风力发电装置及其控制方法和控制程序制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供能够以简便的处理准确且迅速地判定有无异常的风力发电装置及其控制方法和控制程序。风力发电装置(1)具备：塔部(3)；多个风车部(5)，分别具有转子、设于转子的叶片及利用转子的旋转力来进行发电的发电机；支撑部件(4)，与塔部(3)连接，支撑多个风车部(5)；检测部(6)，检测表示多个风车部(5)中的各风车部的运行状态的预定参数的值；及异常判定部(7)，基于由检测部(6)检测出的多个风车部(5)的运行状态来判定各风车部(5)有无异常。

Wind power generation device and its control method and control program

The object of the present invention is to provide a wind power generation device capable of accurately and rapidly determining whether there is an anomaly by simple processing, and its control method and control program. Wind power generation device (1) has: tower (3); multiple windmill departments (5), respectively, with rotor, rotor blades and generator using rotor rotating force to generate electricity; support components (4), connected with tower (3), supporting multiple windmill departments (5); detection department (6), detecting the predetermined parameters indicating the operation status of each windmill Department (5); and abnormal determination department.\uff08 7) The abnormality of each windmill Department (5) is determined based on the operation status of the windmill Department (5) detected by the detection department (6).

【技术实现步骤摘要】
风力发电装置及其控制方法和控制程序
本专利技术涉及风力发电装置及其控制方法和控制程序。
技术介绍
风力发电装置通常为对于一个塔部仅设置一个风车部的结构(单转子式)，但是也已知有对于一个塔部设置多个风车部的、所谓的多转子式风力发电装置。在多转子式风力发电装置中，风车部的合计受风面积变大，能够从一个塔部得到的发电量(输出)变大。下述专利文献1及2公开了与多转子式风力发电装置相关的技术。现有技术文献专利文献1：国际公开第2017/108057号专利文献2：德国专利专利技术第102012020052号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在以往的单转子式的风力发电装置中，为了检测装置的异常状态，使用有对实际的运行状态与基于过去的存储数据的正常模型进行比较的方法。然而，在上述以往方法中，需要生成与各种运行状态对应的正常模型，另外，为了生成正常模型必须存储庞大的运行数据。另外，由于实际的运行状态多种多样(例如，叶片的俯仰角的设定值与风车部的横摆角的设定值的组合等)，因此也有可能无法得到用于比较的正常模型。另外，在多转子式风力发电装置中，对于一个塔部设有多个风车部，因此在一个风车部进行异常运行的情况下，有可能对其他风车部造成影响(例如，不平衡等)。因此，尤其是在多转子式风力发电装置中，期望迅速地判定各风车部有无异常。另外，在单转子式的风力发电装置中，在产生了异常的情况下，通常进行强制地使风车部紧急停止的控制。在多转子式的风力发电装置中具备多个风车部，因此在进行上述那样的针对异常的紧急停止控制的情况下，多个风车部中的至少一个风车部紧急停止。因此，在多转子式的风力发电装置中，当进行紧急停止控制时，在一个塔部中混有进行紧急停止的风车部与不进行紧急停止控制的正常运行的风车部。由此，有时在风力发电装置中产生不平衡，对风力发电装置整体作用有过大的载荷。由于当产生了过大的载荷时会导致风力发电装置的破损等，因此需要在多转子式的风力发电装置中预测在风力发电装置的各部分产生的载荷。在进行紧急停止控制的情况下，能够通过预测在风力发电装置的各部分产生的载荷，来进行用于抑制载荷的风车部整体的协调控制等。本专利技术鉴于这样的情况而作出，其目的在于提供能够以简便的处理准确且迅速地判定有无异常的风力发电装置及其控制方法和控制程序。用于解决课题的技术方案本专利技术的第一技术方案为一种风力发电装置，上述风力发电装置具备：塔部；多个风车部，分别具有转子、设于上述转子的叶片及利用上述转子的旋转力来进行发电的发电机；支撑部件，与上述塔部连接，支撑上述多个风车部；检测部，检测表示上述多个风车部中的各风车部的运行状态的预定参数的值；及异常判定部，基于由上述检测部检测出的上述多个风车部的上述运行状态来判定各上述风车部有无异常。根据上述那样的结构，多个风车部分别具有转子、设于转子的叶片及利用转子的旋转力来进行发电的发电机，各风车部由与塔部连接的支撑部件支撑。由此，在塔部上经由支撑部件而设置有多个风车部。因此，各风车部配置在风的状况较为接近的环境(风况)下，受到同一方向上的风而旋转来发电。另外，在放置于大致相同的风况下的多个风车部中，假设正常运行时的运行状态相互大致一致。在本专利技术中，检测部检测多个风车部中的各风车部的运行状态，基于检测出的多个风车部的运行状态来判定各风车部有无异常。因此，能够准确且迅速地判定风车部是否产生异常。另外，在以往的异常监视方法中，对实际的运行状态与基于过往存储的数据的正常模型进行比较。然而，根据上述那样的结构，不需要以往方法那样的庞大数据及正常模型，能够以简便的处理准确地判定有无异常。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，上述异常判定部基于表示上述多个风车部的上述运行状态的预定参数的瞬时值来判定上述风车部有无异常。根据上述那样的结构，由于基于运行状态的瞬时值来进行异常判定，因此能够准确且迅速地判定有无异常。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，表示上述运行状态的预定参数的瞬时值是上述多个风车部的压力、温度、上述转子的转速、上述发电机的转速及振动等级中的至少任一个的瞬时值。根据上述那样的结构，在放置于大致相同的风况下的多个风车部进行正常的运行的情况下，假设压力、温度、转子的转速、发电机的转速及振动等级的各参数的瞬时值在配置的全部风车部中大致相等。因此，通过使用上述参数，能够更高精度地判定有无异常。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，上述异常判定部基于表示上述多个风车部的上述运行状态的预定参数的累计值来判定上述风车部有无异常。根据上述那样的结构，由于基于运行状态的累计值来进行异常判定，因此能够准确且迅速地判定有无异常。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，表示上述运行状态的预定参数的累计值是上述多个风车部的应力及上述叶片的俯仰角中的至少任一个的累计值。根据上述那样的结构，在放置于大致相同的风况下的多个风车部进行正常的运行的情况下，假设应力及叶片的俯仰角的各参数的累计值在配置的全部风车部中大致相等。因此，通过使用上述参数，能够更高精度地判定有无异常。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，上述异常判定部计算表示上述多个风车部的上述运行状态的预定参数的值的平均值及偏差，将偏差比预先设定的阈值大的上述运行状态下的风车部判定为存在异常。根据上述那样的结构，由于能够确定出成为从表示多个风车部的运行状态的预定参数的值的平均值较大地乖离的运行状态的风车部，因此能够以简便的处理准确地进行异常的判定。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，所述风力发电装置具备：假想模型生成部，基于由上述检测部计测出的运行状态而生成与上述风力发电装置对应的假想模型；及载荷预测部，在由上述异常判定部判定出风车部的异常的情况下，上述载荷预测部使用上述假想模型，并基于与被判定为异常的风车部的紧急停止相关的信息和与除了被判定为异常的风车部以外的风车部的当前运行状态相关的信息，来预测在上述风力发电装置的各部分产生的载荷。根据上述那样的结构，多个风车部分别具有转子、设于转子的叶片及利用转子的旋转力来进行发电的发电机，各风车部由与塔部连接的支撑部件支撑。由此，在塔部上经由支撑部件而设置有多个风车部。因此，各风车部配置在风的状况较为接近的环境(风况)下，受到同一方向上的风而旋转来发电。另外，在多个风车部中的任一个风车部产生了异常的情况下，能够使用基于实际计测的运行状态而生成的风力发电装置的假想模型，预测因紧急停止而产生的风力发电装置的各部分的载荷。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，在由上述载荷预测部预测出的载荷为预先设定的阈值以上的情况下，使用上述假想模型，使除了被判定为异常的风车部以外的风车部的控制参数变动，来推定出使由上述载荷预测部预测出的载荷最小那样的上述控制参数的设定值。根据上述那样的结构，在预测到载荷会超出预先设定的阈值那样的重大的危险的情况下，使用假想模型，使除了被判定为异常的风车部以外的风车部的控制参数变动地进行模拟，推定出使预测出的载荷最小那样的控制参数的设定值。由此，能够获得用于有效地抑制载荷的、风车部(除了被判定为异常的风车部以外的风车部)的控制参数的设定值。在上述风力发电装置的基础上，也可以是，上述风力发电装置具备控制部，在上述风力发电装置产生由上述载荷预测部预料到的载荷之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电装置，具备：塔部；多个风车部，分别具有转子、设于所述转子的叶片及利用所述转子的旋转力来进行发电的发电机；支撑部件，与所述塔部连接，支撑所述多个风车部；检测部，检测表示所述多个风车部中的各风车部的运行状态的预定参数的值；及异常判定部，基于由所述检测部检测出的所述多个风车部的所述运行状态来判定各所述风车部有无异常。

【技术特征摘要】
2017.10.16 JP 2017-200652;2017.10.16 JP 2017-200651.一种风力发电装置，具备：塔部；多个风车部，分别具有转子、设于所述转子的叶片及利用所述转子的旋转力来进行发电的发电机；支撑部件，与所述塔部连接，支撑所述多个风车部；检测部，检测表示所述多个风车部中的各风车部的运行状态的预定参数的值；及异常判定部，基于由所述检测部检测出的所述多个风车部的所述运行状态来判定各所述风车部有无异常。2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其中，所述异常判定部基于表示所述多个风车部的所述运行状态的预定参数的瞬时值来判定所述风车部有无异常。3.根据权利要求2所述的风力发电装置，其中，表示所述运行状态的预定参数的瞬时值是所述多个风车部的压力、温度、所述转子的转速、所述发电机的转速及振动等级中的至少任一个的瞬时值。4.根据权利要求1所述的风力发电装置，其中，所述异常判定部基于表示所述多个风车部的所述运行状态的预定参数的累计值来判定所述风车部有无异常。5.根据权利要求4所述的风力发电装置，其中，表示所述运行状态的预定参数的累计值是所述多个风车部的应力及所述叶片的俯仰角中的至少任一个的累计值。6.根据权利要求1所述的风力发电装置，其中，所述异常判定部计算表示所述多个风车部的所述运行状态的预定参数的值的平均值及偏差，将偏差比预先设定的阈值大的所述运行状态下的风车部判定为存在异常。7.根据权利要求1～6中任一项所述的风力发电装置，其中，所述风力发电装置具备：假想模型生成部，基于由所述检测部计测出的运行状态而生成与所述风力发电装置对应的假想模型；及载荷预测部，在由所述异常判定部判定出风车部的异常的情况下，所述载荷预测部使用所述假想模型，并基于与被判定为异常的风车部的紧急停止相关的信息和与除了被判定为异常的风车部以外的风车部的当前运行状态相关的信息，来预测在...

【专利技术属性】
技术研发人员：井手和成，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP