JP2002064935A - 自動給電システム、自動給電方法、および自動給電プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有害気体の排出量の制限値内に抑え、その制
限内でもっとも経済的な発電計画を可能とする自動給電
システムを提供すること。 【解決手段】 必要とされる発電量を供給制御する自動
給電システムにおいて、発電機の有害気体排出量上限値
を発電機ごとに入力し、発電機の有害気体排出量を発電
機ごとに入力する。入力された有害排出量上限値と有害
気体排出量とから発電機の上限発電量を発電機ごとに求
値し、求値された発電機ごとの上限発電量に基づき発電
機の合計発電量が必要とされる発電量となる発電機ごと
の発電量を算出する。算出された発電量に基づき発電機
を制御する。また、発電機ごとの発電量算出において、
目的関数に、経済性とともに環境への悪影響をコスト換
算したものを加味することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機機能を用い
て電力系統の給電制御および発電計画の立案を行う自動
給電システムに係り、特に、火力発電時における有害気
体排出の抑制を考慮した電力系統の給電制御および発電
計画の立案を行う自動給電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動給電システムは、系統周波数
を一定に保つように各発電機出力を制御するとともに、
発電のために消費される燃料費が最小となる経済性考慮
の給電制御および運用計画を行っていた。

【０００３】図１１は従来の自動給電システムの機能を
示すブロック図である。このシステムは、系統周波数を
一定に保つよう発電機の出力を制御する機能を有する自
動周波数制御機能部１１１、もっとも経済的な運転がで
きるように各発電機の出力値を決定して発電機の出力を
制御する経済負荷配分機能部１２１、ならびに、記憶機
能部１４１および情報伝送機能部１４２からなる。

【０００４】自動周波数制御機能部１１１は、記憶機能
部１４１より電力設備情報を、情報伝送機能部１４２よ
り電力系統の系統周波数負荷変化情報を、それぞれ入力
され、計算機能部１１２で系統周波数を基準値に復する
指令値を計算し、出力装置１１３から調整発電所に発電
機出力制御信号を出力する。系統周波数を基準値に復す
る指令値の求め方は、以下の算出方法で行っている。

【０００５】まず、系統周波数の基準値との偏差（周波
数偏差）Δｆ より地域要求量ＡＲを求める（例えば、
次に示す式（１）を用いる）。

【数１】 この場合、式（１）をそのまま用いるＴＢＣ（Ｔｉｅ
ｌｉｎｅ ＢｉａｓＣｏｎｔｒｏｌ）方式の他に、式
（１）の右辺第１項だけを用いるＦＦＣ（Ｆｌａｔ Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式、第２項だけ
を用いるＦＴＣ（Ｆｌａｔ Ｔｉｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）
方式がある。

【０００６】次に、求められたＡＲを各調整発電機群に
割り付ける。この割り付け方式には、一般に、負荷追従
性を重視した変化速度比例配分方式と、各発電機の余裕
量を重視した容量比例配分方式とがある。各算出式を式
（２）、式（３）としてそれぞれ示す。

【数２】

【数３】 以上により、系統周波数を基準値に復する指令値が求め
られる。

【０００７】次に経済負荷配分機能部１２１について説
明する。経済負荷配分機能部１２１は、記憶機能部１４
１より電力設備情報を入力され、計算機能部１２２で火
力燃料の経済的な利用を図るよう各発電機の出力値を算
出し、出力機能１２３から各調整発電機に制御指令を出
力する。

【０００８】図１２に、計算機能部１２２の経済負荷配
分計算のフローチャートを示す。この機能は、発電機の
出力上下限制約を維持しながら、電力系統の需要と供給
量が等しくなる解を求める需給バランス計算処理を反復
的に行うことである。

【０００９】まず、ステップ２５１でラグランジュ乗数
の初期値を求め、次にステップ２５２でラグランジュ乗
数に対する各発電機の出力値およびラグランジュ関数の
解を求める。続いて、ステップ２５３で各発電機出力の
上限下限のチェックを行い、上限下限を逸脱しているも
のについてはその上限または下限値に置き換え、その発
電機は以降の割り付け計算の対象から外す。

【００１０】次に、ステップ２５２からステップ２５４
で求められた解について、需給バランスが許容誤差以内
かチェックし（ステップ２５５）、許容誤差内であれば
処理を終了し、そうでない場合はラグランジュ乗数を修
正して（ステップ２５６）、再度、ステップ２５２以降
の処理を続行する。

【００１１】式（４）は各発電機が消費する総燃料費の
最小値を求めるための目的関数である。

【数４】 その際、需給バランス制約（需要と供給量の合計が等し
いという制約）を満たすように計算される。

【００１２】式（５）は需給バランス制約を定式化した
ものである。

【数５】

【００１３】式（６）は各発電機の出力上下限制約式で
ある。

【数６】

【００１４】式（７）は需給バランス制約条件を考慮し
た目的関数の最小化問題をラグランジュ緩和法で定式化
したものである。

【数７】 以上により、火力燃料の経済的な利用を図る各発電機の
出力値が算出される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、給電
運用の基準となるのは負荷追従性、各発電機の余裕量、
および経済性である。しかし、近年環境問題が注目され
るようになり、発電所から排出される二酸化炭素、窒素
酸化物、および硫黄酸化物の排出量を何らかの手段で一
定量に制限する必要が出てきている。

【００１６】本発明は、このような状況を考慮してなさ
れたもので、有害気体の排出量の制限値内に抑え、その
制限内でもっとも経済的な発電計画を可能とする自動給
電システムを提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、有害気体の排出量の制限
値内に抑え、その制限内で系統周波数を基準値に保持す
る自動給電システムを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る自動給電システムは、必要とされる発
電量を供給制御する自動給電システムにおいて、発電機
の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力する第
１の入力手段と、前記発電機の有害気体排出量を前記発
電機ごとに入力する第２の入力手段と、前記入力された
有害排出量上限値と前記入力された有害気体排出量とか
ら前記発電機の上限発電量を前記発電機ごとに求値する
手段と、前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に
基づき前記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電
量となる前記発電機ごとの発電量を算出する算出手段
と、前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御す
る手段とを有することを特徴とする。

【００１９】さらには、本発明に係る自動給電方法、ま
たは自動給電プログラムを記憶したコンピュータ読み取
り可能な記憶媒体は、上記の各手段の機能を実現するス
テップを有する。

【００２０】発電機の有害気体排出量上限値を入力する
ので、有害気体排出量がこの値に制限されるべく必要と
される発電量を供給する発電機ごとの発電量が算出され
る。

【００２１】また、前記算出手段は、前記求値された前
記発電機ごとの上限発電量に基づき、前記発電機の発電
量に関する所定の目的関数が所定の制約条件の下で極値
となる場合の前記発電機ごとの発電量を、前記発電機の
合計発電量が前記必要とされる発電量となる前記発電機
ごとの発電量として算出することを特徴とする。

【００２２】目的関数に、経済性とともに環境への悪影
響をコスト換算したものを加味することができ、その下
に必要とされる発電量を供給する発電機ごとの発電量が
算出される。

【００２３】また、必要とされる発電量を供給制御する
自動給電システムにおいて、地域内の発電機の合計有害
気体排出量上限値を前記地域ごとに入力する第１の入力
手段と、前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごと
に入力する第２の入力手段と、前記入力された合計有害
排出量上限値と前記入力された有害気体排出量とから前
記発電機の上限発電量を前記発電機ごとに求値する手段
と、前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に基づ
き前記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電量と
なる前記発電機ごとの発電量を算出する算出手段と、前
記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手段
とを有することを特徴とする。

【００２４】地域内の発電機の合計有害気体排出量上限
値を入力するので、有害気体排出量がこの値に制限され
るべく必要とされる発電量を供給する発電機ごとの発電
量が算出される。すなわち、地域内の発電機の合計有害
気体排出量はその上限値に制限される。

【００２５】また、本発明に係る自動給電システムは、
系統周波数を一定に保つ制御を実行する自動給電システ
ムにおいて、発電機の有害気体排出量上限値を前記発電
機ごとに入力する第１の入力手段と、前記発電機の有害
気体排出量を前記発電機ごとに入力する第２の入力手段
と、前記入力された有害排出量上限値と前記入力された
有害気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発
電機ごとに求値する手段と、前記求値された前記発電機
ごとの上限発電量を制約値として前記系統周波数を一定
に保つための前記発電機ごとの発電量を算出する手段
と、前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御す
る手段とを有することを特徴とする。

【００２６】さらには、本発明に係る自動給電方法、ま
たは自動給電プログラムを記憶したコンピュータ読み取
り可能な記憶媒体は、上記の各手段の機能を実現するス
テップを有する。

【００２７】発電機の有害気体排出量上限値を入力する
ので、有害気体排出量がこの値に制限されるべく系統周
波数を一定に保つ発電機ごとの発電量が算出される。

【００２８】また、系統周波数を一定に保つ制御を実行
する自動給電システムにおいて、発電機の有害気体排出
量上限値を前記発電機ごとに入力する第１の入力手段
と、前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入
力する第２の入力手段と、前記入力された有害排出量上
限値と前記入力された有害気体排出量とから前記発電機
の上限発電量を前記発電機ごとに求値する手段と、環境
への影響の大きさに基づき数値化された環境係数を設定
する手段と、前記求値された前記発電機ごとの上限発電
量を制約値として前記系統周波数を一定に保つための前
記発電機ごとの発電量を前記環境係数を加味して変化速
度比例配分により算出する手段と、前記算出された発電
量に基づき前記発電機を制御する手段とを有することを
特徴とする。

【００２９】発電機の有害気体排出量上限値を入力する
ので、有害気体排出量がこの値に制限されるべく系統周
波数を一定に保つ発電機ごとの発電量が算出される。こ
のとき、環境への影響の大きさに基づき数値化された環
境係数が設定されているので、環境への考慮がなされ
る。

【００３０】また、系統周波数を一定に保つ制御を実行
する自動給電システムにおいて、発電機の有害気体排出
量上限値を前記発電機ごとに入力する第１の入力手段
と、前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入
力する第２の入力手段と、前記入力された有害排出量上
限値と前記入力された有害気体排出量とから前記発電機
の上限発電量を前記発電機ごとに求値する手段と、環境
への影響の大きさに基づき数値化された環境係数を設定
する手段と、前記求値された前記発電機ごとの上限発電
量を制約値として前記系統周波数を一定に保つための前
記発電機ごとの発電量を前記環境係数を加味して容量比
例配分により算出する手段と、前記算出された発電量に
基づき前記発電機を制御する手段とを有することを特徴
とする。

【００３１】発電機の有害気体排出量上限値を入力する
ので、有害気体排出量がこの値に制限されるべく系統周
波数を一定に保つ発電機ごとの発電量が算出される。こ
のとき、環境への影響の大きさに基づき数値化された環
境係数が設定されているので、環境への考慮がなされ
る。

【００３２】また、必要とされる発電量を供給制御しま
たは系統周波数を一定に保つ制御を実行する自動給電シ
ステムにおいて、上記の各手段を有し、さらに、前記各
手段により実現される機能を選択する手段と、前記選択
に基づき前記機能を実行させる手段とを有することを特
徴とする。

【００３３】所望の目的に合致して、必要とされる発電
量の供給制御または系統周波数を一定に保つ制御を行
う。

【００３４】また、前記有害気体は、二酸化炭素、窒素
酸化物、硫黄酸化物のうちひとつを含み、前記第１の入
力手段および前記第２の入力手段は、前記有害気体とし
て選択的に特定のものについて入力するものであること
を特徴とする。

【００３５】有害気体の種類を選び、選ばれた有害気体
について制限を加え、必要とされる発電量の供給制御ま
たは系統周波数を一定に保つ制御を行う。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。

【００３７】（第１の実施形態）図１は、本発明に係る
自動給電システムの一実施形態を示すブロック図であ
る。

【００３８】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部１２、出力機能部１３、記憶機
能部１４、変換機能部１５、および情報伝送機能部１６
を有し、これらにより有害気体排出抑制を考慮した経済
負荷配分機能を発揮する。

【００３９】入力機能部１１は、有害気体の排出上限値
を入力するものであり、入力された排出上限値を変換機
能部１５に導く。情報伝送機能部１６は、各発電機の有
害気体排出量を取り込むものであり、取り込まれた有害
気体排出量を変換機能部１５に導く。

【００４０】変換機能部１５は、導かれた排出上限値と
有害気体排出量とから発電機出力上限値を決定するもの
であり、決定された発電機出力上限値を計算機能部１２
に供給する。

【００４１】記憶機能部１４は、系統内の設備情報を保
存するものであり、保存された設備情報を計算機能部１
２に供給する。

【００４２】計算機能部１２は、供給された発電機出力
上限値と設備情報とから各発電機が出力すべき出力値を
算出するものであり、算出された出力値を出力機能部１
３に導く。出力機能部１３は、導かれた出力値を各発電
機に向けて出力する。

【００４３】この実施形態の動作について説明する。

【００４４】まず、自動給電システムの運用者が各発電
機から排出される有害気体の上限値を入力機能部１１を
用いて入力する。入力された有害気体排出上限値と情報
伝送機能部１６から取込んだ各発電機の有害気体排出量
とをもとに当該発電機の出力制約量を変換機能部１５が
決定する。すなわち、出力制約量は、式（６）の上限値
に代え、新たな上限値として下記の式（１１）における
上限値のようになる。

【００４５】次に、記憶機能部１４の電力設備情報と変
換機能部１５で設定された有害気体排出上限値を考慮し
た出力上限値とをもとに経済的な運転ができるような各
発電機の出力値を計算機能部１２が算出する。出力機能
部１３は計算機能部１２で算出された出力値を各発電機
に向けて出力する。

【００４６】すなわち、この実施形態は、式（６）に代
えて式（１１）を新たな発電機上下限制約として、前述
のような経済負荷配分動作を行うものである。

【００４７】本実施形態によれば、発電機容量による出
力上下限値の制約条件に基づく従来の経済負荷配分を改
善して、有害気体の排出量制限値と現在排出量とから求
まる出力上限値を考慮して出力上限値の新たな制約条件
を求め、環境条件を考慮した経済負荷配分による発電制
御を行うことができる。

【００４８】（第２の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムの別の実施形態について図２を参照して
説明する。

【００４９】同図は、本発明に係る自動給電システムの
別の実施形態を示すブロック図である。同図において、
すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符
号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００５０】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部２２、出力機能部１３、および
記憶機能部１４を有し、これらにより有害気体排出抑制
を考慮した経済負荷配分機能を発揮する。

【００５１】この実施形態のブロック構成自体は、入力
機能部１１の存在を除き上述の従来の場合と同様である
が、計算機能部２２に環境条件コスト関数を導入した点
が異なる。すなわち、計算機能部２２は、従来の式
（４）に代えて式（８）、式（９）の目的関数を用い
て、設定の有害気体排出上限内で火力燃料の経済利用を
図るように各発電機の出力値を計算する。環境コスト関
数を導入した場合の計算式は式（９）として示され、制
約条件は、式（１０）、式（１１）である。

【数８】

【数９】

【数１０】

【数１１】

【００５２】この実施形態によれば、割り付け対象とな
る各発電機には式（１２）、式（１３）に示すような配
分値Ｐn（ｔ）が得られ、これにより、発電機出力増減
により異なる環境への影響と燃料経済性との両方を考慮
した配分を行うことができる。

【数１２】

【数１３】

【００５３】（第３の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図３を参
照して説明する。

【００５４】同図は、本発明に係る自動給電システムの
さらに別の実施形態を示すブロック図である。同図にお
いて、すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００５５】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部３２、出力機能部１３、および
記憶機能部１４を有し、これらにより有害気体排出抑制
を考慮した経済負荷配分機能を発揮する。

【００５６】この実施形態のブロック構成自体は、入力
機能部１１の存在を除き上述の従来の場合と同様である
が、計算機能部３２に地域的な環境条件を導入した点が
異なる。すなわち、計算機能部３２において、地域的な
環境条件によりその地域に属する発電機グループに対す
る燃料制約が与えられた場合の配分方法を決定する。

【００５７】そのための計算式は、目的関数として式
（１４）、需給バランス制約として式（１５）、発電機
上下限制約として式（１６）、総量規制を有する発電機
グループに対する燃料消費制約として式（１７）、ラグ
ランジェ緩和法による定式化として式（１８）に示され
るようになる。

【数１４】

【数１５】

【数１６】

【数１７】

【数１８】

【００５８】ここで、地域的な環境条件による燃料制約
が加味される場合のラグランジェ緩和法による反復計算
について図１０を参照して説明する。図１０は、計算機
能部３２が行う経済負荷配分計算を示すフローチャート
である。

【００５９】まず、ラグランジュ乗数λ、γの値を設定
し（ステップ２１１）、これらの値により、電力系統の
需要と供給量が等しくなる解を求める需給バランス計算
処理を行う（ステップ２１２）。次に、各発電機の出力
上下限をチェックする処理を行う（ステップ２１３）。
この処理は、前述した図１２におけるステップ２５２、
ステップ２５３と同じである。

【００６０】ここで、解が許容誤差内であればステップ
２１４をＹ側に抜け、そうでなければ、ラグランジュ乗
数λを修正して（ステップ２１７）、ステップ２１２を
再度処理する。

【００６１】解が許容誤差内の場合は、計画期間内で消
費しなければならない燃料総量制約をもつ地域ごとの発
電機グループの出力合計値を燃料消費量調整計算処理ス
テップ２１５で求める。求められた値が、許容誤差範囲
内であるかをチェックし（ステップ２１６）、許容誤差
範囲内であれば最終的な解とし、そうでなければラグラ
ンジュ乗数γを修正して（ステップ２１８）ステップ２
１２以降の処理を続行する。

【００６２】この実施形態によれば、任意の地域につい
ての環境条件により、特定発電機グループに式（１７）
に示される燃料消費制約値Ｃ（ｌ）を制約として加える
ことができるので、この制約条件を守りながら経済負荷
配分を実施することが可能となる。

【００６３】（第４の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図４を参
照して説明する。

【００６４】同図は、本発明に係る自動給電システムの
さらに別の実施形態を示すブロック図である。同図にお
いて、すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００６５】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部４２、出力機能部４３、記憶機
能部１４、変換機能部４５、および情報伝送機能部１６
を有し、これらにより有害気体排出抑制を考慮した自動
周波数制御機能を発揮する。

【００６６】変換機能部４５は、入力機能部１１より導
かれた排出上限値と情報伝送機能部１６より導かれた有
害気体排出量とから発電機出力上限値を決定するもので
あり、決定された発電機出力上限値を計算機能部４２に
供給する。

【００６７】計算機能部４２は、供給された発電機出力
上限値に基づき系統周波数を基準値に復する指令値を計
算し、計算された指令値を出力機能部４３に導く。

【００６８】出力機能部４３は、導かれた指令値を調整
発電所に出力する。

【００６９】この実施形態の動作について説明する。

【００７０】入力機能部１１、情報伝送機能部１６につ
いては、図１に示した実施形態と同様である。変換機能
部４５は、入力機能部１１で入力された有害気体排出上
限値と情報伝送機能１６から取込まれた各発電機の現在
の有害気体排出量とをもとに当該発電機の出力制約量を
決定する。この出力制約量を下記の式（６）の上限値と
比較して小さいほうを新たな上限値とし、計算機能部４
２に供給する。

【００７１】記憶機能部１４については、図１に示した
実施形態と同様である。計算機能部４２は、記憶機能部
１４からの電力設備情報と変換機能部４５で設定された
新たな出力上限値とをもとに系統周波数を基準値に復す
る各発電機の出力値を算出し、算出された出力値を出力
機能部４３に導く。出力機能部４３は、導かれた出力値
を各発電機に向けて出力する。

【００７２】すなわち、この実施形態は、式（６）に代
えて式（１１）を新たな発電機上下限制約として、前述
のような自動周波数制御動作を行うものである。

【００７３】本実施形態によれば、発電機容量による出
力上下限値の制約条件に基づく従来の自動周波数制御を
改善して、有害気体の排出量制限値と現在排出量とから
求まる出力上限値を考慮して出力上限値の新たな制約条
件を求め、環境条件を考慮した自動周波数制御による発
電制御を行うことができる。

【００７４】なお、この実施形態において、発電機の出
力制約量を決定に環境係数Ｃｊを導入することもでき
る。この場合の、発電機の出力制約式は次の式（１９）
のようになる。

【数１９】

【００７５】（第５の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図５を参
照して説明する。

【００７６】同図は、本発明に係る自動給電システムの
さらに別の実施形態を示すブロック図である。同図にお
いて、すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００７７】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部５２、出力機能部５３、記憶機
能部１４、および情報伝送機能部５５を有し、これらに
より有害気体排出抑制を考慮した自動周波数制御機能を
発揮する。

【００７８】出力機能部５３は、計算機能部５２で算出
された系統周波数を基準値に復する指令値を発電機出力
制御信号として調整発電所に出力する。

【００７９】情報伝送機能部５５は、電力系統の系統周
波数負荷変化情報を入力され、入力された情報を計算機
能部５２に導く。

【００８０】この実施形態のブロック構成自体は、入力
機能部１１の存在を除き上述の従来の場合と同様である
が、計算機能部５２に環境係数を導入した点が異なる。
すなわち、計算機能部５２は、従来の式（２）に代わり
式（２０）のように各発電機の出力値を計算する。

【数２０】

【００８１】この実施形態によれば、発電機出力増減に
より異なる環境への影響を考慮して変化速度比例配分方
式の自動周波数制御を行うことができる。

【００８２】（第６の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図６を参
照して説明する。

【００８３】同図は、本発明に係る自動給電システムの
さらに別の実施形態を示すブロック図である。同図にお
いて、すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００８４】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部６２、出力機能部６３、記憶機
能部１４、および情報伝送機能部５５を有し、これらに
より有害気体排出抑制を考慮した自動周波数制御機能を
発揮する。

【００８５】出力機能部６３は、計算機能部６２で算出
された系統周波数を基準値に復する指令値を発電機出力
制御信号として調整発電所に出力する。

【００８６】この実施形態のブロック構成自体は、入力
機能部１１の存在を除き上述の従来の場合と同様である
が、計算機能部６２に環境係数を導入した点が異なる。
すなわち、計算機能部６２は、従来の式（３）に代わり
式（２１）のように各発電機の出力値を計算する。

【数２１】

【００８７】この実施形態によれば、発電機出力増減に
より異なる環境への影響を考慮して容量比例配分方式の
自動周波数制御を行うことができる。

【００８８】（第７の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図７を参
照して説明する。

【００８９】図７は、本発明に係る自動給電システムの
さらに別の実施形態を示すブロック図である。同図にお
いて、すでに説明した構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付しその構成・動作説明を省略する。

【００９０】同図に示すように、この実施形態は、入力
機能部１１、計算機能部７２、出力機能部７３、記憶機
能部１４、および情報伝送機能部７５を有し、これらに
より有害気体排出抑制を考慮した自動給電を行う。

【００９１】情報伝送機能部７５は、各発電機の有害気
体排出量を取り込み、また電力系統状態（系統周波数負
荷変化）情報を入力され、取り込まれた排出量および入
力された負荷変化情報を計算機能部５２に導くものであ
る。

【００９２】計算機能部７２は、導かれた有害気体排出
量および負荷変化情報、ならびに記憶機能部１４からの
設備情報と入力機能部１１からの有害気体排出設定量と
から各発電機が出力すべき出力値を算出するものであ
り、算出された出力値を出力機能部７３に導く。出力機
能部７３は、導かれた出力値を各発電機に向けて出力す
る。

【００９３】この実施形態の動作について説明する。

【００９４】まず、自動給電システムの運用者が各発電
機から排出される有害気体の上限値を入力機能部１１を
用いて入力する。次に、入力された有害気体排出上限値
と情報伝送機能部７５から入力された電力系統状態情報
と記憶機能部１４からの設備情報とをもとに、計算機能
部７２が各発電機の出力値を算出する。出力機能部７３
は計算機能部７２で算出された出力値を各発電機に向け
て出力する。

【００９５】ここで、計算機能部７２の処理動作につい
てさらに詳しく図８を参照して説明する。図８は、計算
機能部７２の処理の流れを示すフローチャートである。

【００９６】まず、この自動給電システムに動作させる
べき機能を選択する。経済負荷配分（ステップ３０１）
が選択された場合、さらに、上記の第１の実施形態、第
２の実施形態、第３の実施形態のうち、そのいずれの機
能動作を自動給電システムにさせるか選択し、選択され
た機能動作を実行する（ステップ３０３、ステップ３０
４、あるいはステップ３０５）。

【００９７】自動周波数制御（ステップ３０２）が選択
された場合、さらに、上記の第４の実施形態、第５の実
施形態、第６の実施形態のうち、そのいずれの機能動作
を自動給電システムにさせるか選択し、選択された機能
動作を実行する（ステップ３０６、ステップ３０７、あ
るいはステップ３０８）。

【００９８】この実施形態によれば、系統状態や環境条
件によって最適な手段を選択することにより、環境への
影響と経済性とを考慮して自動周波数制御あるいは経済
負荷配分を行うことが可能となる。

【００９９】（第８の実施形態）次に、本発明に係る自
動給電システムのさらに別の実施形態について図９を参
照して説明する。

【０１００】図９は、本発明に係る自動給電システムに
用いられる入力機能部１１の処理機能を説明するフロー
チャートである。ここで説明する入力機能部１１の機能
は、上記で説明した第１から第７の各実施形態における
入力機能部１１として適用することができる。

【０１０１】図９に示すように、この実施形態では、入
力機能部１１において有害気体の種類を選択することが
できる。すなわち、自動給電システムの運用者が、各発
電機から排出される有害気体のうち排出制限をする気体
の種類を選択する（ステップ３１１）。

【０１０２】選択された気体が二酸化炭素であれば、ス
テップ３１２で環境に係る変数（式（１９）で言及した
環境係数Ｃｊ）を二酸化炭素のものに設定する。同様
に、選択された気体が窒素酸化物であればステップ３１
３で環境に係る変数を硫黄酸化物のものに、選択された
気体が硫黄酸化物であればステップ３１４で環境に係る
変数を硫黄酸化物のものに、それぞれ設定する。

【０１０３】この実施形態によれば、環境条件によって
最適な手段を選択することにより、環境への影響と経済
性とを考慮して自動周波数制御あるいは経済負荷配分を
行うことが可能となる。

【０１０４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
発電機の有害気体排出量上限値を発電機ごとに入力し、
これを加味して発電機の上限発電量を発電機ごとに求値
し、これに基づき発電機の合計発電量が必要とされる発
電量となる発電機ごとの発電量を算出するので、発電の
際、発電所から発生する二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄
酸化物などの発生量を設定値内で抑えることができる。
また、その条件のもとで、もっとも経済的な運用計画を
立てることができる。

【０１０５】また、発電機ごとの発電量を算出のため、
目的関数に、経済性とともに環境への悪影響をコスト換
算したものを加味することもできるので、環境への影響
を考慮してもっとも経済的な運用計画を立てることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動給電システムの一実施形態を
示すブロック図。

【図２】本発明に係る自動給電システムの別の実施形態
を示すブロック図。

【図３】本発明に係る自動給電システムのさらに別の実
施形態を示すブロック図。

【図４】本発明に係る自動給電システムのさらに別の実
施形態を示すブロック図。

【図５】本発明に係る自動給電システムのさらに別の実
施形態を示すブロック図。

【図６】本発明に係る自動給電システムのさらに別の実
施形態を示すブロック図。

【図７】本発明に係る自動給電システムのさらに別の実
施形態を示すブロック図。

【図８】計算機能部７２の処理の流れを示すフローチャ
ート。

【図９】本発明に係る自動給電システムに用いられる入
力機能部１１の処理機能を説明するフローチャート。

【図１０】計算機能部３２が行う経済負荷配分計算を示
すフローチャート。

【図１１】従来の自動給電システムの機能を示すブロッ
ク図。

【図１２】計算機能部１２２の経済負荷配分計算を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１１ 入力機能部 １２ 計算機能部 １３ 出力機能部 １４ 記憶機能部 １５ 変換機能部 １６ 情報伝送機能部 ２２ 計算機能部 ３２ 計算機能部 ４２ 計算機能部 ４３ 出力機能部 ４５ 変換機能部 ５２ 計算機能部 ５３ 出力機能部 ５５ 情報伝送機能部 ６２ 計算機能部 ６３ 出力機能部 ７２ 計算機能部 ７３ 出力機能部 ７５ 情報伝送機能部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 必要とされる発電量を供給制御する自動
   給電システムにおいて、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
   する第１の入力手段と、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力手段と、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
   気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
   ごとに求値する手段と、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に基づき前
   記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電量となる
   前記発電機ごとの発電量を算出する算出手段と、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手
   段とを有することを特徴とする自動給電システム。
2. 【請求項２】 前記算出手段は、前記求値された前記発
   電機ごとの上限発電量に基づき、前記発電機の発電量に
   関する所定の目的関数が所定の制約条件の下で極値とな
   る場合の前記発電機ごとの発電量を、前記発電機の合計
   発電量が前記必要とされる発電量となる前記発電機ごと
   の発電量として算出することを特徴とする請求項１記載
   の自動給電システム。
3. 【請求項３】 必要とされる発電量を供給制御する自動
   給電システムにおいて、 地域内の発電機の合計有害気体排出量上限値を前記地域
   ごとに入力する第１の入力手段と、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力手段と、 前記入力された合計有害排出量上限値と前記入力された
   有害気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発
   電機ごとに求値する手段と、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に基づき前
   記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電量となる
   前記発電機ごとの発電量を算出する算出手段と、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手
   段とを有することを特徴とする自動給電システム。
4. 【請求項４】 系統周波数を一定に保つ制御を実行する
   自動給電システムにおいて、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
   する第１の入力手段と、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力手段と、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
   気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
   ごとに求値する手段と、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量を制約値と
   して前記系統周波数を一定に保つための前記発電機ごと
   の発電量を算出する手段と、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手
   段とを有することを特徴とする自動給電システム。
5. 【請求項５】 系統周波数を一定に保つ制御を実行する
   自動給電システムにおいて、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
   する第１の入力手段と、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力手段と、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
   気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
   ごとに求値する手段と、 環境への影響の大きさに基づき数値化された環境係数を
   設定する手段と、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量を制約値と
   して前記系統周波数を一定に保つための前記発電機ごと
   の発電量を前記環境係数を加味して変化速度比例配分に
   より算出する手段と、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手
   段とを有することを特徴とする自動給電システム。
6. 【請求項６】 系統周波数を一定に保つ制御を実行する
   自動給電システムにおいて、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
   する第１の入力手段と、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力手段と、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
   気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
   ごとに求値する手段と、 環境への影響の大きさに基づき数値化された環境係数を
   設定する手段と、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量を制約値と
   して前記系統周波数を一定に保つための前記発電機ごと
   の発電量を前記環境係数を加味して容量比例配分により
   算出する手段と、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御する手
   段とを有することを特徴とする自動給電システム。
7. 【請求項７】 必要とされる発電量を供給制御しまたは
   系統周波数を一定に保つ制御を実行する自動給電システ
   ムにおいて、 請求項１ないし請求項６記載の手段を有し、さらに、 前記請求項ごとの手段により実現される機能を選択する
   手段と、 前記選択に基づき前記機能を実行させる手段とを有する
   ことを特徴とする自動給電システム。
8. 【請求項８】 前記有害気体は、二酸化炭素、窒素酸化
   物、硫黄酸化物のうちひとつを含み、 前記第１の入力手段および前記第２の入力手段は、前記
   有害気体として選択的に特定のものについて入力するも
   のであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のい
   ずれか１項記載の自動給電システム。
9. 【請求項９】 必要とされる発電量を供給制御する自動
   給電方法において、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
   する第１の入力ステップと、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
   る第２の入力ステップと、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
   気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
   ごとに求値するステップと、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に基づき前
   記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電量となる
   前記発電機ごとの発電量を算出する算出ステップと、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御するス
   テップとを有することを特徴とする自動給電方法。
10. 【請求項１０】 系統周波数を一定に保つ制御を実行す
    る自動給電システムにおいて、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
    する第１の入力ステップと、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
    る第２の入力ステップと、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
    気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
    ごとに求値するステップと、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量を制約値と
    して前記系統周波数を一定に保つための前記発電機ごと
    の発電量を算出するステップと、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御するス
    テップとを有することを特徴とする自動給電方法。
11. 【請求項１１】 必要とされる発電量を供給制御する自
    動給電プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能
    な記憶媒体において、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
    する第１の入力ステップと、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
    る第２の入力ステップと、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
    気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
    ごとに求値するステップと、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量に基づき前
    記発電機の合計発電量が前記必要とされる発電量となる
    前記発電機ごとの発電量を算出する算出ステップと、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御するス
    テップとをコンピュータに実行させる自動給電プログラ
    ムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
12. 【請求項１２】 系統周波数を一定に保つ制御を実行す
    る自動給電プログラムを記憶したコンピュータ読み取り
    可能な記憶媒体において、 発電機の有害気体排出量上限値を前記発電機ごとに入力
    する第１の入力ステップと、 前記発電機の有害気体排出量を前記発電機ごとに入力す
    る第２の入力ステップと、 前記入力された有害排出量上限値と前記入力された有害
    気体排出量とから前記発電機の上限発電量を前記発電機
    ごとに求値するステップと、 前記求値された前記発電機ごとの上限発電量を制約値と
    して前記系統周波数を一定に保つための前記発電機ごと
    の発電量を算出するステップと、 前記算出された発電量に基づき前記発電機を制御するス
    テップとをコンピュータに実行させる自動給電プログラ
    ムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。