风力发电设备的输出正常化方法及风力发电设备的输出正常化装置.pdf

本发明提供除了使输出正常化，还增大发电量的风力发电设备的输出正常化方法及输出正常化装置。输出正常化装置(4)包括：控制风力发电装置(2)的输出的风车控制器(20)；控制蓄电装置(3)的电池控制器(30)；以及分别对风车控制器(20)及电池控制器(30)给予指令的主控制器(40)。由该输出正常化装置(4)使风力发电装置(2)的输出正常化而调整为目标输出。

权利要求书风力发电设备的输出正常化方法，用于将风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该方法包括：
输出计测步骤，计测所述风力发电装置的输出；
完成率计算步骤，计算发电目标完成率，该发电目标完成率是从规定期间的起算时刻至所述规定期间内的规定的时刻为止的所述风力发电装置的输出的计测值的累计值与该规定期间中的目标发电量的比例；以及
运转模式选择步骤，在所述发电目标完成率低于第1阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该桨距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。
如权利要求1所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，
在所述运转模式选择步骤中，在所述发电目标完成率为所述第1阈值以上的情况下，选择为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标数据的剩余部分而容许进行桨距控制的桨距容许运转模式。
如权利要求2所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
损失率计算步骤，在所述运转模式选择步骤中选择了所述桨距容许运转模式的情况下，计算损失率，该损失率是因所述桨距控制损失的发电量与在表示风速和所述风力发电装置的理想输出之间关系的所述风力发电装置的性能曲线上适用所述风速获得的所述理想输出的比例，
在所述桨距容许运转模式中，在所述损失率为第2阈值以上的情况下，从所述桨距容许运转模式切换为所述桨距禁止运转模式。
如权利要求1所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
劣化度获取步骤，获取所述蓄电池的劣化度，
在所述蓄电池的劣化度超过第3阈值的情况下，使所述风力发电装置的旋转能量的积累或释放优先于所述蓄电池的充电或放电，降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分或补充不足部分。
如权利要求4所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，
所述劣化度是所述蓄电池的充放电循环数、累计充放电循环数、充放电率数中的至少一个。
如权利要求1所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
剩余容量获取步骤，获取所述蓄电池的剩余容量，
在所述蓄电池的剩余容量偏出了规定范围的情况下，使所述蓄电池的充电或放电优先于所述风力发电装置的旋转能量的积累或释放，降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分或补充不足部分。
如权利要求4所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
第1目标输出变更步骤，在所述蓄电池的劣化度超过所述第3阈值的情况下，暂时地变更所述目标输出，以使与所述风力发电装置的输出之间的偏差变小。
如权利要求1所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
第2目标输出变更步骤，在所述发电目标完成率低于所述第1阈值的情况下，增加所述目标输出。
如权利要求1所述的风力发电设备的输出正常化方法，其特征在于，还包括：
频率获取步骤，获取连接了所述风力发电装置和所述蓄电池的系统的频率；以及
第3目标输出变更步骤，在所述频率超过了规定的上限值的情况下降低所述目标输出，在所述频率低于规定的下限值的情况下增加所述目标输出。
风力发电设备的输出正常化装置，将风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该输出正常化装置包括：
输出计测单元，计测所述风力发电装置的输出；
完成率计算单元，计算发电目标完成率，该发电目标完成率是从规定期间的起算时刻至所述规定期间内的规定的时刻为止的所述风力发电装置的输出的计测值的累计值与该规定期间中的目标发电量的比例；以及
运转模式选择单元，在所述发电目标完成率低于第1阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该桨距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。
风力发电设备的输出正常化方法，用于将在风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该方法包括：
输出计测步骤，计测所述风力发电装置的输出；
损失率计算步骤，计算损失率，该损失率是因所述桨距控制损失的发电量与在表示风速和所述风力发电装置的理想输出之间关系的所述风力发电装置的性能曲线上适用所述风速获得的所述理想输出的比例；以及
运转模式选择步骤，在所述损失率低于第2阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该桨距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。

说明书风力发电设备的输出正常化方法及风力发电设备的输出正常化装置
技术领域
本发明涉及用于使风力发电设备的输出正常化的输出正常化方法及正常化装置。
背景技术
以往，提出了用于将因风速而变动的风力发电设备的输出进行正常化的各种各样的方法。例如，在专利文献1中，公开了在风力发电设备的输出增加了的情况下，首先，使风力发电装置的转子的转速增加而将剩余输出作为旋转能量储存，并且进行桨距控制(pitch control)以使转子不超过规定的转速，从而控制输出的变动的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1特开平11‑82282号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1记载的风力发电设备中，通过桨距控制来避开风从而抑制转速，所以有丧失可变换为电力的风的一部分能量而难以获得期望的输出的情况。
另一方面，将通过风力发电设备生成的电力供给用户的电气事业商，设定在规定的期间内的目标发电量，能否完成该目标发电量左右着电气事业商的收益。因此，不仅期望使风力发电设备的输出简单地正常化，而且期望增大发电量的输出正常化的方法。
因此，本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供除了使输出正常化，还增大发电量的风力发电设备的输出正常化方法及输出正常化装置。
用于解决课题的方案
解决上述课题的本发明的风力发电设备的输出正常化方法，用于将风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该方法包括：输出计测步骤，计测所述风力发电装置的输出；完成率计算步骤，计算发电目标完成率，该发电目标完成率是从规定期间的起算时刻至所述规定期间内的规定的时刻为止的所述风力发电装置的输出的计测值的累计值与该规定期间中的目标发电量的比例；以及运转模式选择步骤，在所述发电目标完成率低于第1阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该桨距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。
再有，规定期间中的目标发电量，例如是将风力发电设备生成的电力供给用户的电气事业商的年度目标发电量。
此外，规定期间内的规定的时刻可以是该规定期间的中间的时刻，也可以是规定期间的结束时刻。例如，也可以设定按月别分开的目标发电量，将‘规定期间’设为一个月，将‘规定期间内的规定的时刻’设为从起算时刻至经过一个月的时刻，反复监视每月的发电目标完成率。或者，也可以设定年度的目标发电量，将‘规定期间’设为一年，将‘规定期间内的规定的时刻’设为从起算时刻至经过n个月后的时刻(其中n为自然数)，每经过n个月反复监视发电目标完成率。
这样，根据本发明，根据风力发电装置的输出的计测值来计算发电目标完成率，在该完成率低于预先设定的第1阈值的情况下，在降低风力发电装置的输出对目标输出的剩余部分时，禁止为了输出正常化进行的桨距控制，从而进行对蓄电池的充电或风力发电装置的旋转能量的积累的至少一方，所以为避开风而进行将桨距角变更的桨距控制的频度变低。因此，可以减少在风的能量中未变换为电力而被丧失的量，从而增大发电量。
再有，这里所谓的桨距角是风车叶片的翼弦和转子旋转面之间形成的角度。增大桨距角时，风被避开，转子从风获取的能量减少。因此，具体地说，为了降低风力发电装置的输出对目标输出的剩余部分进行的桨距控制，意味着增大风车叶片的桨距角来抑制风力发电装置的输出，并与目标输出匹配。
此外，在所述运转模式选择步骤中，在所述发电目标完成率为所述第1阈值以上的情况下，选择为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标数据的剩余部分而容许进行桨距控制的桨距容许运转模式。
这样，通过在桨距容许运转模式中容许利用桨距控制来降低风力发电装置的输出的剩余部分，根据蓄电池的状态，避免将风力发电装置的输出的剩余部分对蓄电池充电而利用桨距控制，降低对蓄电池的充电机会，可以延长蓄电池的寿命。此外，由于用于输出正常化的蓄电池的负担被减轻，所以可使用容量余量小的便宜的蓄电池。
优选是还包括：损失率计算步骤，在所述运转模式选择步骤中选择了所述桨距容许运转模式的情况下，计算损失率，该损失率是因所述桨距控制损失的发电量与在表示风速和所述风力发电装置的理想输出之间关系的所述风力发电装置的性能曲线上适用所述风速获得的所述理想输出的比例，在所述桨距容许运转模式中，在所述损失率为第2阈值以上的情况下，从所述桨距容许运转模式切换为所述桨距禁止运转模式。
即使在某一时刻中发电目标完成率为第1阈值以上，得到比较充足的发电量，但因风速及风向变化，其后面对完成目标发电量也不一定能够实实在在地确保发电量。因此，在上述损失率为第2阈值以上的情况下，即使发电目标完成率为第1阈值以上，选择了桨距容许运转模式，但通过切换为桨距禁止运转模式，为了降低风力发电装置的输出的剩余部分而进行桨距控制的频度进一步降低。因此，容易完成规定期间中的目标发电量。
再有，风力发电装置的性能曲线意味着表示风速和风力发电装置的理想输出之间关系的曲线，通过将测定出的风速适用于性能曲线来计算该风速下的理想输出。
此外，也可以还包括：劣化度获取步骤，获取所述蓄电池的劣化度，在所述蓄电池的劣化度超过第3阈值的情况下，使所述风力发电装置的旋转能量的积累或释放优先于所述蓄电池的充电或放电，降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分或补充不足部分。
这样，在获取蓄电池的劣化度，将该劣化度和预先设定的第3阈值进行比较而劣化度超过第3阈值的情况下，通过使风力发电装置的旋转能量的积累或释放优先于蓄电池的充电或放电，可以降低蓄电池的充放电机会。由此，可以防止蓄电池的寿命下降。此外，由于用于输出正常化的蓄电池的负担被减轻，所以可使用容量余量小的便宜的蓄电池。
此外，所述劣化度也可以是所述蓄电池的充放电循环数、累计充放电循环数、充放电率数中的至少一个。
此外，也可以还包括：剩余容量获取步骤，获取所述蓄电池的剩余容量，在所述蓄电池的剩余容量偏出了规定范围的情况下，使所述蓄电池的充电或放电优先于所述风力发电装置的旋转能量的积累或释放，降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分或补充不足部分。
这样，在获取蓄电池的剩余容量，该剩余容量偏离了预先设定的规定范围的情况下，通过使蓄电池的充电或放电优先于风力发电装置的旋转能量的积累或释放而可以将蓄电池的剩余容量维持在合适的范围内。由此，可以防止蓄电池的寿命下降。此外，由于可以将剩余容量位置在规定范围内，所以可使用容量余量小的便宜的蓄电池。
此外，也可以还包括：第1目标输出变更步骤，在所述蓄电池的劣化度超过所述第3阈值的情况下，暂时地变更所述目标输出，以使与所述风力发电装置的输出之间的偏差变小。
这样，在蓄电池的劣化度超过第3阈值的情况下，通过暂时地变更目标输出以使与风力发电装置的输出之间的偏差变小，由于除了蓄电池的充放电以外(主要是风力发电装置的对旋转能量的积累或释放)来充分地进行输出的正常化的情况居多，所以减少蓄电池的充放电机会，可以延长蓄电池的寿命。此外，由于用于输出正常化的蓄电池的负担被减轻，所以可使用容量余量小的便宜的蓄电池。
此外，也可以还包括：第2目标输出变更步骤，在所述发电目标完成率低于所述第1阈值的情况下，使所述目标输出增加。
这样，通过增加目标数据，可以减少风的能量中未变换为电力而被丧失的量。
此外，也可以还包括：频率获取步骤，获取连接了所述风力发电装置和所述蓄电池的系统的频率；以及第3目标输出变更步骤，在所述频率超过了规定的上限值的情况下暂时降低所述目标输出，在所述频率低于规定的下限值的情况下暂时增加所述目标输出。
这样，通过在系统的频率超过了规定范围的上限值的情况下降低目标输出，可以抑制系统的频率上升。此外，通过在频率低于规定范围的下限值的情况下增加目标输出，可以抑制系统的频率下降。因此，可以将系统的频率控制在规定范围内。
此外，本发明的输出正常化装置，将风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该输出正常化装置包括：输出计测单元，计测所述风力发电装置的输出；完成率计算单元，计算发电目标完成率，该发电目标完成率是从规定期间的起算时刻至所述规定期间内的规定的时刻为止的所述风力发电装置的输出的计测值的累计值与该规定期间中的目标发电量的比例；以及运转模式选择单元，在所述发电目标完成率低于第1阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该桨距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。
根据上述输出正常化装置，在根据风力发电装置的输出的计测值计算发电目标完成率，该完成率低于预先设定的第1阈值的情况下，在降低风力发电装置的输出对目标输出的剩余部分时，禁止为了输出正常化进行的桨距控制，进行对蓄电池的充电或风力发电装置的旋转能量的积累的至少一方，所以为避开风而进行将桨距角变更的桨距控制的频度变低。因此，可以减少在风的能量中未变换为电力而被丧失的量，从而增大发电量。
此外，本发明的另一输出正常化方法，用于将在风力发电装置上连接了蓄电池的风力发电设备的输出调整为目标输出，其特征在于，该方法包括：输出计测步骤，计测所述风力发电装置的输出；损失率计算步骤，计算损失率，该损失率是因所述桨距控制损失的发电量与在表示风速和所述风力发电装置的理想输出之间关系的所述风力发电装置的性能曲线上适用所述风速获得的所述理想输出的比例；以及运转模式选择步骤，在所述损失率低于第2阈值的情况下，选择桨距禁止运转模式，该距禁止运转模式禁止为了降低所述风力发电装置的输出对所述目标输出的剩余部分进行用于正常化的桨距控制，而进行对所述蓄电池的充电或所述风力发电装置的旋转能量的积累的至少一个。
根据上述输出正常化方法，在根据风力发电装置的输出的计测值计算损失率，该损失率低于预先设定的第2阈值的情况下，在降低风力发电装置的输出对目标输出的剩余部分时，禁止为了输出正常化进行的桨距控制，进行对蓄电池的充电或风力发电装置的旋转能量的积累的至少一方，所以为避开风而进行将桨距角变更的桨距控制的频度变低。因此，可以减少在风的能量中未变换为电力而被丧失的量，从而增大发电量。
发明效果
根据本发明，在降低风力发电设备的输出对目标输出的剩余部分时，禁止进行桨距控制，基于发电目标完成率或损失率来选择对蓄电池充电或风力发电装置的旋转能量积累的至少一方的桨距禁止运转模式，所以为避开风而进行将桨距角变更的桨距控制的频度变低。因此，可以减少在风的能量中未变换为电力而被丧失的量，从而增大发电量。
附图说明
图1是包含本发明的第1实施方式的风力发电设备的输出正常化装置的整体结构图。
图2是在选择桨距禁止运转模式时降低风力发电装置的输出的剩余部分的情况下的控制方框图。
图3是在选择桨距禁止运转模式或桨距容许运转模式时补充风力发电装置的输出不足部分的情况下的控制方框图。
图4是在选择桨距容许运转模式时降低风力发电装置的输出的剩余部分的情况下的控制方框图。
图5是汇总表示主控制器的整体控制单元的控制形态的图。
图6是表示选择桨距禁止运转模式及桨距容许运转模式的控制流程的图。
图7是表示在选择了桨距禁止运转模式时的整体控制单元的控制流程的图。
图8是表示在选择了桨距容许运转模式时的整体控制单元的控制流程的图。
标号说明
1风力发电设备
2风力发电装置
3蓄电装置
4输出正常化装置
5系统连接单元
6电力系统
8变压器
9发电机
10蓄电池
11直流‑交流变换器
12变压器
13变压器
14逆变器(inverter)装置
15输出计测器
17传感器
18A发电机侧逆变器
18B DC总线
18C系统侧逆变器
20风车控制器
22偏差计算单元
24旋转能量监视单元
25旋转能量控制单元
26桨距控制单元
30电池控制器
31蓄电状态检测器
32蓄电状态监视单元
33蓄电池控制单元
34第1切换开关
35、36第2切换开关
38比较单元
39减法器
40主控制器
41完成率监视单元
42运转模式选择单元
43损失率计算单元
44损失率监视单元
45完成率计算单元
46系统监视单元
48整体控制单元
51加法器
52转子
52A轮毂(hub)
52B叶片
SC定子绕组
RC转子绕组
具体实施方式
以下，使用附图详细地说明本发明的风力发电设备的输出正常化装置及使用了该装置的输出正常化方法的实施方式。再有，在以下实施例中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，除特别地特定地记载之外，都没有将本发明的范围仅限定于此的含义，不过是简单的说明例子。
图1是包括本发明的第1实施方式的风力发电设备的输出正常化装置的整体结构图。
如图1所示，风力发电设备1包括风力发电装置2、蓄电装置3、以及输出正常化装置4，通过系统连接单元5连接到电力系统6。此外，风力发电装置2及蓄电装置3并联地连接到系统连接单元5。
风力发电装置2是装载了所谓超同步西皮(Scherbius)方式感应发电机的风力涡轮机系统，以作为其结构要素的发电机9产生的电力从定子绕组SC及转子绕组RC两方通过变压器8及系统连接单元5可输出到电力系统6而构成。具体地说，发电机9中，其定子绕组SC直接连接到电力系统6，转子绕组RC通过逆变器装置14连接到电力系统6。再有，在图1中简化地进行了图示，但从定子绕组SC至电力系统6的电线、以及从转子绕组RC通过逆变器装置14至电力系统6的电线实际上为三相三线式。
在发电机9上，轮毂52A上安装了多个叶片52B的转子52通过增速机(未图示)而被连接，将通过风的力产生的转子52的旋转输入到发电机9。
逆变器装置14由发电机侧逆变器18A、DC总线18B、以及系统侧逆变器18C构成，将从转子绕组RC接受的交流电力变换为适合于电力系统6的频率的交流电力。发电机侧逆变器18A将转子绕组RC中产生的交流电力变换为直流电力，将该直流电力输出到DC总线18B。系统侧逆变器18C进行DC总线18B的电压控制，由此系统侧逆变器18C与系统侧进行电力的配给。即，系统侧逆变器18C将从DC总线18B接受的直流电力变换为与电力系统6相同频率的交流电力，将该交流电力输出到电力系统6。发电机9输出到电力系统6的电力，由发电机侧逆变器18A控制。
再有，图1中表示了风力发电装置2是装载了超同步西皮方式感应发电机的风力涡轮机系统的例子，但也可以使用多极同步发电机作为发电机，可以使用其定子绕组通过逆变器和变换器构成的逆变器装置连接到电力系统的结构的风力发电装置。
通过基于来自后述的风车控制器20的旋转能量控制单元25的控制信号控制发电机侧逆变器18A的功率晶体管，可调整风力发电装置2的输出。
例如，在降低风力发电装置2的输出的情况下，通过旋转能量控制单元25控制逆变器装置14的发电机侧逆变器18A而减小发电机转矩或输出，通过将在叶片52B上作用的风力变换保存为风力发电装置2的旋转能量(惯性能量)，从而调整输出。
相反地，在增加风力发电装置2的输出的情况下，通过旋转能量控制单元25控制逆变器装置14的发电机侧逆变器18A而增大发电机转矩或输出，将风力发电装置2的旋转能量变换为电能进行回收。
风力发电设备1的蓄电装置3包括：蓄电池10、直流‑交流变换器11、变压器12、以及蓄电池状态检测器31。
蓄电装置3将风力发电装置2发电的交流输出用直流‑交流变换器11变换为直流输出并积蓄，一边将放电的直流输出用直流‑交流变换器11变换为交流输出，将交流输出用变压器12变压为规定电压后，通过系统连接单元5供给到电力系统6。
系统连接单元5是用于将风力发电设备1连接到电力系统6的设备，基于在与电力系统6之间确定的系统连接的条件，进行供给电力的各种调整。例如，作为系统连接的条件，设定有使连接点上的电压的变动或输出值在容许范围内的条件。再有，系统连接单元5中也可以包括变压器13。
此外，电力系统6是将发电设备发电的输出通过输电线、变电站传送到用户的设备机器组，这里指普通用户接受供给的商用电力系统。
输出正常化装置4包括：控制风力发电装置2的输出的风车控制器20；控制蓄电装置3的电池控制器30；以及对风车控制器20及电池控制器30分别提供指令的主控制器40。该输出正常化装置4将风力发电装置2的输出进行正常化从而调整到目标输出。以下，说明输出正常化装置4的各结构要素的细节。
主控制器40包括：完成率计算单元45；完成率监视单元41；运转模式选择单元42；损失率计算单元43；损失率监视单元44；系统监视单元46；以及整体控制单元48。
完成率计算单元45将从预先设定的规定期间的起算时刻至所述规定期间内的规定的时刻为止的风力发电装置2的输出的计测值进行累计而计算累计值，将该累计值除以所述规定期间中的目标发电量来计算发电目标完成率。
完成率监视单元41经常或定期地监视由完成率计算单元45算出的发电目标完成率是否在预先设定的第1阈值以上，并将该结果输出到运转模式选择单元42。
运转模式选择单元42基于从完成率监视单元41输出的信号，选择桨距禁止运转模式及桨距容许运转模式的任一方。具体地说，在发电目标完成率低于第1阈值的情况下，选择为了要降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分而禁止进行的桨距控制，从而进行对蓄电池10的充电或风力发电装置2的旋转能量的积累的至少一方的桨距禁止运转模式。此外，在发电目标完成率为第1阈值以上的情况下，选择为了降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分而容许进行桨距控制的桨距容许运转模式。
损失率计算单元43计算因桨距控制而损失的发电量，将该发电量除以将风力发电装置2的性能曲线(功率曲线)中适用风速所得的理想输出来计算损失率，将该计算结果输出到损失率监视单元44。再有，因桨距控制而损失的发电量(即，在本来可用于发电的风的能量中因桨距控制而丧失的量)，可以作为根据输出计测器15的风力发电装置2的输出的计测值求得的实际的发电量和理想输出之差来求。
损失率监视单元44经常或定期地监视由损失率计算单元43算出的损失率是否在预先设定的第2阈值以上，将该结果输出到运转模式选择单元42。运转模式选择单元42基于从损失率监视单元44输出的信号，根据需要，将桨距容许运转模式切换为桨距禁止运转模式。具体地说，在损失率为第2阈值以上的情况下，即使在桨距容许运转模式下的运转中，也切换为桨距禁止运转模式，从而降低除桨距控制以外风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分。
整体控制单元48按照由运转模式选择单元42选择出的运转模式，对后述的风车控制器20的桨距控制单元26和电池控制器30的蓄电池控制单元33传送控制信号。
此外，系统监视单元46接受由传感器17计测的电力系统6的系统频率，监视电力系统6的状态，将该结果输出到整体控制单元48。整体控制单元48中，在电力系统6的系统频率超过了规定范围的上限值的情况下，暂时地降低风力发电设备1的目标输出，另一方面，在电力系统6的系统频率低于了规定范围的下限值的情况下，使风力发电设备1的目标输出暂时地上升。由此，将电力系统6的频率维持在规定范围内。
风车控制器20包括：偏差计算单元22；旋转能量监视单元24；旋转能量控制单元25；以及桨距控制单元26。
偏差计算单元22计算由输出计测器15计测出的风力发电装置2的输出和预先设定的目标输出之间的偏差，将该计算结果输出到主控制器40的整体控制单元48。
旋转能量监视单元24经常或定期地监视因转子52的转速的上升而积蓄的旋转能量(惯性能量)。
旋转能量控制单元25基于来自主控制器40的整体控制单元48的控制信号，通过控制发电机侧逆变器18A而使发电机转矩变化，从而实施将风力发电装置2的剩余的输出变换为旋转能量，同时将旋转能量作为风力发电装置2的电能进行回收的控制。
桨距控制单元26基于来自主控制器40的整体控制单元48的控制信号，调节叶片52B的桨距角而进行桨距控制，以使风力发电装置2的输出和目标输出之间的偏差小。
电池控制器30包括蓄电池状态监视单元32和蓄电池控制单元33。
蓄电池状态监视单元32从连接到蓄电池10的蓄电池相同检测器31接受蓄电池10的劣化度的检测结果，监视蓄电池10的状态。蓄电池状态监视单元32的蓄电池10的状态的监视结果被传送到主控制器40的整体控制单元48，在将风力发电装置2的输出和目标输出之间的偏差减小时判断是否应该优先地利用蓄电池10的充放电。
再有，作为劣化度的指标，使用蓄电池10的充放电循环数、累计充放电循环数、充放电率数中的至少一个。
这里，充放电循环数指将从充电起至放电为止作为1循环，在预先设定的规定期间内的充放电循环的次数。累计充放电循环数指从开始使用蓄电池10起至规定的时刻为止的充放电循环数的累计值。而充放电率数指每单位时间的充放电量超过了规定的阈值的次数。
接着，使用图2～图4说明在输出正常化装置4进行输出正常化控制时各结构要素间交换的信号。图2是在选择桨距禁止运转模式时降低风力发电装置2的输出的剩余部分的情况下的控制方框图。图3是在选择桨距禁止运转模式或桨距容许运转模式时补充风力发电装置2的输出不足部分的情况下的控制方框图。图4是在选择桨距容许运转模式时降低风力发电装置2的输出的剩余部分的情况下的控制方框图。
<在选择桨距禁止运转模式时降低风力发电装置2的输出的剩余部分的情况>
如图2所示，首先，通过风车控制器20的偏差计算单元22，计算风力发电装置2的输出和目标输出之间的偏差ΔP(＞0)。该偏差ΔP被传送到构成主控制器40的整体控制单元48的一部分的第1切换开关34。此外，蓄电池状态监视单元32经常或定期地监视由蓄电池状态检测器31检测出的蓄电池10的劣化度是否低于预先设定的第3阈值，将该结果传送到第1切换开关34。然后，第1切换开关34基于来自蓄电池状态监视单元32的信号，在降低风力发电装置2的输出的剩余部分ΔP时选择使对蓄电池10的充电及对风力发电装置2的旋转能量的积累的哪一个优先。
具体地说，在劣化度低于第3阈值的情况下，在降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分时使对蓄电池10的充电优先于对旋转能量的积累，所以将第1开关34连接到图2中的下侧(蓄电池侧)的连接端子。另一方面，在劣化度为第3阈值以上的情况下，在降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分时使对旋转能量的积累优先于对蓄电池10的充电，所以将第1切换开关34连接到图2中的上侧(旋转能量侧)的连接端子。
在第1切换开关34被连接到图2中的下侧的连接端子时，从风车控制器20的偏差计算单元22输出的偏差ΔP通过第1切换开关34被输出到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。
另一方面，在第1切换开关34被连接到图3的上侧的连接端子时，偏差ΔP被输出到比较单元38及减法器39。
此外，在旋转能量监视单元24中，从风力发电装置可积累的最大旋转能量的量Emax计算与当前时刻风力发电装置2中储存的旋转能量的量E之间的差分即贮存余量ΔE，将该贮存余量ΔE输出到比较单元38。
在比较单元38中，将偏差ΔP和贮存余量ΔE进行比较，基于该结果计算风力发电装置2的旋转能量的积累指令量ΔPω。具体地说，在ΔP＞ΔE的情况下计算为ΔPω＝ΔE，在ΔP≤ΔE的情况下计算为ΔPω＝ΔP。从比较单元38输出的旋转能量的积累指令量ΔPω被输出到风车控制器20的旋转能量控制单元25及减法器39。
在旋转能量控制单元25中，通过基于旋转能量的积累指令量ΔPω来控制发电机侧逆变器18A(参照图1)，减小发电机转矩或输出，将作用在叶片52B上的风力变换到风力发电装置2的旋转能量，从而积累剩余的输出，将输出正常化。
在减法器39中，在从偏差计算单元22通过第1切换开关34输入的偏差ΔP中减去从比较单元38输出的旋转能量的积累指令量ΔPω。而且，在该减法运算的结果为正的情况下(即，偏差ΔP大于可变换量ΔPω的情况)，将充电指令量ΔPb(＝ΔP‑ΔPω)输出到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域。再有，在该减法运算的结果为负的情况下，即在偏差ΔP小于可变换量ΔPω的情况下，由于输出的剩余部分因对旋转能量的积累而被解除，所以输出到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域的充电指令量ΔPb为零。
<选择桨距禁止运转模式或桨距容许运转模式时补充风力发电装置2的输出的不足的情况>
如图3所示，首先，通过风车控制器20的偏差计算单元22计算风力发电装置2的输出和目标输出之间的偏差‑ΔP(＜0)。该偏差‑ΔP被传送到构成主控制器40的整体控制单元48的一部分的第2切换开关35。此外，蓄电池状态监视单元32经常或定期地监视由蓄电池状态检测器31检测出的蓄电池10的劣化度是否低于预先设定的第3阈值，将该结果传送到第2切换开关35及36。然后，第2切换开关35及36基于来自蓄电池状态监视单元32的信号，在补充风力发电装置2的输出的不足部分‑ΔP时选择使来自蓄电池10的放电及风力发电装置2的旋转能量的释放的哪一个优先。
具体地说，在劣化度低于第3阈值的情况下，为了在补充风力发电装置2的输出对目标输出的不足部分时使来自蓄电池10的放电优先于来自旋转能量的回收，所以将第2切换开关35及36分别连接到图3的下侧(蓄电池侧)的连接端子。另一方面，在劣化度为第3阈值以上的情况下，为了在补充风力发电装置2的输出对目标输出的不足部分时使来自旋转能量的回收优先于来自蓄电池10的放电，将第2切换开关35及36分别连接到图3的上侧(旋转能量侧)的连接端子。
第2切换开关35连接到图3的下侧(蓄电池侧)的连接端子时，从风车控制器20的偏差计算单元22输出的偏差‑ΔP被输出到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。另一方面，第2切换开关36连接到图3的下侧的连接端子时，旋转能量的释放指令量不输出到旋转能量控制单元25。因此，风力发电装置2的输出的不足部分‑ΔP从蓄电池10放电。
相对于此，第2切换开关35连接到图3的上侧(旋转能量侧)的连接端子时，偏差‑ΔP被输出到加法器51。此外，在加法器51中，被输入由旋转能量监视单元24获取的风力发电装置2的旋转能量的当前的贮存量ΔPω。而且，在加法器51中，将偏差‑ΔP和旋转能量的贮存量ΔPω进行加法运算来求‑ΔPb，将该加法运算值‑ΔPb作为放电指令量输入到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域。另一方面，在第2切换开关36连接到图3的上侧(旋转能量侧)的连接端子时，旋转能量的当前的贮存量ΔPω从旋转能量监视单元24通过第2切换开关36被传送到旋转能量控制单元25侧，在中途被乘以‑1从而符号被正负反转，作为旋转能量的释放指令量ΔPω被输入到旋转能量控制单元25。
在旋转能量控制单元25中，基于旋转能量的释放指令量‑ΔPω控制发电机侧逆变器18A(参照图1)而增大发电机转矩或输出，通过回收转子52上储存的旋转能量而将其变换为电能来消除输出的不足，使输出正常化。
再有，在加法器51中的加法运算结果为正的情况下，即，在旋转能量的当前的贮存量ΔPω大于偏差ΔP的情况下，由于输出的不足通过旋转能量的回收而被消除，所以使输出到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域的放电指令量‑ΔPb为零。
<在选择桨距容许运转模式时降低风力发电装置2的输出的剩余部分的情况>
如图4所示，首先，通过风车控制器20的偏差计算单元22计算风力发电装置2的输出和目标输出之间的偏差ΔP(＞0)。该偏差ΔP被传送到构成主控制器40的整体控制单元48的一部分的第3切换开关37。此外，蓄电池状态监视单元32经常或定期地监视由蓄电池状态监视器31检测出的蓄电池10的劣化度是否低于预先设定的第3阈值，将该结果传送到第3切换开关37。然后，第3切换开关37基于来自蓄电池状态监视单元32的信号，在降低风力发电装置2的输出的剩余部分ΔP时，选择利用对蓄电池10的充电，或是利用风力发电装置2的对旋转能量的积累及桨距控制的组合。
具体地说，在劣化度低于第3阈值的情况下，在降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分ΔP时，为了对蓄电池10进行充电而将第3切换开关37连接到图4的下侧(蓄电池侧)的连接端子。另一方面，在劣化度为第3阈值以上的情况下，在降低风力发电装置2的输出对目标输出的剩余部分ΔP时，为了进行旋转能量的积累和/或桨距控制，将第3切换开关37连接到图4的上侧(旋转能量侧)的连接端子。这种情况下，从提高风力发电设备1的发电量的观点来看，优选是使积累旋转能量优先于桨距控制，从而通过桨距控制仅降低即使进行旋转能量的积累也不能消除的风力发电装置2的输出的剩余部分。
第3切换开关37连接到图4的下侧的连接端子时，从风车控制器20的偏差计算单元22输出的偏差ΔP作为充电指令量被输出到蓄电池控制单元33。
另一方面，第3切换开关37连接到图4的上侧的连接端子时，偏差ΔP被输出到风车控制器20。
图5是表示汇总上述主控制器40的整体控制单元48的控制形态的图。
如图5所示，将从预先设定的规定期间的起算时刻起至该规定期间内的规定的时刻为止的风力发电装置2的输出的计测值进行累计来计算累计值，将该累计值除以规定期间中的目标发电量来计算发电目标完成率Ta。
<情形1的情况>
在该发电目标完成率Ta为预先设定的发电目标完成率的第1阈值TT以上(在发电目标完成率(Ta)的项目中以‘良’表示)，并且充放电循环数及充放电率数作为指标的各自的蓄电池的劣化度Ba(充放电循环数)、Bb(充放电率数)都低于预先设定的各自的第3阈值BT、BS(蓄电池的劣化度(Ba、Bb)的项目中以‘良’表示)的情况下，由蓄电池10进行充放电。
即，在风力发电装置2的输出Wa超过了目标输出WT的情况下，将图4中的第3切换开关37连接到下侧(蓄电池侧)的连接端子，将从偏差计算单元22输出的偏差ΔP通过第3开关37输入到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，将图3中的第2切换开关35连接到下侧(蓄电池侧)的连接端子，将从偏差计算单元22输出的偏差‑ΔP通过第2开关35输入到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。
<情形2的情况>
在发电目标完成率Ta为第1阈值TT以上(发电目标完成率(Ta)的项目中以‘良’表示)，并且蓄电池的劣化度Ba、Bb的至少任何一方为第3阈值BT、BS以上(蓄电池的劣化度(Ba、Bb)的项目中以‘不’表示)的情况下，首先，积累及回收旋转能量。然后，在风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT的情况下，在即使积累旋转能量而输出仍然剩余时进行桨距控制。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，在即使回收旋转能量而输出仍然不足时，从蓄电池10放电。
即，在风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT的情况下，将图4中的第3切换开关37连接到上侧(旋转能量侧)的连接端子，将从偏差计算单元22输出的偏差ΔP通过第3开关37输入到风车控制器20。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，将图3中的第2切换开关35、36连接到上侧(旋转能量侧)的连接端子，将释放指令量‑ΔPω输入到旋转能量控制单元25，同时将放电指令量‑ΔPb输入到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域。
<情形3的情况>
接着，在发电目标完成率Ta低于第1阈值TT(发电目标完成率(Ta)的项目中以‘不’表示)，并且蓄电池的劣化度Ba、Bb都低于各自的第3阈值BT、BS(蓄电池的劣化度(Ba、Bb)的项目中以‘良’表示)的情况下，由蓄电池10进行充放电。
即，在风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT的情况下，将图2中的第1切换开关34连接到下侧(蓄电池侧)的连接端子，将从偏差计算单元22输出的偏差ΔP通过第1切换开关34输入到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，将图3中的第2切换开关35连接到下侧(蓄电池侧)的连接端子，将从偏差计算单元22输出的偏差‑ΔP输入到蓄电池控制单元33的蓄电池优先区域。
<情形4的情况>
最后，在发电目标完成率Ta低于第1阈值(发电目标完成率(Ta)的项目中以‘不’表示)，并且蓄电池的劣化度Ba、Bb的至少任何一方为第3阈值BT、BS以上(蓄电池的劣化度(Ba、Bb)项目中以‘不’表示)的情况下，将旋转能量优先地积累及回收。而且，在风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT的情况下，在即使积累为旋转能量而输出仍然剩余时对蓄电池充电。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，在即使回收旋转能量而输出仍然不足时，从蓄电池10放电。
即，在风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT的情况下，将图2中的第1切换开关34连接到上侧(旋转能量侧)的连接端子，将积累指令量ΔPω输入到旋转能量控制单元25，同时将充电指令量ΔPb输入到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域。另一方面，在风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下的情况下，将图3中的第2切换开关35、36连接到上侧(旋转能量侧)的连接端子，将释放指令量‑ΔPω输入到旋转能量控制单元25，同时将放电指令量‑ΔPb输入到蓄电池控制单元33的旋转能量优先区域。
下面，用流程图说明由输出正常化装置4中进行的控制内容。
图6是表示选择桨距禁止运转模式及桨距容许运转模式的控制的流程的图。
如图6所示，首先，由输出计测器15计测当前时刻的风力发电装置2的输出Wa(步骤S10)。
基于计测出的输出Wa，求从预先设定的规定期间的起算时刻起至该规定期间内的规定的时刻为止的输出Wa的累计值，由完成率计算单元45将该累计值除以该规定期间中的目标发电量来计算发电目标完成率Ta(步骤S12)。
此后，由完成率监视单元41将算出的发电目标完成率Ta和预先设定的第1阈值TT进行比较，将该结果传送到运转模式选择单元42(步骤S14)。
然后，在发电目标完成率Ta低于预先设定的第1阈值TT的情况下(步骤S14为“是”)，在运转模式选择单元42中，选择禁止桨距控制的桨距禁止运转模式(步骤S16)。接受该选择，整体控制单元48控制旋转能量控制单元25及蓄电池控制单元33，以进行基于桨距禁止运转模式的运转。
另一方面，在发电目标完成率Ta为第1阈值TT以上的情况下(步骤S14为“否”)，在损失率计算单元43中，计算实际的发电量和理想输出之差(因桨距控制而损失的发电量)与理想输出之比即损失率La(步骤S17)，理想输出是对在风力发电装置2的性能曲线(功率曲线)上适用风速所得的理想输出，实际的发电量是由输出计测器15根据输出Wa的计测值求得的。此后，将算出的损失率La和预先设定的损失率的第2阈值LT进行比较，将该结果传送到运转模式选择单元42。而且，在损失率La为第2阈值LT以上的情况下(步骤S18为“是”)，进至步骤S16，在运转模式选择单元42中，选择禁止进行桨距控制的桨距禁止运转模式。
另一方面，在损失率La低于第2阈值LT的情况下，进至步骤S19，在运转模式选择单元42中，选择容许进行桨距控制的桨距容许运转模式(步骤S19)。接受该选择，整体控制单元48控制旋转能量控制单元25、桨距控制单元26及蓄电池控制单元33，以进行基于桨距容许运转模式的运转。
接着，说明运转模式选择单元42选择了桨距禁止运转模式后的整体控制单元48的控制流程。
图7是表示选择了桨距禁止运转模式时的整体控制单元48的控制流程的图。
如图7所示，在选择了上述桨距禁止运转模式的情况下(步骤S16)，由蓄电池状态检测器31获取蓄电池10的劣化度(例如，充放电循环数Ba及充放电率数Bb)(步骤S20)，将该获取的结果输出到蓄电池状态监视单元32。
再有，在桨距禁止运转模式中，禁止为了输出正常化而进行桨距控制，而不是禁止桨距控制本身。
这里，通过偏差计算单元22判定由输出计测器15计测出的风力发电装置2的输出Wa是否超过目标输出WT(步骤S22)。
而且，在蓄电池状态监视单元32中，判定从蓄电池状态检测器31输入的蓄电池10的劣化度Ba、Bb是否都低于第3阈值BT、BS(步骤S24及S26)。
在步骤S22中判断为风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT，并且在步骤S24中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb都低于第3阈值BT、BS的情况下，进至步骤S28，在整体控制单元48的控制下，对蓄电池10充电。这相当于已经说明的图5中的情形3的Wa＞WT的情况控制。
在步骤S22中判断为风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT，并且在步骤S24中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb的至少一方为第3阈值BT、BS以上的情况下，进至步骤S30，在整体控制单元48的控制下，使积累旋转能量优先，在即使如此，输出的剩余部分也未消除的情况下，对蓄电池10充电。这相当于已经说明的图5中的情形4的Wa＞WT的情况的控制。
在步骤S22中判断为风力发电装置2的输出Wa在目标输出WT以下，并且在步骤S26中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb都低于第3阈值BT、BS的情况下，进至步骤S32，在整体控制单元48的控制下，从蓄电池10放电。这相当于已经说明的图5中的情形3的Wa≤WT的情况的控制。
在步骤S22中判断为风力发电装置2的输出Wa在目标输出WT以下，并且在步骤S26中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb的至少一方为第3阈值BT、BS以上的情况下，进至步骤S34，在整体控制单元48的控制下，使来自旋转能量的回收优先，在即使如此，输出的不足部分也未消除的情况下，从蓄电池10放电。这相当于已经说明的图5中的情形4的Wa≤WT的情况的控制。
图8是表示选择了桨距容许运转模式时的整体控制单元48的控制的流程的图。
如图8所示，在选择了上述桨距容许运转模式的情况下(步骤S19)，通过蓄电池状态检测器31获取蓄电池10的劣化度Ba、Bb(例如，Ba：充放电循环数，Bb：充放电率数)(步骤S40)，将该获取的结果输出到蓄电池状态监视单元32。
这里，通过偏差计算单元22判定由输出计测器15计测的风力发电装置2的输出Wa是否超过目标输出WT(步骤S42)。
然后，在蓄电池状态监视单元32中，判定从蓄电池状态检测器31输入的蓄电池10的劣化度Ba、Bb都低于第3阈值BT、BS(步骤S44及S46)。
在步骤S42中判断为风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT，并且在步骤S44中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb都低于第3阈值BT、BS的情况下，进至步骤S48，在整体控制单元48的控制下，对蓄电池10充电。这相当于已经说明的图5中的情形1的Wa＞WT的情况的控制。
在步骤S42中判断为风力发电装置2的输出Wa超过目标输出WT，并且在步骤S44中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb的至少一方为第3阈值BT、BS以上的情况下，进至步骤S50，在整体控制单元48的控制下，使积累旋转能量优先，仅在即使如此，输出的剩余部分也未被消除的情况下进行桨距控制。这相当于已经说明的图5中的情形2的Wa＞WT的情况的控制。
在步骤S42中判断为风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下，并且在步骤S46中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb都低于第3阈值BT、BS的情况下，进至步骤S52，在整体控制单元48的控制下，从蓄电池10放电。这相当于已经说明的图5中的情形1的Wa≤WT的情况的控制。
在步骤S42中判断为风力发电装置2的输出Wa为目标输出WT以下，并且在步骤S46中判断为蓄电池10的劣化度Ba、Bb的至少一方为第3阈值BT、BS以上的情况下，进至步骤S54，在整体控制单元48的控制下，使回收旋转能量优先，在即使如此，输出的不足也未被消除的情况下从蓄电池10放电。这相当于已经说明的图5中的情形2的Wa≤WT的情况的控制。
而且，在蓄电池优先模式的步骤S28、S32、S48、S52或旋转能量优先模式的步骤S30、S34、S50、S54以后，也可以还包括：由频率检测器17获取风力发电装置2及蓄电池10连接的系统的频率的频率获取步骤；在频率超过了预先设定的规定范围的上限值的情况下降低目标输出WT，或在频率低于规定范围的下限值的情况下，增加目标输出WT的目标输出变更步骤。由此，可以将电力系统6的系统频率维持在规定范围内。
根据本实施方式，在完成率计算单元45中从输出计测器15得到的风力发电装置2的输出Wa的计测值来计算发电目标完成率，在该完成率低于预先设定的第1阈值TT的情况下由运转模式选择单元42选择桨距禁止运转模式，在降低风力发电装置2的输出对目标输出WT的剩余部分ΔP时禁止进行桨距控制，进行对蓄电池10的充电或积累风力发电装置2的旋转能量的至少一方，所以为避开风而进行将桨距角变更的桨距控制的频度变低。因此，可以减少在风的能量中未变换为电力而被丧失的量，从而增大发电量。
此外，在桨距容许运转模式中容许通过桨距控制来降低风力发电装置2的输出的剩余部分，所以根据蓄电池10的状态，避开将风力发电装置2的输出的剩余部分对蓄电池10充电而利用桨距控制，并降低对蓄电池10的充电机会，从而可以延长蓄电池10的寿命。
此外，即使在某一时刻发电目标完成率Ta为第1阈值TT以上，获得比较充足的发电量，但因风速及风向变化，其后面对完成目标发电量也不一定能够实实在在地确保发电量。因此，在由损失率计算单元43算出的损失率La为第2阈值LT以上的情况下，即使发电目标完成率Ta为第1阈值以上，选择了桨距容许运转模式，但通过运转模式选择单元42切换为桨距禁止运转模式，为了降低风力发电装置2的输出的剩余部分而进行桨距控制的频度进一步降低。因此，容易完成规定期间中的目标发电量。
而且，在由蓄电池状态检测器31获取蓄电池10的劣化度Ba、Bb，将该劣化度与预先设定的第3阈值BT、BS进行比较而劣化度Ba、Bb的至少其中一方为第3阈值阈值BT、BS以上的情况下，通过使风力发电装置2的旋转能量的积累或释放优先于蓄电池10的充电或放电，可以降低对蓄电池10的充电次数。由此，可以防止蓄电池10的寿命下降。
以上，详细地说明了本发明的实施方式，但本发明不限于此，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可以进行各种改进或变形。
例如，在上述实施方式中，说明了基于由传感器17获取的电力系统6的频率来暂时地增减风力发电设备1的目标输出WT的例子，但风力发电设备1的目标输出WT也可以基于蓄电池10的劣化度Ba、Bb而暂时地变更。即，也可以在由蓄电池状态检测器31检测的蓄电池10的劣化度Ba、Bb的至少任何一方为第3阈值BT、BS以上的情况下，暂时地变更目标输出WT，以使与风力发电装置2的输出之间的偏差变小。由此，通过除了蓄电池10的充放电以外(主要是风力发电装置2的对旋转能量的积累或释放)来充分地进行输出的正常化的情况居多，所以减少蓄电池10的充放电机会，可以延长蓄电池10的寿命。
此外，在上述实施方式中，说明了基于蓄电池10的劣化度Ba、Bb和第3阈值BT、BS的比较结果，切换使风力发电装置2的旋转能量的积累或释放和蓄电池10的充电或放电的哪一个优先的例子，但替换蓄电池10的劣化度Ba、Bb，或除了蓄电池10的劣化度Ba、Bb，还可以基于蓄电池10的剩余容量(SOC)，决定使风力发电装置2的旋转能量的积累或释放和蓄电池10的充电或放电的哪一个优先。例如，由蓄电池状态检测器31除了检测蓄电池10的劣化度Ba、Bb还检测剩余容量，在蓄电池状态监视单元32中判定该剩余容量是否收纳在规定范围内，在蓄电池10的剩余容量偏出了规定范围的情况下，整体控制单元48为了输出正常化而使来自蓄电池10的充放电优先，可以使剩余容量收纳在规定范围中。
即，在上述实施方式中，相对于在图5的情况2的Wa≤WT的情况、以及情况4的Wa＞WT及Wa≤WT的情况下，在进行风力发电设备1的输出正常化时，在进行了旋转能量的积累或回收后，在风力发电装置2的输出Wa和目标输出WT之间的偏差仍剩余的情况下对蓄电池10进行充放电，在这里，在蓄电池10的剩余容量偏出了规定范围的情况下，使蓄电池10的充放电优先而将蓄电池10的剩余容量收纳在规定范围内。由此，可以延长蓄电池10的寿命。
而且，在上述实施方式中，说明了作为运转模式选择单元42中的选择运转模式的主要基准，使用由完成率计算单元45求得的发电目标完成率Ta的例子，但也可以将损失率计算单元43求得的损失率La作为主要基准来进行运转模式的选择。即，也可以更换图6的步骤S12及S14和步骤S17及S18，首先将损失率La和第2阈值LT进行比较，在La≥LT的情况下，选择桨距禁止运转模式(步骤S16)，在La＜LT的情况下，将发电目标完成率Ta和第1阈值TT进行比较，在Ta＜TT的情况下选择桨距禁止运转模式(步骤S16)，在Ta≥TT的情况下选择桨距容许运转模式(步骤S19)。
再有，在上述实施方式中，说明了由1台风力发电装置2构成风力发电设备1，但不限定于该台数，也可以由多台风力发电装置2构成。