JP4801510B2 - 制御システム - Google Patents
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Description
本発明は、発電機に軸出力を出力する発電用エンジンと、前記発電機の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータとを備えた発電用エンジンユニットを複数並列に備え、前記複数の発電用エンジンユニットの一部若しくは全部を運転制御する制御システムに関する。
従来、コジェネレーションシステムやガスタービン発電装置や燃料電池、太陽電池、ボイラなどの複数多種のエネルギー供給設備により熱電併給するような比較的大規模なシステムの制御にあっては、電力需要や熱需要の予測演算に基づいて、どのエネルギー供給設備をどのように運転するのかを、運転コストミニマム、効率向上、排出炭酸ガス量低減などの複数の制約条件によって最適計画を導出することが行われてきた。
しかし、このような複合システムでは、制御をリアルタイムで行うことは難しく最適運転計画と実際の負荷需要に応じて運転操作員が各機器のオペレーションを行ったり、制御装置によって事前の需要予測に基づいてたてた計画とある実時間ごとの見直しによる再計画にもとづいて制御装置やソフトウェアで運転制御を行うことが行われてきた（特許文献１）。
特許文献２によれば、エンジンと発電機からなるコジェネレーションの複数台運転において、各コジェネレーションシステムが、共通補機の運転状態を考慮に入れて、予測負荷に対して何台のコジェネレーションシステムが必要かを計算し、まとめて起動停止するコジェネレーションシステムの組合せを、運転時間の少ないものを優先的に運転させるように計算することで、エンジンの運転時間の平準化を図り、寿命を延ばす制御方式が提案されている。
しかしながら、上記のような従来の複合エネルギーシステムの最適制御・運転計画導出方式では、それぞれのエネルギー源の種類が多様であることや、最適化の基本的目的がコスト低減や効率向上に主眼がおかれることがほとんどであり、高度な最適化アルゴリズムや負荷予測アルゴリズムを用いてはいるにもかかわらず、同種のコジェネジェネレーションシステムを並列で系統連系運転するような比較的簡単な例の場合に、エンジンの負荷が偏り、メンテナンス時期や寿命にばらつきが出てくる問題点がある。
特許文献１に開示の技術の問題
この文献に記載の複合システムにあっては、多種多様なエネルギーシステムの全体最適を目的とするため、システム全体の効率向上や運転コスト最小化を目標とすることが多く個々のエンジンの運転時間やメンテナンスを考慮した制約条件を持たせて最適運転計画をたてることは考慮されていない。また、大規模な点検停止以外のメンテナンスに関してはあまり考慮されているとはいえない。そこで、同種のコジェネレーションシステムを並列で系統連系運転するような例の場合、エンジンの負荷が偏り、メンテナンス時期や寿命にばらつきが出てくる問題点がある。
この文献に記載の複合システムにあっては、多種多様なエネルギーシステムの全体最適を目的とするため、システム全体の効率向上や運転コスト最小化を目標とすることが多く個々のエンジンの運転時間やメンテナンスを考慮した制約条件を持たせて最適運転計画をたてることは考慮されていない。また、大規模な点検停止以外のメンテナンスに関してはあまり考慮されているとはいえない。そこで、同種のコジェネレーションシステムを並列で系統連系運転するような例の場合、エンジンの負荷が偏り、メンテナンス時期や寿命にばらつきが出てくる問題点がある。
特許文献２に開示の技術の問題
この技術では、負荷に対応した運転台数を決定し、実際の運転を行うシステムの特定には、運転時間に応じて持たせた優先順位によって、どの装置を運転するかを決めているが、不測の故障や人為的な停止なども含めて、２値的な優先順位のみでは、運転時間を正確に均一化することは難しく、必ずいくらかの運転時間差を生じてくる。また、エンジンの寿命は運転時間のみならず軸出力などの負荷にも依存するがその重み付けが運転時間とは異なる値となるのはいうまでもない。
この技術では、負荷に対応した運転台数を決定し、実際の運転を行うシステムの特定には、運転時間に応じて持たせた優先順位によって、どの装置を運転するかを決めているが、不測の故障や人為的な停止なども含めて、２値的な優先順位のみでは、運転時間を正確に均一化することは難しく、必ずいくらかの運転時間差を生じてくる。また、エンジンの寿命は運転時間のみならず軸出力などの負荷にも依存するがその重み付けが運転時間とは異なる値となるのはいうまでもない。
この特許文献２に開示の技術では、そのようなエンジン寿命に関する項目への重み付けを考慮した寿命の評価などは行われず、またあらかじめ定められているメンテナンスインターバルを含めた長期的な運転計画は導出されない問題がある。
適切な運転計画をたてて、メンテナンスを一気に実施したり、一時に順次行ったりすることは、メンテナンスコストのかなりの削減となり寿命の均一化にも有効であることが知られているが、この方法では運転時間のみは均一化されても、やや長期的な視点でメンテナンスを含めた最適な運転計画が立てにくい。
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インバータを介したエンジンを備えるコジェネレーションシステムの複数台並列系統連系運転時、および系統非連系時のエンジン累積負担の均一性に優れ、エンジンのメンテナンス計画も含めた運転の最適計画が容易にできる制御システムを提供することにある。
上記目的を達成するための、発電機に軸出力を出力する発電用エンジンと、前記発電機の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータとを備えた発電用エンジンユニットを複数並列に備え、前記複数の発電用エンジンユニットの一部若しくは全部を運転制御する制御システムの第一の特徴構成は、
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、当該第一期間における第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニット間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備え、前記運転ユニット決定手段により決定された発電用エンジンユニットを運転制御する構成で、
前記発電用エンジンユニット別のエンジン累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
前記優先順位決定手段が、前記ユニット運転情報収集手段により、発電用エンジンユニット別に収集される前記ユニット運転情報値に基づいて優先して運転すべきユニットの順位を決定することにある。
この制御システムでは、エンジンの累積運転時間及び累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を基礎に、優先順位を決めるため、累積電力量をも考慮した適性な運転計画を得ることができる。
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、当該第一期間における第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニット間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備え、前記運転ユニット決定手段により決定された発電用エンジンユニットを運転制御する構成で、
前記発電用エンジンユニット別のエンジン累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
前記優先順位決定手段が、前記ユニット運転情報収集手段により、発電用エンジンユニット別に収集される前記ユニット運転情報値に基づいて優先して運転すべきユニットの順位を決定することにある。
この制御システムでは、エンジンの累積運転時間及び累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を基礎に、優先順位を決めるため、累積電力量をも考慮した適性な運転計画を得ることができる。
即ち、季節や過去の実績によって電力の負荷情報（負荷曲線）が推定予測される場合、第二期間単位で運転する台数が決定できる。また、運転時間及びインバータ電力量（インバータの負荷量）等などが判明していることから、これを累積した値に着目して、このユニット運転情報値が少ないものから、前記の運転する台数に割り当ててゆけばエンジン負荷が偏ることが避けられ、かつ均等化する方向に運転することが可能となる。
この構成を採用する場合において、発電用エンジンユニットを、エンジン、発電機、整流回路、インバータの構成からなることとしておくと、比較的簡易な中小容量ガスエンジンコジェネシステム等において、複数台のシステムを多数並列運転させてもエンジン負荷の偏りがなく、運転保守計画をたてやすい制御システムを提供できる。
さて、第一特徴構成を備えた制御システムにおいて、各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差である運転ノルマを、各発電用エンジンユニット毎に求める運転ノルマ導出手段を備え、
前記優先順位決定手段が、前記運転ノルマ導出手段により導出される前記運転ノルマに基づいて前記順位を決定する構成で、
前記負荷情報受付手段が一連の第一期間毎の前記負荷情報を受け入れ可能に構成され、
第一期間における前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が当該第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における各発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値に基づいて前記優先順位決定手段が順位を決定するとともに、前記運転ユニット決定手段の処理を実行し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、
前記運転ノルマ変化導出手段により演算される運転ノルマの変化が、減少傾向にある運転計画を適正な運転計画と判定する運転計画判定手段を備えることが、好ましい。これが第二の特徴構成である。
この制御システムでは、一連の第一期間に関して、運転ノルマに基づいた運転計画の判定を行いながら、それぞれ第一期間毎にユニット運転情報値に基づいた適正な運転計画を得ることができる。
前記優先順位決定手段が、前記運転ノルマ導出手段により導出される前記運転ノルマに基づいて前記順位を決定する構成で、
前記負荷情報受付手段が一連の第一期間毎の前記負荷情報を受け入れ可能に構成され、
第一期間における前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が当該第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における各発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値に基づいて前記優先順位決定手段が順位を決定するとともに、前記運転ユニット決定手段の処理を実行し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、
前記運転ノルマ変化導出手段により演算される運転ノルマの変化が、減少傾向にある運転計画を適正な運転計画と判定する運転計画判定手段を備えることが、好ましい。これが第二の特徴構成である。
この制御システムでは、一連の第一期間に関して、運転ノルマに基づいた運転計画の判定を行いながら、それぞれ第一期間毎にユニット運転情報値に基づいた適正な運転計画を得ることができる。
上記目的を達成するための、更なる、発電機に軸出力を出力する発電用エンジンと、前記発電機の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータとを備えた発電用エンジンユニットを複数並列に備え、前記複数の発電用エンジンユニットの一部若しくは全部を運転制御する制御システムの第三の特徴構成は、
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、当該第一期間における第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニット間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備え、前記制御装置が、前記運転ユニット決定手段により決定された発電用エンジンユニットを運転制御する構成で、
エンジンユニット別のエンジンの累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差である運転ノルマを、各発電用エンジンユニット毎に求める運転ノルマ導出手段を備え、
前記優先順位決定手段が、ランダムに順位を生成する優先順位生成手段を備え、
前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が特定の第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における需要運転台数と前記優先順位生成手段に生成される前記順位に基づいて前記運転ユニット決定手段が運転する発電用エンジンユニットを決定し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、前記優先順位決定手段が出力の対象とし、当該順位に基づいて運転計画を得ることにある。
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、当該第一期間における第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニット間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備え、前記制御装置が、前記運転ユニット決定手段により決定された発電用エンジンユニットを運転制御する構成で、
エンジンユニット別のエンジンの累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差である運転ノルマを、各発電用エンジンユニット毎に求める運転ノルマ導出手段を備え、
前記優先順位決定手段が、ランダムに順位を生成する優先順位生成手段を備え、
前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が特定の第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における需要運転台数と前記優先順位生成手段に生成される前記順位に基づいて前記運転ユニット決定手段が運転する発電用エンジンユニットを決定し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、前記優先順位決定手段が出力の対象とし、当該順位に基づいて運転計画を得ることにある。
この制御システムでは、任意に優先順位生成手段で生成される順位に対して、運転ノルマの減少がおこるかどうかの判定を行い、その判定に適合したものを優先順位決定手段が出力とすることで、多くの順位候補から適合するものを抽出し、順位を決定することで、融通性のある運転計画を行える。
そして、いわゆる、最適化演算に遺伝的アルゴリズムを適用させ、従来の線形計画法や探索法の欠点であった、最適化の局所解に収束することのない高速な演算を行うことも可能となり、故障停止したり、なんらかの目的でマニュアル停止などをさせても、ただちに的確な運転制御を実行し、また運転計画を導出することができる。
上記の第一〜第三の特徴構成において、
前記ユニット運転情報値が、前記累積運転時間と前記累積電力量とを重み付け加算した加算値情報に基づいて決定される構成としておくと、両者の重み付けを考慮した制御を行える。
前記ユニット運転情報値が、前記累積運転時間と前記累積電力量とを重み付け加算した加算値情報に基づいて決定される構成としておくと、両者の重み付けを考慮した制御を行える。
さらに、前記ユニット運転情報値が、前記発電用エンジンユニット別のエンジンの回転数或いは起動発停回数のいずれか一方もしくは両方にも基づいて求められる構成としておくと、発電用エンジンユニット別のエンジンの回転数或いは起動発停回数のいずれか一方は両方にも基づいた制御を行える。
累積運転時間及び累積電力量のみを問題にするのではなく、エンジンの寿命やメンテナンスに関与するパラメータを、エンジン回転数と発・停止回数も関与すると考えて、これらの要素をユニット運転情報値に加える。一般的には、エンジンのメンテナンスが運転時間で定められているようであるが、これによれば、単に運転時間だけでメンテナンスを行っているだけでは、実際にはエンジンの負担が偏ってしまうようなことが回避されエンジンの実負荷に適応したメンテナンスを計画的に行うことができる。
累積運転時間及び累積電力量のみを問題にするのではなく、エンジンの寿命やメンテナンスに関与するパラメータを、エンジン回転数と発・停止回数も関与すると考えて、これらの要素をユニット運転情報値に加える。一般的には、エンジンのメンテナンスが運転時間で定められているようであるが、これによれば、単に運転時間だけでメンテナンスを行っているだけでは、実際にはエンジンの負担が偏ってしまうようなことが回避されエンジンの実負荷に適応したメンテナンスを計画的に行うことができる。
以上説明した構成において、
前記負荷情報受付手段が、前記負荷情報を、第二期間単位の電力負荷を要素とする負荷マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、行及び列のいずれか一方を各第二期間に対応づけ、他方を各発電用エンジンユニットに対応づけて構成され、運転状態にある要素を１で、非運転状態にある要素を０で表した運転マトリックスを、少なくとも前記負荷マトリックスを拘束条件として生成することが好ましい。
この制御システムでは、運転マトリックスの採用で、簡単な行列計算で、運転状態を表現し、最適化を迅速におこなえる。
前記負荷情報受付手段が、前記負荷情報を、第二期間単位の電力負荷を要素とする負荷マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、行及び列のいずれか一方を各第二期間に対応づけ、他方を各発電用エンジンユニットに対応づけて構成され、運転状態にある要素を１で、非運転状態にある要素を０で表した運転マトリックスを、少なくとも前記負荷マトリックスを拘束条件として生成することが好ましい。
この制御システムでは、運転マトリックスの採用で、簡単な行列計算で、運転状態を表現し、最適化を迅速におこなえる。
さらに、運転マトリックス、負荷マトリックスを使用する演算形態において、
前記優先順位決定手段が、複数の発電用エンジンユニットに関し、各発電用エンジンユニットの運転優先順位を要素とする優先順位マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、前記負荷マトリックスと前記優先順位マトリックスを拘束条件として、前記運転マトリックスを決定することが好ましい。
第一、第二、第三の特徴構成を備えた制御システムにおいて、マトリックス演算を利用して、簡単な行列計算で、運転状態を表現し、最適化を迅速におこなえる。
前記優先順位決定手段が、複数の発電用エンジンユニットに関し、各発電用エンジンユニットの運転優先順位を要素とする優先順位マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、前記負荷マトリックスと前記優先順位マトリックスを拘束条件として、前記運転マトリックスを決定することが好ましい。
第一、第二、第三の特徴構成を備えた制御システムにおいて、マトリックス演算を利用して、簡単な行列計算で、運転状態を表現し、最適化を迅速におこなえる。
一方、各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差を運転ノルマとして、
前記優先順位決定手段が、各発電用エンジンユニットの運転ノルマに従って優先順位マトリックスを決定することが好ましい。
この制御システムでは、運転ノルマの変化を追いながら順位を決定できる。
前記優先順位決定手段が、各発電用エンジンユニットの運転ノルマに従って優先順位マトリックスを決定することが好ましい。
この制御システムでは、運転ノルマの変化を追いながら順位を決定できる。
このように各マトリックスを使用すれば、単に運転台数に優先順位でユニットを割り当てるアルゴリズムより発展性があり、メンテナンスを行うユニットの要素値を固定したり、マトリックスそのものを発生させたりすることで最適な運転状態を容易に求めるアルゴリズムを組むことができ、発展性のある並列運転制御方式を実現できる。
本願に係る制御システム１の実施形態を、以下、図面に基づいて説明する。この制御システム１により制御される機器側の構成をまづ説明し、次に制御システム１に備えられる制御装置２側の構成の順に説明する。この制御装置２は、システム１に備えられる機器を具体的に運転制御するための運転制御部２aを備えるとともに、機器の運転計画を運転計画部２ｂを備えて構成されている。この運転計画部２ｂは、入力された日負負荷情報（負荷情報の一例）ｉ２に基づいて、この日負荷情報ｉ２を満たす運転計画Ｓを生成する機能部位である。制御装置２は、所定の処理を実行するべく構築されたソフトウェアをハードウェアと共働するように格納された機能部位を備えており、これら各機能部位を以下「手段」と記載して説明する。
機器側の構成
制御対象の機器側は、コジェネレーション設備であるエンジン３を複数台備え、このエンジン３から得られる軸出力により電力を発生するとともに、エンジン３により発生する排熱を利用する。
制御対象の機器側は、コジェネレーション設備であるエンジン３を複数台備え、このエンジン３から得られる軸出力により電力を発生するとともに、エンジン３により発生する排熱を利用する。
図１に示すように、発電機４に軸出力を出力する発電用エンジン３と、この発電機４の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータ５とを備えた発電用エンジンユニットＵを複数並列に備え、複数の発電用エンジンユニットＵの一部若しくは全部を運転制御する制御装置２を備えて構成されている。
図示する例では、発電用エンジンユニットＵは４系統備えられており、これら４系統の発電用エンジンユニットＵから得られる電力を、解列・投入器６ａを介して、電力需要側へ導入可能に構成されている。一方この系統には、別に設けられている解列・投入器６ｂを介して外部の電力系統７からも電力を受けることが可能とされている。
さらに、外部の電力系統７との連系、若しくは、ブラックアウトスタートを可能とすべく、外部の電力系統７と各発電用エンジンユニットＵに備えられるインバータ５に同期信号を伝達すべく同期発振器８が備えられるとともに、独立の発振器９が備えられている。
さらに、外部の電力系統７との連系、若しくは、ブラックアウトスタートを可能とすべく、外部の電力系統７と各発電用エンジンユニットＵに備えられるインバータ５に同期信号を伝達すべく同期発振器８が備えられるとともに、独立の発振器９が備えられている。
初期起動
インバータ５が連系運転するための同期信号は、単独で発振する発振器９と、外部の電力系統７から信号をとり、これに同期した基準信号を発生する同期発振器８とを切り替え選択するスイッチｓ１を介して、ユニットＵのインバータ５に振り分けるための切り替えスイッチｓ２の共通側に接続されている。切り替えスイッチｓ２で切り替えられた信号は、それぞれのインバータ５の同期信号入力に接続がされている。
インバータ５が連系運転するための同期信号は、単独で発振する発振器９と、外部の電力系統７から信号をとり、これに同期した基準信号を発生する同期発振器８とを切り替え選択するスイッチｓ１を介して、ユニットＵのインバータ５に振り分けるための切り替えスイッチｓ２の共通側に接続されている。切り替えスイッチｓ２で切り替えられた信号は、それぞれのインバータ５の同期信号入力に接続がされている。
外部の電力系統７から解列・投入器６ｂが解列したいわゆるブラックアウト状態で、すべてのユニットＵが停止している状態から内部の電力系統に電力を供給する場合、系統７が復電しても解列・投入器６ｂを投入して同期運転する必要がない場合は、発振器９の信号によってユニットＵのインバータ５を運転させ負荷をとる。次に、他のインバータ５は、元々各装置が持っている出力側信号との同期運転制御回路に従って、つまり他のインバータ５は、最初に運転されたインバータ５に同期して起動がなされ、徐々に負荷電流を増してゆく。このようにして、ブラックアウトスタートが可能である。
ユニットＵの運転時間等を均一にするために起動時のユニットＵを変更する場合は、切り替えスイッチｓ２によって、最初に起動するユニットＵのインバータ５をサイクリックに切り替え、前記説明と同様に、後に起動するインバータ５は、出力側の信号から同期して並列運転に入ることができる。
一方、後に解列・投入器６ｂを投入して外部の電力系統７に連系した運転を行う場合、いったんすべてのユニットＵを停止させて解列・投入器６ｂを投入してからユニットＵを起動すればよいが、その場合、負荷を停止させた状態あるいは外部の契約電力以内の少ない負荷を起動した状態からでなければユニットＵを起動することができず、負荷の連続性が遮断され、操作が煩雑となる。また、解列・投入器６ｂを投入してすべての負荷を外部の電力系統から買電して供給する状態から、契約電力を超過すればペナルティを課せられる場合がある。そのような場合には、外部の電力系統７から同期信号を発生させる同期発振器８に切り替えスイッチｓ１を選択して、前述のように解列・投入器６ｂが解列された状態で、順次ユニットＵを運転させる。ユニットＵのインバータ５の出力では、周波数は外部の電力系統７に同期しており、電圧も電力会社の系統電圧と同じ電圧となるよう制御されているので、解列・投入器６ｂを投入してもユニットＵから供給されている負荷がその電力範囲である以上、問題なく系統連系運転に移行できる。
このときインバータ５の電流制御は、目標値に従って出力電流を負荷に供給するようになっているので、基本的に外部の電力会社等からの電流の流入はない。その後、ユニットＵの供給能力以上の電力負荷を接続していった場合、外部の電力系統７から電力が供給され電流が流れることになる。
このようなインバータ５を介した連系では、インバータ出力の制御によってエンジン負荷に関するパラメータを従来の運転・停止のみならずアナログ的に調整できるのでより精密に運転時間だけでは決まらないエンジンのメンテナンス要因を均一化できる。
さらに、外部の電力系統７に連系せずに、いわゆるブラックアウトスタートを行う並列運転において、インバータ５を同期させる発振周波数の基準となる信号を、同期発振器８と外部の電力系統７とから切替て選択する機能を備え、その該切り替えた周波数信号を起動するインバータ５の同期入力とし、起動するユニットＵを起動のごとにサイクリックに切り替えて起動し、残るユニットＵのインバータ５を前記起動ユニットのインバータに同期させて並列運転するようにすることで、起動ユニットを特定のものに限定することによる運転時間の偏りを解消することができる。また、基準信号の出所を切り替えるようにしたので、外部の電力連系７に連系しないブラックアウトスタートの場合から連系する運転に切り替えるときは、容易に系統周波数に同期した信号を得ることができる。
制御装置２
図１に示す構成において、制御装置２に設けられている運転制御部２aからは、発電用エンジン３、インバータ５及び解列・投入器６ａに対して、制御指令が送られる。前記発電用エンジン３に対しては運転・停止指令が送られ、その運転指令若しくは停止指令に従って発電用エンジン３は運転される。前記インバータ５に対しては運転・停止指令が送られるとともに出力電力指令が送られ、インバータ出力電力が制御される。さらには、解列・投入器６ａに対して、制御装置２から解列・投入指令が送られる。ここで、発電用エンジン３は基本的にはインバータ５に送られる運転・停止指令に従った運転・停止制御を受ける。
図１に示す構成において、制御装置２に設けられている運転制御部２aからは、発電用エンジン３、インバータ５及び解列・投入器６ａに対して、制御指令が送られる。前記発電用エンジン３に対しては運転・停止指令が送られ、その運転指令若しくは停止指令に従って発電用エンジン３は運転される。前記インバータ５に対しては運転・停止指令が送られるとともに出力電力指令が送られ、インバータ出力電力が制御される。さらには、解列・投入器６ａに対して、制御装置２から解列・投入指令が送られる。ここで、発電用エンジン３は基本的にはインバータ５に送られる運転・停止指令に従った運転・停止制御を受ける。
一方、各機器３、５、６ａからは、各種の運転情報が制御装置２に送られる。
この運転情報には、発電用エンジン３の運転・停止情報（この運転・停止情報は実質的にインバータの運転・停止情報でもあり、運転開始を行ったとの情報、運転停止を行ったとの情報と、これらの時間情報を含む）、回転数情報（平均回転数の情報）、インバータ５からの出力電力情報が含まれる。
この運転情報には、発電用エンジン３の運転・停止情報（この運転・停止情報は実質的にインバータの運転・停止情報でもあり、運転開始を行ったとの情報、運転停止を行ったとの情報と、これらの時間情報を含む）、回転数情報（平均回転数の情報）、インバータ５からの出力電力情報が含まれる。
そして、前記制御装置２側には、図２に示すようにユニット運転情報収集手段Ｍ１が設けられており、このユニット運転情報収集手段Ｍ１は、上記の運転情報を収集するとともに、解析して、各発電エンジンユニットＵに関して、現在までの「累積運転時間」「累積電力量」「エンジン回転数」「発停回数」を記憶部ｍに蓄積できるように構成されている。
さらに、図２の記載からも判明するように、このユニット運転情報収集手段Ｍ１は、現在までの実際の運転状態に基づく情報を収集できるように構成されるとともに、この制御装置２内で生成される運転計画Ｓに従って、システム１を運転した場合の、言わば将来における「累積運転時間」「累積電力量」「エンジン回転数」「発停回数」も蓄積できる。
第一実施形態
図２は、制御装置２側の構成を機能ブロック図で示したものである。
入力
この制御装置２には、先にも示したように機器側からは、運転情報ｉ１が入力される。一方、別途、この制御装置２は、その運転計画部２ｂで適切な運転計画Ｓを得るための拘束条件となる日負荷情報（負荷情報の一例）ｉ２が入力される。
日負荷情報ｉ２は、日（第一期間の一例）毎の電力負荷を時間（第二期間の一例）単位で表した情報である。この制御装置２では、例えば、現在から先一ヶ月といった一連の日毎の日負荷情報ｉ２を逐次制御装置２側で受入可能に構成されている。
この入力ｉ２は、制御装置２に備えられる入力機器２ｃから行えるように構成されている。
図２は、制御装置２側の構成を機能ブロック図で示したものである。
入力
この制御装置２には、先にも示したように機器側からは、運転情報ｉ１が入力される。一方、別途、この制御装置２は、その運転計画部２ｂで適切な運転計画Ｓを得るための拘束条件となる日負荷情報（負荷情報の一例）ｉ２が入力される。
日負荷情報ｉ２は、日（第一期間の一例）毎の電力負荷を時間（第二期間の一例）単位で表した情報である。この制御装置２では、例えば、現在から先一ヶ月といった一連の日毎の日負荷情報ｉ２を逐次制御装置２側で受入可能に構成されている。
この入力ｉ２は、制御装置２に備えられる入力機器２ｃから行えるように構成されている。
出力
制御装置２は、先にも説明したように、各発電用エンジンユニットＵに対する指令ｏ１を出力するが、同時に、運転計画部２ｂで別途入力されてくる日負荷情報ｉ２に基づいて運転計画Ｓを生成するため、この運転計画Ｓ自体をディスプレイ等の出力機器２ｄから出力可能に構成されている。
制御装置２は、先にも説明したように、各発電用エンジンユニットＵに対する指令ｏ１を出力するが、同時に、運転計画部２ｂで別途入力されてくる日負荷情報ｉ２に基づいて運転計画Ｓを生成するため、この運転計画Ｓ自体をディスプレイ等の出力機器２ｄから出力可能に構成されている。
運転計画部２ｂ
図２に示すように、運転計画部２ｂには、日負荷情報受付手段（負荷情報受付手段の一例）Ｍ２、需要運転台数決定手段Ｍ３、優先順位決定手段Ｍ４、運転ユニット決定手段Ｍ５、運転ノルマ変化導出手段Ｍ６、運転計画判定手段Ｍ７の各手段が備えられている。
図２に示すように、運転計画部２ｂには、日負荷情報受付手段（負荷情報受付手段の一例）Ｍ２、需要運転台数決定手段Ｍ３、優先順位決定手段Ｍ４、運転ユニット決定手段Ｍ５、運転ノルマ変化導出手段Ｍ６、運転計画判定手段Ｍ７の各手段が備えられている。
日負荷情報受付手段Ｍ２
日負荷情報受付手段Ｍ２は、入力情報である日負荷情報ｉ２を受け入れる手段である。この日負荷情報ｉ２は、本例の場合日毎の電力負荷を時間単位で表したものであり、日負荷曲線ともよばれている。
日負荷情報受付手段Ｍ２は、入力情報である日負荷情報ｉ２を受け入れる手段である。この日負荷情報ｉ２は、本例の場合日毎の電力負荷を時間単位で表したものであり、日負荷曲線ともよばれている。
需要運転台数決定手段Ｍ３
需要運転台数決定手段Ｍ３は、前記日負荷情報ｉ２に基づいて、運転計画日における時間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットＵの需要運転台数を決定する。例えば、単位発電用エンジンユニットＵにより発電できる発電量により、その時間帯の電力負荷を除算することで、時間毎の需要運転台数を得る。
本例にあっては、この需要運転台数決定手段Ｍ３は、数１に示すような日負荷マトリックス（負荷マトリックスの一例）ｍ１を生成する。
需要運転台数決定手段Ｍ３は、前記日負荷情報ｉ２に基づいて、運転計画日における時間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットＵの需要運転台数を決定する。例えば、単位発電用エンジンユニットＵにより発電できる発電量により、その時間帯の電力負荷を除算することで、時間毎の需要運転台数を得る。
本例にあっては、この需要運転台数決定手段Ｍ３は、数１に示すような日負荷マトリックス（負荷マトリックスの一例）ｍ１を生成する。
このマトリックスｍ１は、１行２４列のマトリックスであり、各列が、それぞれ一日の時間帯に対応しており、各要素は、その時間帯の需要運転台数である。
優先順位決定手段Ｍ４
優先順位決定手段Ｍ４は、複数の発電用エンジンユニットＵ間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する。具体的には、数２に示すような優先順位マトリックスｍ２を生成する。
優先順位決定手段Ｍ４は、複数の発電用エンジンユニットＵ間において優先して運転すべきユニットの順位を決定する。具体的には、数２に示すような優先順位マトリックスｍ２を生成する。
このマトリックスｍ２は、（ユニット数）行１列のマトリックスであり、各行が、それぞれ各発電用エンジンユニットＵに対応しており、各要素は、そのユニットの優先順位（順位）である。数２に示す例の場合、ユニット数は１０である。
この優先順位マトリックスｍ２の生成に際しては、運転ノルマ導出手段Ｍ８が働く。
運転ノルマ導出手段Ｍ８
運転ノルマ導出手段Ｍ８は、各発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３と、複数の発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３の内、最大であるユニット運転情報値ｉ３との差である運転ノルマｎを、各発電用エンジンユニットＵ毎に求める。
運転ノルマ導出手段Ｍ８
運転ノルマ導出手段Ｍ８は、各発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３と、複数の発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３の内、最大であるユニット運転情報値ｉ３との差である運転ノルマｎを、各発電用エンジンユニットＵ毎に求める。
ここで、ユニット運転情報値ｉ３に関して先ず説明しておくと、本願におけるユニット運転情報値ｉ３とは、優先順位の決定の基礎データとなる情報であり、先に説明したユニット運転情報収集手段Ｍ１により収集されている情報（累積運転時間、累積電力量、エンジン回転数、及び発停回数）から、これら情報を重みづけして得られる数値情報である。
ユニット運転情報値＝α１×（累積運転時間）＋α２×（累積電力量）＋α３×（エンジン回転数）＋α４×（発停回数）
ここで、α１、α２、α３、α４は、それぞれ重み付け定数である。
ここで、α１、α２、α３、α４は、それぞれ重み付け定数である。
前記ユニット運転情報収集手段Ｍ１から前記優先順位決定手段Ｍ４に送られるユニット運転情報値ｉ３は、数３に示すような運転情報マトリックスｍ０とされている。
このマトリックスｍ０は、（ユニット数）行１列のマトリックスであり、各行が、それぞれ各発電用エンジンユニットＵに対応しており、各要素は、そのユニットのユニット運転情報値ｉ３である。数３に示す例の場合、ユニット数は１０である。
このユニット運転情報値ｉ３を各ユニットＵ間で均一化することで、本願の目的を達成することができる。
このユニット運転情報値ｉ３を各ユニットＵ間で均一化することで、本願の目的を達成することができる。
下記の数４にこの運転情報マトリックスｍ０から得られる運転ノルママトリックスｍ３を示した。
このマトリックスｍ３は、（ユニット数）行１列のマトリックスであり、各行が、それぞれ各発電用エンジンユニットＵに対応しており、各要素は、その運転ノルマｎである。
この運転ノルマｎは、各発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３と、複数の発電用エンジンユニットＵのユニット運転情報値ｉ３の内、最大であるユニット運転情報値ｉ３との差であるため、以下の数５に示す行列内の減算処理に従って得ることができる。
運転ノルママトリックスｍ３から、その要素の大きい順に順序づけすることで、先に数２に示した優先順位マトリックスｍ２を得ることができる。
運転ユニット決定手段Ｍ５
運転ユニット決定手段Ｍ５は、前記優先順位決定手段Ｍ４により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段Ｍ３により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットＵを決定する。
具体的には、数６に示すような運転マトリックスｍ４を生成する。
運転ユニット決定手段Ｍ５は、前記優先順位決定手段Ｍ４により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段Ｍ３により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットＵを決定する。
具体的には、数６に示すような運転マトリックスｍ４を生成する。
このマトリックスｍ４は、（ユニット数）行２４列のマトリックスであり、各行が、それぞれ各発電用エンジンユニットＵに対応しており、各列がそれぞれ時間帯に対応している。さらに、各要素は、「１」が運転されるユニットであることを示し、「０」が停止されるユニットであることを示している。
この運転マトリックスｍ４は、各時間帯の需要運転台数を拘束条件として、優先順位に従って決定されることとなる。従って、数７からも判明するように、行方向の合算値が、1日の運転時間に対応し、列方向の合算値が需要運転台数に対応することとなる。この運転時間を数８に示した。
この運転マトリックスｍ４は、各時間帯の需要運転台数を拘束条件として、優先順位に従って決定されることとなる。従って、数７からも判明するように、行方向の合算値が、1日の運転時間に対応し、列方向の合算値が需要運転台数に対応することとなる。この運転時間を数８に示した。
以上のようにして、現在対象としている運転計画日の運転マトリックスｍ４を得ることができる。そして、この運転マトリックスｍ４は、ユニット運転情報収集手段Ｍ１に送られる。
ユニット運転情報収集手段Ｍ１においては、現在までの実際のユニット運転情報値ｉ３と、運転計画日に、生成された運転計画Ｓ（先のようにして求められた運転マトリックスｍ４に従う計画）に従って運転した場合のユニット運転情報値ｉ３が蓄積される。即ち、ユニット運転情報値ｉ３としては、過去の実績分と、運転計画Ｓに従って運転した場合の将来のユニット運転情報値も加算されることとなる。
ユニット運転情報収集手段Ｍ１においては、現在までの実際のユニット運転情報値ｉ３と、運転計画日に、生成された運転計画Ｓ（先のようにして求められた運転マトリックスｍ４に従う計画）に従って運転した場合のユニット運転情報値ｉ３が蓄積される。即ち、ユニット運転情報値ｉ３としては、過去の実績分と、運転計画Ｓに従って運転した場合の将来のユニット運転情報値も加算されることとなる。
そして、図２の下側に示す運転ユニット決定手段Ｍ５と運転ノルマ変化導出手段Ｍ８との間から、及び運転計画判定手段Ｍ７から日負荷情報受付手段Ｍ２の前まで戻る線で示すように、特定の運転計画日に対して、新たな次の日の処理を順次繰返すようにシステムは構築されている。結果、日負荷情報が得られている一連の期間に渡って、これまで説明してきた処理を繰り返し、一連の運転計画Ｓを得ることができる。
新たな運転情報マトリックスｍ０（数９）、新たな運転ノルママトリックスｍ３（数１０）、新たな優先順位マトリックスｍ２（数１１）、新たな運転マトリックスｍ４（数１２）、新たな１日の運転時間マトリックス（数１３）を、それぞれ以下に示した。
引き続く次ぎの運転計画日に関する、さらに新たな運転情報マトリックスｍ０（数１４）、さらに新たな運転ノルママトリックスｍ３（数１５）を、それぞれ示した。
このようにして、順次、運転計画日を進めながら運転マトリックスｍ４を得ることができる。
運転ノルマ変化導出手段Ｍ４
運転ノルマ導出手段Ｍ４は、一連の日に関連して、得られた運転計画Ｓを実行した場合の各発電用エンジンユニットＵの運転ノルマｎの変化Δｎを演算する。先に示したように、本システムにおいては、優先順位決定手段Ｍ４による処理段階において、運転計画日毎に、運転ノルマ導出手段Ｍ８が働き、運転ノルママトリックスｍ３が得られているため、その運転ノルママトリックスｍ３の変化を導出する。
例えば、運転ノルママトリックスｍ３の各要素の合計値を順次計算し、その変化量を導出する。この変化量が減少していっている場合は、ユニット間においてユニット運転情報値の均一化が図れていることとなる。
運転ノルマ導出手段Ｍ４は、一連の日に関連して、得られた運転計画Ｓを実行した場合の各発電用エンジンユニットＵの運転ノルマｎの変化Δｎを演算する。先に示したように、本システムにおいては、優先順位決定手段Ｍ４による処理段階において、運転計画日毎に、運転ノルマ導出手段Ｍ８が働き、運転ノルママトリックスｍ３が得られているため、その運転ノルママトリックスｍ３の変化を導出する。
例えば、運転ノルママトリックスｍ３の各要素の合計値を順次計算し、その変化量を導出する。この変化量が減少していっている場合は、ユニット間においてユニット運転情報値の均一化が図れていることとなる。
運転計画判定手段Ｍ７
運転計画判定手段Ｍ７は、前記運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により演算される運転ノルマの変化Δｎが、減少傾向にある運転計画Ｓを適正な運転計画と判定する。このようにして、一連の日毎に決定された運転計画Ｓの日毎に評価・判定を行い、適正な運転計画Ｓを得ることができる。
運転計画判定手段Ｍ７は、前記運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により演算される運転ノルマの変化Δｎが、減少傾向にある運転計画Ｓを適正な運転計画と判定する。このようにして、一連の日毎に決定された運転計画Ｓの日毎に評価・判定を行い、適正な運転計画Ｓを得ることができる。
制御装置２には、このようにして得られた適正な運転計画Ｓが運転制御部２ａに備えられる運転計画記憶部２ａｍに格納され、システム１は、この運転計画Ｓに従って運転される。
処理フロー
以上が、本実施形態に係るシステム１の構成であるが、以下、図３に示すフローチャートに従って、適切な運転計画Ｓの設定に関して説明する。このフローは、運転計画日と運転計画日に引き続く新たな運転計画日（２日間）の運転計画Ｓの作成を行う例である。
以上が、本実施形態に係るシステム１の構成であるが、以下、図３に示すフローチャートに従って、適切な運転計画Ｓの設定に関して説明する。このフローは、運転計画日と運転計画日に引き続く新たな運転計画日（２日間）の運転計画Ｓの作成を行う例である。
運転計画Ｓの生成に際しては、先ず、運転計画の対象となる期間（日付け）を受付ける（ステップ１）。この例では、２日間に渡る運転計画を立てることとなる。
運転マトリックスの生成
日負荷情報受付手段Ｍ２が、最初の日の日負荷情報ｉ２を受付ける（ステップ２）。
日負荷情報ｉ２に従って、需要運転台数決定手段Ｍ３が、運転計画日の需要運転台数を決定し（ステップ３）、この需要運転台数に基づいて、需要運転台数決定手段Ｍ３が日負荷マトリックスｍ１を生成する（ステップ４）。
別途、ユニット運転情報収集手段Ｍ１に備えられる記憶部ｍから各ユニットＵに対応するユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）が読み込まれる（ステップ５）。
読み込まれたユニット運転情報値ｉ３に基づいて、運転ノルマ導出手段Ｍ８が運転ノルママトリックスｍ３を決定する（ステップ６）。
優先順位決定手段Ｍ４は、得られた運転ノルママトリックスｍ３に基づいて、優先順位マトリックスｍ２を生成する（ステップ７）。
運転ユニット決定手段Ｍ５は、日負荷マトリックスｍ１と優先順位マトリックスｍ２とに基づいて、これらマトリックスの情報を拘束条件として運転マトリックスｍ４を導出する（ステップ８）。
日負荷情報受付手段Ｍ２が、最初の日の日負荷情報ｉ２を受付ける（ステップ２）。
日負荷情報ｉ２に従って、需要運転台数決定手段Ｍ３が、運転計画日の需要運転台数を決定し（ステップ３）、この需要運転台数に基づいて、需要運転台数決定手段Ｍ３が日負荷マトリックスｍ１を生成する（ステップ４）。
別途、ユニット運転情報収集手段Ｍ１に備えられる記憶部ｍから各ユニットＵに対応するユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）が読み込まれる（ステップ５）。
読み込まれたユニット運転情報値ｉ３に基づいて、運転ノルマ導出手段Ｍ８が運転ノルママトリックスｍ３を決定する（ステップ６）。
優先順位決定手段Ｍ４は、得られた運転ノルママトリックスｍ３に基づいて、優先順位マトリックスｍ２を生成する（ステップ７）。
運転ユニット決定手段Ｍ５は、日負荷マトリックスｍ１と優先順位マトリックスｍ２とに基づいて、これらマトリックスの情報を拘束条件として運転マトリックスｍ４を導出する（ステップ８）。
以上のようにして最初の日の運転マトリックスｍ４を得た後、この運転マトリックスｍ４に基づいた処理に進む。この運転マトリックスｍ４に基づいた運転を行った場合のユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）をユニット運転情報収集手段Ｍ１において導出する（ステップ９）。
運転ノルマ導出手段Ｍ８において、最初の運転計画前後の新たな運転ノルママトリックスｍ３が導出される（ステップ１０）。
運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により運転ノルマの変化Δｎが導出されるとともに、その運転計画Ｓ（この例の場合は運転計画日の運転計画）が評価される（ステップ１１）。このステップにおいて、運転計画判定手段Ｍ７は、運転ノルマの変化Δｎがゼロ又は減少方向にある場合（ステップ１１：ｙｅｓ）は、当該運転計画日の運転計画Ｓを適正なものと判定して、その日の運転計画Ｓを決定する（ステップ１２）。そして、運転計画日Ｓを１増加させ（ステップ１３）、期間（この例では２日間）が完了するまでこの処理を繰返す（ステップ１４：ｎｏ）。
運転ノルマ導出手段Ｍ８において、最初の運転計画前後の新たな運転ノルママトリックスｍ３が導出される（ステップ１０）。
運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により運転ノルマの変化Δｎが導出されるとともに、その運転計画Ｓ（この例の場合は運転計画日の運転計画）が評価される（ステップ１１）。このステップにおいて、運転計画判定手段Ｍ７は、運転ノルマの変化Δｎがゼロ又は減少方向にある場合（ステップ１１：ｙｅｓ）は、当該運転計画日の運転計画Ｓを適正なものと判定して、その日の運転計画Ｓを決定する（ステップ１２）。そして、運転計画日Ｓを１増加させ（ステップ１３）、期間（この例では２日間）が完了するまでこの処理を繰返す（ステップ１４：ｎｏ）。
一方、運転ノルマの変化Δｎが増加である場合(ステップ11：ｎｏ)は、優先順位を変更し（１段階前、即ち現在演算の対象としている日より前の優先順位マトリックス（初日の場合はデフォルトとして備えられている優先順位マトリックス、２日目以降の場合は前日に採用した優先順位マトリックスに戻る）、変更後の優先順位に基づいて、当該運転計画日の運転マトリックスｍ４の生成を行う（ステップ１５・ステップ８）。
このようにして、一連の処理を最終的に完了した状態において（ステップ１４：ｙｅｓ）において、運転計画Ｓを出力し（ステップ１６）、作業を終える。
このようにして、一連の処理を最終的に完了した状態において（ステップ１４：ｙｅｓ）において、運転計画Ｓを出力し（ステップ１６）、作業を終える。
第二実施形態
上記の実施形態にあっては、優先順位決定手段Ｍ４に運転ノルマ導出手段Ｍ８を備え、順位の決定をユニット運転情報値ｉ３に係らしめる例に関して説明した。したがって、第一実施の形態にあっては、優先順位は、その運転計画日でのユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）により一意的に決定される。しかしながら、このような手法を採ると、運転計画Ｓが比較的狭い範囲で収束されてしまい、運転計画Ｓの融通性が低下するという問題が残る。
上記の実施形態にあっては、優先順位決定手段Ｍ４に運転ノルマ導出手段Ｍ８を備え、順位の決定をユニット運転情報値ｉ３に係らしめる例に関して説明した。したがって、第一実施の形態にあっては、優先順位は、その運転計画日でのユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）により一意的に決定される。しかしながら、このような手法を採ると、運転計画Ｓが比較的狭い範囲で収束されてしまい、運転計画Ｓの融通性が低下するという問題が残る。
そこで、第二の実施形態は、第一の実施形態に対して、遺伝的アルゴリズムを使用した融通性の高い運転計画手法を採用する構成を採用している。この例では、運転ノルマ導出手段Ｍ８に対して別途、優先順位決定手段Ｍ４０が優先順位を決定する。
先に第一実施形態で図１で示した機器側の構成は同一であり、さらに図２で示した機能ブロック図において同一の符号を付しているものは同一である。同種の機能を実行する部位に関しては説明を省略する。
図４は、第二実施形態の運転制御装置の機能ブロック図である。
同図に示すように、この例の場合も、ユニット運転情報収集手段Ｍ１が備えられており、日負荷情報受付手段Ｍ２、需要運転台数決定手段Ｍ３、運転ユニット決定手段Ｍ５、運転ノルマ変化導出手段Ｍ６及び運転計画判定手段Ｍ７が備えられている。
同図に示すように、この例の場合も、ユニット運転情報収集手段Ｍ１が備えられており、日負荷情報受付手段Ｍ２、需要運転台数決定手段Ｍ３、運転ユニット決定手段Ｍ５、運転ノルマ変化導出手段Ｍ６及び運転計画判定手段Ｍ７が備えられている。
第一実施形態との差異点は、優先順位決定手段Ｍ４０と運転ノルマ導出手段Ｍ８とが、直接的に関わらない点にある。即ち、運転ノルマ導出手段Ｍ８は、ユニット運転情報収集手段Ｍ１により収集される情報ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）から運転ノルママトリックスｍ３を生成し、この運転ノルママトリックスｍ３が、運転ノルマ変化導出手段Ｍ６で使用される。
一方、優先順位決定手段Ｍ４０には、同図に示すように優先順位生成手段Ｍ４１、記憶部ｍ、交配手段４１ａ及び突然変異手段４１ｂが備えられている。
優先順位生成手段Ｍ４１
優先順位生成手段Ｍ４１は、ランダムに優先順位マトリックスｍ２０を生成する手段であり、別途生成される乱数等に従って、異なった優先順位マトリックスｍ２０を所定数Ｎ生成する。このようにして個別に生成された優先順位マトリックスｍ２０は、後述するように運転マトリックスｍ４の生成、運転ノルマの変化Δｎの導出を経て、適否の判定の対象となり、適合する優先順位マトリックスｍ２０のみが、記憶部ｍに記憶される。これが、後に適切な順位として使用される順位であり、これは、日毎に決定される。
優先順位生成手段Ｍ４１
優先順位生成手段Ｍ４１は、ランダムに優先順位マトリックスｍ２０を生成する手段であり、別途生成される乱数等に従って、異なった優先順位マトリックスｍ２０を所定数Ｎ生成する。このようにして個別に生成された優先順位マトリックスｍ２０は、後述するように運転マトリックスｍ４の生成、運転ノルマの変化Δｎの導出を経て、適否の判定の対象となり、適合する優先順位マトリックスｍ２０のみが、記憶部ｍに記憶される。これが、後に適切な順位として使用される順位であり、これは、日毎に決定される。
交配手段Ｍ４１ａ
交配手段Ｍ４１ａで実行される交配は、優先順位マトリックスｍ２０について、マトリックスを分割し、混合することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る処理である。
交配手段Ｍ４１ａで実行される交配は、優先順位マトリックスｍ２０について、マトリックスを分割し、混合することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る処理である。
突然変異手段４１ｂ
突然変異手段４１ｂは、優先順位マトリックスｍ２０のビットの一部を反転することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る処理である。
さらに、メンテナンス等の予定に従って、制御装置２に各発電用エンジンユニットＵに関する停止情報ｉ４も受付可能に構成されている。この停止情報ｉ４は、需要運転台数決定手段Ｍ３あるいは運転ユニット決定手段Ｍ５における運転マトリックスｍ４生成上の拘束条件とする。即ち、その日が全ユニットの停止をしてメンテナンスを行う日とされる場合は、その日の運転台数を「０」と強制的に設定する。数１６・１７に示す例では、１１時と１２時の時間帯が強制的に「０」とされている時間である。
以下に示す数１６・１７・１８では、マトリックスの種別を明らかとするために、右側にマトリックスの種別あるいは要素の種類を記載した。
突然変異手段４１ｂは、優先順位マトリックスｍ２０のビットの一部を反転することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る処理である。
さらに、メンテナンス等の予定に従って、制御装置２に各発電用エンジンユニットＵに関する停止情報ｉ４も受付可能に構成されている。この停止情報ｉ４は、需要運転台数決定手段Ｍ３あるいは運転ユニット決定手段Ｍ５における運転マトリックスｍ４生成上の拘束条件とする。即ち、その日が全ユニットの停止をしてメンテナンスを行う日とされる場合は、その日の運転台数を「０」と強制的に設定する。数１６・１７に示す例では、１１時と１２時の時間帯が強制的に「０」とされている時間である。
以下に示す数１６・１７・１８では、マトリックスの種別を明らかとするために、右側にマトリックスの種別あるいは要素の種類を記載した。
上記の条件下での処理では、数１７に示すマトリックスを処理することで、必要な処理を完了できる。数１６に示すマトリックスに対して、数１７に示すマトリックスでは、列数が２削除されており処理負荷を低下できる。
一方、運転マトリックスｍ４の生成に関しては、特定の発電用エンジンユニットＵの特定の時間帯（メンテナンスを行う時間帯）の要素を強制的に「０」に固定するものとすることとなる。この例では、マトリックス中に「＊」を記載して、このユニットＵが特定の状態に固定されていることを示している。このように、固定された状態を運転マトリックスｍ４に設定可能とすることで、特定のユニットＵ及び時間帯に関して、ユニットＵの状態を固定できる。この例を運転マトリックスｍ４で数１８に示した。
以上が、本実施形態に係るシステムの構成であるが、以下、図５に示すフローチャートに従って、適切な運転計画の設定に関して説明する。
運転計画の生成に際しては、先ず、運転計画の対象となる期間（日付け）を受付ける（ステップ１）。
運転計画の生成に際しては、先ず、運転計画の対象となる期間（日付け）を受付ける（ステップ１）。
運転マトリックスの生成
日負荷情報受付手段Ｍ１が、日負荷情報ｉ２を受付ける（ステップ２）。
日負荷情報ｉ２に従って、需要運転台数決定手段Ｍ３が、当該運転計画日Ｓの需要運転台数を決定する（ステップ３−１）。
別途、メンテナンス等の運転停止がある場合は、起動停止パターンである停止情報ｉ４を受入れておく（ステップ３−２）。
上記需要運転台数と、停止情報ｉ４とに基づいて、需要運転台数決定手段Ｍ３が日負荷マトリックスｍ１を生成する（ステップ４）。
日負荷情報受付手段Ｍ１が、日負荷情報ｉ２を受付ける（ステップ２）。
日負荷情報ｉ２に従って、需要運転台数決定手段Ｍ３が、当該運転計画日Ｓの需要運転台数を決定する（ステップ３−１）。
別途、メンテナンス等の運転停止がある場合は、起動停止パターンである停止情報ｉ４を受入れておく（ステップ３−２）。
上記需要運転台数と、停止情報ｉ４とに基づいて、需要運転台数決定手段Ｍ３が日負荷マトリックスｍ１を生成する（ステップ４）。
別途、ユニット運転情報収集手段Ｍ１に備えられる記憶部ｍから各ユニットＵに対応するユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）が読み込まれる（ステップ５）。
読み込まれたユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）に基づいて、運転ノルマ導出手段Ｍ８が運転ノルママトリックスｍ３を生成する（ステップ６）。
読み込まれたユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）に基づいて、運転ノルマ導出手段Ｍ８が運転ノルママトリックスｍ３を生成する（ステップ６）。
以下のステップ７ａからステップ１１−４に渡るステップにおいて、ランダムに生成された所定数の優先順位マトリックスｍ２０に関して、それぞれの優先順位マトリックスｍ２０の適否を判定し、適正な優先順位マトリックスｍ２０のみを抽出保存する。
優先順位決定手段Ｍ４０において、優先順位生成手段Ｍ４１は、ランダムに所定数（図示する例ではN個）の優先順位マトリックスｍ２０を生成する（ステップ７ａ）。
この状況における優先順位マトリックスｍ２０には、適切なもの、不適切なもの任意のものが含まれる。
この状況における優先順位マトリックスｍ２０には、適切なもの、不適切なもの任意のものが含まれる。
カウンタｋを１にセットする（ステップ７ｂ）。
運転ユニット決定手段Ｍ５は、日負荷マトリックスｍ１と優先順位マトリックスｍ２０とに基づいて、これらマトリックスの情報を拘束条件として運転マトリックスｍ４を生成する（ステップ８）。
生成された運転マトリックスｍ４に基づいた運転を行った場合の１日先のユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）をユニット運転情報収集手段Ｍ１において導出する（ステップ９）。
さらに、運転ノルマ導出手段Ｍ８において、１日先の運転ノルママトリックスｍ３が導出される（ステップ１０）。
運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により運転ノルマの変化Δｎが導出されるとともに、その運転計画Ｓ（この例の場合は運転計画日の運転計画）が評価される（ステップ１１）。このステップにおいて、運転ノルマの変化Δｎがゼロ又は減少方向にある場合（ステップ１１：ｙｅｓ）である場合は、当該順位の運転計画Ｓを適正なものと判定して、その運転マトリックスｍ４の生成に使用した優先順位マトリックスｍ２０を残す（ステップ１１−１）。一方、運転ノルマの変化Δｎが増加である場合(ステップ１１：ｎｏ)である場合は、その運転マトリックスｍ４の生成に使用した優先順位マトリックスｍ２０を削除する（ステップ１１−２）。
運転計画日の、このような抽出作業をｋ＝Nまで進める（ステップ１１−３、１１−４）。
運転ユニット決定手段Ｍ５は、日負荷マトリックスｍ１と優先順位マトリックスｍ２０とに基づいて、これらマトリックスの情報を拘束条件として運転マトリックスｍ４を生成する（ステップ８）。
生成された運転マトリックスｍ４に基づいた運転を行った場合の１日先のユニット運転情報値ｉ３（運転情報マトリックスｍ０）をユニット運転情報収集手段Ｍ１において導出する（ステップ９）。
さらに、運転ノルマ導出手段Ｍ８において、１日先の運転ノルママトリックスｍ３が導出される（ステップ１０）。
運転ノルマ変化導出手段Ｍ６により運転ノルマの変化Δｎが導出されるとともに、その運転計画Ｓ（この例の場合は運転計画日の運転計画）が評価される（ステップ１１）。このステップにおいて、運転ノルマの変化Δｎがゼロ又は減少方向にある場合（ステップ１１：ｙｅｓ）である場合は、当該順位の運転計画Ｓを適正なものと判定して、その運転マトリックスｍ４の生成に使用した優先順位マトリックスｍ２０を残す（ステップ１１−１）。一方、運転ノルマの変化Δｎが増加である場合(ステップ１１：ｎｏ)である場合は、その運転マトリックスｍ４の生成に使用した優先順位マトリックスｍ２０を削除する（ステップ１１−２）。
運転計画日の、このような抽出作業をｋ＝Nまで進める（ステップ１１−３、１１−４）。
以上のようにした抽出において、適正な優先順位マトリックスｍ２０が所定個数（これはＮより小さな数）以上求められた場合（ステップ１１−５：ｙｅｓ）には、先に図３で説明したと同様に、ステップ１２、１３、１４を経て逐次日を進めながら、ステップ１６を経て作業を完了する。この時、変化の大きなマトリックスが所定個数以上あるため、最適値にほぼ収束している。よって、運転計画の決定には、優先順位マトリックスｍ２０としては、例えば乱数等を使用してランダムに優先順位マトリックスｍ２０を抽出して、順次、使用することができる。
一方、適正な優先順位マトリックスｍ２０が所定個数以上求められない場合（ステップ１１−５：ｎｏ）には、優先順位生成手段ｍ４１内で、優先順位マトリックスｍ２０の交配・突然変異をおこさせる。
交配は、交配手段Ｍ４１ａにより、残した優先順位マトリックスｍ２０について、マトリックスを分割、混合することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る（ステップ１１−６）。
突然変異は、突然変異手段Ｍ４１ｂにより、交配した優先順位マトリックスｍ２０のビットの一部を反転することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る（ステップ１１−７）。
さらに、上記の交配・突然変異作業を繰り返し、優先順位マトリックスｍ２０の数を再度所定数Nとする（ステップ１１−８）。
この作業を行った後、ステップ７１に処理を戻すことで、適切な優先順マトリックスｍ２０を好適に抽出できる。
交配は、交配手段Ｍ４１ａにより、残した優先順位マトリックスｍ２０について、マトリックスを分割、混合することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る（ステップ１１−６）。
突然変異は、突然変異手段Ｍ４１ｂにより、交配した優先順位マトリックスｍ２０のビットの一部を反転することで、別の優先順位マトリックスｍ２０を得る（ステップ１１−７）。
さらに、上記の交配・突然変異作業を繰り返し、優先順位マトリックスｍ２０の数を再度所定数Nとする（ステップ１１−８）。
この作業を行った後、ステップ７１に処理を戻すことで、適切な優先順マトリックスｍ２０を好適に抽出できる。
〔別実施の形態〕
本願に係る制御システムの別実施形態に関して説明する。
（１） 上記の第一実施形態においては、ステップ１１において一日先の運転ノルマの変化Δｎが減少方向又はゼロであるか否かに基づいて、その優先順位マトリックスを採用するか否かの判断を行った。このとき、運転ノルマの変化Δｎとしては、運転ノルママトリックスの各要素の合算値を順次演算し、その変化量を用いた。しかしながら、このような評価手法が困難な場合も状況によっては発生する。例えば、運転ノルマの変化Δｎは、日負荷曲線が連続して最大負荷であるような場合には優先順位が反映されず、全てのユニットＵを運転しなければならないこととなる。また、逆に負荷が極端に少ない場合も、優先順位による平準化が生かされない状況が起こりうる。
そこで、運転ノルマの変化Δｎを上記の手法に従って行うに加えて、他の手法を追加採用することもできる。即ち、各要素の内運転しないゼロ要素を除いて、運転ノルマの最大最小値の差を運転ノルマの変化Δｎと捉えて、どれだけ平準化されているかをさらに評価するのである。この例の処理フローを図３に対応して図６に示した。この例では、ステップ１１の「ｎｏ」側にステップ１１−１を設け、運転ノルマの最大最小値の差を運転ノルマの変化Δｎとし、この運転ノルマの変化Δｎが設定したしきい値の範囲内か否かの判定をおこなう。そして、しきい値の範囲内であれば（ステップ１１−１：ｙｅｓ）収束傾向にあるとして、ステップ１２に移る。一方、しきい値の範囲内になければ（ステップ１１−１：ｎｏ）、優先順位マトリックスの変更を行うこととなる、ステップ１５に戻る。この処理も運転計画判定手段Ｍ７により行う。このような手法を採ると、収束性が低い状況に対しても有効に本願制御システムを作動できる。
（２） 上記の実施形態にあっては、第一期間が日で、第二期間が時である場合を示したが、この第一期間と第二期間との関係は、前者が後者より長い期間であればよく、第一期間としては、月、週、日を採用でき、これら第一期間に対して、第二期間として、週、日時間帯を採用できる。
（３） 上記の実施形態にあっては、運転マトリックスに関して、行側を発電エンジンユニットに対応させ、列側を第二期間に対応させたが、行と列の関係は、逆としておいてもよい。
（４） 上記の実施形態にあっては、運転ノルマの抽出に関して、マトリックス内の最大値を使用したが、逆に最小値を使用してもよい。この場合、優先順位は、絶対値の大きい側から採ることとなる。
本願に係る制御システムの別実施形態に関して説明する。
（１） 上記の第一実施形態においては、ステップ１１において一日先の運転ノルマの変化Δｎが減少方向又はゼロであるか否かに基づいて、その優先順位マトリックスを採用するか否かの判断を行った。このとき、運転ノルマの変化Δｎとしては、運転ノルママトリックスの各要素の合算値を順次演算し、その変化量を用いた。しかしながら、このような評価手法が困難な場合も状況によっては発生する。例えば、運転ノルマの変化Δｎは、日負荷曲線が連続して最大負荷であるような場合には優先順位が反映されず、全てのユニットＵを運転しなければならないこととなる。また、逆に負荷が極端に少ない場合も、優先順位による平準化が生かされない状況が起こりうる。
そこで、運転ノルマの変化Δｎを上記の手法に従って行うに加えて、他の手法を追加採用することもできる。即ち、各要素の内運転しないゼロ要素を除いて、運転ノルマの最大最小値の差を運転ノルマの変化Δｎと捉えて、どれだけ平準化されているかをさらに評価するのである。この例の処理フローを図３に対応して図６に示した。この例では、ステップ１１の「ｎｏ」側にステップ１１−１を設け、運転ノルマの最大最小値の差を運転ノルマの変化Δｎとし、この運転ノルマの変化Δｎが設定したしきい値の範囲内か否かの判定をおこなう。そして、しきい値の範囲内であれば（ステップ１１−１：ｙｅｓ）収束傾向にあるとして、ステップ１２に移る。一方、しきい値の範囲内になければ（ステップ１１−１：ｎｏ）、優先順位マトリックスの変更を行うこととなる、ステップ１５に戻る。この処理も運転計画判定手段Ｍ７により行う。このような手法を採ると、収束性が低い状況に対しても有効に本願制御システムを作動できる。
（２） 上記の実施形態にあっては、第一期間が日で、第二期間が時である場合を示したが、この第一期間と第二期間との関係は、前者が後者より長い期間であればよく、第一期間としては、月、週、日を採用でき、これら第一期間に対して、第二期間として、週、日時間帯を採用できる。
（３） 上記の実施形態にあっては、運転マトリックスに関して、行側を発電エンジンユニットに対応させ、列側を第二期間に対応させたが、行と列の関係は、逆としておいてもよい。
（４） 上記の実施形態にあっては、運転ノルマの抽出に関して、マトリックス内の最大値を使用したが、逆に最小値を使用してもよい。この場合、優先順位は、絶対値の大きい側から採ることとなる。
以上、本願制御システムでは、比較的中小容量のエンジンを原動機とするシステムを複数台並列運転させる場合、あらゆる条件で起動停止や、故障停止、マニュアル運転等を行っても、エンジンの累積負荷がトータルで均一になるよう制御されるので、一部のシステムに負荷が偏り寿命がばらついてしまったり、メンテナンスが集中することを回避し優れたコジェネレーションの並列運転システムを提供できるという効果を奏する。
さらに、本発明によれば、補機などの共用を行わないユニット型の独立した形態の複数台並列運転において、接続されるユニット個々の運転・停止状況、過去の起動停止回数、累積運転時間、負荷の大きさ、回転数などに寿命に関する重み付けを乗算した累積数値によって、運転の優先順位を決定づけるようにした。優先順位と予測される運転台数あるいは必要な運転台数に応じて優先順位から運転するユニットを割り振れば基本的に累積運転時間のばらつきが拡大することはない。
また、要求されるエンジンのメンテナンスサイクルによって装置の運転開始からメンテナンス時期を定め、メンテナンス時期までの予想日負荷曲線パターンを参照し、あらかじめ前述の累積数値がユニット間で均一になるように運転計画を導出できる。また、運転計画にしたがってユニットの制御を行い、運転計画と異なるようなマニュアル操作や故障による停止状態が発生した場合、あらたにその停止時間による前述の累積数値を再計算し、再度新たな運転計画を導出することができる。
さらに、メンテナンスは、各ユニット一斉に行う場合、１ユニットずつ順次停止を行いシーケンシャルに一時期に集中してメンテナンスを行う場合、を選択できる。
インバータを介したエンジンを備えるコジェネレーションシステムの複数台並列系統連系運転時、系統非連系時（ブラックアウト時）のエンジン累積負担の均一性に優れ、エンジンのメンテナンス計画も含めた運転の最適計画が容易にできる制御システムを提供することができた。
１ 制御システム
２ 制御装置
３ 発電用エンジン
４ 発電機
５ インバータ
７ 外部の電力系統
M１ ユニット運転情報収集手段
M２ 日負荷情報受付手段（負荷情報受付手段）
M３ 需要運転台数決定手段
M４ 優先順位決定手段
M５ 運転ユニット決定手段
Ｍ６ 運転ノルマ変化導出手段
Ｍ７ 運転計画判定手段
Ｍ８ 運転ノルマ導出手段
Ｍ４０ 優先順位決定手段
Ｍ４１ 優先順位生成手段
Ｍ４１ａ交配手段
Ｍ４１ｂ突然変異手段
Ｓ 運転計画
ｉ１ 運転情報
ｉ２ 日負荷情報（負荷情報）
ｍ 記憶部
ｍ０ 運転情報マトリックス
ｍ１ 日負荷マトリックス（負荷マトリックス）
ｍ２ 優先順位マトリックス
ｍ３ 運転ノルママトリックス
ｍ４ 運転マトリックス
ｎ 運転ノルマ
Δｎ 運転ノルマの変化
０１ 指令
２ 制御装置
３ 発電用エンジン
４ 発電機
５ インバータ
７ 外部の電力系統
M１ ユニット運転情報収集手段
M２ 日負荷情報受付手段（負荷情報受付手段）
M３ 需要運転台数決定手段
M４ 優先順位決定手段
M５ 運転ユニット決定手段
Ｍ６ 運転ノルマ変化導出手段
Ｍ７ 運転計画判定手段
Ｍ８ 運転ノルマ導出手段
Ｍ４０ 優先順位決定手段
Ｍ４１ 優先順位生成手段
Ｍ４１ａ交配手段
Ｍ４１ｂ突然変異手段
Ｓ 運転計画
ｉ１ 運転情報
ｉ２ 日負荷情報（負荷情報）
ｍ 記憶部
ｍ０ 運転情報マトリックス
ｍ１ 日負荷マトリックス（負荷マトリックス）
ｍ２ 優先順位マトリックス
ｍ３ 運転ノルママトリックス
ｍ４ 運転マトリックス
ｎ 運転ノルマ
Δｎ 運転ノルマの変化
０１ 指令
Claims (8)
- 発電機に軸出力を出力する発電用エンジンと、前記発電機の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータとを備えた発電用エンジンユニットを複数並列に備え、前記複数の発電用エンジンユニットの一部若しくは全部を運転制御する制御システムであって、
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニットにおいて優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備える構成で、
前記発電用エンジンユニット別のエンジンの累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
前記優先順位決定手段が、前記ユニット運転情報収集手段により発電用エンジンユニット別に収集される前記ユニット運転情報値に基づいて優先して運転すべきユニットの順位を決定する制御システム。 - 各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差である運転ノルマを、各発電用エンジンユニット毎に求める運転ノルマ導出手段を備え、
前記優先順位決定手段が、前記運転ノルマ導出手段により導出される前記運転ノルマに基づいて前記順位を決定する構成で、
前記負荷情報受付手段が一連の第一期間毎の前記負荷情報を受け入れ可能に構成され、
前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が特定の第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における各発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値に基づいて前記優先順位決定手段が順位を決定するとともに、前記運転ユニット決定手段の処理を実行し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、
前記運転ノルマ変化導出手段により演算される運転ノルマの変化が、減少傾向にある運転計画を適正な運転計画と判定する運転計画判定手段を備えた請求項１記載の制御システム。 - 発電機に軸出力を出力する発電用エンジンと、前記発電機の出力を変換して電力系統に連系出力可能なインバータとを備えた発電用エンジンユニットを複数並列に備え、前記複数の発電用エンジンユニットの一部若しくは全部を運転制御する制御システムであって、
第一期間毎の電力負荷を前記第一期間より短い第二期間単位で表した負荷情報を受け入れる負荷情報受付手段と、
前記負荷情報から、第一期間における第二期間毎の電力負荷を満たす発電用エンジンユニットの需要運転台数を決定する需要運転台数決定手段と、
前記複数の発電用エンジンユニットにおいて優先して運転すべきユニットの順位を決定する優先順位決定手段と、
前記優先順位決定手段により決定された順位及び前記需要運転台数決定手段により決定された需要運転台数に基づいて、運転する発電用エンジンユニットを決定する運転ユニット決定手段とを備える構成で、
前記発電用エンジンユニット別のエンジンの累積運転時間及びインバータ負荷電力量の累積値である累積電力量に基づいて求まるユニット運転情報値を収集するユニット運転情報収集手段を備え、
各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差である運転ノルマを、各発電用エンジンユニット毎に求める運転ノルマ導出手段を備え、
前記優先順位決定手段が、ランダムに順位を生成する優先順位生成手段を備え、
前記負荷情報から前記需要運転台数決定手段が特定の第一期間における需要運転台数を決定し、当該第一期間における需要運転台数と前記優先順位生成手段に生成される前記順位に基づいて前記運転ユニット決定手段が運転する発電用エンジンユニットを決定し、得られた運転計画を実行した場合の各発電用エンジンユニットの前記運転ノルマの変化を演算する運転ノルマ変化導出手段を備え、前記運転ノルマ変化導出手段により演算される運転ノルマの変化が減少傾向にある順位を、前記優先順位決定手段が出力の対象とし、当該順位に基づいて運転計画を得る制御システム。 - 前記ユニット運転情報値が、前記累積運転時間と前記累積電力量とを重み付け加算した加算値情報である請求項1〜３のいずれか一項記載の制御システム。
- 前記ユニット運転情報値が、前記発電用エンジンユニット別のエンジンの回転数或いは起動発停回数のいずれか一方もしくは両方にも基づいて求められる請求項1〜４のいずれか一項記載の制御システム。
- 前記負荷情報受付手段が、前記負荷情報を、第二期間単位の電力負荷を要素とする負荷マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、行及び列のいずれか一方を各第二期間に対応づけ、他方を各発電用エンジンユニットに対応づけて構成され、運転状態にある要素を１で、非運転状態にある要素を０で表した運転マトリックスを、少なくとも前記負荷マトリックスを拘束条件として生成する請求項1〜５のいずれか一項記載の制御システム。 - 前記優先順位決定手段が、複数の発電用エンジンユニットに関し、各発電用エンジンユニットの運転優先順位を要素とする優先順位マトリックスを生成し、
前記運転ユニット決定手段が、前記負荷マトリックスと前記優先順位マトリックスを拘束条件として、前記運転マトリックスを生成する請求項６記載の制御システム。 - 各発電用エンジンユニットのユニット運転情報値と、複数の発電用エンジンユニットの前記ユニット運転情報値の内、最大若しくは最小であるユニット運転情報値との差を運転ノルマとして、
前記優先順位決定手段が、各発電用エンジンユニットの運転ノルマに従って優先順位マトリックスを生成する請求項７記載の制御システム。
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