JP2857284B2

JP2857284B2 - 電力系統制御装置

Info

Publication number: JP2857284B2
Application number: JP4224425A
Authority: JP
Inventors: 年晴延命
Original assignee: REEMU PUROPATEIZU BV
Current assignee: REEMU PUROPATEIZU BV
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH06113458A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、コージェネレーション
システムが接続される電力系統を制御する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統は、広範囲に分散された
発変電所、開閉所や電力供給線等の給電側設備と、電力
供給線とから構成され、給電業務として、需給調整を行
っている。この需給調整では、原子力・火力発電調整、
主要貯水池・調整池の運用、経済的な発電調整などを行
っている。

【０００３】ところで、近年地球環境問題への関心の高
まりから、コージェネレーションシステム（熱電併給シ
ステム）などの総合エネルギ効率重視型のエネルギ供給
技術が採用され始めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の電
力系統では、揚水発電や電力貯蔵などの技術によって需
給調整を行なうだけであった。このため、立地上の制約
が多い揚水発電所を、莫大な資金や長い年限を費やして
建設するしかなく、既に設置されていたり、これから設
置されるであろうコージェネレーションシステムを需給
調整に活用することができなかった。

【０００５】本発明は、コージェネレーションシステム
を活用して、社会全体の総合エネルギ効率の向上を図る
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電力系
統制御装置は、管轄電力系統内に電力需要家によって設
置されたコージェネレーションシステムの出力を制御す
ることによって、管轄電力系統内に分散されて配置され
ているコージェネレーションシステムを需給調整に活用
する分散制御を行う電力系統制御装置であって、管轄電
力系統内に公共電力を供給する電力供給線と、管轄電力
系統の電力供給状態を指令する給電指令手段と、上記電
力供給線に接続されたコージェネレーションシステム
と、上記給電指令手段内に配設され、上記コージェネレ
ーションシステムに給電指令を行うコージェネ給電指令
手段と、上記コージェネレーションシステム内に配設さ
れ、上記コージェネ給電指令手段からの給電指令を受信
する給電指令受信手段と、上記コージェネレーションシ
ステムを分散制御するかを設定する分散制御設定手段
と、該分散制御設定手段によって分散制御すると設定さ
れている場合には、上記給電指令に基づいて、上記コー
ジェネレーションシステムを分散制御し、一方上記分散
制御設定手段によって分散制御すると設定されていない
場合には、上記コージェネレーションシステムを上記給
電指令に基づくことなく制御するコージェネ制御手段と
を備えることを要旨とする。

【０００７】請求項２の発明の電力系統制御装置は、上
記電力需要家と電力供給線との間に送電される電力を計
測する電力計測手段と、上記給電指令に基づいて、上記
電力計測手段が計測した電力を分別して積算する分散電
力量計測手段とを加えたことを特徴とする請求項１記載
の電力系統制御装置を要旨とする。

【０００８】請求項３の発明の電力系統制御装置は、上
記分散電力量計測手段を上記給電指令の内容と、上記分
散制御設定手段の設定状態とに基づいて、上記電力計測
手段が計測した電力を分別して積算するとしたことを特
徴とする請求項２記載の電力系統制御装置を要旨とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１の発明の電力系統制御装置は、分散制
御設定手段が分散制御をすると設定されている場合に、
給電指令手段内に配設されたコージェネ給電指令手段が
コージェネレーションシステムに給電指令を行うと、コ
ージェネレーションシステム内に配設された給電指令受
信手段が、これを受信し、コージェネ制御手段が給電指
令に基づいて、コージェネレーションシステムを分散制
御する。これにより、管轄電力系統内に分散しているコ
ージェネレーションシステムを給電指令手段側から制御
して、管轄電力系統に電力を供給することが出来る。

【００１０】一方、分散制御設定手段が分散制御を行わ
ない側に設定されている場合に、給電指令が発せられて
も、コージェネレーションシステムは、給電指令に基づ
くことなく独立して制御される。これにより、コージェ
ネレーションシステムを有する電力需要家は、自己の為
のみにコージェネレーションシステムを活用することを
選択したり、自己が電力の供給を受けている電力系統の
需給調整にコージェネレーションシステムが活用される
ことを選択したりすることができる。

【００１１】請求項２の発明の電力系統制御装置は、電
力計測手段が電力需要家と、電力供給線との間に送電さ
れる電力を計測し、分散電力量計測手段がその計測した
電力量を給電指令に基づいて分別して積算する。これに
より、給電指令によってコージェネレーションシステム
から電力系統側に送電された場合の電力量を、分別して
計測することが出来る。

【００１２】請求項３の発明の電力系統制御装置は、分
散電力量計測手段が、電力需要家と、電力供給線との間
に送電される電力量を給電指令の内容と、分散制御設定
手段の設定状態とに基づいて分別して積算する。これに
より、給電指令によってコージェネレーションシステム
から電力系統側に送電された場合の電力量を、分別して
計測することが出来る。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図１は、電
力系統制御装置１の全体構成図である。電力系統制御装
置１は、中央給電指令所３と、地方給電所５と、分散給
電指令所７と、光ケーブルネットワーク９とを備えてい
る。中央給電指令所３は、給電指令組織の最上位に位置
する機関である。地方給電所５は、管轄電力系統の直接
の運転操作指令を担当しており、給電指令組織に応じて
複数設けられている。分散給電指令所７は、中央給電指
令所３からの指令に基づいて、後述する分散給電指令を
実行する。中央給電指令所３は、給電業務を行うため
に、需給調整用の給電指令信号を地方給電所５と、分散
給電指令所７とに出力する。

【００１４】光ケーブルネットワーク９は、メイン端末
装置１３と、光リンク装置１５と、個別端末装置１８
と、光ケーブル１９とを備えている。メイン端末装置１
３は、分散給電指令所７の専用端末装置であって、分散
給電指令所７から出力された指令を、光ケーブルネット
ワーク９に送信する。個別端末装置１８は、コージェネ
制御を行う住宅エネルギ制御システム１０１の近傍に設
けられており、光ケーブルネットワーク９上を流されて
きた分散給電指令所７からの指令を受信して、制御装置
１１５に出力する。光ケーブル１９は、配電線路沿いに
付設されている。

【００１５】図２は、コージェネレーションシステム２
１の構成図である。コージェネレーションシステム２１
は、空気圧縮機Ｃと、燃焼室ＣＣと、ガスタービンＧＴ
と、コントローラ２２と、ボイラＢと、発電機Ｇと、空
調機２３と、貯湯タンク２５とを備えている。発電機Ｇ
には、回転数センサ２６が取り付けられている。ボイラ
Ｂには、排ガスの温度を検出するボイラ温度センサ２８
が取り付けられている。コントローラ２２は、回転数セ
ンサ２６と、ボイラ温度センサ２８と、制御装置１１５
とに接続されている。コントローラ２２は、制御装置１
１５から燃料供給量信号が入力されている場合には、こ
れに基づく燃料ｆを燃焼室ＣＣに供給する。また、運転
信号が入力されている場合には、回転数センサ２６の出
力に基づいて、発電機Ｇを所定回転数の範囲内に保持す
るとともに、ボイラ温度センサ２８の出力に基づいて、
ボイラＢの温度を所定温度範囲内に保持する燃料ｆを、
燃焼室ＣＣに供給する。停止信号が入力している場合に
は、燃焼室ＣＣへの燃料ｆ供給を停止する。コージェネ
レーションシステム２１は、コントローラ２２によって
起動、運転、停止、及び燃料供給量が制御される。コー
ジェネレーションシステム２１は、空気圧縮機Ｃによっ
て圧縮した空気ａと、燃料ｆとを、燃焼室ＣＣに供給す
る。ガスタービンＧＴは、発電機Ｇを駆動する。ガスタ
ービンＧＴの排ガスｇは、ボイラＢに供給される。従っ
て、ボイラＢに供給される熱量は、制御装置１１５から
の燃料供給量信号に応じて、増減される。ボイラＢは、
熱交換器２７を介して、空調機２３に熱源を供給すると
ともに、貯湯タンク２５に供給される給水を加熱する。
コントローラ２２は、温度制御に用いたボイラＢの温度
に基づいて、ボイラＢの作動中を判断し、ボイラ作動中
信号を制御装置１１５に出力する。

【００１６】空調機２３は、コントローラ２３Ａと、温
水ポンプＰと、図示しない吸収冷凍機と、本体熱交換器
とを備えている。コントローラ２３Ａは、制御装置１１
５からの冷房信号、暖房信号を受信して、図示しない空
調用熱交換器に冷房用の冷水、又は暖房用の温水を供給
する。貯湯タンク２５は、給湯弁２９と、水位センサ３
１と、給湯ポンプ３３と、保温ヒータ３５とを備え、熱
湯を蓄えるとともに、供給する。空調機２３と、貯湯タ
ンク２５と、及びこれらに関連する部分は、制御装置１
１５によって運転状態が検出され、各部が制御される。
保温ヒータ３５は、図３に示す分岐開閉器１２３Ａに接
続されており、貯湯タンク２５内の湯温を所定温度範囲
内に保持する。給湯ポンプ３３は、図示しない圧力室
と、圧力スイッチとを有し、熱湯を図示しない給湯蛇口
に圧送する。

【００１７】図３は住宅エネルギ制御システム１０１の
全体構成図である。住宅エネルギ制御システム１０１
は、引き込みメータユニット１０３と、引き込み開閉器
部１０５と、パワーユニット１０９と、コージェネレー
ションシステム２１と、制御装置１１５とを備えてい
る。

【００１８】図４は引き込みメータユニット１０３の構
成図である。引き込みメータユニット１０３は、一次側
端子１０３Ａが図３に示すように、住宅の引込口１１７
に接続され、二次側端子１０３Ｂが引き込み開閉器１１
９に接続されている。引き込みメータユニット１０３
は、電圧センサ１０３Ｃと、電流センサ１０３Ｄ、１０
３Ｅと、電力量演算装置１０３Ｆと、表示装置１０３Ｇ
とを備えている。電力量演算装置１０３Ｆは、制御装置
１１５からの指令に従い、電圧センサ１０３Ｃと、電流
センサ１０３Ｄ、１０３Ｅとの検出値に基づいて、電力
量を算出する。表示装置１０３Ｇは、表示部１０３Ｇ
Ａ、１０３ＧＢ、１０３ＧＣ、１０３ＧＤ、１０３Ｇ
Ｅ、１０３ＧＦを備え、第１〜第６種電力量を表示す
る。第１種電力量は、昼間消費電力量であり、第２種電
力量は、夜間消費電力量であり、第３種電力量は、昼間
送電電力量であり、第４種電力量は、夜間送電電力量で
ある。第５種電力量は、分散消費電力量であり、第６種
電力量は、分散送電電力量である。第５種と、第６種の
電力量の積算は、制御装置１１５から分散電力量計測信
号が出力されている場合に、実行される。

【００１９】引き込み開閉器部１０５は、図３に示すよ
うに引き込み開閉器１１９と、電流センサ１２１と、分
岐開閉器１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ、１２３Ｄとを
備えている。電流センサ１２１は、引き込み開閉器１１
９と、分岐開閉器１２３Ａ〜Ｄとの間に介装されてお
り、制御装置１１５に接続されている。

【００２０】引き込み開閉器１１９は、制御装置１１５
からの信号によってオンオフされるものであって、これ
の二次側には、パワーユニット１０９が接続されてい
る。図５はパワーユニット１０９の構成図である。パワ
ーユニット１０９は、電圧調整器１２７と、蓄電池１３
１と、インバータユニット１３３と、系統連携装置１３
５とを備えている。電圧調整器１２７の出力１２７Ａ
と、蓄電池１３１との間には、電流センサ１３７と、電
磁開閉器１３９とが介装されている。蓄電池１３１に
は、電圧センサ１４１が取り付けられている。電圧調整
器１２７の出力１２７Ａと、インバータユニット１３３
の入力１３３Ａとの間には、電流センサ１４３が介装さ
れている。電圧調整器１２７は、発電機Ｇの発生電力を
所定電圧の直流電力に変換して、蓄電池１３１と、イン
バータユニット１３３とに供給する。蓄電池１３１は、
発電機Ｇの発生電力を蓄える。インバータユニット１３
３は、発電機Ｇの発生電力や蓄電池１３１に蓄えられて
いた電力を商用電力と同品質の電力に変換する。系統連
携装置１３５は、引込口１１７の商用電力と、インバー
タユニット１３３の出力とを連携させる。系統連携装置
１３５と、インバータユニット１３３とにより、インバ
ータユニット１３の入力１３３Ａに加えられた直流電力
は、商用電力に連携されて出力端子１３３ＴＡに出力さ
れる。また、住宅エネルギ制御システム１０１内で自家
消費する分を越える電力は、引き込み開閉器１１９、引
き込みメータユニット１０３を順に経由して、商用電力
配電線に送電される。

【００２１】図６は、制御装置１１５の構成図である。
制御装置１１５は、入力インタフェース２３１と、入出
力インタフェース２３２と、ＣＰＵ２３３と、ＲＯＭ２
３５と、ＲＡＭ２３７と、出力インタフェース２３９
と、通信インタフェース２４１と、キーボード２４３
と、ディスプレイ２４５と、外部記憶装置２４７とを備
えている。キーボード２４３は、分散制御キー２４３Ａ
と、独立制御キー２４３Ｂと、冷房制御キー２４３Ｃ
と、暖房制御キー２４３Ｄと、給湯制御キー２４３Ｅ
と、ガスタービン制御キー２４３Ｆと、蓄電制御キー２
４３Ｇと、送電制御キー２４３Ｈと、発電制御キー２４
３Ｉとを備えている。

【００２２】通信インタフェース２４１には、個別端末
装置１８と、コージェネレーションシステム２１のコン
トローラ２２とが接続されている。通信インタフェース
２４１は、接続された先方の通信インタフェースとの間
でデータ通信を行う。入力インタフェース２３１には、
電流センサ１３７と、電圧センサ１４１と、電流センサ
１４３と、電流センサ１２１と、水位センサ３１とが接
続されている。入出力インタフェース２３２には、空調
機２３のコントローラ２３Ａが接続されている。入出力
インタフェース２３２は、コントローラ２３Ａとの間
で、データの送受信を行う。

【００２３】出力インタフェース２３９には、動力盤２
５１が接続されており、動力盤２５１には、電磁開閉器
１３９と、引き込みメータユニット１０３と、給湯ポン
プ３３と、温水ポンプＰと、給湯弁２９と、引き込み開
閉器１１９とが接続されている。動力盤２５１は、出力
インタフェース２３９からの駆動信号に基づいて作動さ
れる図示しない電磁開閉器を備え、接続された機器に駆
動電力を供給する。

【００２４】図７は、分散給電指令制御処理のフローチ
ャートである。この処理は、図１に示した、分散給電指
令所７に備えられた図示しないコンピュータによって実
行される。まず、給電指令信号の入力を行う（Ｓ３００
０）。給電指令信号は、図１に示した中央給電指令所３
から出力されたものを入力する。

【００２５】次いで、需給予想の入力を行う（Ｓ３０１
０）。需給予想は、翌日の電力の需給状態の予想であっ
て、翌日の日照状態や気温などの気候予測から統計的処
理によって推測した太陽光や風力発電による発電量と、
電力消費量とに基づいて求められたものである。

【００２６】次に、個別分散応答信号の入力を行う（Ｓ
３０３０）。個別分散応答信号は、個別制御を行ってい
る住宅エネルギ制御システム１０１から光ケーブルネッ
トワーク９を経由して返送されてくるものである。例え
ば、所定の住宅エネルギ制御システムが分散制御状態で
あるか、又は独立制御状態であるかの信号や、分散制御
の実行状態を示す信号が返送されてくる。

【００２７】次に、個別分散給電信号の生成が行われる
（Ｓ３０４０）。個別分散給電信号は、給電指令信号
と、需給予想とに基づいて作成されるものであって、所
定の住宅エネルギ制御システム１０１に対して、後述す
る送電状態を指令するための分散給電指示値を含むもの
である。

【００２８】上述した給電指令信号を生成した後、個別
分散給電指令信号の出力（Ｓ３０６０）を行う。個別分
散給電指令信号の出力は、メイン端末装置１３に行われ
る。これにより、光リンク装置１５を介して光ケーブル
１９に、分散給電指令信号が流される。

【００２９】図８は、個別指令入力制御処理のフローチ
ャートである。個別指令入力制御処理は、制御装置１１
５によって、所定時間毎に実行される。まず、個別分散
給電指令信号の入力が行われる（Ｓ３２３０）。個別分
散給電指令信号の入力は、図６に示すように、通信イン
タフェース２４１を介して、個別端末装置１８から行わ
れる。次に、個別分散給電指令の作成が行われる（Ｓ３
２４０）。これは、入力した個別分散給電指令信号に基
づいて行われる。

【００３０】次いで、個別分散給電指令の出力が行われ
る（Ｓ３２５０）。これは、ＲＡＭ２３７内の分散給電
指令格納エリアに対して行われる。図９は、個別指令出
力制御処理のフローチャートである。個別指令出力制御
処理は、制御装置１１５によって、所定時間毎に実行さ
れる。

【００３１】まず、制御状態の入力が行われる（Ｓ３２
６０）。制御状態としては、後述する分散制御の別、独
立制御の別や受電量、発電量、送電量などが取り込まれ
る。分散、又は独立制御の別の判断は、図１０の分散・
独立制御の選択ルーチンによって設定される分散制御フ
ラグの状態と、独立制御フラグの状態とに基づいて行わ
れる。

【００３２】次に、個別分散応答信号の生成が行われる
（Ｓ３２７０）。個別分散応答信号は、入力した制御状
態を分散給電指令所７に送信するためのものである。信
号の生成後、出力を実行する（Ｓ３２８０）。これによ
り、住宅エネルギ制御システム１０１の動作状態が分散
給電指令所７に伝えられる。

【００３３】図１０は分散・独立制御の選択処理ルーチ
ンのフローチャートである。このルーチンは、制御装置
１１５のＣＰＵ２３３によって所定時間毎に実行され
る。まず分散か独立かの判断が行われる（Ｓ３３０
０）。この判断は、図６に示すキーボード２４３の分散
制御キー２４３Ａが押されたか、独立制御キー２４３Ｂ
が押されたかの別によって行われる。

【００３４】ここで分散であるとされれば、分散制御フ
ラグのセットが行われる（Ｓ３３１０）。分散制御フラ
グは、ＲＡＭ２３７の所定エリアに設定される。分散制
御フラグのセット後、本ルーチンを一旦終了する。一
方、独立と判断した場合は、独立制御フラグのセットを
行う（Ｓ３３２０）。独立制御フラグは、ＲＡＭ２３７
の所定エリアに設定される。

【００３５】図１１は、タスクの選択処理ルーチンのフ
ローチャートである。この処理は、ＣＰＵ２３３によっ
て所定時間毎に起動される。まず、分散制御フラグがセ
ットされているか、あるいは独立制御フラグがセットさ
れているかの判断を行う（Ｓ３４００）。この判断は、
ＲＡＭ２３７内の分散制御フラグと、独立制御フラグの
セット状態によって行われる。

【００３６】ここで独立制御フラグであると判断された
場合には、独立制御タスクを実行する（Ｓ３４１０）。
又、分散制御フラグであるとされた場合には、分散制御
タスクを実行する（Ｓ３４２０）。独立制御タスクが選
択されると、図１２に示す独立空調機制御処理と、図１
３に示す独立給湯制御処理と、図１４に示す燃料供給量
制御処理と、図１５に示す独立蓄電制御処理と、図１６
に示す独立送電制御処理とが選択起動される。

【００３７】図１２に示す独立空調機制御がＣＰＵ２３
３によって起動されると、まず冷房又は暖房を実行の判
断が行われる（Ｓ３５００）。冷房又は暖房の実行の判
断は、キーボード２４３の冷房制御キー２４３Ｃが押さ
れて冷房実行が設定された場合、又は暖房制御キー２４
３Ｄが押されて暖房実行が設定された場合に行われる。

【００３８】ここで、冷房又は暖房を実行と判断された
場合には、次にボイラ作動要求出力が行われる（Ｓ３５
１０）。一方、冷房又は暖房を実行でないと判断された
場合には、ボイラ作動非要求を行う（Ｓ３５２０）。ボ
イラ作動要求では、ＲＡＭ２３７内の所定エリアのボイ
ラ作動要求フラグを設定する。ボイラ作動非要求では、
ボイラ作動要求フラグの設定状態を変更することなく、
そのままにする。

【００３９】次いで、ボイラ作動中かの判断を行う（Ｓ
３５３０）。ボイラＢの作動中の判断は、コントローラ
２２から入力したボイラ作動中信号に基づいて行う。こ
こで、ボイラＢの作動中でないと判断された場合には、
次に冷房信号「オフ」の処理（Ｓ３５４０）と、暖房信
号「オフ」の処理（Ｓ３５５０）とを行って、本ルーチ
ンを一旦終了する。冷房信号が「オフ」にされると、コ
ントローラ２３Ａは、空調機２３による冷房用の冷水の
製造を停止する。暖房信号が「オフ」にされると、コン
トローラ２３Ａは、空調機２３による暖房用の温水の製
造を停止する。

【００４０】一方、ボイラＢが作動中であると判断され
た場合には、次に温水ポンプ作動を行う（Ｓ３５６
０）。温水ポンプＰの作動は、出力インタフェース２３
９を介して、動力盤２５１に温水ポンプの駆動信号を出
力することにより行われる。これにより、ボイラＢから
空調機２３に熱が供給される。

【００４１】次いで、冷房実行かを判断し（Ｓ３５７
０）、冷房の実行でないと判断した場合には、冷房信号
「オフ」を出力し（Ｓ３５８０）、冷房実行と判断した
場合には、冷房信号「オン」を出力する（Ｓ３５９
０）。冷房信号の次は、暖房実行かを判断し（Ｓ３６０
０）、暖房実行でないと判断した場合には、暖房信号
「オフ」を出力し（Ｓ３６１０）、一方暖房実行と判断
した場合には、暖房信号「オン」を出力する（Ｓ３６２
０）。

【００４２】以上に説明した独立空調機制御処理によ
り、制御装置１１５のキーボード２４３の操作によっ
て、ガスタービンＧＴやボイラＢの運転操作を行なっ
て、冷房の実行と、暖房の実行とを行うことができる。
図１３に示す独立給湯制御が起動されると、まず給湯を
実行かが判断される（Ｓ３７００）。給湯の実行の判断
は、給湯制御キー２４３Ｅが操作されて、給湯実行が設
定された場合になされる。

【００４３】ここで、給湯の実行でないと判断された場
合には、ボイラの作動非要求を行って（Ｓ３７１０）、
本ルーチンを一旦終了する。一方、給湯の実行であると
判断した場合には、次に水位が低下か否かを判断する
（Ｓ３７２０）。水位の低下との判断は、水位センサ３
１から送られてきた水位信号に基づいて行う。

【００４４】水位が低下していなければ、つまり貯湯タ
ンク２５に熱湯が満タンにある場合には、ボイラ作動非
要求処理を行って（Ｓ３７１０）、本ルーチンを一旦終
了する。一方、水位が低下していれば、ボイラ作動要求
を行って（Ｓ３７３０）、ボイラＢが作動中かを判断し
（Ｓ３７４０）、作動していなければ給湯弁「オフ」を
出力し（Ｓ３７５０）、作動していれば給湯弁「オン」
を出力する。つまり、貯湯タンク２５の湯量が不足して
きたら、ボイラＢを作動させ、実際に作動したら、給湯
弁２９を開けて、貯湯タンク２５に熱湯を供給する。

【００４５】以上に説明した独立給湯制御処理により、
制御装置１１５のキーボード２４３の操作によって、ガ
スタービンＧＴやボイラＢの運転操作を行なって、貯湯
タンク２５への自動給湯の実行を行うことができる。図
１４の燃料供給量制御が起動されると、まずガスタービ
ン作動かを判断する（Ｓ３８００）。ガスタービン作動
の判断は、ガスタービン制御キー２４３Ｆの操作によっ
て、ガスタービン作動が設定された場合に行われる。こ
こで、ガスタービン作動でないと判断した場合には、停
止信号出力を行って（Ｓ３８１０）、本ルーチンを一旦
終了する。停止信号は、コントローラ２２に出力され
る。

【００４６】一方、ガスタービン作動であると判断され
た場合には、次にボイラ作動要求ありか否かを判断する
（Ｓ３８２０）。ボイラの作動要求がなければ、次に発
電機作動要求があるかを判断する（Ｓ３８３０）。ボイ
ラの作動要求の判断は、ＲＡＭ２３７内の所定エリアに
ボイラ作動要求フラグがセットされているか否かで行
う。発電機作動要求の判断は、ＲＡＭ２３７内の所定エ
リアに発電機作動要求フラグがセットされているか否か
で行う。

【００４７】ボイラ作動要求も発電機作動要求もなけれ
ば、停止信号を出力して本ルーチンを一旦終了し（Ｓ３
８１０）、何れかがあれば、次に燃料供給量の指示があ
るか否かを判断する（Ｓ３８４０）。燃料供給量の指示
は、ＲＡＭ２３７内の燃料供給量指示エリアを参照す
る。この燃料供給量の指示は、後述する。

【００４８】燃料供給量の指示がなければ、次に運転信
号を出力する（Ｓ３８５０）。運転信号は、コントロー
ラ２２に出力する。コントローラ２２は、運転信号を入
力すると、発電機ＧとボイラＢの運転を行う。一方、燃
料供給量の指示がある場合には、次に指示値の燃料供給
量信号出力を行う（Ｓ３８６０）。燃料供給量信号は、
コントローラ２２に入力され、燃焼室ＣＣに供給される
燃料ｆが制御される。

【００４９】以上に説明した燃料供給量制御により、ボ
イラＢか発電機Ｇを使用したいとき、ガスタービンＧＴ
が自動運転される。図１５の独立蓄電制御が起動される
と、まず蓄電を実行かを判断する（Ｓ３９００）。蓄電
の実行の判断は、蓄電制御キー２４３Ｇの操作によっ
て、蓄電実行が設定されている場合に行われる。蓄電を
実行しないと判断されれば、次に発電機作動非要求を行
って（Ｓ３９１０）、本ルーチンを一旦終了する。発電
機作動非要求では、発電機作動要求フラグを変更するこ
となく次の処理に移行する。発電機作動要求フラグは、
ＲＡＭ２３７内の所定エリアに設定される。

【００５０】蓄電を実行と判断した場合には、次に蓄電
状態の選択を行う（Ｓ３９２０）。蓄電状態の選択で
は、「自動」か「手動」かを選択する。自動か、手動か
は、蓄電制御キー２４３Ｇの操作によって、「自動」、
「手動」が設定されているかを見て行う。

【００５１】ここで、自動が設定されていれば、次に電
磁開閉器「オン」を行って、本ルーチンを一旦終了する
（Ｓ３９３０）。電磁開閉器１３９の「オン」は、出力
インタフェース２３９を介して動力盤２５１を操作する
ことにより行う。電磁開閉器１３９の「オン」により、
発電機Ｇの出力が蓄電池１３１に供給される。

【００５２】一方、手動が設定されていれば、次に電磁
開閉器「オン」を行って（Ｓ３９４０）、発電機作動要
求出力を行う（Ｓ３９５０）。これにより、手動の場合
には、ガスタービンＧＴが強制的に回され、蓄電池１３
１の充電が実行される。以上に説明した独立蓄電池制御
により、蓄電池１３１を手動、又は自動で充電すること
ができる。

【００５３】図１６の独立送電制御が起動されると、ま
ず送電を実行かが判断される（Ｓ４０００）。送電の実
行の判断は、送電制御キー２４３Ｈの操作によって、送
電実行が選択された場合に行われる。送電が実行である
と判断された場合には、次に発電機作動要求出力を行っ
て（Ｓ４０１０）、引き込み開閉器「オン」を実行後
（Ｓ４０２０）、本ルーチンを一旦終了する。引き込み
開閉器「オン」では、引き込み開閉器１１９を「オン」
状態にする。これにより、インバータユニット１３３の
出力端子１３３ＴＡと、引込口１１７とが接続状態にな
る。

【００５４】送電を実行しないと判断した場合には、次
に発電かを判断する（Ｓ４０３０）。発電の判断は、発
電制御キー２４３Ｉの操作によって、発電実行が選択さ
れている場合に行われる。発電であると判断した場合に
は、次に発電機作動要求出力を行って（Ｓ４０４０）、
引き込み開閉器「オフ」を実行する（Ｓ４０５０）。こ
れにより、引き込み開閉器１１９が「オフ」になり、引
込口１１７に送電されることなく電力が発電され、消費
される。

【００５５】一方、発電でないと判断した場合には、つ
まり送電も、発電もしない場合には、発電機作動非要求
を行い（Ｓ４０６０）、次いで引き込み開閉器「オン」
を行う（Ｓ４０７０）。これにより、発電電力がなくて
も商用電力を消費することができる。

【００５６】以上に説明した独立送電制御により、受
電、送電、発電を選択して実行することができる。以上
図１２〜図１６の処理が図１１の独立制御タスクであ
る。次にＳ３４２０の分散制御タスクを説明する。分散
制御タスクでは、図１７に示すリアルタイム制御処理ル
ーチンが実行される。

【００５７】リアルタイム制御が起動されると、まず個
別分散給電指令入力が行われる（Ｓ４１００）。個別分
散給電指令は、ＲＡＭ２３７内の格納エリアから入力す
る。このエリアへの格納は、Ｓ３２５０にて行われる。
次いで、自由状態か否かの判断を行う（Ｓ４１１０）。
自由状態の判断は、個別分散給電指令に基づいて行う。
自由状態とは、分散給電指令所７からの指令が非拘束状
態のことであり、自由状態でない場合とは、分散給電指
令所７から送電量が拘束される状態のことである。ここ
で、自由状態であると判断された場合には、次に独立制
御タスクを実行して（Ｓ４１１５）、本ルーチンを一旦
終了する。つまり、自由状態の場合には、分散制御フラ
グが設定されていても独立制御フラグが設定されている
場合と同様の制御が実行される。

【００５８】一方、自由状態でないと判断された場合に
は、まず分散電力量計測信号出力が行われる（Ｓ４１２
０）。この分散電力量計測信号は、引き込みメータユニ
ット１０３に出力され、引き込みメータユニット１０３
に第５種と、第６種の分散消費電力量と、分散送電電力
量との計測を行わせる。つまり、分散制御時専用の計測
を行わせる。

【００５９】次いで、送電ランクの入力を行う（Ｓ４１
３０）。送電ランクは、個別分散給電指令から抽出す
る。ランクの入力後、ランクを判断する（Ｓ４１４
０）。ランクは、「０」、「１」、又は「２」の何れで
あるかを判断する。ランク「０」は、分散給電指令所７
からの拘束状態が最も小さい状態を示し、ランク「１」
は通常の拘束状態を示し、ランク「２」は全発電能力を
送電に振り分けさせる状態を示す。

【００６０】まず、ランク「０」と判断された場合に
は、軽送電処理を実行する（Ｓ４１５０）。詳細は後述
する。また、ランク「１」と判断された場合には、中送
電処理を実行する（Ｓ４１６０）。詳細は後述する。

【００６１】一方、ランク「２」と判断された場合に
は、最大送電処理を実行する（Ｓ４１７０）。詳細は後
述する。上記何れかの処理の実行後、図１２〜図１４に
既述した独立空調機制御（Ｓ４１８０）、独立給湯制御
（Ｓ４１９０）、燃料供給量制御（Ｓ４２００）を順次
実行して、本ルーチンを一旦終了する。

【００６２】図１８は、軽送電処理ルーチンのフローチ
ャートである。これは、Ｓ４１５０の処理内容である。
まず発電機作動要求出力を行う（Ｓ４３００）。次い
で、引き込み開閉器「オン」を出力し（Ｓ４３１０）、
燃料供給量１０％以上の指示を出力する（Ｓ４３２
０）。これにより、発電機Ｇが作動され、引き込み開閉
器１１９が「オン」状態となり、ガスタービンＧＴへの
燃料が１０％以上供給される。

【００６３】次に、図１５に既述した独立蓄電制御を実
行する（Ｓ４３３０）。以上の軽送電ルーチンが実行さ
れた場合には、分散給電指令所７からの指令に基づい
て、ガスタービンＧＴが軽負荷で運転されるとともに、
発電機Ｇが発生した電力を売電側に送電する。

【００６４】図１９は、中送電処理ルーチンのフローチ
ャートである。これは、Ｓ４１６０の処理内容である。
まず発電機作動要求出力を行う（Ｓ４４００）。次い
で、引き込み開閉器「オン」を出力し（Ｓ４４１０）、
燃料供給量５０％以上の指示を出力して（Ｓ４４２
０）、独立蓄電制御を実行する（Ｓ４４３０）。これに
より、発電機Ｇが作動され、引き込み開閉器１１９が
「オン」状態となり、ガスタービンＧＴへの燃料が５０
％以上供給される。

【００６５】以上の中送電ルーチンが実行された場合に
は、分散給電指令所７からの指令に基づいて、ガスター
ビンＧＴが中負荷で運転されるとともに、発電機Ｇが発
生した電力を売電側に送電する。図２０は、最大送電処
理ルーチンのフローチャートである。これは、Ｓ４１７
０の処理内容である。まず発電機作動要求出力を行う
（Ｓ４５００）。次いで、引き込み開閉器「オン」を出
力し（Ｓ４５１０）、燃料供給量１００％以上の指示を
出力して（Ｓ４５２０）、電磁開閉器「オン」を実行す
る（Ｓ４５３０）。これにより、発電機Ｇが作動され、
引き込み開閉器１１９が「オン」状態となり、ガスター
ビンＧＴへの燃料が１００％以上供給される。また、電
磁開閉器１３９が「オン」される。

【００６６】以上の最大送電ルーチンが実行された場合
には、分散給電指令所７からの指令に基づいて、ガスタ
ービンＧＴが最大負荷で運転されるとともに、発電機Ｇ
が発生した電力、及び蓄電池１３１の電力を売電側に送
電する。つまり、住宅エネルギ制御システム１０１から
得られる最大電力を商用電力系統に供給することができ
る。

【００６７】

【発明の効果】本発明の電力系統制御装置は、公共電力
を供給する電力供給線に接続されているコージェネレー
ションシステムを給電指令手段側から制御することがで
きる。これにより、電力系統の需給調整にコージェネレ
ーションシステムを組み込むことができる。この結果、
コージェネレーションシステムが有効に活用され、社会
全体の省エネ、及びコストの低下を図ることができると
いう極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】電力系統制御装置１の全体構成図である。

【図２】コージェネレーションシステム２１の構成図で
ある。

【図３】住宅エネルギ制御システム１０１の全体構成図
である。

【図４】引き込みメータユニット１０３の構成図であ
る。

【図５】パワーユニット１０９の構成図である。

【図６】制御装置１１５の構成図である。

【図７】分散給電指令制御処理のフローチャートであ
る。

【図８】個別指令入力制御処理のフローチャートであ
る。

【図９】個別指令出力制御処理のフローチャートであ
る。

【図１０】分散・独立制御の選択ルーチンのフローチャ
ートである。

【図１１】タスクの選択処理ルーチンのフローチャート
である。

【図１２】独立空調機制御処理のフローチャートであ
る。

【図１３】独立給湯制御処理のフローチャートである。

【図１４】燃料供給量制御処理のフローチャートであ
る。

【図１５】独立蓄電制御処理のフローチャートである。

【図１６】独立送電制御処理のフローチャートである。

【図１７】リアルタイム制御処理ルーチンのフローチャ
ートである。

【図１８】軽送電処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１９】中送電処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図２０】最大送電処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…電力系統制御装置３…中央給電所５…地方給電所７…分散給電指令所９…光ケーブルネットワーク１３…インバータユニット１８…個別端末装置２１…コージェネレーションシステム１０１…住宅エネルギ制御システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02J 3/00 H02J 13/00 - 13/00 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管轄電力系統内に電力需要家によって設
置されたコージェネレーションシステムの出力を制御す
ることによって、管轄電力系統内に分散されて配置され
ているコージェネレーションシステムを需給調整に活用
する分散制御を行う電力系統制御装置であって、管轄電力系統内に公共電力を供給する電力供給線と、管轄電力系統の電力供給状態を指令する給電指令手段
と、上記電力供給線に接続されたコージェネレーションシス
テムと、上記給電指令手段内に配設され、上記コージェネレーシ
ョンシステムに給電指令を行うコージェネ給電指令手段
と、上記コージェネレーションシステム内に配設され、上記
コージェネ給電指令手段からの給電指令を受信する給電
指令受信手段と、上記コージェネレーションシステムを分散制御するかを
設定する分散制御設定手段と、該分散制御設定手段によって分散制御すると設定されて
いる場合には、上記給電指令に基づいて、上記コージェ
ネレーションシステムを分散制御し、一方上記分散制御設定手段によって分散制御すると設定
されていない場合には、上記コージェネレーションシス
テムを上記給電指令に基づくことなく制御するコージェ
ネ制御手段とを備える電力系統制御装置。
【請求項２】上記電力需要家と電力供給線との間に送
電される電力を計測する電力計測手段と、上記給電指令に基づいて、上記電力計測手段が計測した
電力を分別して積算する分散電力量計測手段とを加えた
ことを特徴とする請求項１記載の電力系統制御装置。
【請求項３】上記分散電力量計測手段を上記給電指令
の内容と、上記分散制御設定手段の設定状態とに基づい
て、上記電力計測手段が計測した電力を分別して積算す
るとしたことを特徴とする請求項２記載の電力系統制御
装置。