JP2006020391A - 発電装置及び自家発電装置集中管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、オーバーヒート等の問題の発生を抑制しながら、発電出力上昇制御により確実に発電出力を設定上昇電力分上昇させる発電装置実現する点にある。
【解決手段】 発電装置２０において、制御手段２１が、発電出力上昇制御において、設定発電出力が定格発電出力よりも設定定格超電力分大きい定格超発電出力以下の範囲内で上昇させることを許容すると共に、設定発電出力が定格発電出力を超える定格超運転時間を設定定格超運転時間以下に制限するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発電出力を所定の定格発電出力以下の設定発電出力に制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記設定発電出力を上昇させる発電出力上昇制御を実行可能に構成されている発電装置、及び、電力系統から受電する自家発電受電部に、その発電装置が、電力系統に連系して発電する自家発電装置として設置され、前記自家発電装置を集中管理する自家発電装置集中管理システムに関する。

電力市場の部分自由化により、特定規模電気事業者は、自由化対象の大口の需要家（特定規模需要家：原則使用規模２，０００ＫＷ以上で２０ＫＶ特別高圧送電線から受電する需要家）に小売託送することが可能となった。

よって、需要家における電力調達形態としては、従来からある一般電気事業者（以下、「電力会社」と呼ぶ。）及び新規参入した特定規模電気事業者の何れか一方から電力を調達する形態を採用することが可能である。

また、前述の電気事業者による電力事業において、上記のような需要家である受電部に、主に受電部の需要電力を補うように構成されたコジェネレーションシステム等の自家発電装置が設置される場合がある。そして、このように受電部に自家発電装置が設置される場合には、電気事業者は、自家発電装置集中管理システムにおいて、自社で管理する自社管理発電装置に対する発電計画以外に、受電部に設置された自家発電装置の発電出力を制御することで、全体的な経済性及び省エネルギ性を最適とするような電気事業を実現することができると考えられる。

即ち、このような自家発電装置は、発電出力を、所定の定格発電出力以下の範囲内で、自家発電装置が設置された自家発電受電部における電力又は熱の需要状態等のエネルギ需要状態に基づいて決定された設定発電出力又は定格発電出力を基準に一定に設定された設定発電出力に制御する制御手段を備え、この制御手段は、その設定発電出力を上昇させる発電出力上昇制御を実行可能に構成される。

そして、電気事業者等により運用されるコンピュータシステム等として構成され、給電部から電力系統を介して受電部へ電力を託送する電気事業において自家発電装置集中管理システムは、自家発電受電部に設置され系統連系して発電する１以上の自家発電装置の発電出力を制御可能な発電出力上昇指令手段を備え、その発電出力上昇指令手段により、自家発電装置に対して発電出力上昇制御を実行させる発電出力上昇指令を実行することにより、その自家発電受電部の受電電力が上記自家発電装置の設定上昇電力分低下することにより、見かけ上、電力系統において設定上昇電力に相当する電力を調達したことになり、その調達電力を他の受電部等に託送したり、自社管理発電装置の発電出力をその調達電力分低下させることができる。

しかしながら、上記自家発電受電部に設けられる発電装置は、通常、設定発電出力が定格発電出力以下に制限されているので、例えば、定格発電出力又はそれに近い発電出力で運転を行っている際には、上記発電出力上昇制御を実行して発電出力を上昇させることができない場合がある。よって、自家発電装置集中管理システムの発電出力上昇指令手段により発電出力上昇指令を実行しても、実際には自家発電装置の発電出力が上昇しない場合があり、結果、電力系統における電力不足が発生して、例えば、電力系統を管理する電力会社に対して上記電力不足の発生によるペナルティを支払わなければならない場合がある。

また、自家発電装置集中管理システムの発電出力上昇指令手段により発電出力上昇指令を実行した際に、確実に自家発電装置の発電出力を上昇させるために、自家発電装置の発電出力を常時監視しておき、発電出力に余裕がある特定の自家発電装置に対してのみ、発電出力上昇指令を実行することが考えられるが、上記自家発電装置の発電出力を常時監視するための装置が煩雑となり、更に、発電出力に余裕の無い自家発電装置に対しては発電出力上昇指令を実行しないので、発電出力上昇指令を実行することにより電力系統において調達できる電力が小さくなり、経済性及び省エネルギ性を十分に向上させることができない場合がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、オーバーヒートや摺動部の焼付き等の問題の発生を抑制しながら、発電出力上昇制御により確実に発電出力を設定上昇電力分上昇させることができる発電装置を実現し、更には、その発電装置からなる自家発電装置に対して発電出力上昇指令を実行することにより、電力系統において大きな電力を確実に調達可能な自家発電装置集中管理システムを実現する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る発電装置は、発電出力を所定の定格発電出力以下の設定発電出力に制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記設定発電出力を上昇させる発電出力上昇制御を実行可能に構成されている発電装置であって、その第１特徴構成は、前記制御手段が、前記発電出力上昇制御において、前記設定発電出力が前記定格発電出力よりも設定定格超電力分大きい定格超発電出力以下の範囲内で上昇させることを許容すると共に、前記設定発電出力が前記定格発電出力を超える定格超運転時間を設定定格超運転時間以下に制限するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る発電装置において、上記制御手段が、エネルギ需要状態に基づいて決定された設定発電出力又は一定の定格発電出力に決定された設定発電出力を上昇させる上記発電出力上昇制御において、設定発電出力が定格発電出力よりも予め設定された設定定格超電力分大きい定格超発電出力以下の範囲内で上昇させることを許容されていることで、設定発電出力を少なくとも上記設定定格超電力分、確実に上昇させることができる。
更に、上記発電装置において、上記制御手段が、上記発電出力上昇制御において、設定発電出力が継続して定格発電出力を超える定格超運転時間が設定定格超運転時間以下に制限されていることで、上記定格超運転時間が過剰に継続されて、オーバーヒートや摺動部における焼付き等の問題の発生を抑制することができる。

本発明に係る発電装置の第２特徴構成は、前記制御手段が、前記発電出力上昇制御を終了してから設定定格超運転間隔が経過するまでの間には、前記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る発電装置において、上記制御手段が、上記発電出力上昇制御を終了してから、予め設定された上記設定定格超運転間隔が経過するまでの間には、上記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されていることで、上記発電出力上昇制御により例えば設定発電出力が定格発電出力を超えることで比較的多くの発熱があったとしても、その発熱を十分に放熱した後に、次の発電出力上昇制御の実行が許可されることになり、オーバーヒートや摺動部における焼付き等の問題の発生を一層抑制することができる。

本発明に係る発電装置の第３特徴構成は、前記制御手段が、前記定格超運転時間を積算した積算時間が設定定格超運転積算時間を超えた時点以降には、前記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る発電装置において、上記制御手段が、上記定格超運転積算時間が、予め設定された上記設定定格超運転積算時間を超えた時点以降については、上記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されていることで、上記定格超運転積算時間が上記設定定格超運転積算時間を超えることでオーバーヒートや摺動部の焼付き等の問題が発生する確率が高くなることを抑制することができる。更には、上記定格超運転積算時間が上記設定定格超運転積算時間に到達した際に、その旨を通知するように構成することで、その通知を認識した際に、適切なメンテナンス等を実施して、上記定格超運転積算時間をリセットし、再度発電出力上昇制御の実行を許可することができる。

上記目的を達成するための本発明に係る自家発電装置集中管理システムは、電力系統から受電する自家発電受電部に、請求項１から３の何れか１項に記載の発電装置が、電力系統に連系して発電する自家発電装置として設置され、
前記自家発電装置を集中管理する自家発電装置集中管理システムであって、その第１特徴構成は、前記自家発電装置の夫々が備える前記制御手段に対して、前記設定発電出力を設定上昇期間において設定上昇電力分上昇させる形態で、前記発電出力上昇制御を実行させる発電出力上昇指令を実行可能な発電出力上昇指令手段と、
前記自家発電装置の夫々についての前記設定定格超運転時間に関する定格超運転情報を格納する定格超運転情報データベースを備え、
前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力上昇指令において、前記設定上昇期間を、前記定格超運転情報データベースに格納されている前記設定定格超運転時間以下に決定するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る発電装置が上記自家発電装置として設置されている場合において、その自家発電装置との間で通信を行って該自家発電装置を集中管理するように構成されたコンピュータからなる自家発電装置集中管理システムにおいて、上記発電出力上昇指令手段が、上記発電出力上昇指令において、上記設定上昇期間を、上記定格超運転情報データベースに予め格納している上記設定定格超運転時間以下に決定することで、上記自家発電装置の制御手段に対して発電出力上昇制御を実行させて、オーバーヒートや摺動部における焼付き等の問題の発生を抑制可能な設定定格超運転時間以下の上記設定上昇期間に、設定発電出力を、定格超発電出力以下の範囲内での上記設定上昇電力分上昇させて、電力系統において、設定定格超運転時間以下に決定された上記設定上昇期間に上記設定上昇電力分の電力を調達することができる。

本発明に係る自家発電装置集中管理システムの第２特徴構成は、前記定格超運転情報データベースが、前記定格超運転情報として、前記設定定格超電力に関する情報を格納するように構成され、
前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力指令において、前記設定上昇電力を、前記定格超運転情報データベースに格納されている前記設定定格超電力に基づいて決定するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る自家発電装置集中管理システムにおいて、上記発電出力上昇指令手段が、上記発電出力上昇指令において、上記設定上昇電力を、上記定格超運転情報データベースに予め格納している上記設定定格超電力以下に決定することで、自家発電装置の設定発電出力を確実にその設定上昇電力分上昇させることができ、電力系統において、設定定格超運転時間以下に決定された上記設定上昇期間に、設定定格超電力以下に決定された上記設定上昇電力分の電力を、確実に調達することができる。

本発明に係る自家発電装置集中管理システムの第３特徴構成は、前記自家発電受電部が複数あると共に、複数の前記自家発電装置からなる自家発電装置群を集中管理するように構成され、
前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力上昇指令において、前記自家発電装置群の総発電出力を総設定期間に総設定電力分上昇させる形態で、前記発電出力上昇指令の実行対象とする前記自家発電装置である発電出力上昇指令対象を決定するように構成されている点にある。

即ち、本発明に係る自家発電装置集中管理システムにおいて、上記自家発電受電部が複数設けられている場合において、上記発電出力指令手段が、上記自家発電装置群の総発電出力を総設定期間に総設定電力分上昇させる形態、即ち、その総設定期間における総設定電力を各自家発電装置について決定される設定上昇期間における設定上昇電力に割り当てる形態で、上記発電出力上昇指令対象を決定することができる。そして、その発電出力上昇指令対象に対して発電出力上昇指令を実行することで、電力系統において、総設定期間において比較的大きな総設定電力を調達することができ、例えば、その総設定期間において調達した総設定電力分の電力を、自家発電受電部以外の受電部における受電電力、給電部における給電電力を低下分等に、割り当てることができる。

本発明に係る自家発電装置集中管理システムの第４特徴構成は、前記自家発電装置が停止する期間である停止期間と前記停止期間において前記自家発電装置が停止することで発電できなくなった分の設定発電出力に相当する停止電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる自家発電電力補給機能を有する点にある。

即ち、本発明に係る自家発電装置集中管理システムにおいて、上記自家発電電力補給機能を有することで、例えば、ある自家発電装置が故障等により不意に停止した場合やメンテナンスにより計画的に停止した場合において、上記停止期間と上記停止電力とを総設定期間と総設定電力として受け付けて、上記発電出力指令手段により発電出力上昇指令を実行させることができ、自家発電装置群の総発電出力を総設定期間に総設定電力分上昇させて、上記停止期間において自家発電装置が停止することで発電できなくなった分の設定発電出力に相当する停止電力を調達することができる。そして、例えば自家発電装置が停止する場合でも、別の給電部から電力を調達する必要が無くなり、電力会社等に対して自家発電装置の停止時に備えて電力を供給するための電力補給契約等を締結する必要が無くなる。

本発明に係る自家発電装置集中管理システムの第５特徴構成は、前記複数の自家発電受電部の受電電力を削減させる期間である削減期間と前記削減期間における前記総受電電力の削減量である削減電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる受電電力削減機能を有する点にある。

即ち、本発明に係る自家発電装置集中管理システムにおいて、上記受電電力削減機能を有することで、例えば、上記受電電力があるピーク電力を超える可能性がある場合や電力系統に給電する給電部の給電電力を低減させたい場合などにおいて、上記削減期間と上記削減電力とを総設定期間と総設定電力として受け付けて、上記発電出力指令手段により発電出力上昇指令を実行させることができ、自家発電装置群の総発電出力を上記削減期間に上記削減電力分上昇させて、上記受電電力を上記削減期間において上記削減電力分削減させることができる。

本発明に係る自家発電装置集中管理システムの第６特徴構成は、前記電力系統から受電する受電部の受電電力が所定の計画受電電力を超過する期間である超過期間と前記超過期間における受電電力の超過量である超過電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる受電電力調整機能を有する点にある。

即ち、本発明に係る自家発電装置集中管理システムにおいて、上記受電電力調整機能を有することで、例えば、自家発電受電部やその他の受電部の１つ又は複数における上記受電電力が過去の受電電力等から導出された又は一定の計画受電電力を超える場合において、上記超過期間と上記超過電力とを総設定期間と総設定電力として受け付けて、上記発電出力指令手段により発電出力上昇指令を実行させることができ、自家発電装置群の総発電出力を上記超過期間に上記超過電力分上昇させて、上記受電電力が計画受電電力を超えることを抑制することができ、例えば、上記受電電力が上記計画受電電力を超える場合における電力系統への給電電力の増加や他の電力事業者からの電力調達を回避することができる。

本発明に係る発電装置及び自家発電装置集中管理システムの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、特定規模電気事業者（以下、「ＰＰＳ」（Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｓｕｐｐｌｉｅｒ）と呼ぶ。）が管理する自社管理発電装置１１（給電部）で発電した電力を、需要家等の受電部１へ、電力会社が運営管理する送電線である電力系統５を利用して託送する電力小売託送事業の様子を示した説明図である。

上記電力小売託送事業において、受電部１の一部である複数の自家発電受電部１ａには、図２に示すように、ガス供給管３０から供給されたガスを消費して運転されて発電するコジェネレーションシステム等の自家発電装置２０（発電装置）が設置されている。
また、この自家発電装置２０で発電した電力の内、その自家発電受電部１ａの電力消費部２８で消費される電力以外の余剰電力は、電力系統５に逆潮流されて他の受電部１側に託送可能とされている。
尚、上記自家発電装置２０は、上記コジェネレーションシステム以外の、例えばガス以外の燃料を消費して発電する発電装置として構成しても構わない。

従って、ＰＰＳは、受電部１の需要電力の全部又はその一部である給電対象需要電力を、自社管理発電装置１１で発電した電力と、自家発電受電部１ａの自家発電装置２０で発電した電力とにより満足させるように、電力託送を実施する。

尚、上記給電対象需要電力が、受電部１の需要電力の一部である場合には、その他のインバランス電力を、電力会社や他の電力取引市場等からの買電により満足させることができる。

また、自家発電受電部１ａに設けられている自家発電装置２０の運転制御を行うための制御部２１（制御手段）は、インターネットやプライベートネットワーク等の公知の通信ネットワーク６に接続されたコンピュータで構成されて、ＰＰＳが運営管理する自家発電装置集中管理システム（以下、「本システム」と略称する。）５０との間で所定の情報についての通信可能に構成されている。

そして、自家発電装置２０の制御部２１は、自家発電装置２０に関する情報の他、電力メータ２３で計測された電力系統５とその間の送受電電力、ブレーカ等の保安設備２４の状態情報、ガスメータ３１で計測された自家発電装置２０及びその他のガス消費部２９でのガス消費量等の各種情報を収集して、通信ネットワーク６を介して本システム５０に送信可能に構成されている。

更に、自家発電装置２０の制御部２１は、自家発電装置２０の発電出力を、自家発電受電部１ａにおける電力又は熱の需要状態等のエネルギ需要状態に基づいて決定された設定発電出力や定格発電出力を基準に一定に設定された設定発電出力等の、所定の定格発電出力以下の設定発電出力に制御するように構成されていると共に、例えば上記本システム５０から通信ネットワーク６を介して受信した発電出力上昇指令に基づいて、自家発電装置２０の設定発電出力を上昇させる発電出力上昇制御を実行可能に構成されている。

このように、自家発電装置２０の制御部２１が、発電出力上昇制御を実行することにより、その自家発電装置２０が設置された自家発電受電部１ａの受電電力が上記自家発電装置２０の設定上昇電力分低下することになる。即ち、電力系統５において設定上昇電力に相当する電力が調達されたことになり、ＰＰＳは、その調達電力を他の受電部１等に託送したり、自社管理発電装置１１の発電出力をその調達電力分低下させるなどに利用することができる。

更に、自家発電装置２０の制御部２１は、発電出力上昇制御において、自家発電装置２０の設定発電出力が定格発電出力よりも設定定格超電力分大きい定格超発電出力以下の範囲内で上昇させることを許容するように構成されており、例えば自家発電装置２０の設定発電出力が定格発電出力付近に設定されている場合でも、上記設定定格超電力以下の設定上昇電力分であれば、設定発電出力を、上記定格発電出力を超えて確実に上昇させることができる。

更に、自家発電装置２０の制御部２１は、発電出力上昇制御において、設定発電出力が継続して定格発電出力を超える定格超運転時間を設定定格超運転時間以下に制限するように構成されており、例えば、上記定格超運転時間が過剰に継続されて、オーバーヒートや摺動部の焼付き等の問題が発生することが抑制されている。

尚、その自家発電装置２０において、上記定格発電出力は、継続運転を行ってもオーバーヒートや摺動部の焼付き等の問題が発生しない発電出力の最大値として設定されており、一方、その定格発電出力を超える上記定格超発電出力は、一定の設定定格超時間を超えないかぎり上記のような問題が発生しない発電出力の最大値として設定されている。そして、上記設定定格超電力とは、上記定格超発電出力と上記定格発電出力との差として設定されている。

更に、自家発電装置２０の制御部２１は、上記のような発電出力上昇制御を実行した場合において、その発電出力上昇制御を終了してからの経過時間を計測し、その経過時間が所定の設定定格超運転間隔が経過するまでの間には、上記発電出力上昇制御の実行を禁止して、前の発電出力上昇制御を実行したことにより発生した発熱を十分に放熱し、上記経過時間が所定の設定定格超運転間隔が経過した後に、上記発電出力上昇制御の実行を許可するように構成されている。

更に、自家発電装置２０の制御部２１は、上記発電出力上昇運転を行った定格超運転時間を積算した積算時間を計測し、その積算時間が所定の設定定格超運転積算時間を超えた時点以降には、オーバーヒートや摺動部の焼付き等の問題が発生する確率が高いとして、上記積算時間についてのリセット指令が入力されるまでは、発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されており、更に、このように積算時間が上記設定定格超運転積算時間を超えた時点に、その旨を、表示部（図示せず）に表示したり、通信ネットワーク６等を介して外部のメンテナンス事業者に送信することで、適切なメンテナンスを実施することを促すように構成されている。

更に、制御部２１は、上記の発電出力上昇制御において設定される設定定格超時間、及び、定格超発電出力又は設定定格超電力等に関する定格超運転情報、更には、設定定格超運転間隔や設定定格超運転積算時間等に関する情報を、通信ネットワーク６を介して本システム５０に送信可能に構成されている。

上記のような制御部２１を備えた自家発電装置２０を設置していない無発電受電部１ｏにおいても、図３に示すように、通信ネットワーク６に接続されたコンピュータで構成された通信部３５が設けられ、その通信部３５は、少なくとも電力メータ２３で計測された受電量の情報を収集し、通信ネットワーク６を介して本システム５０に送信可能に構成されている。

ＰＰＳが運営管理する本システム５０は、上記のような電力小売託送を行う場合に、自社管理発電装置１１の制御部１２、自家発電受電部１ａに設けられた自家発電装置２０の制御部２１、及び、無発電受電部１ｏに設けられた通信部３５との間で、通信ネットワーク６を介して通信を行って、後述する自家発電装置２０に対する発電出力上昇指令の他、自社管理発電装置１１及び自家発電装置２０の発電計画等の演算処理及び情報通信処理可能なコンピュータで構成されている。

本システム５０は、図１に示すように、通信ネットワーク６を介して上記制御部１２，２１及び通信部３５等との間で通信可能な通信部５２と、各種データを格納した不揮発性の記憶部６０とを備えたコンピュータで構成されている。また、本システム５０は、所定のプログラムを実行することにより、後述する、発電計画部５４、自社管理発電装置管理部５６、自家発電装置群管理部５８として機能するように構成されている。

上記記憶部６０には、上述したように自家発電装置２０の発電出力上昇制御において設定される設定定格超時間、及び、定格超発電出力又は設定定格超電力等に関する定格超運転情報、更には、設定定格超運転間隔や設定定格超運転積算時間等に関する情報を、各自家発電装置２０を識別可能な状態で格納する定格超運転情報データベース６１が割り当てられている。

更に、記憶部６０には、上記定格超運転情報データベース６１以外に、受電部１の電力需要実績、自家発電装置２０の発電実績、自社発電装置１１の発電実績等の実績データを格納したデータベースや、各受電部１の属性等に関する受電部情報、自家発電装置２０の定格発電出力、発電コスト、及び、後述の応答可否情報等に関する自家発電装置情報、各受電部１とＰＰＳ及び電力会社との間で契約した電力料金等に関する電力契約情報等の基本データを格納したデータベース等が割り当てられている。

尚、上記記憶部６０は、本システム５０との間で通信線を介して情報通信可能に構成された外部記憶装置で構成しても構わない。

また、上記自家発電装置群管理部５８は、上記自家発電受電部が複数あると共に、複数の前記自家発電装置２０からなる自家発電装置群Ａを集中管理するように構成され、各自家発電装置２０から受信した上記定格超運転情報等により上記定格超運転情報データベース６１等を更新したり、上記複数の自家発電装置２０から選択され発電出力上昇指令対象に対して、後述する発電出力上昇指令を実行するように構成されている。

尚、上記自家発電装置群Ａは、例えば地域毎に分類されたもの、又は、自家発電装置２０の種類、容量、利用形態（パターン運転、調整運転）等により分類されたものとして設定することができる。

本システム５０に構成された自家発電装置群管理部５８は、自家発電装置２０の夫々が備える制御２１に対して、設定発電出力を設定上昇期間において設定上昇電力分上昇させる形態で、上述した発電出力上昇制御を実行させる発電出力上昇指令を実行可能な発電出力上昇指令手段５９として機能するように構成されている。

そして、この発電出力上昇指令手段５９は、上記発電出力上昇指令において、上記設定上昇期間、更には上記設定上昇電力を、定格超運転情報データベース６１に格納されている定格超運転情報に基づいて決定するように構成されている。
具体的には、図６に示すように、上記発電出力上昇指令手段５９は、上記発電出力上昇指令の実行対象とする自家発電装置２０である発電出力上昇指令対象についての定格超運転情報を上記定格超運転情報データベース６１から抽出する。そして、上記発電出力上昇制御を実行させる期間である上記設定上昇期間を、その抽出した定格超運転情報である上記設定定格超時間以内に設定する。更には、上記発電出力上昇制御を実行したときの設定発電出力の上昇分の電力である上記設定上昇電力を、設定発電出力が定格超発電出力以下となる範囲内で設定するように構成されている。
よって、このように発電出力上昇指令を実行することにより、発電出力上昇指令対象の自家発電装置２０に対して、オーバーヒートや摺動部における焼付き等の問題の発生を抑制可能な設定定格超運転時間以下の上記設定上昇期間に、設定発電出力を、確実に上昇させることができる上記設定上昇電力分上昇させることができる。

尚、上記設定上昇電力を設定する形態について説明を加えると、上記設定上昇電力を、定格超運転情報として格納されている設定定格超電力以下に設定することで、設定発電出力が定格超発電出力を以下となる範囲内とすることができるが、発電出力上昇制御を実行する前の設定発電出力を認識可能な場合には、上記設定上昇電力を、その設定発電出力と定格超運転情報として格納されている定格超発電出力との差分（以下、余剰電力と呼ぶ。）以下の範囲内に設定することでも、設定発電出力が定格超発電出力以下となる範囲内とすることができる。

例えば、本システム５０が各自家発電装置２０の設定発電出力を常時監視することで、上記発電出力上昇指令手段５９が発電出力上昇制御を実行する前の設定発電出力を認識することができるが、自家発電装置２０の設定発電出力が一定又は予め計画されたものである場合には、その一定又は予め計画された設定発電出力を、発電出力上昇制御を実行する前の設定発電出力として認識することができる。

更に、上記発電出力上昇指令手段５９は、上記発電出力上昇指令において、自家発電装置群Ａの総発電出力を総設定期間に総設定電力分上昇させる形態で、上記発電出力上昇指令対象を決定するように構成されており、このように発電出力上昇指令を実行することで、電力系統５において、その総設定期間において総設定電力分の電力を調達することができる。

即ち、図５に示すように、上記発電出力上昇指令手段５９は、先ず、上記総設定期間と上記総設定電力との入力を受け付けると共に（ステップ＃１）、定格超運転情報データベース６１から各自家発電装置２０の定格超運転情報を抽出する（ステップ＃２）。
そして、図７も参照して、上記総設定期間を横軸とし総設定電力を縦軸とした総ブロック内を、各自家発電装置２０についての、上記設定定格超時間以内に設定される設定上昇期間を横軸とし、上記設定定格超電力以下又は上記余剰電力以下に設定される上記設定上昇電力を縦軸とした個別ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを割り当てて、その割り当てられた個別ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇに相当する自家発電装置２０を、発電出力上昇指令対象として決定する（ステップ＃３）。
また、自家発電装置２０の発電コストを考慮して、発電コストが小さい自家発電装置２０を優先して発電出力上昇制御を実行させる形態で、発電出力上昇対象を決定することができる。

そして、上記ステップ＃３にて決定した発電出力上昇指令対象の自家発電装置２０の制御部２１に対して、上記のように割り当てられた個別ブロッククＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇにおける設定上昇期間と設定上昇電力とに関する発電出力上昇指令情報を送信することで、その発電出力上昇指令情報を受信した制御部２１に、自家発電装置２０の発電出力をその発電出力上昇指令情報から認識される設定上昇期間に設定上昇電力分上昇させる発電出力上昇制御を実行させる発電出力上昇指令を実行する（ステップ＃４）。

更に、上記発電出力上昇指令対象の各自家発電装置２０に対して上記発電出力上昇指令を実行した後に、上記発電出力上昇指令対象の各自家発電装置２０の設定発電出力に関する情報を、通信ネットワーク６を介して収集して、上記発電出力上昇指令対象の各自家発電装置２０が発電出力上昇指令情報どおりに発電出力上昇制御を実行したか否かの確認を行う（ステップ＃５）。
そして、もし、上記発電出力上昇指令対象の自家発電装置２０が、発電出力上昇指令情報のどおりの発電出力上昇制御を実行しなかったことにより、上記総設定期間の一部の期間において総設定電力の一部の電力が不足したことを確認した場合には、その期間及び電力を、再度総設定期間及び総設定電力に設定した状態で、上述したステップ＃１以降の処理を繰り返すことで、電力系統５において確実に上記総設定期間において総設定電力分の電力を調達することができる。

上記発電出力上昇指令手段５９は、図４に示すように、上記のよう発電出力上昇指令を実行することにより、後述する自家発電電力補給機能５９Ａ、受電電力削減機能５９Ｂ、及び、受電電力調整機能５９Ｃを有するように構成されている。

自家発電電力補給機能５９Ａは、ある自家発電装置２０が停止する停止期間においてその自家発電装置２０が停止することで発電できなくなった分の停止電力分の電力を他の自家発電装置２０の設定発電出力を上昇させることにより補給する機能として構成されており、この場合、発電出力上昇指令における総設定期間及び総設定電力は、上記停止期間及び停止電力として受け付けられる。
尚、上記自家発電装置２０の停止理由が、メンテナンス等による計画的なものである場合において、上記停止期間は実際に停止する期間として設定することができるが、上記停止理由が事故等によるものである場合において、上記停止期間が不明確である場合には、上記停止期間を数時間又は数日等の適当な期間に設定して、上記自家発電装置２０が復帰するまで、その発電出力上昇指令を繰り返し実行するように構成することができる。

また、この自家発電電力補給機能５９Ａにより、自家発電装置２０が停止した自家発電受電部１ａ側から、その自家発電装置２０が停止することで発電できなくなった分の停止電力分の電力を供給することによる対価を受け取ることができ、更に、その対価の一部を、上記発電出力上昇指令により発電出力上昇制御を実行した自家発電受電部１ａ側に還元することができる。
更に、自家発電受電部１ａでは、その自家発電装置２０の停止時に備えてバックアップ電源等を設置する必要が無くなり、更に、電力会社に対して自家発電装置２０の停止時に備えて電力を供給するための電力補給契約等を締結する必要が無くなる。

受電電力削減機能５９Ｂは、複数の自家発電受電部１ａの受電電力を、例えば受電部１における電力需要がピークになるような所定の削減期間において、所定の削減電力分低下させる機能として構成されており、この場合、発電出力上昇指令における総設定期間及び総設定電力は、上記削減期間及び削減電力として受け付けられる。
また、この受電電力削減機能５９Ｂにより、受電部１ａの受電電力を上記削減期間において所定の削減電力分低下させることで、その削減電力分の電力を、例えば、別の受電部１又は電力事業者に売却して対価を得ることができ、更に、その対価の一部を、上記発電出力上昇指令により発電出力上昇制御を実行した自家発電受電部１ａ側に還元することができる。

受電電力調整機能５９Ｃは、自家発電受電部１ａ及び無発電受電部１ｏからなる受電部１の受電電力が、予め決定されている計画受電電力に対して所定の超過期間において超過した所定の超過電力分の電力を自家発電装置２０の設定発電出力を上昇させることにより調達する機能として構成されており、この場合、発電出力上昇指令における総設定期間及び総設定電力は、上記超過期間及び超過電力として受け付けられる。
また、この受電電力調整機能５９Ｃにより、受電部１の受電電力が上記超過期間において上記計画受電電力よりも上記超過電力分超過した場合でも、自社管理発電装置１１から電力系統５への給電電力の増加や他の電力事業者からの電力調達を回避することができ、そのことで得られる利益の一部を、上記発電出力上昇指令により発電出力上昇制御を実行した自家発電受電部１ａ側に還元することができる。

尚、上記計画受電電力は、本システム５０に構成された発電計画部５４における発電計画時に導出されるものである。
即ち、発電計画部５４は、受電部１の需要電力を受電部１の過去の需要電力実績等を用いて予測し、その予測した需要電力に基づいて、自社管理発電装置１１及び一の発電部として取り扱われる自家発電装置群Ａの給電により受電部１の需要電力の少なくとも一部を満足させるように、自社管理発電装置１１の計画発電出力、及び、自家発電装置群Ａの計画発電出力を決定する。
そして、自社管理発電装置管理部５６は、自社管理発電装置１１の制御部１２に対して、自社管理発電装置１１の設定発電出力を計画発電出力とするように発電指令を送出すると共に、自家発電装置群管理部５８は、自家発電装置群Ａの計画発電出力を各自家発電装置２０に割り当てて、各自家発電装置２０の設定発電出力を決定し、各自家発電装置２０の制御部２１に対して発電指令を送出する。
そして、受電部１における計画受電電力は、上記予測された需要電力そのもの、又は、その需要電力から自家発電装置群Ａの計画発電出力を差し引いたものとして導出される。
尚、上記の発電計画部５４における発電計画の方法は、いかなる公知の方法を採用しても構わない。

自家発電装置集中管理システムの概略構成及び電力託送状態を示す図 自家発電需要家の様子を説明する図 無発電需要家の様子を説明する図 発電出力上昇指令手段が有する機能の対応関係を示す図 発電出力上昇指令を実行する際の処理フローを示す図 発電出力上昇制御における設定上昇期間と設定上昇電力との設定方法を説明する図 発電出力上昇対象の決定方法を説明する図

符号の説明

５：電力系統
１：受電部
１ａ：自家発電受電部
２０：自家発電装置（発電装置）
２１：制御部（制御手段）
５０：自家発電装置集中管理システム
５９：発電出力上昇指令手段
６０：定格超運転情報データベース

Claims (9)

1. 発電出力を所定の定格発電出力以下の設定発電出力に制御する制御手段を備え、前記制御手段が、前記設定発電出力を上昇させる発電出力上昇制御を実行可能に構成されている発電装置であって、
   前記制御手段が、前記発電出力上昇制御において、前記設定発電出力が前記定格発電出力よりも設定定格超電力分大きい定格超発電出力以下の範囲内で上昇させることを許容すると共に、前記設定発電出力が前記定格発電出力を超える定格超運転時間を設定定格超運転時間以下に制限するように構成されている発電装置。
2. 前記制御手段が、前記発電出力上昇制御を終了してから設定定格超運転間隔が経過するまでの間には、前記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されている請求項１に記載の発電装置。
3. 前記制御手段が、前記定格超運転時間を積算した積算時間が設定定格超運転積算時間を超えた時点以降には、前記発電出力上昇制御の実行を禁止するように構成されている請求項１又は２に記載の発電装置。
4. 電力系統から受電する自家発電受電部に、請求項１から３の何れか１項に記載の発電装置が、電力系統に連系して発電する自家発電装置として設置され、
   前記自家発電装置を集中管理する自家発電装置集中管理システムであって、
   前記自家発電装置の夫々が備える前記制御手段に対して、前記設定発電出力を設定上昇期間において設定上昇電力分上昇させる形態で、前記発電出力上昇制御を実行させる発電出力上昇指令を実行可能な発電出力上昇指令手段と、
   前記自家発電装置の夫々についての前記設定定格超運転時間に関する定格超運転情報を格納する定格超運転情報データベースを備え、
   前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力上昇指令において、前記設定上昇期間を、前記定格超運転情報データベースに格納されている前記設定定格超運転時間以下に決定するように構成されている自家発電装置集中管理システム。
5. 前記定格超運転情報データベースが、前記定格超運転情報として、前記設定定格超電力に関する情報を格納するように構成され、
   前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力指令において、前記設定上昇電力を、前記定格超運転情報データベースに格納されている前記設定定格超電力以下に決定するように構成されている請求項４に記載の自家発電装置集中管理システム。
6. 前記自家発電受電部が複数あると共に、複数の前記自家発電装置からなる自家発電装置群を集中管理するように構成され、
   前記発電出力上昇指令手段が、前記発電出力上昇指令において、前記自家発電装置群の総発電出力を総設定期間に総設定電力分上昇させる形態で、前記発電出力上昇指令の実行対象とする前記自家発電装置である発電出力上昇指令対象を決定するように構成されている請求項４又は５に記載の自家発電装置集中管理システム。
7. 前記自家発電装置が停止する期間である停止期間と前記停止期間において前記自家発電装置が停止することで発電できなくなった分の設定発電出力に相当する停止電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる自家発電電力補給機能を有する請求項６に記載の自家発電装置集中管理システム。
8. 前記複数の自家発電受電部の受電電力を削減させる期間である削減期間と前記削減期間における前記総受電電力の削減量である削減電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる受電電力削減機能を有する請求項６又は７に記載の自家発電装置集中管理システム。
9. 前記電力系統から受電する受電部の受電電力が所定の計画受電電力を超過する期間である超過期間と前記超過期間における受電電力の超過量である超過電力とを、前記総設定期間と前記総設定電力として受け付けて、前記発電出力上昇指令手段に前記発電出力上昇指令を実行させる受電電力調整機能を有する請求項６から８の何れか１項に記載の自家発電装置集中管理システム。

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