JP2005117809A - 発電システムの遠隔制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】発電効率の向上、エネルギーロスの削減、発動/停止回数の減少による故障率の減少、さらには、装置のコスト削減を図る。
【解決手段】前記遠隔制御装置は、系統負荷の需要負荷電力Wrに基づいて、定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数nを求め、全台数Nの発電装置のうちからn台の発電装置を選択するとともに、残りのN−n台の発電装置のうちから、n台の発電装置の合計出力と、需要負荷電力Wrとの差である差分電力Wmを出力させる一台の低出力発電装置を選択し、前記差分電力Wmが、運転開始電力Wsよりも高い場合には、前記低出力発電装置を運転し、前記差分電力Wmが、運転停止電力Wdよりも低い場合には、前記低出力発電装置を停止させることとする。
【選択図】図6

Description

本発明は、店舗や施設等に設置されるコージェネレーションシステム等の発電装置に関するものであり、より詳しくは、複数の発電装置から構成する発電システムを遠隔操作するための遠隔制御装置に関する。
店舗や施設に設置されるコージェネレーションシステム等の発電装置は、一般に、営業時間等を考慮して予定されたスケジュール通りに運転・停止を行うようにしている。
この所謂スケジュール管理については、発電装置本体に備えられるシステムコントローラにより行われている。
また、複数台の発電装置の出力を合わせることにより、需要負荷電力に対応する発電装置システムでは、各発電装置に設けられるシステムコントローラが互いに連携して台数制御を行うようにする技術が公開されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、停止中に需要負荷電力をモニターし、需要負荷電力が所定の値よりも大きくなった際に、初めて運転を開始することにより、発電効率のよい運転を行う技術についても公開されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−247769号公報 特開2002−238167号公報
上述したごとくの発電装置や発電システムにおいては、スケジュール通りに発電装置の運転が開始/停止されることは、いうまでもなく、意図的に想定されているものであるが、発電効率が悪い場合であっても、需要負荷電力の大小に応じて運転が開始/停止されることになる。このため、極少量の需要負荷電力が発生した場合に、発電装置を運転させずに商用電力系統より電力を供給した方が電力コストが安いにもかかわらず、運転を開始してしまうことや、逆に、需要負荷電力が極少量まで減少し、発電装置を停止して商用電力系統より電力を供給した方が電力コストが安いにもかかわらず、運転を継続してしまうことになる。
この点に関し、上記特許文献2に開示される技術によれば、運転開始については解決し得るが、停止については解決できない。また、同文献においては、一台の発電装置の制御を想定しているにとどまり、複数台の運転については考慮していない。
一方、各発電装置のシステムコントローラに台数制御やスケジュール管理の機能を持たせる構成とするのは、該システムコントローラの基盤の製作にコストがかかることになる。
この点に関し、各発電装置のシステムコントローラの制御によらず、各発電装置を統括的に制御する新たな装置について検討した。
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1に記載のごとく、
複数台の系統連系される発電装置を統括的に制御し、予定されたスケジュールに従って運転の開始、又は停止を行い、系統負荷の需要負荷電力に応じた電力を発電する発電システムの遠隔制御装置であって、
前記遠隔制御装置は、各発電装置と通信接続され、
前記遠隔制御装置は、系統負荷の需要負荷電力Wrに基づいて、定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数nを求め、
全台数Nの発電装置のうちからn台の発電装置を選択するとともに、
残りのN−n台の発電装置のうちから、n台の発電装置の合計出力と、需要負荷電力Wrとの差である差分電力Wmを出力させる一台の低出力発電装置を選択し、
前記差分電力Wmが、運転開始電力Wsよりも高い場合には、前記低出力発電装置を運転し、
前記差分電力Wmが、運転停止電力Wdよりも低い場合には、前記低出力発電装置を停止させることとした。
また、請求項2に記載のごとく、
前記遠隔制御装置に設定される運転スケジュールにおいては、
運転許容時間帯毎に優先して運転を行う優先運転発電装置が割り当てられ、
該割り当ては、発電システムを構成する全ての発電装置にてローテーションされるものとし、
前記遠隔制御装置は、運転を行う発電装置を選択する際に、前記優先運転発電装置に該当する発電装置を選択することである。
また、請求項3に記載のごとく、
前記遠隔制御装置は、
定格出力Wtで運転し得る発電装置、及び、低出力発電装置を選択するに際し、
運転台数を増やす場合では、
運転積算時間の短いものから順に選択し、
運転台数を減らす場合では、
運転積算時間の長いものから順に選択することである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、請求項1に記載の発明では、運転スケジュールにおいて、運転が許容される曜日・時間帯に該当し、需要負荷電力Wrが発生し、発電が要求された場合であっても、各発電装置は、要求される発電電力が運転開始電力Wsよりも大きくなって初めて運転を開始することになることから、要求される発電電力が小さいにもかかわらず運転を開始してしまうことがなくなり、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
一方、運転中において、各発電装置は、要求される発電電力が運転停止電力Wdよりも下がった場合に運転を停止することになるから、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
また、一台の遠隔制御装置にて、複数台の発電装置を制御することができ、各発電装置のシステムコントローラに台数制御やスケジュール管理等の機能を持たせる必要がなく、発電装置の製作コストの削減を図ることができる。
また、請求項2に記載の発明では、需要負荷電力Wrの変化により要求運転台数が変化した場合でも、優先運転発電装置に該当する発電装置が優先的に運転され、各発電装置の運転積算時間を平準化できるようになる。
そして、このように運転積算時間を平準化することによれば、各発電装置の耐用時間の終わりが同時期に訪れることになり、全台数をまとめての設備点検、メンテナンス、交換作業といったことが可能となることから、スケジュール管理や、設備投資の回収期間の算出等、計画的な運営管理を行うことが可能となる。
また、請求項3に記載の発明では、需要負荷電力Wrの変化により要求運転台数が変化した場合には、運転積算時間が最も短い発電装置が優先的に運転され、各発電装置の運転積算時間を平準化できるようになる。
そして、このように運転積算時間を平準化することによれば、各発電装置の耐用時間の終わりが同時期に訪れることになり、全台数をまとめての設備点検、メンテナンス、交換作業といったことが可能となることから、スケジュール管理や、設備投資の回収期間の算出等、計画的な運営管理を行うことが可能となる。
複数台の系統連系される発電装置を統括的に制御し、予定されたスケジュールに従って運転の開始、又は停止を行い、系統負荷の需要負荷電力に応じた電力を発電する発電システムにおいて、発電効率の向上、原動機の発動/停止によるエネルギーロスの削減、発動/停止回数の減少による故障率の減少、さらには、装置のコスト削減を図るという目的を、新規な構成による遠隔制御装置によって達成するものである。
即ち、複数台の系統連系される発電装置を統括的に制御し、予定されたスケジュールに従って運転の開始、又は停止を行い、系統負荷の需要負荷電力に応じた電力を発電する発電システムの遠隔制御装置であって、前記遠隔制御装置は、各発電装置と通信接続され、前記遠隔制御装置は、系統負荷の需要負荷電力Wrに基づいて、定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数nを求め、全台数Nの発電装置のうちからn台の発電装置を選択するとともに、n台の発電装置の合計出力と、需要負荷電力Wrとの差である差分電力Wmを出力させる一台の低出力発電装置を選択し、前記差分電力Wmが、運転開始電力Wsよりも高い場合には、前記低出力発電装置を運転し、前記差分電力Wmが、運転停止電力Wdよりも低い場合には、前記低出力発電装置を停止させる、ように発電システムを制御するものである。
次に、実施例1について説明する。
図1は本発明にかかる遠隔制御装置を備える発電システムの構成例を示す図、図2は発電システムの制御に関する装置構成のブロック図、図3は遠隔制御装置の外観構成例を示す正面図、図4は同じく側面図、図5は運転スケジュール、及び、運転許容時間帯について示す図、図6は実施例1における制御のフローチャート、図7は需要負荷電力の高低によって場合分けをする概念について示す図、図8は需要負荷電力と運転台数の関係について示す図である。
図1に示される発電システム1においては、複数台(本実施例では3台)の発電装置2a・2b・2cを商用電力系統3に系統連系させており、系統負荷4の需要負荷電力Wrを発電電力と商用電力にて賄う構成としている。
そして、これら発電装置2a・2b・2cは、本発明にかかる遠隔制御装置5により統括的に運転の開始、停止を制御されるものである。
この遠隔制御装置5は、図2の例に示される構成とするものであり、表示部51と、操作部52と、演算部53と、記憶部54と、通信部55と、負荷電力信号入力部56と、これら各部と接続されて、各部を制御する制御部50を具備するものである。
また、その外観構成は、図3及び図4の例に示される構成とするものであり、樹脂等からなるケース5aの上部に液晶表示機能を備える表示部51と、下部に複数の操作ボタン52a・52b・・・より構成される操作部52を配し、該操作部52は開閉式のパネル5bにより閉じられるようにしている。この遠隔制御装置5は、例えば、建物室内の壁面に設置されるものであり、前記発電装置2a・2b・2cの運転/停止を離れた位置から制御する。
図3に示すごとく、表示部51は、曜日表示51a、数値表示51b、運転台数表示51c等の各種表示機能を有している。
曜日表示51aは、運転スケジュールの設定における曜日設定等に用いられる。ここで、運転スケジュールとは、図5の例に示すごとく、運転が許容される曜日や時間帯を発電装置2a・2b・2c毎に定めたものであり、各発電装置2a・2b・2cは、運転が許容される曜日・時間帯(運転許容時間帯T1・T2・・・)では、前記系統負荷4(図1参照)の需要負荷電力Wrに応じて運転/停止が行われ、運転が許容されない曜日・時間帯では、停止状態が維持される。
また、図3に示すごとく、数値表示51bは、発電出力、運転時間等を数値で表示するためのものである。
また、図3に示すごとく、運転台数表示51cは、運転スケジュールの設定において、運転させる発電装置を設定する際に用いられる他、運転中/停止中の発電装置を認識可能とするため等に機能する。
図3に示すごとく、操作部52は、運転/停止ボタン52a、自動/手動ボタン52b、設定切替ボタン52c・52d、決定ボタン52e等の各種操作ボタンを有している。
運転/停止ボタン52aは、オペレータが任意に発電装置の運転/停止の操作を可能にするためのものである。
また、自動/手動ボタン52bは、運転スケジュールに則った発電システム1の運転制御と、オペレータの任意による発電システム1の運転制御とを切り換えるためのものである。
また、設定切替ボタン52c・52dは、運転スケジュールに関する各種設定項目の選択や、選択された項目の数値を変更するため等に用いられる。
また、決定ボタン52eは、入力した数値や、選択項目を決定するため等に用いられるものである。
また、図2に示すごとく、演算部53は、制御部50の指令に従って各種演算処理を行うものであり、例えば、需要負荷電力Wrに基づいて発電装置の運転台数を決定する演算を行うものである。
また、図2に示すごとく、記憶部54は、前記操作部52により入力されて設定された運転スケジュールや、該運転スケジュールに則って作成されるプログラム、さらには、発電装置2a・2b・2c毎の運転積算回数、各回運転時間、運転積算時間等を記憶するRAMの機能を備える。また、これら運転スケジュールを作成するためのプログラム等の基本ソフトウエアとなるものを記憶するROMの機能を備えている。
また、図2に示すごとく、通信部55は、各発電装置2a・2b・2cのシステムコントローラ22a・22b・22cと通信線55a・55b・55cを介して通信可能に接続されるものである。ここで、システムコントローラ22a・22b・22cは、発電装置2a・2b・2cに備える原動機等を制御して安定した発電を実現させることの他、前記遠隔制御装置5の指令に基づいて原動機の発動/停止の実行等を行うものである。
また、図2に示すごとく、負荷電力信号入力部56は、送電線6に配されるカレントトランス56a・56bにて検出される系統負荷4の需要負荷電力Wrを入力するためのものである。
以上の遠隔制御装置5では、前記通信部55を通じて各システムコントローラ22a・22b・22cとの間で出力制御の制御信号や、運転/停止の制御信号の送受を行うことにより、発電システム1を統括的に制御するものである。
そして、この出力制御においては、負荷電力信号入力部56より入力される需要負荷電力Wrに基づいて、演算部53が発電システム1全体として出力すべき合計発電電力WAを算出するとともに、合計発電電力WAを満たすべく各発電装置2a・2b・2cの発電電力Wa・Wb・Wcを演算し、制御部50が通信部55を介して各システムコントローラ22a・22b・22cに該発電電力Wa・Wb・Wcの情報を送信し、各システムコントローラ22a・22b・22cが、それぞれ発電電力Wa・Wb・Wcを発生させるべく、原動機の回転数制御等を行うものである。
また、以上の出力制御に加え、本実施例1では、以下の制御(以下、「第一の制御」とする)を行うようにしている。
即ち、図6及び図7に示すごとく、前記遠隔制御装置は、系統負荷の需要負荷電力Wrに基づいて、定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数n(図7のケースBでは、n=2)を求め、全台数Nの発電装置のうちからn台の発電装置を選択するとともに、残りのN−n台の発電装置のうちから、該n台の発電装置(2a・2b)の合計出力(2Wt)と、需要負荷電力Wrとの差である差分電力Wmを出力させる一台の低出力発電装置(2c)を選択し、前記差分電力Wmが、運転開始電力Wsよりも高い場合には、前記低出力発電装置(2c)を運転し、前記差分電力Wmが、運転停止電力Wdよりも低い場合には、前記低出力発電装置(2c)を停止させるものである。
以上の第一の制御においては、遠隔制御装置5は、系統負荷4の需要負荷電力Wrを定格出力Wtで除し、その解の整数値を定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数n(定格運転台数n)として決定する。そして、全台数Nの発電装置の中から、定格出力Wtで運転する定格運転台数n分の発電装置が選択される。
また、需要負荷電力Wrから、定格出力Wtに定格運転台数nを掛けた値を引くことで、差分電力Wmを算出する。そして、定格出力Wtで運転させる発電装置として選択されなかった発電装置のうちから、差分電力Wmを出力させる一台の発電装置が選択される。尚、この差分電力Wmと、前記定格出力Wtのn倍の和が、需要負荷電力Wrに対応するものである。
そして、該差分電力Wmを出力させる発電装置が停止している場合には、運転開始電力Wsと差分電力Wmとの比較を行い、停止状態の維持、又は、運転開始を行う。一方、該差分電力Wmを出力させる発電装置が運転している場合には、運転停止電力Wdと差分電力Wmとの比較を行い、運転状態の維持、又は、運転停止を行うものである。
また、この第一の制御は、運転スケジュールにおいて、運転が許容される曜日・時間帯(運転許容時間帯T1・T2・・・(図5参照))において行われるものである。
以下、第一の制御について、図6のフローチャートに従って詳述する。
運転が許容される曜日・時間帯である場合において(ステップ701)、遠隔制御装置5では、発電システム1全体として出力すべき合計発電電力WAの算出が行われる(ステップ702)。そして、該合計発電電力WAより、定格出力Wtで運転させることが可能な定格運転台数nを算出する(ステップ703)。
ここで、前記定格運転台数nの算出について、全台数Nを定格出力Wtで運転した場合の合計定格発電電力WtAと、需要負荷電力Wrの高低の比較を行う(ステップ704)。
図7のケースAに示すごとく、合計定格発電電力WtAが、需要負荷電力Wr以下となる場合には、全ての発電装置2a・2b・2cを定格出力Wtで運転し得るため、定格運転台数nは、全台数N(本実施例ではN=3)と一致することになる(ステップ705)。なお、この際、合計発電電力WAと合計定格発電電力WtAとは一致することになる(図7のケースA参照)。
そして、遠隔制御装置5では、運転停止中であれば、全台数Nの発電装置の運転を開始する、又は、運転中であれば、全台数Nの運転を継続する(ステップ706)。
なお、この場合、図7のケースAにおいて、需要負荷電力Wrから合計発電電力WAを引いた差分ΔWは、商用電力系統より供給されることになる。
一方、前記定格運転台数nの算出について、図7のケースBに示すごとく、需要負荷電力Wrが合計定格発電電力WtAよりも少なくなる場合には、定格出力Wt以下の差分電力Wmを出力させる一台の発電装置2cと、定格出力Wtを出力させる二台の発電装置2a・2bにて、需要負荷電力Wrを賄い得る状況となり、この場合、定格運転台数nは全台数Nよりも少なくなる(ステップ707)。なお、需要負荷電力Wrが定格出力Wtよりも低い場合には、定格運転台数nはゼロとなる。
そして、遠隔制御装置5では、発電装置の運転/停止状態を判断し(ステップ708)、全台数Nの発電装置が運転停止中であれば、全台数Nの中から定格出力Wtを出力させるn台の発電装置を選択するとともに(ステップ709)、差分電力Wmを出力させることになる一台の発電装置を選択する(ステップ710)。
一方、発電装置が運転中であれば、定格出力Wtで運転を継続するn台の発電装置を選択するとともに(ステップ711)、差分電力Wmを出力させることになる一台の発電装置を選択する(ステップ712)。
なお、この場合、需要負荷電力Wrと合計発電電力WAは同値となり、また、該合計発電電力WAは、差分電力Wmと、定格出力Wtに定格運転台数nを掛けたものの和に相当するものである(図7のケースB参照)。
さらに、図6に示すごとく、ステップ710に進んだ場合においては、前記差分電力Wmと運転開始電力Wsの高低の比較を行う(ステップ713)。
そして、差分電力Wmが運転開始電力Wsよりも高い場合には、遠隔制御装置5は、一台の発電装置に差分電力Wmを出力させること決定し(ステップ714)、前記n台の発電装置の定格出力Wtを含め、全体としてn+1台の発電装置の運転を開始する(ステップ715)。
一方、差分電力Wmが運転開始電力Wsよりも低い場合には、遠隔制御装置5は、一台の発電装置には、差分電力Wmを出力させないことを決定し(ステップ716)、前記n台の発電装置の定格出力Wtでの運転のみを開始する(ステップ717)。
ここで、運転開始電力Wsとは、発電装置の運転が開始された場合に、高効率の発電を行うための基準となるものであって、前記差分電力Wmが運転開始電力Wsよりも高い場合(ステップ714・715)では、発電効率(投入されるエネルギー量に対する発電されたエネルギー量の割合)を良好とできるものである。
一方、前記差分電力Wmが運転開始電力Wsよりも低い場合(ステップ716・717)では、発電効率が良好な範囲もあるが、原動機の発動によるエネルギーロスや、発動回数の増加による故障率の増加を加味すると、停止状態を維持すべきものとされるものである。
そして、以上のように、ステップ713にて一台の発電装置にて差分電力Wmを出力させるか否かを判断することによれば、運転が開始される場合では、必ず発電効率のよい運転を行うことができる。換言すれば、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
なお、差分電力Wmでの発電装置の運転が開始されない場合には(ステップ716・717)、差分電力Wmに相当する電力は、商用電力系統より賄われることになる。
また、ステップ712に進んだ場合においては、n台の発電装置が定格出力Wtで運転され、一台の発電装置が差分電力Wmを出力させ得る状況であり、前記差分電力Wmと運転停止電力Wdの高低の比較を行う(ステップ718)。
そして、差分電力Wmが運転停止電力Wdよりも低い場合には、遠隔制御装置5は、差分電力Wmを出力させないことを決定し(ステップ719)、一台の発電装置の運転を停止させる(ステップ720)。
一方、差分電力Wmが運転停止電力Wdよりも高い場合には、遠隔制御装置5は、一台の発電装置にて差分電力Wmを出力させること決定し(ステップ721)、前記n+1台の発電装置の運転を継続させる(ステップ722)。
ここで、運転停止電力Wdとは、発電装置2cの運転を停止することにより、低効率の発電を行わないための基準となるものであって、前記差分電力Wmが運転停止電力Wdよりも低い場合(ステップ719・720)では、発電効率が悪くなるものである。
一方、前記差分電力Wmが運転停止電力Wdよりも高い場合(ステップ721・722)では、発電効率は良好な範囲であるといえ、原動機の停止によるエネルギーロスや、停止回数の増加による故障率の増加を加味すると、運転状態を維持すべきものとされるものである。
そして、以上のように、ステップ718において、一台の発電装置にて差分電力Wmを出力させるか否かを判断することによれば、運転が維持される場合には、良好な発電が実行され、エネルギーロスや故障率の低減が図られる。また、運転が停止される場合では、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
なお、差分電力Wmの出力の運転が停止された場合(ステップ719・720)には、差分電力Wmに相当する電力は、商用電力系統より賄われることになる。
そして、以上の図6に示すフローチャートの制御により、図8に示すごとくの運転台数の制御が行われるようになる。
図8のグラフは、需要負荷電力Wrに対する運転台数の関係を示すものであり、図1に示すごとく全台数N=3とする本実施例においては、需要負荷電力Wrが小さい場合は一台の発電装置が運転され、需要負荷電力Wrが大きい場合では三台の発電装置が運転されることを示している。
この図8のグラフにおいて、実線で示される折れ線91は、前記運転開始電力Wsの設定に基づき台数制御が行われることを示すものであり、需要負荷電力Wrが一番小さい状態から上昇する方向に順に見ると、需要負荷電力Wrが運転開始電力Wsになって初めて一台目の発電装置の運転が開始される。
また、二台目の発電装置は、需要負荷電力Wrが、一台目の発電装置が定格出力Wtで運転され、かつ、二台目の発電装置に要求される発電電力が運転開始電力Wsとなる、つまり、需要負荷電力WrがWt+Wsの値となって初めて二台目の発電装置の運転が開始される。
同様に、三台目の発電装置は、三台目の発電装置に要求される発電電力が運転開始電力Wsとなる、つまり、需要負荷電力Wrが2Wt+Wsの値となって初めて運転されることになる。
このように、遠隔制御装置5は、各発電装置に要求される発電電力が運転開始電力Wsよりも大きくなったことを判断し、その上で初めて運転を開始させるものである。
そして、このことによれば、運転スケジュールにおいて、運転が許容される曜日・時間帯に該当し、需要負荷電力Wrが発生し、発電が要求された場合であっても、各発電装置は、要求される発電電力が運転開始電力Wsよりも大きくなって初めて運転を開始することになることから、要求される発電電力が小さいにもかかわらず運転を開始してしまうことがなくなり、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
一方、この図8のグラフにおいて、破線で示される折れ線92は、前記運転停止電力Wdの設定に基づき台数制御が行われることを示すものであり、需要負荷電力Wrが一番大きい状態から減少する方向に順に見ると、運転中の三台の発電装置のうち、一台の発電装置に要求される発電電力が運転停止電力Wdになる、つまり、需要負荷電力Wrが2Wt+Wdの値になると、一台目の運転が停止される。
また、需要負荷電力Wrがさらに減少し、運転中の二台目の発電装置のうち、一台の発電装置に要求される発電電力が運転停止電力Wdになる、つまり、需要負荷電力WrがWt+Wdの値になると、二台目の運転が停止される。
同様に、残りの一台も、需要負荷電力Wrが運転停止電力Wdになると、運転が停止されることになる。
このように、遠隔制御装置5は、各発電装置に要求される発電電力が運転停止電力Wdよりも小さくなったことを判断し、その上で初めて運転を停止させるものである。
そして、このことによれば、運転中において、各発電装置は、要求される発電電力が運転停止電力Wdよりも下がった場合に運転を停止することになるから、発電効率の悪い運転の実行を回避できる。
また、図7のケースB、及び図8のグラフに示されるように、本実施例では、運転開始電力Wsと、運転停止電力Wdを異なる値に設定するとともに、運転開始電力Wsは、運転停止電力Wdよりも高く設定するものであり、この設定によれば、運転開始電力Wsと運転停止電力Wdを同値に設定する場合と比較して発電装置の運転/停止回数を低減することができる。そして、この運転/停止回数の低減により、発電装置の運転又は停止に伴うエネルギーロスや、故障率の低減を図ることができる。
さらに、以上の遠隔制御装置5は、一台にて複数台の発電装置を制御する構成とするものであり、各発電装置のシステムコントローラに台数制御やスケジュール管理等の機能を持たせる必要がなく、各発電装置の製作コストの削減を実現できる。
次に、実施例2について説明する。
図9は、実施例2における各発電装置の運転時間について示す図である。
本実施例では、遠隔制御装置5は、図6のフローチャートで示される上記第一の制御に加え、以下の制御(以下、「第二の制御」とする)を行うものである。
即ち、前記遠隔制御装置5に設定される運転スケジュールにおいては、運転許容時間帯毎に優先して運転を行う優先運転発電装置が割り当てられ、該割り当ては、発電システムを構成する全ての発電装置にてローテーションされるものとし、前記遠隔制御装置5は、運転を行う発電装置を選択する際に、前記優先運転発電装置に該当する発電装置を選択するものである。
以下詳述すると、前記優先運転発電装置12は、図9の棒グラフ11aに示すごとく、運転スケジュールに設定した運転許容時間帯T1・T2・T3・・・毎に設定されるものであり、図に示される例では、運転許容時間帯T1では発電装置2aを、運転許容時間帯T2では発電装置2bを、運転許容時間帯T3では発電装置2cを、それぞれ優先運転発電装置12として割り当てている。
尚、運転許容時間帯とは、運転スケジュールにおいて、運転が許容される曜日・時間帯のことをいうものである。
また、この優先運転発電装置12の割り当ては、発電システムを構成する全ての発電装置にてローテーション、即ち、優先運転発電装置12の役割を順繰りに担うものであり、図9の例では、発電装置2a→発電装置2b→発電装置2c→発電装置2a・・・の順となっている。
そして、遠隔制御装置5は、このように運転許容時間帯毎に割り当てられた優先運転発電装置12に該当する発電装置を優先的に運転させるものであり、図6のステップ709において、定格出力Wtにて運転され得るn台の発電装置を選択する際においては、必ず優先運転発電装置12に該当する発電装置を選択するものとする。
また、遠隔制御装置5は、定格出力Wtにて運転される発電装置がない場合は、図6のステップ710において、必ず優先運転発電装置12に該当する発電装置を選択するものとする。
また、遠隔制御装置5は、図6のステップ711において、定格出力Wtにて運転を維持するn台の発電装置を選択する際においても、必ず優先運転発電装置12に該当する発電装置を選択するものとする。
以上の第二の制御により、各運転許容時間帯T1・T2・・・において、優先運転発電装置12に該当する発電装置を運転させることによれば、図9の棒グラフ11aに示すごとく、需要負荷電力Wrの変化により要求運転台数13が変化した場合でも、優先運転発電装置12に該当する発電装置が優先的に運転され、図9の棒グラフ11bに示すごとく、各発電装置2a・2b・2cの運転積算時間を平準化できるようになる。
そして、このように運転積算時間を平準化することによれば、各発電装置2a・2b・2cの耐用時間TL(棒グラフ11b)の終わりが同時期に訪れることになり、全台数をまとめての設備点検、メンテナンス、交換作業といったことが可能となることから、スケジュール管理や、設備投資の回収期間の算出等、計画的な運営管理を行うことが可能となる。
次に、実施例3について説明する。
図10は実施例3において実行する制御のフローチャートについて示す図、図11は実施例3における各発電装置の運転時間について示す図である。
本実施例では、遠隔制御装置5は、図6のフローチャートで示される上記第一の制御に加え、以下の制御(以下、「第三の制御」とする)を行うものである。
即ち、前記遠隔制御装置5は、定格出力Wtで運転し得る発電装置と、定格出力以下の差分電力Wmで運転し得る一台の発電装置を選択するに際し、運転台数を増やす場合では(図6のステップ709・710参照)、運転積算時間の短い発電装置から順に、運転を開始させる発電装置を選択し、運転台数を減らす場合では(図6のステップ711・712参照)、運転積算時間の長い発電装置から順に、運転を停止させる発電装置を選択するものである。
運転台数を増やす場合の選択は、まず、図6のフローチャートに示すステップ709でのn台の選択にて行われるものであり、図10のフローチャート(1)に示すごとく、遠隔制御装置5は、前記記憶部54に記憶された各発電装置の運転積算時間を比較し(ステップ801)、運転積算時間がもっとも短い発電装置から順に、n台の発電装置を選択する(ステップ802)。
次に、遠隔制御装置5は、図6のフローチャートに示すステップ710において、図11のフローチャート(2)に示すごとく、ステップ802で選択されなかった発電装置の運転積算時間を比較し(ステップ803)、その中で運転積算時間が最も短い一台の発電装置を選択する(ステップ804)。尚、運転積算時間の比較において、該運転積算時間が同じ発電装置が複数あり、時間の大小で識別できない場合には、同一運転積算時間のものの中から任意に選択が行われる。
一方、運転台数を減らす場合の選択は、図6のフローチャートに示すステップ712での一台の選択にて行われるものであり、図10のフローチャート(3)に示すごとく、遠隔制御装置5は、前記記憶部54に記憶された各発電装置の運転積算時間を比較し(ステップ805)、運転積算時間が最も長い一台の発電装置を選択する(ステップ806)。尚、この場合、上記と同様、時間の大小で識別できない場合には、同一運転積算時間のものの中から任意に選択が行われる。
以上の第三の制御によれば、運転積算時間が最も短い発電装置が優先的に選択されて運転が開始されるため、選択された発電装置の運転積算時間が増加することになる。
また、運転積算時間が最も長い発電装置が優先的に選択されて運転が停止されるため、選択された発電装置の運転積算時間の増加を抑えることができる。
そして、以上ようにして発電装置を選択することによれば、図11の棒グラフ16aに示すごとく、需要負荷電力Wrの変化により要求運転台数13が変化した場合には、運転積算時間が最も短い発電装置が優先的に運転され、図11の棒グラフ16bに示すごとく、各発電装置2a・2b・2cの運転積算時間を平準化できるようになる。
そして、このように運転積算時間を平準化することによれば、各発電装置2a・2b・2cの耐用時間TL(棒グラフ11b)の終わりが同時期に訪れることになり、全台数をまとめての設備点検、メンテナンス、交換作業といったことが可能となることから、スケジュール管理や、設備投資の回収期間の算出等、計画的な運営管理を行うことが可能となる。
本発明は、小規模の店舗等に備えられる比較的少数の発電装置からなる発電システムから、大規模施設に備えられる多数の発電装置からなる発電システムまで、発電装置の台数に制限されることなく、幅広く適用可能とするものである。
本発明にかかる遠隔制御装置を備える発電システムの構成例を示す図である。 発電システムの制御に関する装置構成のブロック図である。 遠隔制御装置の外観構成例を示す正面図である。 同じく側面図である。 運転スケジュール、及び、運転許容時間帯について示す図である。 実施例1における制御のフローチャートである。 需要負荷電力の高低によって場合分けをする概念について示す図である。 需要負荷電力と運転台数の関係について示す図である。 実施例2における各発電装置の運転時間について示す図である。 実施例3において実行する制御のフローチャートについて示す図である。 実施例3における各発電装置の運転時間について示す図である。
符号の説明
1 発電システム
2a・2b・2c 発電装置
3 商用電力系統
4 系統負荷
5 遠隔制御装置
WA 合計発電電力
Wa・Wb・Wc 発電電力
Wd 運転停止電力
Wm 出力
Wr 需要負荷電力
Ws 運転開始電力
Wt 定格出力
WtA 合計定格発電電力

Claims (3)

  1. 複数台の系統連系される発電装置を統括的に制御し、予定されたスケジュールに従って運転の開始、又は停止を行い、系統負荷の需要負荷電力に応じた電力を発電する発電システムの遠隔制御装置であって、
    前記遠隔制御装置は、各発電装置と通信接続され、
    前記遠隔制御装置は、系統負荷の需要負荷電力Wrに基づいて、定格出力Wtで運転され得る発電装置の台数nを求め、
    全台数Nの発電装置のうちからn台の発電装置を選択するとともに、
    残りのN−n台の発電装置のうちから、n台の発電装置の合計出力と、需要負荷電力Wrとの差である差分電力Wmを出力させる一台の低出力発電装置を選択し、
    前記差分電力Wmが、運転開始電力Wsよりも高い場合には、前記低出力発電装置を運転し、
    前記差分電力Wmが、運転停止電力Wdよりも低い場合には、前記低出力発電装置を停止させることとした、発電システムの遠隔制御装置。
  2. 前記遠隔制御装置に設定される運転スケジュールにおいては、
    運転許容時間帯毎に優先して運転を行う優先運転発電装置が割り当てられ、
    該割り当ては、発電システムを構成する全ての発電装置にてローテーションされるものとし、
    前記遠隔制御装置は、運転を行う発電装置を選択する際に、前記優先運転発電装置に該当する発電装置を選択する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の発電システムの遠隔制御装置。
  3. 前記遠隔制御装置は、
    定格出力Wtで運転し得る発電装置、及び、低出力発電装置を選択するに際し、
    運転台数を増やす場合では、
    運転積算時間の短いものから順に選択し、
    運転台数を減らす場合では、
    運転積算時間の長いものから順に選択する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の発電システムの遠隔制御装置。
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