風力発電機のセンサレスベクトル制御手法の開発

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№24
風力発電機のセンサレスベクトル制御手法の開発
[技術シーズ]
福岡工業大学:風力発電機のセンサレスベクトル制御手法の開発
[技術ニーズ]
M 重工業株式会社:風力発電機の開発
[プロジェクトの内容]<平成 13 年度産学 R&D 推進事業応募>
(研究メンバー)
福岡工業大学電気工学科
講師
大山和宏
M 重工業株式会社
研究システム研究室長
制御システム研究室員
(研究開発内容)
速度センサを全く排除したベクトル制御を適用したコンバータを制御する。コンバータ制御装置は、
風車効率と発電効率が最適値になるように風速に対して演算された最適風車速度とするためトルク
制御を行う。又、発電される各動作点に対し、発電機効率が最大となるように発電機の磁束レベル
も制御する。
従来の壊れやすい速度センサをなくし、風速に対して最大となる発電効率になるように風車速度を
トルク制御し、磁束レベルも制御するもので速度センサレス、ギアレスが可能で、しかも従来速度
センサがついていた発電機軸の一方の端にもプロペラを設置できる可能性がある。
従って、高効率発電が可能になると共に、低騒音化、メンテナンス性の向上などが可能となる。
現在実機データによるシミュレーションと実機への応用の検討を実施中。(基本特許申請済)
(背
景)
地球温暖化防止策として、自然エネルギー利用の発電機が種々検討され風力発電機の設置数も欧米
で急速に増加し、我が国においても各電力会社がようやく力を入れ始めた。
単機容量も従来 600KW 程度のものが漸次大きくなり 1,500KW、2,000KW のものも珍しくなくな
って来ている。
しかし、従来から風力発電は発電コストの低減、信頼性向上、環境性向上、出力変動安定化が大き
な課題である。
今回の開発技術は、これらのうち発電コストの低減、信頼性向上、環境性向上を狙うもので、更に
他の発電法式とのハイブリッド化の開発研究も行う予定である。
(平成 12 年度認定)