù)是電感性的情況下，向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換后，由于是進(jìn)行從電力系統(tǒng)13吸收無(wú)功功率的控制，所以在不注意而盡早地進(jìn)行模式切換時(shí)，就成為助長(zhǎng)了電力系統(tǒng)13的不穩(wěn)定。根據(jù)這種情況，在功率因數(shù)是電感性的情況下把安全性作為重點(diǎn)，把基準(zhǔn)端電壓設(shè)定在1.0附近可以說(shuō)是優(yōu)選的。如以上所說(shuō)明的，根據(jù)本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電裝置，由于按照功率因數(shù)的狀態(tài)來(lái)決定從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的條件，所以能夠在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻實(shí)施向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式的模式切換。權(quán)利要求一種風(fēng)力發(fā)電裝置，其中，具備發(fā)電機(jī)，其與電力系統(tǒng)連接；控制機(jī)構(gòu)，其具有通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式和按照該發(fā)電機(jī)的端電壓來(lái)控制無(wú)功電流的低電壓控制模式，在該電力系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定模式切換值低時(shí)，從該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向該低電壓控制模式切換，在該電力系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓比基準(zhǔn)端電壓高時(shí)，從該低電壓控制模式向該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換，在從該通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向該低電壓控制模式切換時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)檢測(cè)該發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)狀態(tài)，并根據(jù)該功率因數(shù)狀態(tài)來(lái)設(shè)定從該低電壓控制模式向所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的所述基準(zhǔn)端電壓。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其中，在從所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向所述低電壓控制模式切換時(shí)的所述發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是電感性的情況下，所述控制機(jī)構(gòu)把所述基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成預(yù)先登錄的第一值，在所述發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是電容性的情況下，把所述基準(zhǔn)端電壓設(shè)定成比該第一值小的第二值。3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其中，把所述第一值和所述第二值在預(yù)先進(jìn)行模擬計(jì)算，根據(jù)該模擬的結(jié)果來(lái)決定。全文摘要提供一種風(fēng)力發(fā)電裝置，在低電壓事件等發(fā)生時(shí)，能夠迅速進(jìn)行系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。在從通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式向低電壓控制模式切換時(shí)，控制裝置(21)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)狀態(tài)，并根據(jù)該功率因數(shù)狀態(tài)來(lái)設(shè)定從低電壓控制模式向通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的條件。文檔編號(hào)F03D7/04GK101828032SQ20088000183公開(kāi)日2010年9月8日申請(qǐng)日期2008年8月14日優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日發(fā)明者八杉明,松下崇俊申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社