JP2003244849A

JP2003244849A - 発電機システムの制御システム

Info

Publication number: JP2003244849A
Application number: JP2002036681A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hibi; 真二日比; Masayoshi Tokiwa; 昌良常盤; Toshinobu Fujisawa; 俊暢藤澤; Tadanobu Kanemoto; 忠達金元; Hiroshi Yoshimoto; 博吉本
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】既存の発電機ユニットを利用して発電機シス
テムを構成すると、発電機ユニットと系統連系用のイン
バータとが別ユニット化されているので、商用電力と発
電電力の電力値・電力量を管理する電力管理システムを
新たに構築する必要がある。【解決手段】発電機システム１を構成する各装置を制
御する制御ユニット５は、インバータ６ａ・６ｂより送
信された商用および発電電力値の検出データに基づい
て、商用電力と、発電電力と、負荷電力とに関する、各
電力値および各電力量のデータを算出すると共に、これ
らの算出データと前記検出データとを記憶可能に構成
し、発電機システム１に、有線または無線により接続さ
れる操作表示器２８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散型発電機を備
え、商用電源と系統連系可能に構成した発電機システム
を制御する制御システムに関し、特に、制御システムを
利用した電力管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力消費機器（負荷）への電力供
給のために、電力会社により供給される商用電力系統
に、商用電源に対する分散型発電機の発電電力系統を接
続可能とした発電機システムが、使用されるようになっ
ている。負荷側への供給電力は、発電機システム内部に
備えたインバータにより、分散型発電機の発電電力と商
用電力とを合わせて、負荷側の需要電力と一致するよう
に制御されている。このような電力供給のシステムは、
分散型発電機の発電電力系統と、商用電力系統とを、連
系して行っていることから、系統連系システムといわれ
ている。前記発電機システムには、動力源（原動機）と
して、ガスエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関
が適用されている。

【０００３】前述したような発電機システムは、動力源
および発電機を主とした発電機ユニットと、発電機ユニ
ットの出力を商用電力と系統連系する系統連系用のイン
バータとを別ユニット化して、両ユニットを合わせて発
電機システムが構成されている。発電機ユニットは単体
で、電力供給可能である。発電機の出力側にコンバータ
を設けて、直流電力を供給可能としたり、コンバータの
下流側にインバータを設けて、交流電力を供給可能とさ
れる。このような発電機ユニットは公知のものであり、
例えば工事現場等の電力源として用いられる。そして、
従来においては、このような発電機ユニットに、系統連
系用のインバータを付設することで、系統連系可能な発
電機システムを構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、発電
機システムを構成する際に、既存の発電機ユニットを利
用するようにしているが、このような構成とすると、シ
ステム全体が大型化してしまう。また、発電機ユニット
と系統連系用のインバータとが別ユニット化されている
ので、商用電力と発電電力の電力値・電力量を管理する
電力管理システムを新たに構築する必要がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。

【０００６】即ち、請求項１においては、商用電力系統
と分散電源用発電機による発電電力系統とを、インバー
タにより系統連系可能とした発電機システムにおいて、
該発電機システムを制御する制御システムであって、イ
ンバータは、商用電源の商用電力値と発電機の発電電力
値とに関するデータを検出可能とし、発電機システムを
構成する各装置を制御する制御ユニットは、インバータ
より送信された前記検出データに基づいて、商用電力
と、発電電力と、負荷電力とに関する、各電力値および
各電力量のデータを算出すると共に、これらの算出デー
タと前記検出データとを記憶可能に構成したものであ
る。

【０００７】請求項２においては、商用電力系統と分散
電源用発電機による発電電力系統とを、インバータによ
り系統連系可能とした発電機システムにおいて、該発電
機システムを制御する制御システムであって、発電機シ
ステムは、商用電源の商用電力値と発電機の発電電力値
とに関するデータを検出可能とし、発電機システムの入
出力手段である操作表示器は、画像表示装置と、前記各
データの処理プログラムとを備え、前記各データを処理
プログラムにより図表化して、画像表示装置上に表示可
能としたものである。

【０００８】請求項３においては、発電機の動力源を運
転するための燃料の流量や重量等のデータが制御ユニッ
トに送信され、該制御ユニットにより燃料消費量が算出
され、発電機システムの入出力手段である操作表示器
は、画像表示装置と、前記各データの処理プログラムと
を備え、前記各データを処理プログラムにより図表化し
て、画像表示装置上に表示可能としたものである。

【０００９】請求項４においては、発電機システムを構
成する各装置を制御する制御ユニットと、発電機システ
ムの内外の少なくとも一方に設けた操作表示器とを、デ
ータ送信可能に接続したものである。

【００１０】請求項５においては、前記発電機システム
の操作表示器を、データ記憶手段またはデータ記録手段
へデータ送信可能に構成したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下で、本発明の一実施例として
の発電機システム１について説明する。なお、本発明の
適用は、発電機出力をコンバータおよびインバータによ
り電力変換する構成とした発電機システムであれば可能
であり、本実施例の発電機システム１に限定されるもの
ではない。例えば、発電機の駆動源を熱源として利用し
たコージェネレーションシステムに、適用してもよい。

【００１２】これより、本発明の一実施例を、図１を用
いて説明する。図１は発電機システム１の回路図であ
る。発電機システム１は、主として動力源４、商用電源
４０に対する分散型電源である発電機３とから構成さ
れ、発電機３の出力側には、発電機３の発電電力を電力
変換するコンバータ２１ａ・２１ｂ、インバータ６ａ・
６ｂが設けられている。また、これらの各装置を制御す
るための制御システム２が、発電機システム１には設け
られている。制御システム２は、各装置を制御する制御
ユニット５と、制御ユニット５の入出力手段である操作
表示器２８とを備えている。加えて、制御ユニット５に
制御される機器類としては、前記の動力源４、発電機
３、インバータ６ａ・６ｂの他に、ラジエータ７に設け
たラジエータファン７ａ、換気用ファン１５、冷却水ポ
ンプ１６等がある。

【００１３】動力源４は内燃機関であり、機械室（図示
せず）に配置される。動力源４の燃料としては、軽油、
灯油、重油等の液体、あるいは天然ガス、都市ガス、下
水消化ガス等の気体があり、図示せぬ外部の燃料タン
ク、あるいはインフラから燃料供給配管４９を通して動
力源４に燃料が供給される。また燃料配管４９には燃料
流量計５０が配設され、動力源４の燃料消費量に関する
データを検知し、制御システム２に該データが送信され
る。このデータは燃料の単価と合わせて用いることで、
発電電力の各時間帯における単価、あるいは所定期間の
平均単価を計算することが可能である。なお、本実施例
では燃料消費量を検知する方法として流量を検知する方
法を用いたが、他にもタンク等に燃料を補充する場合に
タンク重量の変化を検知する方法等が考えられ、限定さ
れるものではない。また、動力源４のラジエータ７は熱
交換室（図示せず）に配置される。そして、機械室およ
び熱交換室の室内空気の冷却は、換気用ファン１５によ
り外気を取り込んで、これらの室内へ通風することによ
り行われる。

【００１４】発電機システム１内には、冷却水路８が形
成されており、動力源４の冷却水がラジエータ７を循環
するようにしている。ラジエータ７にはラジエータファ
ン７ａが設けられており、該ラジエータファン７ａの駆
動によりラジエータ７を通過する冷却水を冷却するよう
にしている。

【００１５】動力源４にはスタータ１０が備えられてお
り、該スタータ１０への電力供給は、後述する負荷電力
系統Ｕ３・Ｖ３（発電電力系統Ｕ２・Ｖ２を含む）から
トランス１１を介して行われている。なお、スタータ１
０はバッテリから電力供給とする構成としてもよい。

【００１６】発電機３は、動力源４の駆動シャフトにつ
ながる回転軸１２に、直流電源で励磁される界磁巻線を
有する回転子（図示しない）を備え、固定子（図示しな
い）に備えた電機子から、三相出力を取り出す構成とし
ている。発電機３には、電機子として電機子巻線２０ａ
・２０ｂが備えられており、電機子は三相電力を出力す
る２巻線としている。電機子巻線２０ａ・２０ｂの配置
は、分巻型、タンデム型のいずれの配置でも良い。そし
て、前記界磁巻線（回転子）の回転により電磁誘導を発
生させ、電機子巻線２０ａ・２０ｂにそれぞれ電圧が生
じるようにしている。該電機子巻線２０ａ・２０ｂに
は、３つの出力端子が設けられており、該電機子巻線２
０ａ・２０ｂより三相電力が出力される。なお発電機３
では、回転子に界磁巻線を備え、固定子に電機子を備え
る構成（回転界磁型）としたが、回転子に電機子を備
え、固定子に界磁巻線を備える構成（回転電機子型）ま
たは、回転子に永久磁石を備え、固定子に電機子を備え
る構成としてもよい。

【００１７】発電機３には自動電圧調整装置（以下、Ａ
ＶＲ）１４が備えられており、前記界磁巻線への供給電
力を制御するようにしている。該ＡＶＲ１４は、界磁巻
線によって励磁される磁場の大きさを調節して、電機子
巻線２０ａ・２０ｂから出力される電圧値を一定とす
る。

【００１８】発電機３からの三相出力３０ａ・３０ｂは
それぞれ、ＡＣ／ＤＣ変換を行うコンバータ２１ａ・２
１ｂにより整流・平滑された後、インバータ６ａ・６ｂ
の直流入力部に接続される。そして、該インバータ６ａ
・６ｂから発電電力系統Ｕ２・Ｖ２が出力され、該出力
と、後述する商用電力系統との系統連系が行われる。な
お、本実施例の発電機システム１は、図１に示すよう
に、単相３線の商用電力系統との系統連系を行った場合
の実施例である。発電機システム１と系統連系する商用
電力系統としては、単相３線に限定されるものではな
く、三相３線の商用電力系統との系統連系を行うように
してもよい。

【００１９】外部商用電源４０からは、単相三線２００
Ｖの商用電力系統Ｕ１・Ｏ１・Ｖ１が引かれている。該
商用電力系統Ｕ１・Ｖ１間には２００Ｖの電位差があ
り、商用電力系統Ｏ１は中性線とし、商用電力系統Ｕ１
・Ｏ１間および商用電力系統Ｏ１・Ｖ１間には１００Ｖ
の電位差が生じるようにしている。商用電力系統Ｕ１・
Ｖ１に、発電機システム１からの発電電力系統Ｕ２・Ｖ
２が並列接続される。発電電力系統Ｕ２・Ｖ２間の電位
差もインバータ６ａ・６ｂにより２００Ｖとしており、
商用電力系統Ｕ１・Ｖ１と電位差を合わせて電力が供給
される。そして、商用電力系統Ｕ１・Ｖ１と発電電力系
統Ｕ２・Ｖ２との系統連系が行われている。以上のよう
にして系統連系された負荷電力（負荷電力系統Ｕ３・Ｏ
３・Ｖ３）が、電力消費機器（以下、単相負荷）２４・
２４・・・へ供給されている。

【００２０】また、商用電力系統Ｕ１・Ｖ１には、カレ
ントトランスＣＴ１・ＣＴ２が設けられており、該商用
電力系統Ｕ１・Ｖ１を通過して単相負荷２４・２４・・
・へ供給される商用電力の電流値が、インバータ６ａで
検出されるようにしている。商用電力系統Ｕ１・Ｖ１の
電流値は、前記単相負荷２４・２４・・・での電力消費
量に応じて変化する。そして、単相負荷２４・２４・・
・側へ電力（負荷電力）を安定的に供給するために、イ
ンバータ６ａ・６ｂから発電電力を供給して、単相負荷
２４・２４・・・へ入力する負荷電力の値が一定となる
ようにしている。このため、前記カレントトランスＣＴ
１・ＣＴ２で検出された商用電力系統Ｕ１・Ｖ１の電流
値に応じて、インバータ６ａ・６ｂより適切な発電電力
が発電電力系統Ｕ２・Ｖ２に出力されるようにしてい
る。

【００２１】複数台（本実施例では２台）のインバータ
６ａ・６ｂは、マルチドロップ方式で通信可能に接続さ
れている。インバータ６ａは、検出された商用電力系統
Ｕ１・Ｖ１の電流値に基づき、必要とされる出力設定値
（電力値）を算出する。そしてインバータ６ａは、該出
力設定値を他のインバータ６ｂにも送信する。インバー
タ６ｂでは、送信された出力設定値となるように出力制
御が行われる。

【００２２】以上の系統連系によって行われる発電機シ
ステム１の動作の具体例を以下に説明する。（１）単相負荷側の消費電力が増加した場合負荷電力系統Ｕ３・Ｏ３・Ｖ３における需要電力が増加
し、これに応じて商用電力系統Ｕ１・Ｏ１・Ｖ１に流れ
る商用電力が増加する。ここで、負荷電力系統とは、前
記商用電力系統と前記発電電気系統とが系統連系された
ものである。そして、商用電力系統Ｕ１・Ｖ１の商用電
力の増加値は、カレントトランスＣＴ１・ＣＴ２により
検出される電流値の増加量とインバータ６ａの出力部で
検出される電圧値の積として算出される。インバータ６
ａは、それに応じて発電電力系統Ｕ２・Ｖ２の発電電力
を増大させるように、インバータ６ａ・６ｂを制御す
る。

【００２３】（２）単相負荷側の消費電力が減少した場
合負荷電力系統Ｕ３・Ｏ３・Ｖ３における需要電力が減少
し、これに応じて商用電力系統Ｕ１・Ｏ１・Ｖ１に流れ
る商用電力が減少する。そして、商用電力系統Ｕ１・Ｖ
１の商用電力の減少値は、カレントトランスＣＴ１・Ｃ
Ｔ２により検出される電流値の減少量とインバータ６ａ
の出力部で検出される電圧値の積として算出される。そ
してインバータ６ａは、それに応じて発電電力系統Ｕ２
・Ｖ２の発電電力を減少させるように、インバータ６ａ
・６ｂを制御する。

【００２４】これより、制御システム２を利用した電力
管理システムについて説明する。制御システム２は、発
電機システム１の制御機構として機能する他に、発電電
力および負荷電力等の電力を管理する電力管理システム
として機能する。制御システム２の制御ユニット５は、
発電機システム１を構成する各装置の駆動制御を行うと
共に、各電力系統の電力値や電力量値の算出および記憶
が可能となるように構成されている。制御ユニット５に
は、記憶手段としてのメモリや、算出手段としての演算
装置（ＣＰＵ）が備えられている。発電機システム１に
おいて、電力に関し、直接検出されるデータは、次の三
つである。インバータ６ａは、前述したように、カレン
トトランスＣＴ１・ＣＴ２を介して、商用電力の電流値
を検出可能である。このようにして検出された商用電力
に関する検出データは、インバータ６ａより制御ユニッ
ト５に送信されて、制御ユニット５に記憶される。ま
た、インバータ６ａ・６ｂは、これらの装置内に設けた
回路を利用して、該インバータ６ａ・６ｂで電力変換さ
れて出力される発電電力の電流値および電圧値を、検出
可能である。そして、このようにして検出された発電電
力に関する検出データも、制御ユニット５に送信され
て、制御ユニット５に記憶される。

【００２５】次に、前記検出データを基にして算出され
るデータについて説明する。商用電源系統Ｕ１・Ｖ１の
商用電力と、発電電力系統Ｕ２・Ｖ２発電電力とを合わ
せた電力は、負荷電力系統Ｕ３・Ｖ３の負荷電力であ
る。制御ユニット５は、商用電力と発電電力とに関する
前記検出データより、前記演算装置で演算を行うこと
で、負荷電力値を算出可能である。負荷電力値に関する
算出データは、制御ユニット５に記憶される。

【００２６】前記の各電力に関するデータの検出および
算出により、各電力量の算出が、制御ユニット５におい
て可能である。電力量は電力の時間積分として与えられ
るものであり、本実施例では、所定時間（本実施例では
一時間）毎に、該所定時間内に負荷側へ向けて供給され
た電力量が、制御ユニット５で算出されるようにしてい
る。そして、算出された商用電力値および発電電力値よ
り、制御ユニット５において、それぞれ商用電力量、発
電電力量が算出され、前記算出された負荷電力値より、
負荷電力量が算出される。これらの各電力量に関する算
出データは、制御ユニット５に記憶される。

【００２７】以上をまとめると、インバータ６ａが検出
した商用電力値と発電電力値とに関するデータが、制御
ユニット５に送信されて、制御ユニット５に記憶され
る。本実施例においては、商用電力値と発電電力値とに
関するデータは、商用電流値と、発電電流値および発電
電圧値の検出データである。また、制御ユニット５は、
各電力値のデータと、各電力量のデータとを算出し、こ
れらの算出データも制御ユニット５に記憶される。本実
施例では、各電力値のデータとは、商用電力値、発電電
力値、負荷電力値のデータであり、各電力量のデータと
は、商用電力量、発電電力量、負荷電力量のデータであ
る。

【００２８】以上のように、系統連系用のインバータ６
ａ・６ｂを設けた発電機システム１を構成するので、動
力源４および発電機３を主とした既存の発電機ユニット
に、系統連系用のインバータを付設することで発電機シ
ステムを構成する場合と比べて、装置全体をコンパクト
化することができる。また、系統連系用のインバータ６
ａ・６ｂを一体化した発電機システム１を構成するの
で、発電機システム１の各装置が同一の制御ユニット５
により制御される構成であり、発電機システム１の制御
システムを利用するだけで、新たな装置を付け加えるこ
となく、電力管理システムを構成することができる。し
たがって、コスト削減に繋がると共に、新たな配設スペ
ースを必要としない。

【００２９】また、動力源４の燃料消費量に関するデー
タを燃料流量計５０にて検知し、該データを制御ユニッ
ト５に送信し、予め、既知の燃料単価（円・立方メート
ルまたは、円／リットル）を制御ユニット５に入力して
おくことで、これらの積として燃料費（円／月、あるい
は円／時間）を計算する事が可能である。加えて、制御
ユニット５で、算出した発電電力値のデータと、該デー
タより算出した発電電力量のデータと、算出した燃料消
費量のデータとから、発電機３で発生する電力の電力単
価を算出可能である。ユーザーは、自らの使用条件にお
ける実際のデータに基づいて、発電機３の電力単価を把
握することができ、消費者満足度が高められる。

【００３０】前記操作表示器２８は、制御ユニット５へ
制御指令を送信するための入力手段と、制御ユニット５
からのデータ送信を受けるための出力手段とを兼用する
入出力手段である。特に、操作表示器２８は、発電機シ
ステム１を構成する一要素であり、発電機システム１の
内部に設けられる。制御ユニット５には、データ通信用
の出力端子が設けられており、入出力手段である操作表
示器２８は、図１に示すように、有線の信号線を介し
て、制御ユニット５と通信可能に接続されている。操作
表示器２８は、制御ユニット５から離間した位置に設け
て、リモート制御盤とすることが可能である。また、入
出力手段２８を、一般に流通している汎用のパソコン３
５としてもよい。

【００３１】また、発電機システム１の制御ユニット５
と、メーカー側の遠隔監視システム（中央遠隔監視セン
ター）の統括操作表示器２９とを接続するために、発電
機システム１には無線通信用の通信アダプタ３１が設け
られ、遠隔監視システムにも通信アダプタ３１が設けら
れている。そして、制御ユニット５より、発電機システ
ム１の設置場所からは離間した遠隔地に位置する統括操
作表示器２９に向けて、通信アダプタ３１・３１を介し
て、双方向通信可能としている。統括操作表示器２９
は、操作表示器２８が発電機システム１内に設けられる
のに対して、発電機システム１の外部に設けられる操作
表示器である。なお、制御ユニット５と統括操作表示器
２９との間の通信手段は、無線通信に限定されるもので
はなく、電話線等の通信線を利用した有線通信としても
よい。

【００３２】このような構成とすることにより、制御ユ
ニット５に記憶される前記検出データ、算出データ等の
電力に関するデータを、制御ユニット５の入出力手段で
ある操作表示器２８、統括操作表示器２９に送信可能で
ある。また、操作表示器２８は、制御ユニット５より離
間して設置したリモート監視盤としたり、遠隔監視シス
テムの統括操作表示器２９とすることが可能である。し
たがって、制御ユニット５から離間した位置より、前記
各データ（電力に関するデータ）の確認や、発電機シス
テム１の電力管理が可能である。また、本実施例では、
統括制御ユニット５より、操作表示器２８・２９の両方
へデータ送信可能としているが、いずれか一方のみに送
信可能とする構成でもよい。

【００３３】操作表示器２８に設けた画像表示装置３２
に表示される図表について、図２から図７を用いて説明
する。図２は一時間毎の電力供給状況を示す一覧表であ
り、図３は一ヶ月間における商用・発電電力量および料
金の比較表であり、図４は一時間毎の商用・発電電力量
を比較するグラフであり、図５は一ヶ月毎の商用・発電
電力量を比較するグラフであり、図６は各電力系統によ
る現在供給電力値を示す電力系統概念図であり、図７は
各電力系統による月間供給電力量を示す電力系統概念図
である。また、以下の構成は、統括操作表示器２９にお
いても同様である。

【００３４】入出力手段である操作表示器２８には画像
表示装置３２が備えられ、操作表示器２８に内蔵した処
理プログラムに基づいて、前記各データを図表化して、
画像表示装置３２上に表示可能となるように構成されて
いる。

【００３５】本実施例では、商用電源４０の商用電流値
はカレントトランスＣＴ１・ＣＴ２により検出し、発電
機３の発電電流値および電圧値はインバータ６ａ・６ｂ
内部の回路により検出するようにしているが、この方法
に限定されるものではない。また、商用電力および発電
電力に関する検出データは、制御ユニット５で算出処理
が行われて、負荷電力値および電力量等に関する算出デ
ータが算出されるようにしているが、この方法に限定さ
れるものではない。例えば、前記入出力手段である操作
表示器２８に、検出データが送信されて、操作表示器内
部に設けた演算装置および処理プログラムに基づいて、
前記算出データの算出が行われるようにしてもよい。

【００３６】まず、図２に示す、一時間毎の商用・発電
電力量を比較表について説明する。前記処理プログラム
の作用により、前記算出データである商用電力量、発電
電力量、負荷電力量を、時間毎に並べた一覧表を、前記
画像表示装置３２上に表示可能である。前記各電力量
は、前述したように、本実施例では一時間毎に算出され
た電力量であるので、前記一覧表においても、一時間毎
に並べて配置される。

【００３７】このため、発電機システム１のユーザー
は、発電機３による発電電力量を認識することができ、
購入した商品である発電機システム１の効果を実感で
き、消費者満足度が高められる。

【００３８】次に、図３に示す、一ヶ月間における商用
・発電電力量および料金の比較表について説明する。前
記処理プログラムの作用により、前記算出データである
一時間毎の商用電力量、発電電力量、負荷電力量を月間
で合計して、月間での各電力量を算出し、月間の各電力
量と料金の対応関係を一覧表にして、画像表示装置３２
上に表示可能である。図３中に示される商用電力のｋＷ
ｈ当りの単価（買電力購入コスト）は、商用電力供給側
（電力会社）より情報提供を受けて、予め操作表示器２
８に記憶されている。また、発電電力のｋＷｈ当りの単
価は、動力源４の駆動に要する燃料のコスト等により算
出されるものであり、燃料消費量の増減等に応じて、制
御ユニット５により算出されるものである。なお、発電
電力におけるｋＷｈ当りの単価や料金は、発電機システ
ム１のランニングコストを意味するものである。

【００３９】このような構成とすることにより、ユーザ
ーは、商用電力量と発電電力量との月間比較を行うこと
ができる。加えて、商用電力と発電電力との料金比較を
行うことが可能である。したがって、発電電力のランニ
ングコストと、商用電力の購入コストとを比較検討でき
るので、ユーザーは、発電機システム１のランニングメ
リットを確認することができる。なお、図３の例では、
月間比較の場合を示したが、日単位の比較や年単位の比
較も可能である。また、発電機システム１のランニング
メリット（買電力購入コスト−ランニングコスト）よ
り、発電機システム１の設備投資費用がどれだけの期間
で回収可能であるか、等を、操作表示器２８で算出し、
ユーザーが認識することが可能である。

【００４０】図４に示す、一時間毎の商用・発電電力量
を比較するグラフについて説明する。図４のグラフは、
図２に示す比較表をグラフ化したものである。横軸が一
時間単位の時間の変化を示し、縦軸は各電力量の変化を
示している。

【００４１】このような構成とすることにより、ユーザ
ーは、各電力系統の供給電力量の比較を、一時間単位で
行うことができる。一日の内で、どの時間帯に負荷電力
が増減しているかを知ることができ、電力会社との契約
内容に応じて、もっともコスト低減となる発電パターン
などを知ることもできる。したがって、ユーザーが発電
機システム１の設備投資効果を認識することができる。

【００４２】図５に示す、一ヶ月毎の商用・発電電力量
を比較するグラフについて、説明する。図５のグラフ
は、一ヶ月毎の商用・発電電力量の比較および、負荷電
力量の増減を示すものである。横軸が一ヶ月単位の時間
の変化を示し、縦軸は各電力量の変化を示している。

【００４３】このような構成とすることにより、ユーザ
ーは、各電力系統の供給電力量の比較を、一ヶ月単位で
行うことができる。一年の内で、どの月に負荷電力が増
減しているかを知ることができ、電力会社との契約内容
に応じて、もっともコスト低減となる発電パターンなど
を知ることもできる。したがって、ユーザーが発電機シ
ステム１の設備投資効果を認識することができる。

【００４４】図６に示す、各電力系統による現在供給電
力値を示す電力系統概念図について説明する。前記処理
プログラムの作用により、画像表示装置３２上に各電力
系統の概念図を表示すると共に、該概念図上に、それぞ
れの電力系統が供給する電力値を、電力系統毎に対応さ
せて表示可能である。画像表示装置３２上に表示される
各電力値および燃料消費量は、前記検出データおよび算
出データを表示させたものであり、インバータ６ａによ
る商用電流値と、発電電流値および発電電力値との検出
タイミング毎に更新されるものである。つまり、リアル
タイムに各電力値の変化が、画像表示装置３２上に示さ
れる。

【００４５】このような構成とすることにより、ユーザ
ーは、刻一刻と変化する各電力系統の供給電力の変化
を、自ら確認することが可能であり、消費者満足度が高
められる。また、供給される電力値が、概念図と対応し
て表示されるので、電力供給の様子をユーザーがイメー
ジとして把握しやすくなり、消費者満足度が高められ
る。

【００４６】図７に示す、各電力系統による月間供給電
力量を示す電力系統概念図について説明する。前記処理
プログラムの作用により、画像表示装置３２上に各電力
系統の概念図を表示すると共に、該概念図上に、それぞ
れの電力系統が供給する月間の電力量および燃料使用量
を、電力系統毎に対応させて表示可能である。月間の電
力量は、図３に示す一ヶ月間における商用・発電電力量
および料金の比較表の場合と同様であり、算出データで
ある一時間毎の各電力量を月間で合計して、月間での各
電力量を算出する。

【００４７】このような構成とすることにより、月間の
各電力系統による供給電力量を、自ら確認することが可
能であり、消費者満足度が高められる。また、供給され
る電力量が、概念図と対応して表示されるので、月間で
の電力量の比較をユーザーがイメージとして把握しやす
くなり、消費者満足度が高められる。なお、比較の期間
は、月間に限定されるものではなく、日単位、年単位で
あってもよい。

【００４８】制御ユニット５の入出力手段である操作表
示器２８は、前記各データを発電機システム１の外部へ
取り出すための出力手段としても、利用可能に構成され
ている。操作表示器２８は、データ記憶手段であるＩＣ
カード（カード状デバイス）３３への出力機構が設けら
れると共に、データ記録手段であるプリンタ３４への出
力機構が設けられている。そして、ＩＣカード３３へ前
記各データを記憶させたり、プリンタ３４に、前記各デ
ータの数値情報を印字したり、前記の図表（図２から図
７等）を画像出力することが可能である。

【００４９】このような構成とすることにより、ＩＣカ
ード３３により前記各データを回収でき、発電機システ
ム１と通信可能に接続されていない機器にも、データを
読み取らせることが可能である。特に、制御ユニット５
や操作表示器２８に内蔵されている処理プログラムとは
異なるデータ処理を行う場合などに、そのような処理プ
ログラムを内蔵したコンピュータに、ＩＣカード３３を
介してデータを読み取らせることで、様々な電力管理の
ためのデータ処理が可能である。また、プリンタ３４に
前記各データの数値情報を印字したり、前記図表を画像
出力することで、ユーザーは操作表示器２８の配設位置
で、電力供給や電力量の変化の様子を確認することがで
きる。特に、プリンタ３４を設ける場合は、データおよ
び図表化されたデータの確認手段を主としてプリンタ３
４に依存することができ、例えば液晶画面を備えた画像
表示装置３２を小型として、画像表示装置３２のコスト
低減を実現することが可能である。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の如く、商用電力系統と分
散電源用発電機による発電電力系統とを、インバータに
より系統連系可能とした発電機システムにおいて、該発
電機システムを制御する制御システムであって、インバ
ータは、商用電源の商用電力値と発電機の発電電力値と
に関するデータを検出可能とし、発電機システムを構成
する各装置を制御する制御ユニットは、インバータより
送信された前記検出データに基づいて、商用電力と、発
電電力と、負荷電力とに関する、各電力値および各電力
量のデータを算出すると共に、これらの算出データと前
記検出データとを記憶可能に構成したので、系統連系用
のインバータを設けた発電機システムが構成され、原動
機および発電機を主とした既存の発電機ユニットに、系
統連系用のインバータを付設することで発電機システム
を構成する場合と比べて、装置全体をコンパクト化する
ことができる。また、系統連系用のインバータを一体化
した発電機システムを構成するので、発電機システムの
各装置が同一の制御ユニットにより制御される構成であ
り、発電機システムの制御システムを利用するだけで、
新たな装置を付け加えることなく、電力管理システムを
構成することができる。したがって、コスト削減にも繋
がる。

【００５１】請求項２記載の如く、商用電力系統と分散
電源用発電機による発電電力系統とを、インバータによ
り系統連系可能とした発電機システムにおいて、該発電
機システムを制御する制御システムであって、発電機シ
ステムは、商用電源の商用電力値と発電機の発電電力値
とに関するデータを検出可能とし、発電機システムの入
出力手段である操作表示器は、画像表示装置と、前記各
データの処理プログラムとを備え、前記各データを処理
プログラムにより図表化して、画像表示装置上に表示可
能としたので、発電機システムのユーザーは、発電機に
よる発電電力量を認識することができ、購入した商品で
ある発電機システムの効果を実感でき、消費者満足度が
高められる。また、ユーザーは、商用電力量と発電電力
量との日単位、月単位、年単位等の期間比較を行うこと
ができる。加えて、商用電力と発電電力との料金比較を
行うことが可能である。したがって、発電電力のランニ
ングコストと、商用電力の購入コストとを比較検討でき
るので、ユーザーは、発電機システムのランニングメリ
ットを確認することができる。さらに、また、発電機シ
ステム１のランニングメリット（購入コスト−ランニン
グコスト）より、発電機システムの設備投資費用がどれ
だけの期間で回収可能であるか、等を、操作表示器で算
出し、ユーザーが認識することが可能である。また、各
電力値や電力量が概念図と対応して表示されるので、各
電力系統による電力供給の様子や各電力量の比較を、ユ
ーザーがイメージとして把握しやすくなり、消費者満足
度が高められる。

【００５２】請求項３記載の如く、発電機の動力源を運
転するための燃料の流量や重量等のデータが制御ユニッ
トに送信され、該制御ユニットにより燃料消費量が算出
され、発電機システムの入出力手段である操作表示器
は、画像表示装置と、前記各データの処理プログラムと
を備え、前記各データを処理プログラムにより図表化し
て、画像表示装置上に表示可能としたので、予め、既知
の燃料単価（円・立方メートルまたは、円／リットル）
を制御ユニットに入力しておくことで、これらの積とし
て燃料費（円／月、あるいは円／時間）を計算する事が
可能である。加えて、制御ユニットで、検出した発電電
力値のデータと、該データより算出した発電電力量のデ
ータと、算出した燃料消費量のデータとから、発電機で
発生する電力の電力単価を算出可能である。ユーザー
は、自らの使用条件における実際のデータに基づいて、
発電機の電力単価を把握することができ、消費者満足度
が高められる。

【００５３】請求項４記載の如く、発電機システムを構
成する各装置を制御する制御ユニットと、発電機システ
ムの内外の少なくとも一方に設けた操作表示器とを、デ
ータ送信可能に接続したので、制御ユニットに記憶され
る前記検出データ、算出データ等の電力に関するデータ
を、制御ユニットの入出力手段である操作表示器に送信
可能である。また、操作表示器は、制御ユニットより離
間して設置したリモート監視盤としたり、遠隔監視シス
テムの統括操作表示器とすることが可能である。このよ
うな構成とすることにより、制御ユニットから離間した
位置より、前記各データ（電力に関するデータ）の確認
や、発電機システムの電力管理が可能である。

【００５４】請求項５記載の如く、前記発電機システム
の操作表示器を、データ記憶手段またはデータ記録手段
へデータ送信可能に構成したので、データ記憶手段によ
り前記各データを回収でき、発電機システムと通信可能
に接続されていない機器にも、データを読み取らせるこ
とが可能である。特に、制御ユニットや操作表示器に内
蔵されている処理プログラムとは異なるデータ処理を行
う場合などに、そのような処理プログラムを内蔵したコ
ンピュータに、データ記憶手段を介してデータを読み取
らせることで、様々な電力管理のためのデータ処理が可
能である。また、データ記録手段に前記各データを記録
させることで、ユーザーは操作表示器の配設位置で、電
力供給や電力量の変化の様子を確認することができる。
特に、プリンタを設ける場合は、データおよび図表化さ
れたデータの確認手段を主としてプリンタに依存するこ
とができ、例えば液晶画面を備えた画像表示装置を小型
として、画像表示装置のコスト低減を実現することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】発電機システム１の回路図である。

【図２】一時間毎の商用・発電電力量を比較表である。

【図３】一ヶ月間における商用・発電電力量および料金
の比較表である。

【図４】一時間毎の商用・発電電力量を比較するグラフ
である。

【図５】一ヶ月毎の商用・発電電力量を比較するグラフ
である。

【図６】各電力系統による現在供給電力値を示す電力系
統概念図である。

【図７】各電力系統による月間供給電力量を示す電力系
統概念図である。

【符号の説明】

１発電機システム２制御システム３（分散電源用）発電機４原動機５制御ユニット６ａ・６ｂ（系統連系用）インバータ２８操作表示器３３ＩＣカード（データ記憶手段）３４プリンタ（データ記録手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者常盤昌良大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者藤澤俊暢大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者金元忠達大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内 (72)発明者吉本博大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 5G066 HA13 HB01 HB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電力系統と分散電源用発電機による
発電電力系統とを、インバータにより系統連系可能とし
た発電機システムにおいて、該発電機システムを制御す
る制御システムであって、インバータは、商用電源の商
用電力値と発電機の発電電力値とに関するデータを検出
可能とし、発電機システムを構成する各装置を制御する
制御ユニットは、インバータより送信された前記検出デ
ータに基づいて、商用電力と、発電電力と、負荷電力と
に関する、各電力値および各電力量のデータを算出する
と共に、これらの算出データと前記検出データとを記憶
可能に構成したことを特徴とする発電機システムの制御
システム。
【請求項２】商用電力系統と分散電源用発電機による
発電電力系統とを、インバータにより系統連系可能とし
た発電機システムにおいて、該発電機システムを制御す
る制御システムであって、発電機システムは、商用電源
の商用電力値と発電機の発電電力値とに関するデータを
検出可能とし、発電機システムの入出力手段である操作
表示器は、画像表示装置と、前記各データの処理プログ
ラムとを備え、前記各データを処理プログラムにより図
表化して、画像表示装置上に表示可能としたことを特徴
とする発電機システムの制御システム。
【請求項３】発電機の動力源を運転するための燃料の
流量や重量等のデータが制御ユニットに送信され、該制
御ユニットにより燃料消費量が算出され、発電機システ
ムの入出力手段である操作表示器は、画像表示装置と、
前記各データの処理プログラムとを備え、前記各データ
を処理プログラムにより図表化して、画像表示装置上に
表示可能とした、ことを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の発電機システムの制御システム。
【請求項４】発電機システムを構成する各装置を制御
する制御ユニットと、発電機システムの内外の少なくと
も一方に設けた操作表示器とを、データ送信可能に接続
したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
に記載の発電機システムの制御システム。
【請求項５】前記発電機システムの操作表示器を、デ
ータ記憶手段またはデータ記録手段へデータ送信可能に
構成したことを特徴とする請求項２から請求項４のいず
れかに記載の発電機システムの制御システム。