JP5550390B2

JP5550390B2 - 自家発電システム

Info

Publication number: JP5550390B2
Application number: JP2010055775A
Authority: JP
Inventors: 智猪坂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: JP2011193587A

Description

この発明は、自家発電システム、特に並列運転の複数台の自家発電装置で負荷分担制御を行う自家発電システムに関するものである。

並列運転の複数台の自家発電装置で負荷へ給電する自家発電システムは、例えば特開２００５−１８４９３３号公報（特許文献１）、特開２００６−２５４９６号公報（特許文献２）等に開示されている。

これら特許文献１，２に開示されているような並列運転の複数台の自家発電装置で負荷へ給電する従来の自家発電システムにおける負荷分担制御は、図７に示すように、例えば３台の自家発電装置No.1，No.2，No.3の各々の自家発電装置コントローラCrlm，Crls1，Crls2により行われる。

３台の自家発電装置コントローラCrlm，Crls1，Crls2のうち、１台の自家発電装置コントローラCrlmがマスター機の機能を有し、他の残りの自家発電装置コントローラCrls1，Crls2はスレーブ機の機能を有している。
つまり、マスター機の機能を有する自家発電装置コントローラCrlmが、自家発電装置コントローラCrlm，Crls1，Crls2の各々に対応する自家発電装置の目標負荷分担を決定し、決定した目標負荷分担量を、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2に送信し、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2は割り当てられた目標負荷分担量に応じて対応自家発電装置の出力制御を行うように構成されている。

具体的には、自家発電装置コントローラCrlm，Crls1，Crls2は図８の動作フローのような動作をする。図８おける（ａ）は自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）の動作フローに対応し、（ｂ）は自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラCrls1の動作フローに対応し、（ｃ）は自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラCrls2の動作フローにそれぞれ対応する。

図８（ａ）において、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自家発電装置No.2の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を自家発電装置コントローラCrls1から受信し（ステップSTP11）、
さらに自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自家発電装置No.3の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を自家発電装置コントローラCrls2から受信し（ス
テップSTP12）、
その後、自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自号機（自己の対応自家発電装置）の状態情報を含め、全自家発電装置の負荷分担量を決定して決定した負荷分担量となるように全自家発電装置の制御目標値を算出する（ステップSTP13）。
自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、全自家発電装置の制御目標値を算出した後、自家発電装置No.2に対応する自家発電装置コントローラCrls1に、対応する制御
目標値を発信し（ステップSTP14）、
さらに自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自家発電装置No.3に対応する自家発電装置コントローラCrls2に、対応する制御目標値を発信し（ステップSTP15）、
自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自号機（自家発電装置No.1）に、自号機の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップSTP16）。
その後、自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）は、自号機（自家発電装置No.1）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自家発電装置No.1）を、その出力が制御目標値を達成するように制御する（ステップSTP17）。

図８（ｂ）において、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラCrls1（スレーブ
機）は、自号機（自家発電装置No.2）の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）に発信し（ステップSTP21）、
さらに自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラCrls1（スレーブ機）は、自家発
電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）から、自号機（自家発電装置No.2）の制御目標値を受信し（ステップSTP22）、
次いで、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラCrls1（スレーブ機）は、自号
機（自家発電装置No.2）に、自号機の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップSTP23）。
その後、自家発電装置コントローラCrls1（スレーブ機）は、自号機（自家発電装置No.2）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自家発電装置No.2）を、その出力が、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）によって割り当てられた制御目標値を達成するように制御する（ステップSTP24）。

図８（ｃ）において、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラCrls2（スレーブ
機）は、自号機（自家発電装置No.3）の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）に発信し（ステップSTP31）、
さらに自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラCrls2（スレーブ機）は、自家発
電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）から、自号機（自家発電装置No.3）の制御目標値を受信し（ステップSTP32）、
次いで、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラCrls1（スレーブ機）は、自号
機（自家発電装置No.3）に、自号機の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップSTP33）。
その後、自家発電装置コントローラCrls2（スレーブ機）は、自号機（自家発電装置No.3）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自家発電装置No.3）を、その出力が、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラCrlm（マスター機）によって割り当てられた制御目標値を達成するように制御する（ステップSTP34）。

このように、従来の自家発電システムでは、並列運転の複数台の自家発電装置の各自家発電装置コントローラのうちの１台の自家発電装置コントローラCrlmをマスター機とし、残りの他の自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・をスレーブ機として、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・からそれらの対応自家発電装置No.2，No.3，・・・の状態情報（現在の分担負荷量（発電機出力））を収集し、これら収集した状態情報（現在の分担負荷量（発電機出力））から自己の対応自家発電装置の状態情報（現在の分担負荷量（発電機出力））を含めて、現在の負荷に対する全号機（全自家発電装置）の負荷分担量を算出して当該負荷分担量とするための各号機（各自家発電装置）の制御目標値を算出して決定し、この決定した制御目標値を、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・に対して送信し、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・は、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが決定し送信してきた自己の制御目標値に応じて対応自家発電装置No.2，No.3，・・・を制御するように構成されている。

特開２００５−１８４９３３号公報（図１及びその説明）特開２００６−２５４９６号公報（図１及びその説明）

自家発電システムは、工場、大規模ビル、大規模病院、大規模データセンター等に設置される、自家発電装置の台数は数台から数十台となり、自家発電装置の自家発電装置コントローラの台数も自家発電装置の台数もしかりである。また、規模の拡大に応じて自家発電装置およびその自家発電装置コントローラは追加設置される。
マスター機である自家発電装置コントローラは、追加設置に対応できるコントローラとする必要があると共に、自家発電システムにおける負荷分担制御の中枢を担うコントローラであるので、異常が発生すれば、その影響が自己の自家発電装置のみでなく、他の全自家発電装置に及ぶことから異常監視を、スレーブ機である他の自家発電装置コントローラ以上に厳格に行う必要がある。
マスター機である自家発電装置コントローラは高度な自己診断機能を搭載したり、定期点検も、スレーブ機である他の自家発電装置コントローラ以上に頻繁に行う必要がある。
従来の自家発電システム、特に並列運転の複数台の自家発電装置で負荷分担制御を行う自家発電システムは、前述のように、並列運転の複数台の自家発電装置の各自家発電装置コントローラのうちの１台の自家発電装置コントローラCrlmをマスター機とし、残りの他の自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・をスレーブ機として、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1
，Crls2，・・・からそれらの対応自家発電装置No.2，No.3，・・・の状態情報（現在の
分担負荷量（発電機出力））を収集し、これら収集した状態情報（現在の分担負荷量（発電機出力））から自己の対応自家発電装置の状態情報（現在の分担負荷量（発電機出力））を含めて、現在の負荷に対する全号機（全自家発電装置）の負荷分担量を算出して当該負荷分担量とするための各号機（各自家発電装置）の制御目標値を算出して決定し、この決定した制御目標値を、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・に対して送信し、スレーブ機である自家発電装置コントローラCrls1，Crls2，・・・は、マスター機である自家発電装置コントローラCrlmが決定し送信してきた自己の制御目標値に応じて対応自家発電装置No.2，No.3，・・・を制御するように構成されているので、マスター機である自家発電装置コントローラの点検時や異常時には、マスター機である自家発電装置コントローラを定常運転できなくなるだけでなく、スレーブ機である他の自家発電装置コントローラも運転できなくなったり、負荷分担制御が実行されなくなって負荷量と発電量のアンバランスが生じたりする問題が生じる。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、並列運転の複数台の自家発電装置で負荷分担制御を行う自家発電システムにおいて、従来の自家発電システムにおけるマスター機である自家発電装置コントローラあるいは対応自家発電装置の点検や異常に基づく問題を解消することを目的とするものである。

この発明に係る自家発電システムは、それぞれ発電機主回路が負荷母線に接続され並列運転されることによりそれぞれ前記負荷母線を介して負荷に接続される複数台の自家発電装置、およびこれら自家発電装置の各々に対応して設けられ対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流を検出信号を入力する自家発電装置コントローラを備え、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の起動および停止の制御を行う起動停止制御部と、対応自家発電装置の並入時の同期投入の制御を行う同期投入制御部と、自己の対応自家発電装置の出力電圧および出力電流入力する自発電機出力諸量入出力部と、他の全自家発電装置コントローラから対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報やメンテナンス情報とを入力する他発電機出力状態情報入力部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値を負荷分担制御に先立って予め保存する各発電機定格保存部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値と他の全自家発電装置コントローラから得たそれらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報とメンテナンス情報とに基づいて自己の対応自家発電装置の現在の出力状態情報を含めて定常運転中の各自家発電装置の負荷分担量を演算し自己の対応自家発電装置がその分担負荷量相当の発電をするように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を演算する自発電機負荷分担演算制御部とを有し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流から得られる対応自家発電装置の現在の発電機出力を他の各自家発電装置コントローラに制御系信号および制御系データを自家発電装置コントローラ相互間で授受することなく送信し、前記自家発電装置コントローラの何れも、各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の出力を合計して負荷量を求めると共に各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の負荷分担量を前記定格出力を超えない範囲内で算出し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の現在の発電機出力と前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量とから、対応自家発電装置の発電機出力が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を算出し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、前記算出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御する
ことにより負荷分担制御する自家発電システムである。

この発明は、それぞれ発電機主回路が負荷母線に接続され並列運転されることによりそれぞれ前記負荷母線を介して負荷に接続される複数台の自家発電装置、およびこれら自家発電装置の各々に対応して設けられ対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流を検出信号を入力する自家発電装置コントローラを備え、前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の起動および停止の制御を行う起動停止制御部と、対応自家発電装置の並入時の同期投入の制御を行う同期投入制御部と、自己の対応自家発電装置の出力電圧および出力電流入力する自発電機出力諸量入出力部と、他の全自家発電装置コントローラから対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報やメンテナンス情報とを入力する他発電機出力状態情報入力部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値を負荷分担制御に先立って予め保存する各発電機定格保存部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値と他の全自家発電装置コントローラから得たそれらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報とメンテナンス情報とに基づいて自己の対応自家発電装置の現在の出力状態情報を含めて定常運転中の各自家発電装置の負荷分担量を演算し自己の対応自家発電装置がその分担負荷量相当の発電をするように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を演算する自発電機負荷分担演算制御部とを有し、前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流から得られる対応自家発電装置の現在の発電機出力を他の各自家発電装置コントローラに制御系信号および制御系データを自家発電装置コントローラ相互間で授受することなく送信し、前記自家発電装置コントローラの何れも、各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の出力を合計して負荷量を求めると共に各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の負荷分担量を前記定格出力を超えない範囲内で算出し、前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の現在の発電機出力と前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量とから、対応自家発電装置の発電機出力が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を算出し、前記自家発電装置コントローラの何れも、前記算出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御することにより負荷分担制御する自家発電システムであるので、並列運転の複数台の自家発電装置で負荷分担制御を行う自家発電システムにおいて、従来の自家発電システムにおけるマスター機である自家発電装置コントローラあるいはその対応の自家発電装置の点検や異常に基づく他の自家発電装置あるいはその対応自家発電装置コントローラ（スレーブ機）への悪影響の問題を解消することができる具体的な自家発電システムを提供できる効果がある。

この発明の実施の形態１を示す図で、自家発電システムのシステム構成の一事例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、自家発電装置コントローラの情報授受の一事例を示す模式図である。この発明の実施の形態１を示す図で、自家発電装置コントローラの内部機能の一事例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、各自家発電装置コントローラの動作フローの一事例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、各自家発電装置コントローラ間の情報授受を行う通信方式の一事例を示す図である。この発明の実施の形態２を示す図で、各自家発電装置コントローラ間の情報授受を行う通信方式の他の事例を示す図である。従来の自家発電システムのシステム構成を示す図である。従来の自家発電システムの各自家発電装置コントローラの動作フローを示す図である。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図５により説明する。図１は自家発電システムのシステム構成の一事例を示す図、図２は自家発電装置コントローラの情報授受の一事例を示す模式図、図３は自家発電装置コントローラの内部機能の一事例を示す図、図４は各自
家発電装置コントローラの動作フローの一事例を示す図、図５は各自家発電装置コントローラ間の情報授受を行う通信方式の一事例を示す図である。

図１において、自家発電システムは、各種の負荷Ｌが接続された負荷母線ＢＬと、それぞれ負荷母線ＢＬに発電機主回路Ｍｃ１および発電機遮断器ＣＢｇを介して接続され複数台の自家発電装置No.1，No.2，・・・No.n（Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎ）と、各自家発電装置Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎに個別に対応して設けられ対応する監視制御対象の自家発電装置の出力状態情報を変流器ＣＴおよび計器用変圧器ＶＴを入力し監視制御対象の自家発電装置に各種制御指令Ｃｉ１，Ｃｉ２，・・・Ｃｉｎを出す自家発電装置コントローラNo．1，No.2，・・・No.n（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ）と、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ１，・・・Ｃｒｌｎが有する監視制御対象の対応自家発電装置の状態情報を各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ間で相互に送受する伝送媒体である通信線ＣＬとで構成されている。
なお、説明の簡明化のため、自家発電装置および自家発電装置コントローラは２台だけ図示し、自家発電装置・・・No.n（Ｇｎ）、自家発電装置コントローラ・・・Ｃｒｌｎは図示省略してある。

自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎは、製品としては同じ製品としてあり、何れも同じ構成同じ機能を有しており、何れも、図３に例示のように、起動停止制御部Ｃｒｌａ、同期投入制御部Ｃｒｌｂ、自発電機負荷分担演算制御部Ｃｒｌｃ、自発電機出力諸量入出力部Ｃｒｌｄ、他発電機出力状態情報入力部Ｃｒｌｅ、および各発電機定格保存部Ｃｒｌｆの各機能部を有している。

起動停止制御部Ｃｒｌａは、対応自家発電装置の起動および停止の制御を行う機能部である。
同期投入制御部Ｃｒｌｂは、対応自家発電装置の並入時の同期投入の制御を行う機能部である。
自発電機負荷分担演算制御部Ｃｒｌｃは、他の全自家発電装置コントローラから得たそれらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報や故障情報やメンテナンス情報に基づいて自己の対応自家発電装置の現在の出力状態情報を含めて定常運転中の各自家発電装置の負荷分担量を演算し、自己の対応自家発電装置がその分担負荷量相当の発電をするように対応自家発電装置を制御するための目標制御量（自己の対応自家発電装置の分担負荷量と現在の発電量との差）を演算する機能部である。
自発電機出力諸量入出力部Ｃｒｌｄは、自己の対応自家発電装置の出力電圧、出力電流の情報を、自己の対応自家発電装置の発電機主回路Ｍｃ１に接続された変流器ＣＴ、計器用変圧器ＶＴ等の電流検出器、電圧検出器の出力から入力する機能部である。
他発電機出力状態情報入力部Ｃｒｌｅは、他の全自家発電装置コントローラから、それらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報や故障情報やメンテナンス情報などを通信線ＣＬを介して入力する機能部である。
各発電機定格保存部Ｃｒｌｆは、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置、すなわち自家発電システムの全自家発電装置の発電機定格出力値を、負荷分担制御に先立って予め保存する機能部である。なお、全自家発電装置の発電機定格出力値は、事前に入力しておいてもよいが、各自家発電装置コントローラが他の全自家発電装置コントローラから各々の対応自家発電装置の発電機定格出力値を収集した方がシステム規模の変更などに柔軟に的確に対応でき、当該収集は前記自家発電装置の現在の出力状態情報や故障情報やメンテナンス情報などと共に入力されるようにしてもよく、当該情報とは別途入力されるようにしてもよい。

図２は３台の自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３の相互間の情報授受通信の模式図を一例としてあり、この図２に例示のように、各自家発電装置コントロ
ーラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３は、自号機（自己の対応自家発電装置）の現在の出力状態の情報を、通信線ＣＬを介して他の自家発電装置コントローラに発信し、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３は、接続された全ての自家発電装置の現在の出力状態の情報および定格出力値を受信する。
このように、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３相互間で授受される情報は、自家発電装置の出力状態信号および定格出力値のみであり、制御目標値や制御指令値などの制御系信号や制御系データを通信で授受することはしない。

以下、各自家発電装置コントローラNo.1，No.2，・・・No.n（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ）の動作を、図４によって説明する。
図４おける（ａ）は自家発電装置No.1（Ｇ１）の自家発電装置コントローラNo.1（Ｃｒｌ１）の動作フローに対応し、（ｂ）は自家発電装置No.2（Ｇ２）の自家発電装置コントローラNo.2（Ｃｒｌ２）の動作フローに対応し、（ｃ）は自家発電装置No.3（Ｇ３）の自家発電装置コントローラNo.3（Ｃｒｌ３）の動作フローにそれぞれ対応する。

図４（ａ）において、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自号機（自家発電装置No.1）の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌ２，Ｃｒｌ３に発信し（ステップST11）、
さらに、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２から自家発電装置No.2の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST12）、
さらに、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３から自家発電装置No.3の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST13）、
その後、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の出力の状態情報を含め、全自家発電装置の出力の状態情報から自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の負荷分担量を決定してこの決定した負荷分担量となるように自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の制御目標値を算出する（ステップST14）。
次いで、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自号機（自己の対応自家発電装置No.1）に、自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップST15）。
ステップST15の処理終了から所定時間後、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１は、自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自己の対応自家発電装置No.1）を、その出力が、制御目標値を達成し前記計算した自号機（自己の対応自家発電装置No.1）の負荷分担量となるように制御する（ステップST16）。
ステップST16での処理を終了すると、ステップST11に戻り前述の動作を行い、以後、その動作を繰返して実行する。これら動作は自動的に行われる。

図４（ｂ）において、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１から自家発電装置No.1の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST21）、
さらに、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自号機（自家発電装置No.2）の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ３に発信し（ステップST22）、
さらに、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３から自家発電装置No.3の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST23）、
その後、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自号機（自己の対
応自家発電装置No.2）の出力の状態情報を含め、全自家発電装置の出力の状態情報から自号機（自己の対応自家発電装置No.2）の負荷分担量を決定してこの決定した負荷分担量となるように自号機（自己の対応自家発電装置No.2）の制御目標値を算出する（ステップST24）。
次いで、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自号機（自己の対応自家発電装置No.2）に、自号機（自己の対応自家発電装置No.2）の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップST25）。
ステップST25の処理終了から所定時間後、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２は、自号機（自己の対応自家発電装置No.2）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自己の対応自家発電装置No.2）を、その出力が、制御目標値を達成し前記計算した自号機（自己の対応自家発電装置No.2）の負荷分担量となるように制御する（ステップST26）。
ステップST26での処理を終了すると、ステップST21に戻り前述の動作を行い、以後、その動作を繰返して実行する。これら動作は自動的に行われる。

図４（ｃ）において、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自家発電装置No.1の自家発電装置コントローラＣｒｌ１から自家発電装置No.1の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST31）、
さらに、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自家発電装置No.2の自家発電装置コントローラＣｒｌ２から自家発電装置No.2の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を受信し（ステップST32）、
さらに、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自号機（自家発電装置No.3）の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２に発信し（ステップST33）、
その後、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の出力の状態情報を含め、全自家発電装置No.1〜No.3の出力の状態情報から自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の負荷分担量を決定してこの決定した負荷分担量となるように自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の制御目標値を算出する（ステップST34）。
次いで、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自号機（自己の対応自家発電装置No.3）に、自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップST35）。
ステップST35の処理終了から所定時間後、自家発電装置No.3の自家発電装置コントローラＣｒｌ３は、自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の状態（発電機出力）を確認しながら、自号機（自己の対応自家発電装置No.3）を、その出力が、制御目標値を達成し前記計算した自号機（自己の対応自家発電装置No.3）の負荷分担量となるように制御する（ステップST36）。
ステップST36での処理を終了すると、ステップST31に戻り前述の動作を行い、以後、その動作を繰返して実行する。これら動作は自動的に行われる。

このように、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３相互間で授受される情報は、自家発電装置の出力状態信号のみであり、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３相互間では制御目標値や制御指令値の情報を授受することはしない。

なお、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３相互間の前記情報は、例えば、図５に例示のような半二重通信方式で授受すれば、その信頼性を確保できる。

なお、自家発電装置コントローラNo.1（Ｃｒｌ１）は、自号機（自家発電装置No.1）の出力状態を確認後（ステップST16）、自号機（自家発電装置No.1）の出力状態のデータ信
号を発信する（ステップST11）。
自家発電装置コントローラNo.2（Ｃｒｌ２）は、自家発電装置コントローラNo.1（Ｃｒｌ１）の発信データを受信（ステップST21）したことをトリガとして自号機（自家発電装置No.2）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST22）。
自家発電装置コントローラNo.3（Ｃｒｌ３）は、自家発電装置コントローラNo.2（Ｃｒｌ２）の発信データを受信（ステップST32）したことをトリガとして自号機（自家発電装置No.3）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST33）。

各自家発電装置コントローラは、負荷母線ＢＬに接続された自家発電装置コントローラの全てＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎの出力状態の情報を収集後、自号機（自己の対応自家発電装置）の制御目標値を算出し自号機（自己の対応自家発電装置）に制御指令を出力する。自家発電装置は制御指令にあわせて動作し出力状態が変化し、自家発電装置コントローラは自号機（自己の対応自家発電装置）の前記変化した出力状態を確認する。
自家発電装置コントローラNo.1（Ｃｒｌ１）は、前記変化した出力状態を確認（ステップST16）後に自号機（自家発電装置No.1）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST11）。
自家発電装置コントローラNo.2（Ｃｒｌ２）は、前記変化した出力状態を確認（ステップST26）後に他の自家発電装置No.1の出力状態のデータ信号を受信し（ステップST21）、自号機（自家発電装置No.2）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST22）。
自家発電装置コントローラNo.3（Ｃｒｌ３）は、前記変化した出力状態を確認（ステップST36）後に他の自家発電装置No.1，2の出力状態のデータ信号を受信し（ステップST31
，32）、自号機（自家発電装置No.3）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST33）。

IDNo.（No.1，No.2，No.3）は必ずしも連番とは限らない。例えば図４において、No.2
が欠番の場合、（ｃ）のNo.3の動作は、No.1の発信データ受信（ステップST31）後、予め決められた待機時間を経過してもステップST32でNo.2の発信データを受信しない場合には、No.2を欠番と判断してNo.2の発信データ受信処理（ステップST32）をスキップし、自家発電装置コントローラNo.3（Ｃｒｌ３）が自号機（対応する自家発電装置No.3）の出力状態のデータ信号を発信する（ステップST33）。
なお、前記IDNo.欠番の場合の処理ステップのスキップにおいて、最初から欠番なのか
、通信異常で検出できなかったのかを判別するため、故意に欠番とする場合(メンテナン
スなどで電源遮断する場合)は電源遮断前にメンテナンス開始信号を発信し、メンテナン
ス対象外の各自家発電装置コントローラの何れもがメンテナンス対象の自家発電装置コントローラ（あるいは自家発電装置）を認識できるようにすることで実現可能であり、自家発電装置コントローラ（あるいは自家発電装置）が故障あるいは異常の場合にも、故障あるいは異常である信号を発信することにより同様に対応可能である。
また、各自家発電装置コントローラにおいて“接続されている台数”＝“予め与えられた接続台数”−“メンテナンス開始信号を発信した台数”で算出し、接続台数分の情報が受信できない場合、通信異常として警報を発報するようにすれば、各自家発電装置コントローラ相互間の通信異常も監視できる。

なお、本実施の形態１において、前記各自家発電装置コントローラは、自己の対応自家発電装置および他の自家発電装置のそれぞれの定格出力の情報を保有し、前記自家発電装置の定格出力を超えない範囲内で前記負荷分担量を算出する。また、前記自家発電装置の出力周波数が所定の周波数になるように前記負荷分担制御を行う。

複数台の自家発電装置から発電機主回路、発電機遮断器を介して負荷母線に接続された負荷に電力を供給する場合、負荷母線には様々な負荷が接続されるが、その負荷量に応じて自家発電装置の出力(電圧,電流)を制御する必要があり、さらに、並列接続された自家
発電装置を効率よく運転するためには接続される負荷を各自家発電装置でバランス良く分担する必要があり、本実施の形態では、前述のように自家発電装置コントローラNo.1，No.2，・・・No.n（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ）の各々が完全自立分散制御を行うことによりその役割を担う。

ここで、各自家発電装置コントローラがNo.1，No.2，No.3の３台の場合（すなわち自家発電装置がNo.1，No.2，No.3の３台が並列運転されている場合）について、具体的数値により負荷分担制御の事例を説明する。

自家発電装置No.1，No.2，No.3の定格出力（定格容量とも言われる）が何れも2000kW、自家発電装置No.1，No.2，No.3の現在の出力が1000kW，1200kW，1400kWであるとすると、自家発電装置コントローラNo.1，No.2，No.3の何れも、以下の演算処理を行う。
（１）受信した発電機出力から現在の総電力（すなわち現在の総負荷量）を算出する。
総電力＝1000kW＋1200kW＋1400kW＝3600kW
（２）自家発電装置No.1，No.2，No.3の定格出力比が１：１：１であることから、
自家発電装置No.1，No.2，No.3の負荷分担量を、定格出力比の比率で演算し、
自家発電装置No.1，No.2，No.3の負荷分担量＝1200kW（目標値）を導出す
る。
（３）導出した負荷分担量と対応自家発電装置の現在出力とから目標制御量を演算する。
自家発電装置コントローラNo.1では1200kW−1000kW＝200kWを導出する。
自家発電装置コントローラNo.2では1200kW−1200kW＝0kWを導出する。
自家発電装置コントローラNo.3では1200kW−1400kW＝−200kWを導出する。
（４）導出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置に制御指令を出力する。
自家発電装置コントローラNo.1は、対応自家発電装置No.1に、出力を200kW
上昇の制御指令を出す。
自家発電装置コントローラNo.2は、対応自家発電装置No.2の現在の出力が前記
導出した負荷分担量（目標値）と同じであるので、負荷分担制御に依拠する対応
自家発電装置No.2の制御はしない。但し、対応自家発電装置の出力周波数を一定
に保つ制御は行う。他の自家発電装置コントローラも対応自家発電装置の出力周波数を一定に保つ制御は行う。
自家発電装置コントローラNo.3は、対応自家発電装置No.3に、出力を200kW下降
の制御指令を出す。

自家発電装置No.1が、自家発電装置コントローラによる自動運転モードでなくメンテナンス等により手動運転モードとなった場合、手動運転モードの自家発電装置No.1の出力は不安定であることから、自動運転モードの自家発電装置No.2，No.3だけで負荷分担制御を行う。
手動運転モードとなる直前の総電力が1000kW＋1200kW＋1400kW＝3600kWであるとすると、
（１）自家発電装置No.2，No.3の定格出力比が１：１であることから、
自家発電装置No.2，No.3の負荷分担量を、定格出力比の比率で演算し、
自家発電装置No.2，No.3の負荷分担量＝1300kW（目標値）を導出する。
（２）導出した負荷分担量と対応自家発電装置の現在出力とから目標制御量を演算する。
自家発電装置コントローラNo.2では1300kW−1200kW＝100kWを導出する。
自家発電装置コントローラNo.3では1300kW−1400kW＝−100kWを導出する。
（３）導出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置に制御指令を出力する。
自家発電装置コントローラNo.1は、手動運転モードであることから対応自家発
電装置No.1への制御出力は出さず、対応自家発電装置No.1は出力1000kWを
維持している。
自家発電装置コントローラNo.2は、対応自家発電装置No.2に、出力を100kW
上昇の制御指令を出す。
自家発電装置コントローラNo.3は、対応自家発電装置No.3に、出力を100kW
下降の制御指令を出す。

前述のように、本実施の形態では、それぞれ発電機主回路が負荷母線に接続され並列運転されることによりそれぞれ前記負荷母線を介して負荷に接続される複数台の自家発電装置、およびこれら自家発電装置の各々に対応して設けられ対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流を検出信号を入力する自家発電装置コントローラを備え、前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流から得られる対応自家発電装置の現在の発電機出力を他の各自家発電装置コントローラに送信し、前記自家発電装置コントローラの何れも、各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の出力を合計して負荷量を求めると共に各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の負荷分担量を算出し、前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の現在の発電機出力と前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量とから、対応自家発電装置の発電機出力が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を算出し、前記自家発電装置コントローラの何れも、前記算出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御することにより負荷分担制御する。

したがって、従来方式のマスター機は不要であり、複数台全ての自家発電装置コントローラは対等な独立した状態であり、メンテナンスのための電源遮断、メンテナンス状態からの復旧や増設によるシステム復旧が容易となるメリットを持つ。また１台が故障した時にも他号機に故障が波及せず、リスク分散が可能というメリットを持つ。さらに、従来方式のマスター機、スレーブ機のシステムの場合、多数の自家発電装置コントローラの何れがマスター機に選定されるか製品出荷当初では不明である場合があり、その場合は全ての自家発電装置コントローラにマスター機の制御能力を付加しておく必要があるが、本実施の形態では、全ての自家発電装置コントローラで制御量が同一であり制御処理量が均一負担となり、マスター機の制御能力を付加することなく自家発電装置コントローラの必要最大制御能力の低減を図ることができ、自家発電装置コントローラの故障機会が減少する。

実施の形態２．
前述の実施の形態１では、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３相互間の前記情報は、例えば、図５に例示のような半二重通信方式で授受すれば、その信頼性は確保できると例示したが、図６に例示のように全二重通信方式で授受すれば、その信頼性はさらに向上する。

なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

Ｇ１，Ｇ２自家発電装置、
ＣＴ変流器、
ＶＴ計器用変圧器、
ＣＢｇ発電機遮断器、
Ｃｉ１，Ｃｉ２制御指令、
Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２自家発電装置コントローラ、
ＣＬ，ＣＬ１，ＣＬ２通信線、
Ｍｃ１発電機主回路、
ＢＬ負荷母線、
Ｌ負荷、
Ｃｒｌａ起動停止制御部、
Ｃｒｌｂ同期投入制御部、
Ｃｒｌｃ自発電機負荷分担演算制御部、
Ｃｒｌｄ自発電機出力諸量入出力部、
Ｃｒｌｅ他発電機出力状態情報入力、
Ｃｒｌｆ各発電機定格保存部。

Claims

それぞれ発電機主回路が負荷母線に接続され並列運転されることによりそれぞれ前記負荷母線を介して負荷に接続される複数台の自家発電装置、およびこれら自家発電装置の各々に対応して設けられ対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流を検出信号を入力する自家発電装置コントローラを備え、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の起動および停止の制御を行う起動停止制御部と、対応自家発電装置の並入時の同期投入の制御を行う同期投入制御部と、自己の対応自家発電装置の出力電圧および出力電流入力する自発電機出力諸量入出力部と、他の全自家発電装置コントローラから対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報やメンテナンス情報とを入力する他発電機出力状態情報入力部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値を負荷分担制御に先立って予め保存する各発電機定格保存部と、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置の発電機定格出力値と他の全自家発電装置コントローラから得たそれらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報と故障情報とメンテナンス情報とに基づいて自己の対応自家発電装置の現在の出力状態情報を含めて定常運転中の各自家発電装置の負荷分担量を演算し自己の対応自家発電装置がその分担負荷量相当の発電をするように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を演算する自発電機負荷分担演算制御部とを有し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の前記発電機主回路の電圧および電流から得られる対応自家発電装置の現在の発電機出力を他の各自家発電装置コントローラに制御系信号および制御系データを自家発電装置コントローラ相互間で授受することなく送信し、前記自家発電装置コントローラの何れも、各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の出力を合計して負荷量を求めると共に各自家発電装置コントローラの対応自家発電装置の負荷分担量を前記定格出力を超えない範囲内で算出し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、対応自家発電装置の現在の発電機出力と前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量とから、対応自家発電装置の発電機出力が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御するための目標制御量を算出し、
前記自家発電装置コントローラの何れも、前記算出した目標制御量に基づいて、対応自家発電装置が前記算出された対応自家発電装置の負荷分担量になるように対応自家発電装置を制御する
ことにより負荷分担制御する自家発電システム。
請求項１に記載の自家発電システムにおいて、自家発電装置あるいは自家発電装置コントローラが点検中、事故中、手動運転中の少なくとも一の場合は、その自家発電装置を、前記負荷分担制御の対象外とする
ことを特徴とする自家発電システム。
請求項１または請求項２に記載の自家発電システムにおいて、前記自家発電装置の出力周波数が所定の周波数になるように前記負荷分担制御を行うことを特徴とする自家発電システム。