风车的动特性监视装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及风车的动特性监视装置及其方法，其目的在于，可以使风车在稳定的状态下运转，并且将风车的控制参数在适宜的时期进行变更。对根据风速确定的多个区域分别认定风车的动特性模型，并对每个区域监视所认定的动特性模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
在进行风车的控制时，一般在风车的建设时等设定控制参数，并使用该控制参数 来进行风车的控制。这样的控制参数优选根据基于季节的温度及风力状况、或历年变化而变更为最佳 的值的情况。但是，通常，在建设时暂时设定的控制参数在以后的控制中不会变更。因此， 担心在效率差的状态下继续运转。另外，认为例如为了变更风车叶片的桨距角度而使用的促动器等驱动设备的动特 性伴随时效劣化而发生变化，但对与这些驱动设备相关的动特性没有进行监视。因此，对于 促动器等，通过在发生异常时进行通知的警报等注意到发生异常，难以将设备的异常发生 防患于未然。另外，例如专利文献1中公开有一种系统，在风车叶片的桨距角控制中，对输出桨 距角指令值的桨距角控制系赋予补偿控制器和参数认定器。该系统中，相对于桨距角控制 系计算出的操作量输出将补偿控制器所输出的控制补偿指令值相加得到的操作量作为最 终的桨距角控制指令。该系统中，参数认定器在线认定风力发电机的参数，并通过在补偿控 制器利用认定后的参数，求出上述控制补偿指令值。专利文献1 (日本)特开2006-37850号公报上述专利文献1的系统中，设置补偿控制器和参数认定器，并通过参数认定器在 线认定补偿控制器的参数，由此计算控制补偿指令值。但是，本方法中，由于本来的控制器 的控制参数被固定，所以担心本来的控制器的控制特性相对于根据季节的温度及风况的变 化或历年变化而发生劣化。另外，存在不实施动特性监视就不能检测风车的特性变化的问 题点。
技术实现思路
本专利技术是为了解决所述问题而做出的，其目的在于，提供一种风车的动特性监视 装置及其方法，通过直接调整本来的控制器的控制参数，可维持发生了经年变化等的情况 下的该控制器的控制性能，并且可检测风车系统的特性变化。为了解决所述课题，本专利技术采用以下手段。本专利技术第一方面提供一种风车的动特性监视装置，其具备认定部，对根据风速确 定的多个区域分别认定风车的动特性模型；及监视部，对所述每个区域监视由所述认定部 认定的动特性模型。由于风车的动特性相对于风速非线性较高，所以难以以高的性能分析动特性。本 方式中，根据风速区分成多个区域，并对每个区域进行认定，因此可以在确保线性的范围内 进行认定。由此，可以提高动特性的监视性能。所述区域例如被区分成以固定桨距角且以发电机输出为最大输出点的方式调整 转速的第一运转区域；以固定桨距角且以转速为额定转速的方式调整发电机输出的第二运 转区域；及以转速及输出一定的方式控制桨距角的第三运转区域。在所述风车的动特性监视装置中，也可以是，所述监视部对所述每个运转区域监 视由所述认定部认定的动特性模型的规定的动特性参数的时间序列变化，并基于该动特性 参数的时间序列变化来判断是否需要进行风车的控制参数的调整。由此，可以不依次进行控制参数的调整，而可在动特性方面确认了某一定以上的 劣化等的情况下进行控制参数的调整。由此，可以在适宜的时期变更控制参数。也可以是，上述监视部例如在所述规定的动特性参数值相对于初始值超出预先设 定的规定的变化量的情况下，判定为需要进行风车的控制参数的调整。也可以是，所述动特性模型例如由包含死区时间的传递函数表示，监视部基于死 区时间及传递函数的系数中至少任意一个的时间序列变化来判断控制参数的调整时期。包 含所述死区时间的传递函数中也包含二次以上的高次的传递函数。在所述风车的动特性监视装置中，也可以是，所述监视部基于风速或风速及风向 的组合将所述规定的动特性参数分成多个等级，并对每个该等级监视所述动特性参数的时 间序列变化。这样，通过对基于风速或风速及风向的组合的每个等级监视动特性参数的时间序 列变化，可以更正确地掌握风车的动特性。本专利技术第二方面提供一种风车监视系统，监视多个风车的运转状态，对多个所述 风车给予控制指令，其中，具备所述任一种风车的动特性监视装置。本专利技术第三方面提供一种风车的动特性监视方法，对根据运转控制方法确定的多 个区域分别认定风车的动特性模型，并对所述每个运转区域监视所认定的动特性模型。 根据本专利技术，实现下述效果能够使风车以稳定的状态运转，并且能够在适宜的时 期变更风车的控制参数。附图说明图1是将本专利技术一实施方式的风车的动特性监视装置所具备的功能展开表示的 功能框图；图2是表示本专利技术一实施方式的风车的动特性监视装置的硬件构成的图；图3是说明运转区域的区分的图；图4是表示第一运转区域及第二运转区域的情况下的认定模型的图；图5是表示第三运转区域的情况下的认定模型的图；图6是表示桨距角控制的认定模型的图；图7是表示时间序列变化表之一例的图；图8是表示本专利技术一实施方式的风车的动特性监视装置的动作流程的图；图9是表示第一运转区域及第二运转区域的情况下的认定模型的其它构成例的 图；图10是表示第三运转区域的情况下的认定模型的其它构成例的图；图11是表示本专利技术一实施方式的风车监视系统的图。标号说明10风车的动特性监视装置11认定部12存储部13监视部14显示部31输出控制器32第一动特性模型33第二动特性模型41桨距角控制器42第三动特性模型43第四动特性模型51第五动特性模型60风车监视系统具体实施例方式下面，参照附图对本专利技术的的一实施方式进行说 明。图1是将本专利技术一实施方式的风车的动特性监视装置所具备的功能展开表示的 功能框图，图2是表示本专利技术一实施方式的风车的动特性监视装置的硬件构成的图。如图1所示，本实施方式的风车的动特性监视装置10具备认定部11、存储部12、 监视部13、及显示部14。例如图2所示，风车的动特性监视装置10是计算机系统，构成为具备CPU(中央运 算处理装置)1、RAM (Random Access Memory 随机存储器)等主存储装置2、HDD (Hard Disk Drive 硬盘驱动器)等辅助存储装置3、键盘及鼠标等输入装置4、及监视器及打印机等输 出装置5。在辅助存储装置3中存储有各种程序，CPU1从辅助存储装置3向主存储装置2读 出程序，通过执行来实现各种处理。图1中，认定部11按根据风速确定的多个运转区域分别认定风车的动特性模型。在本实施方式中，如图3所示，运转区域被分类成三个区域。第一运转区域是风速最低的区域，以固定桨距角且以发电机输出为最大输出点的 方式控制转速。第二运转区域是中间风速区域，以固定桨距角且以转速为额定转速的方式 控制发电机输出。第三运转区域是风速最大的区域，以转速及输出一定的方式控制桨距角。 在上述第一运转区域、第二运转区域，桨距角被固定为发电机输出为最大的桨距角。在第一运转区域及第二运转区域，将桨距角固定，且通过发电机转速来控制发电 机输出，由此使用图4所示的认定模型。图4所示的认定模型中，Gjs) ^G2(s)是表示所认定的动特性的传递函数(动特 性模型)。图4中，将发电机转速的设定值和发电机的实际转速的差分输入至输出控制器 31，且以该输出即输出设定值为第一动特性模型32的输入。另外，风速为第二动特性模型33的输入。将第一动特性模型32的输出及第二动特性模型33的输出相加而成为发电机转速。上述输出控制器31例如可采用P控制器、PI控制器、PID控制器等中的任一种。在图3所示的第三运转区域，由于以转速及输出一定的方式控制桨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风车的动特性监视装置，具备：认定部，对根据风速确定的多个区域分别认定风车的动特性模型；及监视部，对所述每个区域监视由所述认定部认定的动特性模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种风车的动特性监视装置，具备认定部，对根据风速确定的多个区域分别认定风车的动特性模型；及监视部，对所述每个区域监视由所述认定部认定的动特性模型。2.如权利要求1所述的风车的动特性监视装置，其中，所述监视部对所述每个运转区域监视由所述认定部认定的动特性模型的规定的动特 性参数的时间序列变化，并基于该动特性参数的时间序列变化来判断是否需要进行风车的 控制参数的调整。3.如权利要求2所述的风车的动特性监...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本雅之，若狭强志，松下崇俊，有永真司，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]