JP5374489B2 - Power generation equipment - Google Patents

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JP5374489B2 JP2010289840A JP2010289840A JP5374489B2 JP 5374489 B2 JP5374489 B2 JP 5374489B2 JP 2010289840 A JP2010289840 A JP 2010289840A JP 2010289840 A JP2010289840 A JP 2010289840A JP 5374489 B2 JP5374489 B2 JP 5374489B2
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Description

本発明は、複数の過給機に連結された複数の発電機による発電を制御する発電設備に関するものである。   The present invention relates to a power generation facility that controls power generation by a plurality of generators connected to a plurality of superchargers.

例えば、船舶は、推進用として複数のディーゼルエンジンが搭載されており、このディーゼルエンジンは、過給機（ターボチャージャー）を有している。そして、省エネルギ化の観点から複数台の過給機のうちの少なくとも１台に、排気ガスのエネルギを電力として回収する発電機を連結した発電設備が考えられている。   For example, a marine vessel is equipped with a plurality of diesel engines for propulsion, and this diesel engine has a supercharger (turbocharger). And from the viewpoint of energy saving, a power generation facility is considered in which a generator that recovers the energy of exhaust gas as electric power is connected to at least one of the plurality of superchargers.

例えば、下記特許文献１に記載された過給装置では、エンジン運転中に排気タービン過給機と並列運転状態とされるハイブリッド排気タービン過給機を設け、ハイブリッド排気タービン過給機の回転数と排気タービン過給機の回転数とが一致するように発電機の発電量を制御している。また、下記特許文献２に記載された電力変換装置では、複数台の発電機を昇圧回路と逆流防止ダイオードを介して直流で接続し、インバータ１台で電力系統に電力を供給するように構成している。   For example, in the supercharging device described in Patent Document 1 below, a hybrid exhaust turbine supercharger that is operated in parallel with the exhaust turbine supercharger during engine operation is provided, and the rotational speed of the hybrid exhaust turbine supercharger is The power generation amount of the generator is controlled so that the rotation speed of the exhaust turbine supercharger matches. In addition, the power converter described in Patent Document 2 below is configured such that a plurality of generators are connected to each other by a direct current via a booster circuit and a backflow prevention diode, and power is supplied to the power system by one inverter. ing.

特開２００９−２５７０９８号公報JP 2009-257098 A 特開２００３−００９５３７号公報JP 2003-009537 A

上述した各特許文献には、ハイブリッド排気タービン過給機の回転数と排気タービン過給機の回転数とが一致するように発電機の発電量を制御すること、複数台の発電機を昇圧回路と逆流防止ダイオードを介して直流で接続して１台のインバータで制御することが記載されている。ところが、複数のディーゼルエンジンは、その回転数がばらつくことから安定した発電量を確保することが困難となる。   In each of the above-mentioned patent documents, the power generation amount of the generator is controlled so that the rotational speed of the hybrid exhaust turbine supercharger and the rotational speed of the exhaust turbine supercharger coincide with each other. And connecting with a direct current through a backflow prevention diode and controlling with one inverter. However, since the rotational speeds of a plurality of diesel engines vary, it is difficult to secure a stable power generation amount.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、安定した電力を発電可能な発電設備を提供することを目的とする。   This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the power generation equipment which can generate | occur | produce stable electric power.

上記の目的を達成するための本発明の発電設備は、複数の排ガス発生源と、該複数の排ガス発生源からの排ガスにより駆動する複数の過給機と、該複数の過給機に接続される複数の発電機と、該複数の発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータと、該複数のコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータと、該インバータからの交流電力に応じて前記複数の排ガス発生源または前記複数の過給機を制御する制御装置と、を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a power generation facility of the present invention is connected to a plurality of exhaust gas generation sources, a plurality of superchargers driven by exhaust gases from the plurality of exhaust gas generation sources, and the plurality of superchargers. A plurality of generators, a plurality of converters that convert AC power generated by the plurality of generators into DC power, a single inverter that converts DC power output from the plurality of converters into AC power, And a control device that controls the plurality of exhaust gas generation sources or the plurality of superchargers in accordance with AC power from the inverter.

従って、インバータからの交流電力が所望の電力となるように複数の排ガス発生源または複数の過給機を制御することで、安定した電力を発電することができる。   Therefore, stable power can be generated by controlling a plurality of exhaust gas generation sources or a plurality of superchargers so that the AC power from the inverter becomes a desired power.

本発明の発電設備では、前記複数の排ガス発生源はエンジンであり、前記制御装置は、前記インバータからの交流電力が一定となるように前記エンジンを制御することを特徴としている。   In the power generation facility of the present invention, the plurality of exhaust gas generation sources are engines, and the control device controls the engine so that AC power from the inverter is constant.

従って、エンジンの吸入空気量、燃料供給量、点火時期、回転数などを制御することで、安定した電力を発電することができる。   Therefore, stable electric power can be generated by controlling the intake air amount, fuel supply amount, ignition timing, rotation speed, and the like of the engine.

本発明の発電設備では、前記複数の過給機は可変容量式の過給機であり、前記制御装置は、前記インバータからの交流電力が一定となるように前記過給機における過給圧を制御することを特徴としている。   In the power generation facility of the present invention, the plurality of superchargers are variable capacity superchargers, and the control device sets a supercharging pressure in the supercharger so that AC power from the inverter is constant. It is characterized by control.

従って、可変容量式の過給機における排ガス量や流速などを調整して過給圧を制御することで、安定した電力を発電することができる。   Therefore, stable electric power can be generated by controlling the supercharging pressure by adjusting the amount of exhaust gas and the flow velocity in the variable capacity supercharger.

本発明の発電設備によれば、複数の排ガス発生源からの排ガスにより駆動する複数の過給機を設けると共にこの各過給機に複数の発電機を接続し、複数の発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータと、この直流電力を交流電力に変換する一つのインバータと、インバータからの交流電力に応じて複数の排ガス発生源または複数の過給機を制御する制御装置とを設けるので、安定した電力を発電することができる。   According to the power generation facility of the present invention, a plurality of superchargers driven by exhaust gases from a plurality of exhaust gas generation sources are provided, and a plurality of generators are connected to the respective superchargers, and power is generated by the plurality of generators. A plurality of converters that convert AC power into DC power, a single inverter that converts this DC power into AC power, and a control that controls a plurality of exhaust gas generation sources or a plurality of turbochargers according to the AC power from the inverter Therefore, stable power can be generated.

図１は、本発明の実施例１に係る発電設備の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power generation facility according to Embodiment 1 of the present invention. 図２は、本発明の実施例２に係る発電設備の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the power generation facility according to the second embodiment of the present invention.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る発電設備の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。   Exemplary embodiments of a power generation facility according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図１は、本発明の実施例１に係る発電設備の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power generation facility according to Embodiment 1 of the present invention.

実施例１の発電設備は、図示しない船舶に搭載されるものである。図１に示すように、２台のディーゼルエンジン（排ガス発生源）１１，３１は、重油を燃料として駆動するものであり、船舶を航行させるための推進用として機能する。即ち、各ディーゼルエンジン１１，３１は、図示しないクランク軸にプロペラ軸１２，３２が連結され、プロペラ軸１２，３２にスクリュープロペラ１３，３３が取付けられている。   The power generation facility of Example 1 is mounted on a ship (not shown). As shown in FIG. 1, the two diesel engines (exhaust gas generation sources) 11 and 31 are driven with heavy oil as fuel and function as propulsion for navigating the ship. That is, in each diesel engine 11, 31, propeller shafts 12, 32 are connected to a crankshaft (not shown), and screw propellers 13, 33 are attached to the propeller shafts 12, 32.

２台の過給機１４，３４は、各ディーゼルエンジン１１，３１に装着されるものであり、タービン１５，３５とコンプレッサ１６，３６が回転軸１７，３７により連結されて構成されている。従って、各過給機１４，３４にて、各ディーゼルエンジン１１，３１の排気通路１８，３８から排出される排ガスにより各タービン１５，３５が回転すると、回転軸１７，３７により連結された各コンプレッサ１６，３６が回転することで過給し、各ディーゼルエンジン１１，３１の吸気通路１９，３９に送り込むことができる。   The two superchargers 14 and 34 are attached to the diesel engines 11 and 31, and are constituted by connecting the turbines 15 and 35 and the compressors 16 and 36 by the rotary shafts 17 and 37. Accordingly, when the turbines 15 and 35 are rotated by the exhaust gas discharged from the exhaust passages 18 and 38 of the diesel engines 11 and 31 in the superchargers 14 and 34, the compressors connected by the rotary shafts 17 and 37 are connected. The turbochargers 16 and 36 can be supercharged and fed into the intake passages 19 and 39 of the diesel engines 11 and 31.

そして、各過給機１４，３４は、同軸上に発電機２０，４０が接続されている。この発電機２０，４０は、回転軸２１，４１が各過給機１４，３４の回転軸１７，３７に直結している。従って、各過給機１４，３４が駆動すると、各発電機２０，４０が交流電力を出力することができる。   The superchargers 14 and 34 are connected to the generators 20 and 40 on the same axis. In the generators 20 and 40, the rotary shafts 21 and 41 are directly connected to the rotary shafts 17 and 37 of the superchargers 14 and 34, respectively. Accordingly, when each of the superchargers 14 and 34 is driven, each of the generators 20 and 40 can output AC power.

電力変換器５１は、各発電機２０，４０が発電した電力を整流して出力するものであり、コンバータ２２，４２、ＤＣリンク２３、インバータ２４を有している。即ち、コンバータ２２，４２は、発電機２０，４０に接続されており、この発電機２０，４０が出力した交流電力を整流して直流電力に変換する。また、コンバータ２２，４２は、ＤＣリンク２３を介してインバータ２４に接続されており、ＤＣリンク２３にコンデンサ２５が設けられている。ＤＣリンク２３は、コンバータ２２，４２が変換した直流電力を充電することができ、このコンデンサ２５に蓄えた直流電力をインバータ２４に出力する。インバータ２４は、コンバータ２２，４２が変換した直流電力を所定の（例えば、６０Ｈｚ、４５０Ｖ）交流電力に変換するものである。   The power converter 51 rectifies and outputs the power generated by each of the generators 20 and 40, and includes converters 22 and 42, a DC link 23, and an inverter 24. That is, the converters 22 and 42 are connected to the generators 20 and 40, and rectify the AC power output from the generators 20 and 40 to convert it into DC power. The converters 22 and 42 are connected to the inverter 24 via the DC link 23, and the capacitor 25 is provided on the DC link 23. The DC link 23 can charge the DC power converted by the converters 22 and 42 and outputs the DC power stored in the capacitor 25 to the inverter 24. The inverter 24 converts the DC power converted by the converters 22 and 42 into predetermined (for example, 60 Hz, 450 V) AC power.

この場合、電力変換器５１は、２つの発電機２０，４０が発電した電力を整流して出力するものであり、２つのコンバータ２２，４２がＤＣリンク２３を介して１つのインバータ２４に接続されている。そして、インバータ２４は、出力系統２６に接続されており、この出力系統２６には複数の補機２７，２８，２９・・・が接続されている。   In this case, the power converter 51 rectifies and outputs the power generated by the two generators 20 and 40, and the two converters 22 and 42 are connected to one inverter 24 via the DC link 23. ing. The inverter 24 is connected to an output system 26, and a plurality of auxiliary machines 27, 28, 29... Are connected to the output system 26.

コンバータコントローラ５２は、各コンバータ２２，４２を制御可能であり、インバータコントローラ５３は、インバータ２４を制御可能である。メインコントローラ５４は、コンバータコントローラ５２及びインバータコントローラ５３を制御可能である。   The converter controller 52 can control the converters 22 and 42, and the inverter controller 53 can control the inverter 24. The main controller 54 can control the converter controller 52 and the inverter controller 53.

従って、メインコントローラ５４は、コンバータコントローラ５２に対して直流バス電圧指令を出力し、インバータコントローラ５３に対して発電出力指令を出力する。ここで、インバータコントローラ５３は、メインコントローラ５４からの発電出力指令に基づいてインバータ２４により出力される電力の制御を行うが、インバータ２４には２つのコンバータ２２，４２からの電力が供給されることから、コンバータコントローラ５２は、直流バス電圧が一定となるように各コンバータ２２，４２を制御する。   Therefore, the main controller 54 outputs a DC bus voltage command to the converter controller 52 and outputs a power generation output command to the inverter controller 53. Here, the inverter controller 53 controls the power output from the inverter 24 based on the power generation output command from the main controller 54, and the inverter 24 is supplied with power from the two converters 22 and 42. Therefore, the converter controller 52 controls the converters 22 and 42 so that the DC bus voltage is constant.

コンバータコントローラ５２は、各コンバータ２２，４２に対して発電出力制御、出力トルク制御、回転数制御を行うことができる。ここで、コンバータコントローラ５２は、例えば、発電機２０，４０の回転数が高い方に対して、発電出力が大きくなるよう各コンバータ２２，４２を制御する。即ち、コンバータコントローラ５２は、回転数の高い発電機側のコンバータに対して指令回転数を下げたり、指令トルクを上げたりする。また、コンバータコントローラ５２は、例えば、発電機２０，４０の出力トルクが小さい方に対して、発電出力が大きくなるよう各コンバータ２２，４２を制御する。即ち、コンバータコントローラ５２は、トルクが小さい発電機側のコンバータに対して指令回転数を下げたり、指令トルクを上げたりする。   The converter controller 52 can perform power generation output control, output torque control, and rotation speed control for each of the converters 22 and 42. Here, the converter controller 52 controls the converters 22 and 42 so that, for example, the power generation output becomes larger with respect to the higher rotational speed of the generators 20 and 40. That is, the converter controller 52 decreases the command rotational speed or increases the command torque for the converter on the generator side having a high rotational speed. Moreover, the converter controller 52 controls each converter 22 and 42 so that a power generation output becomes large with respect to the one where the output torque of the generators 20 and 40 is small, for example. That is, the converter controller 52 decreases the command rotational speed or increases the command torque with respect to the generator-side converter having a small torque.

この場合、各コンバータ２２，４２は、電圧ＰＷＭ形式であって、直流バスの間に逆流防止ダイオードが配置されており、並列されているコンバータ２２，４２間の横流を防止することができる。但し、コンバータコントローラ５２が各コンバータ２２，４２を高精度に制御可能であれば、この逆流防止ダイオードは不要となる。   In this case, each of the converters 22 and 42 is in a voltage PWM format, and a backflow prevention diode is disposed between the DC buses, so that cross current between the parallel converters 22 and 42 can be prevented. However, if the converter controller 52 can control the converters 22 and 42 with high accuracy, the backflow prevention diode is not necessary.

即ち、本実施例では、メインコントローラ５４は、インバータ２４から出力される交流電力に応じてコンバータ２２，４２を制御している。つまり、メインコントローラ５４は、インバータ２４から出力される交流電力がほぼ一定となるようにコンバータ２２，４２を制御している。   That is, in this embodiment, the main controller 54 controls the converters 22 and 42 according to the AC power output from the inverter 24. That is, the main controller 54 controls the converters 22 and 42 so that the AC power output from the inverter 24 is substantially constant.

このように実施例１の発電設備にあっては、複数のディーゼルエンジン１１，３１と、この複数のディーゼルエンジン１１，３１の排ガスにより駆動する複数の過給機１４，３４と、この複数の過給機１４，３４に接続される複数の発電機２０，４０と、複数の発電機２０，４０により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータ２２，４２と、この複数のコンバータ２２，４２から出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータ２４と、インバータ２４からの交流電力に応じてコンバータ２２，４２を制御するメインコントローラ５４とを設けている。   As described above, in the power generation facility according to the first embodiment, the plurality of diesel engines 11 and 31, the plurality of superchargers 14 and 34 driven by the exhaust gas of the plurality of diesel engines 11 and 31, A plurality of generators 20, 40 connected to the feeders 14, 34, a plurality of converters 22, 42 for converting AC power generated by the plurality of generators 20, 40 into DC power, and the plurality of converters 22 , 42 is provided with one inverter 24 that converts the DC power output from the inverter 24 into AC power, and a main controller 54 that controls the converters 22, 42 in accordance with the AC power from the inverter 24.

従って、電力変換器５１として１つのインバータ２４だけでよく、構成の簡素化、省スペース化、低コスト化を可能とすることができる。また、インバータ２４からの交流電力に応じてコンバータ２２，４２を制御することで、安定した電力を発電することができる。   Therefore, only one inverter 24 is required as the power converter 51, and the configuration can be simplified, the space can be saved, and the cost can be reduced. Further, by controlling converters 22 and 42 according to the AC power from inverter 24, stable power can be generated.

図２は、本発明の実施例２に係る発電設備の概略構成図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the power generation facility according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例２の発電設備は、図２に示すように、２台のディーゼルエンジン１１，３１と、２台の過給機６１，７１と、発電機２０，４０と、電力変換器５１とを有している。   As shown in FIG. 2, the power generation facility according to the second embodiment includes two diesel engines 11 and 31, two superchargers 61 and 71, generators 20 and 40, and a power converter 51. doing.

ここで、本実施例の過給機６１，７１は、各ディーゼルエンジン１１，３１に装着されるものであり、タービン１５，３５とコンプレッサ１６，３６が回転軸１７，３７により連結されて構成されている。また、この過給機６１，７１は、可変容量式の過給機であって、タービン１５，３５に導入される排ガスの容量が制御可能な可変ノズル機構（ノズルベーン）６２，７２が設けられている。この可変ノズル機構６２，７２は、図示しないが、アクチュエータを駆動することによりドライブリングを回転させることで、レバープレートが揺動してノズルベーンの翼角を変化させ、タービン１５，３５に導入される排ガスの容量を調整することができる。   Here, the superchargers 61 and 71 of the present embodiment are mounted on the diesel engines 11 and 31, and are configured by connecting the turbines 15 and 35 and the compressors 16 and 36 by the rotary shafts 17 and 37. ing. The superchargers 61 and 71 are variable capacity superchargers, and variable nozzle mechanisms (nozzle vanes) 62 and 72 capable of controlling the capacity of exhaust gas introduced into the turbines 15 and 35 are provided. Yes. Although not shown, the variable nozzle mechanisms 62 and 72 rotate the drive ring by driving the actuator, whereby the lever plate swings to change the blade angle of the nozzle vane and is introduced into the turbines 15 and 35. The capacity of the exhaust gas can be adjusted.

従って、各過給機６１，７１にて、各ディーゼルエンジン１１，３１の排気通路１８，３８から排出される排ガスにより各タービン１５，３５が回転すると、回転軸１７，３７により連結された各コンプレッサ１６，３６が回転することで過給し、各ディーゼルエンジン１１，３１の吸気通路１９，３９に送り込むことができる。このとき、可変ノズル機構６２，７２によりタービン１５，３５に導入される排ガスの容量を調整し、各ディーゼルエンジン１１，３１へ送り込む吸気量、つまり、過給圧を調整することができる。   Accordingly, when the turbines 15 and 35 are rotated by the exhaust gas discharged from the exhaust passages 18 and 38 of the diesel engines 11 and 31 in the superchargers 61 and 71, the compressors connected by the rotary shafts 17 and 37 are connected. The turbochargers 16 and 36 can be supercharged and fed into the intake passages 19 and 39 of the diesel engines 11 and 31. At this time, the capacity of the exhaust gas introduced into the turbines 15 and 35 can be adjusted by the variable nozzle mechanisms 62 and 72, and the intake air amount sent to the diesel engines 11 and 31, that is, the supercharging pressure can be adjusted.

そして、各過給機６１，７１は、同軸上に発電機２０，４０が接続されている。この発電機２０，４０は、回転軸２１，４１が各過給機６１，７１の回転軸１７，３７に直結している。従って、各過給機６１，７１が駆動すると、各発電機２０，４０が交流電力を出力することができる。   The superchargers 61 and 71 are connected to the generators 20 and 40 on the same axis. In the generators 20 and 40, the rotary shafts 21 and 41 are directly connected to the rotary shafts 17 and 37 of the superchargers 61 and 71, respectively. Therefore, when each supercharger 61, 71 is driven, each generator 20, 40 can output AC power.

電力変換器５１は、各発電機２０，４０が発電した電力を整流して出力するものであり、コンバータ２２，４２、ＤＣリンク２３、インバータ２４を有している。そして、インバータ２４は、出力系統２６に接続されており、この出力系統２６には複数の補機２７，２８，２９・・・が接続されている。   The power converter 51 rectifies and outputs the power generated by each of the generators 20 and 40, and includes converters 22 and 42, a DC link 23, and an inverter 24. The inverter 24 is connected to an output system 26, and a plurality of auxiliary machines 27, 28, 29... Are connected to the output system 26.

コンバータコントローラ５２は、各コンバータ２２，４２を制御可能であり、インバータコントローラ５３は、インバータ２４を制御可能である。メインコントローラ５４は、コンバータコントローラ５２及びインバータコントローラ５３を制御可能であると共に、各ディーゼルエンジン１１，３１、各過給機６１，７１（可変ノズル機構６２，７２）を制御可能である。   The converter controller 52 can control the converters 22 and 42, and the inverter controller 53 can control the inverter 24. The main controller 54 can control the converter controller 52 and the inverter controller 53 and can control the diesel engines 11 and 31 and the superchargers 61 and 71 (variable nozzle mechanisms 62 and 72).

従って、メインコントローラ５４は、コンバータコントローラ５２に対して直流バス電圧指令を出力し、インバータコントローラ５３に対して発電出力指令を出力する。ここで、インバータコントローラ５３は、メインコントローラ５４からの発電出力指令に基づいてインバータ２４により出力される電力の制御を行うが、インバータ２４には２つのコンバータ２２，４２からの電力が供給されることから、コンバータコントローラ５２は、直流バス電圧が一定となるように各コンバータ２２，４２を制御する。   Therefore, the main controller 54 outputs a DC bus voltage command to the converter controller 52 and outputs a power generation output command to the inverter controller 53. Here, the inverter controller 53 controls the power output from the inverter 24 based on the power generation output command from the main controller 54, and the inverter 24 is supplied with power from the two converters 22 and 42. Therefore, the converter controller 52 controls the converters 22 and 42 so that the DC bus voltage is constant.

また、本実施例では、メインコントローラ５４は、インバータ２４から出力される交流電力に応じてディーゼルエンジン１１，３１や過給機６１，７１（可変ノズル機構６２，７２）を制御している。つまり、メインコントローラ５４は、インバータ２４から出力される交流電力がほぼ一定となるようにディーゼルエンジン１１，３１や過給機６１，７１の可変ノズル機構６２，７２を制御している。   In the present embodiment, the main controller 54 controls the diesel engines 11 and 31 and the superchargers 61 and 71 (variable nozzle mechanisms 62 and 72) according to the AC power output from the inverter 24. That is, the main controller 54 controls the variable nozzle mechanisms 62 and 72 of the diesel engines 11 and 31 and the superchargers 61 and 71 so that the AC power output from the inverter 24 is substantially constant.

即ち、メインコントローラ５４は、インバータ２４から出力される交流電力がほぼ一定となるようにインバータコントローラ５３及びコンバータコントローラ５２を制御している。しかし、ディーゼルエンジン１１，３１の駆動力は、船舶の推進力にも用いられていることから、その駆動力が変動し、発電機２０，４０の回転数、つまり、発電量が変動する。   That is, the main controller 54 controls the inverter controller 53 and the converter controller 52 so that the AC power output from the inverter 24 is substantially constant. However, since the driving force of the diesel engines 11 and 31 is also used for the propulsion force of the ship, the driving force fluctuates, and the rotational speed of the generators 20 and 40, that is, the amount of power generation fluctuates.

そのため、メインコントローラ５４は、発電機２０，４０の回転数が変動しないように、船舶の推進力が変動しない範囲内でディーゼルエンジン１１，３１を制御する。このディーゼルエンジン１１，３１の制御内容としては、例えば、吸入空気量、燃料供給量、点火時期、回転数などである。   Therefore, the main controller 54 controls the diesel engines 11 and 31 within a range in which the propulsive force of the ship does not fluctuate so that the rotation speeds of the generators 20 and 40 do not fluctuate. The control contents of the diesel engines 11 and 31 include, for example, the intake air amount, the fuel supply amount, the ignition timing, and the rotation speed.

また、メインコントローラ５４は、発電機２０，４０の回転数が変動しないように、船舶の推進力が変動しない範囲内で過給機６１，７１における過給圧を制御する。即ち、メインコントローラ５４は、可変ノズル機構６２，７２によりタービン１５，３５に導入される排ガスの容量を調整することで、各ディーゼルエンジン１１，３１へ送り込む吸気量、つまり、過給圧を調整する。   Further, the main controller 54 controls the supercharging pressure in the superchargers 61 and 71 within a range in which the propulsive force of the ship does not fluctuate so that the rotation speed of the generators 20 and 40 does not fluctuate. That is, the main controller 54 adjusts the volume of exhaust gas introduced into the turbines 15 and 35 by the variable nozzle mechanisms 62 and 72, thereby adjusting the intake air amount that is sent to the diesel engines 11 and 31, that is, the supercharging pressure. .

このように実施例２の発電設備にあっては、複数のディーゼルエンジン１１，３１と、この複数のディーゼルエンジン１１，３１の排ガスにより駆動する複数の過給機６１，７１と、この複数の過給機６１，７１に接続される複数の発電機２０，４０と、複数の発電機２０，４０により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータ２２，４２と、この複数のコンバータ２２，４２から出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータ２４と、インバータ２４からの交流電力に応じてコンバータ２２，４２を制御するメインコントローラ５４とを設けている。   As described above, in the power generation facility according to the second embodiment, the plurality of diesel engines 11 and 31, the plurality of superchargers 61 and 71 driven by the exhaust gas of the plurality of diesel engines 11 and 31, A plurality of generators 20, 40 connected to the feeders 61, 71, a plurality of converters 22, 42 for converting AC power generated by the plurality of generators 20, 40 into DC power, and the plurality of converters 22 , 42 is provided with one inverter 24 that converts the DC power output from the inverter 24 into AC power, and a main controller 54 that controls the converters 22, 42 according to the AC power from the inverter 24.

従って、電力変換器５１として１つのインバータ２４だけでよく、構成の簡素化、省スペース化、低コスト化を可能とすることができる。また、インバータ２４からの交流電力に応じてコンバータ２２，４２を制御することで、安定した電力を発電することができる。   Therefore, only one inverter 24 is required as the power converter 51, and the configuration can be simplified, the space can be saved, and the cost can be reduced. Further, by controlling converters 22 and 42 according to the AC power from inverter 24, stable power can be generated.

また、実施例２の発電設備では、メインコントローラ５４は、インバータ２４からの交流電力に応じて複数のディーゼルエンジン１１，３１や複数の過給機６１，７１を制御している。従って、インバータ２４からの交流電力が所望の電力となるようにディーゼルエンジン１１，３１や過給機６１，７１を制御することで、安定した電力を発電することができる。   In the power generation facility of the second embodiment, the main controller 54 controls the plurality of diesel engines 11 and 31 and the plurality of superchargers 61 and 71 according to the AC power from the inverter 24. Therefore, stable power can be generated by controlling the diesel engines 11 and 31 and the superchargers 61 and 71 so that the AC power from the inverter 24 becomes a desired power.

この場合、メインコントローラ５４は、ディーゼルエンジン１１，３１の吸入空気量、燃料供給量、点火時期、回転数などを制御することで、安定した電力を発電することができる。また、過給機６１，７１は、可変容量式であることから、メインコントローラ５４は、過給機６１，７１における可変ノズル機構６２，７２を制御することで、過給圧を調整しており、排ガス量や流速などを調整して過給圧を制御することで、安定した電力を発電することができる。   In this case, the main controller 54 can generate stable electric power by controlling the intake air amount, fuel supply amount, ignition timing, rotation speed, and the like of the diesel engines 11 and 31. Further, since the superchargers 61 and 71 are of a variable capacity type, the main controller 54 adjusts the supercharging pressure by controlling the variable nozzle mechanisms 62 and 72 in the superchargers 61 and 71. By controlling the supercharging pressure by adjusting the amount of exhaust gas and the flow velocity, stable electric power can be generated.

なお、上述した各実施例にて、複数の排ガス発生源として２台のディーゼルエンジン１１，３１を適用し、２つの過給機１４，３４，６１，７１を設けたが、それぞれ２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。また、排ガス発生源はディーゼルエンジンに限るものではなく、このディーゼルエンジンにおける各気筒であってもよく、気筒ごとに過給機を配置してもよい。更に、排ガス発生源はディーゼルエンジンに限らず、排ガスを発生するものであればよく、ガスタービンなどであってもよい。   In each of the above-described embodiments, two diesel engines 11 and 31 are applied as a plurality of exhaust gas generation sources, and two superchargers 14, 34, 61, and 71 are provided, but each is limited to two. Three or more may be sufficient. Further, the exhaust gas generation source is not limited to the diesel engine, and may be each cylinder in the diesel engine, and a supercharger may be arranged for each cylinder. Furthermore, the exhaust gas generation source is not limited to a diesel engine, but may be any one that generates exhaust gas, such as a gas turbine.

本発明に係る発電設備は、インバータからの交流電力に応じて複数の排ガス発生源を制御することで、安定した電力を発電可能とするものであり、いずれの発電設備にも適用することができる。   The power generation facility according to the present invention enables stable power generation by controlling a plurality of exhaust gas generation sources in accordance with the AC power from the inverter, and can be applied to any power generation facility. .

１１，３１ ディーゼルエンジン（排ガス発生源）
１４，３４，６１，７１ 過給機
２０，４０ 発電機
２２，４２ コンバータ
２３ ＤＣリンク
２４ インバータ
５１ 電力変換器
５２ コンバータコントローラ
５３ インバータコントローラ
５４ メインコントローラ 11,31 Diesel engine (exhaust gas generation source)
14, 34, 61, 71 Supercharger 20, 40 Generator 22, 42 Converter 23 DC link 24 Inverter 51 Power converter 52 Converter controller 53 Inverter controller 54 Main controller

Claims (3)

複数の排ガス発生源と、
該複数の排ガス発生源からの排ガスにより駆動する複数の過給機と、
該複数の過給機に接続される複数の発電機と、
該複数の発電機により発電された交流電力を直流電力に変換する複数のコンバータと、
該複数のコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換する一つのインバータと、
該インバータからの交流電力に応じて前記複数の排ガス発生源または前記複数の過給機を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする発電設備。 A plurality of exhaust gas sources;
A plurality of superchargers driven by exhaust gases from the plurality of exhaust gas generation sources;
A plurality of generators connected to the plurality of superchargers;
A plurality of converters for converting AC power generated by the plurality of generators into DC power;
One inverter that converts the DC power output from the plurality of converters into AC power;
A control device for controlling the plurality of exhaust gas generation sources or the plurality of superchargers in accordance with AC power from the inverter;
A power generation facility comprising: 前記複数の排ガス発生源はエンジンであり、前記制御装置は、前記インバータからの交流電力が一定となるように前記エンジンを制御することを特徴とする請求項１に記載の発電設備。   2. The power generation facility according to claim 1, wherein the plurality of exhaust gas generation sources are engines, and the control device controls the engines so that AC power from the inverter is constant. 前記複数の過給機は可変容量式の過給機であり、前記制御装置は、前記インバータからの交流電力が一定となるように前記過給機における過給圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の発電設備。   The plurality of superchargers are variable capacity superchargers, and the control device controls a supercharging pressure in the supercharger so that AC power from the inverter is constant. The power generation facility according to claim 1.
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