JP5957362B2 - 発電スケジュール演算装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の発電設備（発電軸）を連携して運転する際に、需要側の要求電力に対しプラント設備状況を考慮した最適な発電電力を発電可能とする運転スケジュールを決定する発電スケジュール演算装置に関する。

複数の発電設備（発電軸）は１つの発電ユニットとして構成されるが、運転員数は数名程度に抑えられる傾向にある。特定規模電気事業者（以下、ＰＰＳという）への対応型発電ユニットは、各売電先顧客（以下、ユーザという）の要求電力の調整として、ユーザの状況により数時間先の予定済みの要求電力が時刻と共に変更される。

特許文献１には、発電設備を発電効率に従って、順位付けする発電端効率順位付け作成手段を有し、発電端効率順位作成手段が作成した発電端効率の順位とあらかじめ設定された発電設備の通常運転スケジュールに従って、発電設備の出力操作順位を決定することが開示されている。

発電設備は軸毎に安全運転継続・機器保全等を目的に定期検査・試運転等が行われる様な運用状況により、必ずしも全負荷で運転できる状況になっていない。

一方、電力需要は増大しており、可能な限りの電力が必要となっていることから、要求される送電電力に対し可能な限り高出力な発電をすることが重要となる。例えば、ＰＰＳ対応型発電ユニットは、各売電先ユーザの要求電力に可能な限り対応するため、定期検査・試運転中も含めて要求される送電電力に対し送電電力を最適化することが望まれる。

特開２０１１−１６９２３４号公報

各発電軸の運転を行なうにあたり要求電力に見合う運転を行なうことは必要となり、各発電軸の運用状況を考慮した運転を優先させることが必須となる。要求電力を満足するために複数の発電軸の内いずれの発電軸において、どれくらいの送電電力を確保するかを迅速に決定すること、また、発電設備の運用状況、設備状況を考慮し最適な送電電力を確保するように全発電軸を対象にした複数の発電軸の発電ユニットを最適に運用することは容易ではなかった。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、複数の発電設備（発電軸）を連携して運転する際に、需要側の要求に対しプラント設備状況を考慮し最適な送電電力を送電可能とする運転スケジュールを決定することができる発電スケジュール演算装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の発電スケジュール演算装置は、ガスタービンおよび発電機を結合した発電設備を複数備える発電プラントにおける、各発電設備を独立して起動停止の運転スケジュールの演算をする発電スケジュール演算装置であり、需要者からの要求電力を満たす各発電装置への出力配分のスケジュールを司る統括スケジュール演算手段と、各発電装置の運転スケジュールを演算する各軸スケジュール演算手段と、を有している。

統括スケジュール演算手段は、運転員が各発電設備の運転可否を含む設備状況を入力するための入力手段（例えば、入力画面１１２，１１３，１１４）と、要求電力に対する必要な発電装置数を算出する運転軸数算出手段と、運転軸数算出手段で決定した発電装置数に対し、需要者へ送電するための予定送電電力を演算する各軸予定送電電力演算手段（例えば、軸予定送電電力演算ＯＰＰＳ）と、予定送電電力に対し設備状況を考慮した運転順位を選択する運転順位算出手段と、各発電装置において、運転順位算出手段および入力手段で入力された入力情報に基づき需要者へ送電可能な電力を演算する各軸設定送電電力演算手段（例えば、軸設定送電電力演算ＰＥ）と、を有している。

入力手段は、各発電装置の運転可否を選択する第１の項目（例えば、運転可否選択１９０１）と、発電プラント全体として、手動入力の運転順位で運転する手動順位、事前に決定済みの運転順位で運転するデフォルト順位、自由に運転させるフリー運転順位の優先方法を選択する第２の項目（例えば、運転順位優先方法選択１９０２）と、手動順位またはデフォルト順位の運転において、フリー運転を許容するか否かを選択する第３の項目（例えば、フリー運転許容可否選択１９０３）と、第２の項目で手動順位またはデフォルト順位が選択された場合に、予定送電電力に対する設定送電電力を運転員が送電可能な範囲内で任意に設定可能に手動入力する手動運転方法、予定送電電力に対する設定送電電力を入力手段で入力された比率に基づいて比率降下させる比率降下運転方法、予定送電電力に対して同一の設定送電電力にする同一運転方法、予定送電電力に対し自由に補填運転可能となるフリー運転方法の４つの運転方法について運転順位を選択する第４の項目（例えば、手動運転順位１９０４）を有している。

運転順位算出手段は、第２の項目で手動順位が選択された場合、第３の項目でフリー運転の許容可否を判定し、フリー運転を許容する場合、４つの運転方法を選択可能とする第４の項目を設定し、フリー運転の許容しない場合、フリー運転方法を選択不可に設定し、第４の項目で入力された運転順位に基づき、各発電装置の運転方法を設定することを特徴とする。

本発明によれば、複数の発電設備（発電軸）を連携して運転する際に、需要側の要求に対しプラント設備状況を考慮し最適な送電電力を送電可能とする運転スケジュールを決定することができる。

発電スケジュール演算の全体構成を示す図である。 統括スケジュール演算手段の全体構成を示す図である。 複数軸の発電設備の全体構成を示す図である。 要求電力に対する各軸の予定送電電力配分を示す図である。 予定送電電力に対する設定送電電力の手動運転方法を示す図である。 予定送電電力に対する設定送電電力の比率降下運転方法を示す図である。 予定送電電力に対する設定送電電力の同一運転方法を示す図である。 予定送電電力に対する設定送電電力のフリー運転方法を示す図である。 運転軸数算出手段の処理フローを示す図である。 比率入力による設定送電電力算出の処理フローを示す図である。 比率入力による設定送電電力算出手段を説明する図である。 手動入力による設定送電電力算出のための手順を説明する図である。 運転順位算出手段の処理フローを示す図である。 運転順位再配列手段の処理フローを示す図である。 手動運転順位による運転順位データを説明する図である。 自動入力選択における運転順位データを説明する図である。 図８に示すフリー運転方法における制御装置へ送信する制御目標値作成の処理フローを示す図である。 図８に示すフリー運転方法における制御装置へ送信する制御目標値作成手段を説明する図である。 統括スケジュール演算のための運転順位の入力画面を示す図である。 統括スケジュール演算のための運転方法の入力画面を示す図である。 統括スケジュール演算のための計算実行の入力画面を示す図である。 図１９に示す入力画面の設定例を説明する図である。 図１９に示す入力画面の他の設定例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、発電スケジュール演算の全体構成を示す図である。図１のＰＰＳ設備１１０は、需要者１０１から要求電力を受け取る給電指令装置１０２と、給電指令装置１０２からのステップ状の要求電力（例えば、図４に示す要求電力ＰＤ）を受け取り発電プラント全体として発電スケジュールを決定するための発電スケジュール演算装置１１１と、発電スケジュール演算装置１１１からの発電電力指令値により発電制御を行う軸制御装置ＣＴ（第１軸制御装置ＣＴ１〜第ｎ軸制御装置ＣＴｎ）と、軸制御装置ＣＴからの発電電力指令値で発電を行う軸発電設備ＣＰ（第１軸発電設備ＣＰ１〜第ｎ軸発電設備ＣＰｎ）とを含んで構成される。ＰＰＳ設備１１０は、軸発電設備ＣＰにより発電した電力を各需要者１０１へ送電する。

発電スケジュール演算装置１１１は、給電指令装置１０２からの要求電力を個別の発電軸へ出力配分し、その出力のスケジュールを司る統括スケジュール演算手段１０３と、第１軸スケジュール演算手段ＳＣ１から第ｎ軸スケジュール演算手段ＳＣｎまでのｎ個のスケジュール演算手段ＳＣで構成されている。

統括スケジュール演算手段１０３は、統括スケジュール演算開始１９０８（図２１参照）の指令により統括スケジュール演算を開始し、統括スケジュール演算再計算１９０９（図２１参照）の指令により、後述する予定送電電力ＰＰＳから設定送電電力を算出するために、運転順位等の運転員が入力した項目により総括スケジュールを再度計算し、統括スケジュール演算結果確定１９１０（図２１参照）の指令により、スケジュール演算結果を最終的に確定させる。

統括スケジュール演算手段１０３は、軸スケジュール演算手段ＳＣで算出した発電スケジュール結果である併入、起動完了、停止開始、解列等の時刻結果を収集し、各発電軸全体の時刻結果を収集し統括を行う。統括スケジュール演算手段１０３は、給電指令装置１０２からのステップ状の要求電力に対し、実運転に相当する曲線的なアナログ数値を戻し、給電指令装置１０２は各需要者１０１に対し時刻と共に変化するアナログ数値を戻し要求電力に対して適切であるか否かについて、給電指令装置１０２と需要者１０１間で調整・確認を得る作業を実施する。

次に、統括スケジュール演算のための運転員が入力するための入力画面（入力手段）を説明する。
図１９は、統括スケジュール演算のための運転順位の入力画面を示す図である。入力画面１１２は、必要運転軸数１９００、運転可否選択１９０１（第１の項目）、運転順位優先方法選択１９０２（第２の項目）、フリー運転許容可否選択１９０３（第３の項目）、設定送電電力の手動運転順位１９０４（第４の項目）、設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５（第５の項目）を含んでいる。

必要運転軸数１９００は、給電指令装置１０２の要求電力から本発電プラント全体として必要な運転軸数を運転員に明示する必要運転軸数であり、例えば、Ｘ軸分の軸数が必要であることを示している。

運転可否選択１９０１は、運転員がプラントの発電軸毎に軸発電設備の状況を考慮し運転可否を判断し選択するために設定項目である。運転員は、運転可の場合はボタンＰＢ１を押下し、運転否の場合はボタンＰＢ２を押下する。ボタンを押下すると設定ランプが点灯する。本選択内容で決定の場合は、確定用のボタンＰＢ９９が押下されると、運転可否の選択の処理は終了となる。

運転順位優先方法選択１９０２は、運転順位の優先方法を選択する設定項目である。運転員は、プラント全体として事前に決定済みの運転順位で運転する場合は、デフォルト順位優先のボタンＰＢ３を選択し、プラント全体として手動入力の運転順位で運転する場合は、手動順位優先のボタンＰＢ４を選択し、プラント全体として自由に運転させる場合は、フリー運転順位優先のボタンＰＢ５を選択する。本選択内容で決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ２２が押下されると、運転順位優先方法の選択の処理は終了となる。

フリー運転許容可否選択１９０３は、手動順位優先またはデフォルト順位優先の運転において、フリー運転を許容するか否かを選択する設定項目である。運転員は、フリー運転を許容する場合は許容可のボタンＰＢ６を押下し、許容しない場合は許容否のボタンＰＢ７を押下する。本選択内容で決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ３３が押下されると、フリー運転許容可否の選択の処理は終了となる。

設定送電電力の手動運転順位１９０４は、手動順位優先において、各発電軸の運転順位を選択する設定項目である。運転順位優先方法選択１９０２およびフリー運転許容可否選択１９０３での選択内容で、選択できる運転項目が異なる。

（１Ａ）運転順位優先方法選択１９０２で手動順位優先のボタンＰＢ４を選択、かつフリー運転許容可否選択１９０３で許容可のボタンＰＢ６を選択した場合は、設定送電電力の手動運転順位１９０４において、手動運転、比率運転、同一運転、フリー運転の４種類全てが選択可能となる。

ここで、手動運転（手動入力運転、図５参照）とは、予定送電電力ＰＰＳに対して設定送電電力を運転員が送電可能な範囲内で任意に設定可能に手動入力する運転をいう。比率運転（比率降下運転、図６参照）とは、予定送電電力ＰＰＳに対して設定送電電力を入力された比率を考慮して比率降下させる運転をいう。同一運転（図７参照）とは、予定送電電力ＰＰＳに対して同一の設定送電電力にする運転をいう。これに対し、フリー運転（図８参照）とは、手動運転（手動入力運転）および比率運転（比率降下運転）することにより、予定送電電力ＰＰＳに対し設定送電電力は減少するため、減少分を補填する目的として、該当軸の予定送電電力ＰＰＳに対し自由に補填運転可能となるように対象軸をフリー運転させることを意味する。

先ず、運転員が手動運転の運転順位を決める場合、手動運転のボタンＰＢ８を押下するごとに運転順位に相当する数値がカウントアップし、最大値は「４」となった後、再度「１」の戻るカウントアップを繰り返す。数値が大きくなるほど運転順位の優先度が低くなっていく。つまり数値が小さいほど運転順位の優先度が高くなり運転順位が高くなることを意味する。比率運転、同一運転、フリー運転についても同様の処理となる。

全ての運転順位を入力後、運転順位を決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ４４が押下されると、手動運転順位の確定処理は終了となる。ここで、統括スケジュール演算手段１０３は、４種類の運転順位の設定数値が重複した場合は重複した項目を点滅させて重複状況を告知するので、運転員は再度重複しないようにボタンＰＢ８〜ＰＢ１１を押下し数値の再設定を行う。

（１Ｂ）運転順位優先方法選択１９０２で手動順位優先のボタンＰＢ４を選択、かつフリー運転許容可否選択１９０３で許容否のボタンＰＢ７を選択した場合は、設定送電電力の手動運転順位１９０４において、フリー運転を除外した手動運転、比率運転、同一運転の３項目が選択可能となる。運転優先順位の考え方は前述と同様となる。

図２２は、図１９に示す入力画面の設定例を説明する図である。前記（１Ａ）および（１Ｂ）について、具体的に設定した例です。入力画面１１２は、タブレット端末の画面に表示し、スクリーンをタッチして運転員が各種設定することができる。各ボタンＰＢ１〜ＰＢ１５，ＰＢ２２，ＰＢ３３，ＰＢ４４，ＰＢ５５，ＰＢ９９等は、ソフトキーであるとよい。

図２２に示す入力画面１１２は、運転員の設定例であり、運転可否選択１９０１において、第１軸は運転可、・・・、第ｎ軸は運転可に設定されている。また、運転順位優先方法１９０２において、手動順位優先が選択され、フリー運転許容可否選択１９０３において、第１軸は許容可、・・・、第ｎ軸は許容否に設定されている。この場合、設定送電電力の手動運転順位１９０４において、第１軸は、手動運転、比率運転、同一運転、フリー運転の４種類について運転順位が選択されているが、第ｎ軸は、手動運転、比率運転、同一運転の３項目について運転順位が選択されている。

なお、設定送電電力の手動運転順位１９０４において、第ｎ軸のフリー運転は選択できないようにマスクされている。同様に、設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５は、全体が選択できないようにマスクされている。

設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５は、デフォルト運転順位（デフォルト順位優先）の運転において、全発電軸の運転順位を選択する設定項目である。運転順位優先方法選択１９０２およびフリー運転許容可否選択１９０３での選択内容で、選択できる運転項目が異なる。

（２Ａ）運転順位優先方法選択１９０２でデフォルト順位優先のボタンＰＢ３を選択、かつフリー運転許容可否選択１９０３で許容可のボタンＰＢ６を選択した場合は、設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５において、フリー運転を含め手動運転、比率運転、同一運転の４種類全てが使用可能となる。運転員は、ボタンＰＢ１２〜ＰＢ１５を押下することにより運転順位を決定する。図１９に示す設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５の例では、数値が小さい手動運転が最も運転順位の優先度が高い。順次、比率運転、同一運転、フリー運転の順位で運転方法が行われる処理となる。本デフォルト運転順位で決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ５５が押下されると、デフォルト運転順位の確定処理は終了となる。

（２Ｂ）運転順位優先方法選択１９０２でデフォルト順位優先のボタンＰＢ３を選択、かつフリー運転許容可否選択１９０３で許容否のボタンＰＢ７を選択した場合は、設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５において、フリー運転を除外した手動運転、比率運転、同一運転の３項目の順位で運転方法が行われる処理となる。本デフォルト運転順位で決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ５５が押下されると、デフォルト運転順位の確定処理は終了となる。

図２３は、図１９に示す入力画面の他の設定例を説明する図である。前記（２Ａ）について、具体的に設定した例です。運転可否選択１９０１において、第１軸は運転可、・・・、第ｎ軸は運転否に設定されている。また、運転順位優先方法１９０２において、デフォルト順位優先が選択され、フリー運転許容可否選択１９０３において、第１軸は許容可、・・・に設定されている。このとき、第ｎ軸は設定できないようにマスクされている。また、設定送電電力の手動運転順位１９０４は、全体が設定できないようにマスクされている。設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５については、後記する図１６の運転順位データ１６０１でよいとして、ボタンＰＢ１２〜ＰＢ１５を押下せずに、確定用のボタンＰＢ５５が押下されている。

図２０は、統括スケジュール演算のための運転方法の入力画面を示す図である。入力画面１１３は、図１９に示す手動運転順位１９０４もしくはデフォルト運転順位１９０５における手動運転方法において、詳細設定値を入力するための画面である。

設定送電電力の手動入力１９０６には、各発電軸の規定時間に対し、予定送電電力ＰＰＳ（例えば、Ｘ１）に対する設定すべき送電電力値（例えば、Ｙ１）が入力される。例えば、第１軸における設定送電電力Ｙ１からＹｎにおいて、少なくても１つ以上入力した場合、手動運転に関する設定値が存在することから「手動運転」扱い対象となり、第１軸において全て入力しなかった場合は「手動運転」対象から除外されることになる。前記で少なくても１つ以上入力した軸において、入力されなかった空欄の設定送電電力は予定送電電力値を使用した計算を行うことになる。設定送電電力のセルＰＢ１６に規定時間別に入力した数値を決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ６６が押下されると手動入力の確定処理は終了となる。

設定送電電力の比率降下入力１９０７には、手動運転方法のひとつである比率運転において、予定送電電力に対する比率が入力される。運転員は、起動運転過程に対する比率をセルＰＢ１７に入力し、通常運転過程に対する比率をセルＰＢ１８に、停止運転過程に対する比率をセルＰＢ１９にそれぞれ入力する。例えば、第１軸における比率ＸＸ．Ｘ％，ＹＹ．Ｙ％，ＺＺ．Ｚ％の３種類において、少なくても１つ以上入力した場合、比率運転に関する設定値が存在することから「比率運転」扱い対象となり、第１軸において３種類全て入力しなかった場合は「比率運転」対象から除外されることになる。前記で少なくても１つ以上入力した軸において、入力されなかった空欄の比率は１００．０％の値を使用した計算を行うことになる。運転過程別に入力した数値を決定させる場合は、確定用のボタンＰＢ７７が押下されると比率の入力処理は終了となる。入力された比率の使用は、図１０および図１１を参照して後記する。

図２１は、統括スケジュール演算のための計算実行の入力画面を示す図である。入力画面１１４には、統括スケジュール演算開始１９０８の欄、統括スケジュール演算再計算１９０９の欄、および統括スケジュール演算結果確定１９１０の欄を有している。

統括スケジュール演算開始１９０８の欄には、統括スケジュール演算開始用のボタンＰＢ２０を有している。統括スケジュール演算開始ＰＢ２０が押下されると、統括スケジュール演算手段１０３（図１参照）は、統括スケジュール演算の計算を開始する。

統括スケジュール演算再計算１９０９の欄には、統括スケジュール演算再計算用のボタンＰＢ２１を有している。統括スケジュール演算再計算ＰＢ２１が押下されると、統括スケジュール演算手段１０３（図１参照）は、予定送電電力ＰＰＳから設定送電電力を算出させるために計算を行う。

統括スケジュール演算結果確定１９１０の欄には、統括スケジュール演算結果確定用のボタンＰＢ２２を有している。統括スケジュール演算結果確定ＰＢ２２が押下されると、統括スケジュール演算手段１０３（図１参照）は、スケジュール演算結果を最終的に確定する。

図２１においては、運転員が入力画面１１４を使用して、ボタンＰＢ２０、ボタンＰＢ２１、ボタンＰＢ２２を押下することにより、統括スケジュール演算の指令をしているが、図１９、図２０の設定入力があれば、自動的に計算処理を実行してもよい。

図２は、統括スケジュール演算手段の全体構成を示す図である。給電指令装置１０２から需要者１０１からの要求電力ＰＤ（図４参照）を受け取った統括スケジュール演算手段１０３は、統括スケジュール演算開始１９０８の指令により、要求電力ＰＤに対する必要な運転軸数を、運転軸数算出手段２０１（図９参照）で求める。

統括スケジュール演算手段１０３は、決定した運転軸数に対し各発電軸の発電電力ＰＣを軸発電電力演算ＯＰＣ（第１軸発電電力演算ＯＰＣ１〜第ｎ軸発電電力演算ＯＰＣｎ）で求め、発電軸として発電するために必要な所内電力を差し引いた送電電力を軸予定送電電力演算ＯＰＰＳ（第１軸予定送電電力演算ＯＰＰＳ１〜第ｎ軸予定送電電力演算ＯＰＰＳｎ）で求める。なお、この時点での予定送電電力ＰＰＳは、プラント設備状況を考慮していないことから送電電力が未確定であるため予定送電電力となる。

統括スケジュール演算手段１０３の運転順位算出手段２０２（運転順位選択手段）（図１３参照）は、予定送電電力ＰＰＳに対しプラント設備状況を考慮した運転順位を求める。統括スケジュール演算手段１０３は、運転順位算出手段２０２で求めた運転順位と、運転方法別設定値の入力２０３である手動入力値と比率入力値等（図２０、図１０、図１１、図１２参照）から運転順位再配列手段２０４で、運転順位算出手段２０２で求めた運転順位を再配列計算し直し、プラント設備状況を考慮した運転順位を確定する。

統括スケジュール演算手段１０３は、この再配列し直した運転順位により統括スケジュール演算再計算１９０９の指令により、各発電軸への設定送電電力を計算する。統括スケジュール演算手段１０３は、各発電軸は設定送電電力から軸設定送電電力演算ＰＥ（軸設定送電電力演算手段）（第１軸設定送電電力演算ＰＥ１〜第ｎ軸設定送電電力演算ＰＥｎ）で、設定送電電力を発電するための併入時刻、目標負荷到達時刻、停止開始時刻、解列時刻等を求める。

統括スケジュール演算手段１０３は、統括スケジュール演算結果確定１９１０の指令により、各発電軸のプラント設備状況を考慮した設定送電電力を確定する。確定した設定送電電力を給電指令装置１０２に戻す。

給電指令装置１０２は、各需要者１０１に対し、時刻と共に変化する設定送電電力を通知し、要求電力量に対し適切か否かについて、需要者１０１との調整・確認を得る作業を実施する。

図３は、複数軸の発電設備の全体構成を示す図である。図３に示す軸発電設備ＣＰは、ガスタービンＧＴと蒸気タービンＳＴにより発電機Ｇを起動する発電設備で構成される。図３の例では、第１軸発電設備ＣＰ１から第ｎ軸発電設備ＣＰｎまでのｎ組で構成されている。なお、第１軸発電設備ＣＰ１から第ｎ軸発電設備ＣＰｎを総称するときは、軸発電設備ＣＰと称する。

軸発電設備ＣＰは、ガスタービン設備として吸気冷却器ＡＣで冷却した空気Ａを圧縮する空気圧縮機ＣＯＭＰと、空気圧縮空気と燃料Ｆを用いて燃焼を行う燃焼器ＣＯＭＢと、高圧燃焼ガスで駆動されるガスタービンＧＴを備える。なお吸気冷却器ＡＣは、Ｎｏ．１吸気冷却器ＡＣ１１からＮｏ．ｍ吸気冷却器ＡＣ１ｍの複数台で構成されている。

ガスタービンＧＴで仕事をした後の燃焼排ガスは高温高圧であることから、この保有エネルギーを回収するために蒸気タービン設備を備える。蒸気タービン設備は、ガスタービン燃焼排ガスで給水Ｗを加熱して蒸気を得る排熱回収ボイラＢと、蒸気で駆動される蒸気タービンＳＴと、蒸気タービンＳＴから排出された蒸気を復水して再度水に戻して再利用するための復水器ＣＯＮＤを備える。発電機Ｇは、ガスタービンＧＴと蒸気タービンＳＴにより駆動されて発電を行う。

以上のように構成された軸発電設備ＣＰは、軸発電設備ＣＰごとに設けられた軸制御装置ＣＴ（第１軸制御装置ＣＴ１〜第ｎ軸制御装置ＣＴｎ）により駆動される。軸制御装置ＣＴは、発電スケジュール演算装置１１１からの制御指令を受けて、当該軸の発電設備を制御する。軸制御装置ＣＴの具体的な操作端は、燃焼器ＣＯＭＢに与える燃料Ｆの供給量を制御する燃料調節弁ＶＦ、排熱回収ボイラＢに与える給水Ｗの供給量を制御する給水調節弁ＶＷ、空気圧縮機ＣＯＭＰに与える空気を冷却する吸気冷却器ＡＣ（Ｎｏ．１吸気冷却器ＡＣ１１〜Ｎｏ．ｍ吸気冷却器ＡＣ１ｍ）などである。

図３に示す発電スケジュール演算装置１１１は、統括スケジュール演算手段１０３において全体スケジュールを決定する。また、統括スケジュール演算手段１０３の出力を受けて、各軸の軸スケジュール演算手段ＳＣ（第１軸スケジュール演算手段ＳＣ１〜第ｎ軸スケジュール演算手段ＳＣｎ）が軸ごとの制御指令を決定して、各軸発電設備ＣＰの軸制御装置ＣＴに制御指令を与える。

さらに具体的に述べると、統括スケジュール演算手段１０３は各軸へ配分する発電出力を算出し各軸の軸スケジュール演算手段ＳＣへ渡す。各軸の軸スケジュール演算手段ＳＣは、配分された発電出力に従い、目標出力、目標出力到達時刻等を給電指令装置からの要求電力から決定し、ガスタービンＧＴの併入時刻、目標負荷到達時刻等のスケジュールを算出する。

本スケジュールは各軸の軸制御装置ＣＴへ送信され、軸制御装置ＣＴは受信したスケジュールにより吸気冷却器ＡＣの起動台数、起動時刻、燃料調節弁ＶＦ、給水調節弁ＶＷの制御を行い各軸の軸発電設備ＣＰが運転され発電出力を得る。同様に、停止過程の場合では統括スケジュール演算手段１０３が各軸へ配分する発電出力を算出し各軸の軸スケジュール演算手段ＳＣへ渡す。各軸の軸スケジュール演算手段ＳＣは、配分された発電出力に従い、停止開始時刻を決め、ガスタービンＧＴの停止開始時刻、解列時刻等のスケジュールを算出する。

図４は、要求電力に対する各軸の予定送電電力配分を示す図である。図４に示す例は、統括スケジュール演算手段１０３が、給電指令装置１０２（図２参照）から受信した要求電力ＰＤに対して、第１軸から第ｎ軸において各軸単位に運転員が運転可否を入力した運転軸数で配分した発電電力ＰＣ（第１軸発電電力ＰＣ１から第ｎ軸発電電力ＰＣｎ）と、予定送電電力ＰＰＳ（第１軸予定送電電力ＰＰＳ１から第ｎ軸予定送電電ＰＰＳｎ）を求めた例である。予定送電電力ＰＰＳは、実際に需要者へ送電する電力ではなく、現時点での送電可能な送電の位置付けとすることから、予定送電電力としている。

次に、図１９で示した設定送電電力の手動運転順位１９０４で設定される、手動運転（手動入力運転）、比率運転、同一運転、およびフリー運転の設定方法について、図５から図８を参照して詳細に説明する。

図５は、予定送電電力に対する設定送電電力の手動運転方法を示す図である。図４で算出した予定送電電力ＰＰＳに対し、実際に送電可能な電力とする設定送電電力を、規定時間単位で運転員が手動で設定する運転方法を示したものである。この例では、要求電力ＰＤは、０時から２４時までの１時間ごとに要求電力ＰＤとして、２時から６時まで順次増加し、１８時から２２時にかけて順次電力を減少させて停止する１日の計画が提示されている。

第１軸予定送電電力演算ＯＰＰＳ１（図２参照）から求める第１軸予定送電電力ＰＰＳ１の運転スケジュールは、起動側は２時に併入し順次負荷上昇を行い、６時に起動完了となるような第１軸分としての送電を行うスケジュールとなる。停止側は２０時から負荷降下を開始し２２時まで電力を減少させ２２時で解列となるようなスケジュールとなる。

図５の最下段図において点線で示される第１軸予定送電電力ＰＰＳ１に対しプラント設備状況を考慮して、送電可能と考える設定送電電力を運転員が手動にて規定時間単位ごとに設定送電電力ＰＥＳ１ａを実線で入力して設定する。実線で囲まれた斜線範囲が、設定された設定送電電力量となる。

図６は、予定送電電力に対する設定送電電力の比率降下運転方法を示す図である。図４で算出した予定送電電力ＰＰＳに対し、実際に送電可能な電力とする設定送電電力を規定時間単位で運転員が手動で比率設定する運転方法を示したものである。この例では、要求電力ＰＤに関する１日の計画は図５での説明内容と同様となる。第１軸のスケジュール演算から求める第１軸予定送電電力ＰＰＳ１の運転スケジュールは、起動側は２時に併入し順次負荷上昇を行い、６時に起動完了となるような第１軸分としての送電を行うスケジュールとなる。停止側は２０時から負荷降下を開始し２２時まで電力を減少させ２２時で解列となるようなスケジュールとなる。

図６の最下段図において点線で示される第１軸予定送電電力ＰＰＳ１に対し、プラント設備状況を考慮して送電可能と考える設定送電電力を運転員が、手動にて起動運転過程、通常運転過程、停止運転過程の運転種別ごとに規定比率を入力することにより設定送電電力ＰＥＳ１ｂが実線で入力され設定される。設定により実線で囲まれた斜線範囲が、設定された設定送電電力量となる。

図７は、予定送電電力に対する設定送電電力の同一運転方法を示す図である。図４で算出した予定送電電力ＰＰＳに対し、実際に送電可能な電力とする設定送電電力を規定時間単位で運転員が手動で設定する運転方法を示したものである。この例では、要求電力ＰＤに関する１日の計画は図５での説明内容と同様となる。第１軸のスケジュール演算から求める第１軸予定送電電力ＰＰＳ１の運転スケジュールは、起動側は２時に併入し順次負荷上昇を行い、６時に起動完了となるような第１軸分としての送電を行うスケジュールとなる。停止側は２０時から負荷降下を開始し２２時まで電力を減少させ２２時で解列となるようなスケジュールとなる。

図７の最下段図において点線で示される第１軸予定送電電力ＰＰＳ１に対し、送電可能と考える設定送電電力を運転員が、手動にて同一とする入力を選択することにより設定送電電力ＰＥＳ１ｃが実線で入力され設定される。設定により実線で囲まれた斜線範囲が、設定された設定送電電力量となる。なお、図では前記点線は実線と重畳しており見えない。

図８は、予定送電電力に対する設定送電電力のフリー運転方法を示す図である。図４で算出した予定送電電力ＰＰＳに対し、実際に送電可能な電力とする設定送電電力を規定時間単位で運転員が手動で設定する運転方法を示したものである。この例では、要求電力ＰＤに関する１日の計画は図５での説明内容と同様となる。第１軸のスケジュール演算から求める第１軸予定送電電力ＰＰＳ１の運転スケジュールは、起動側は２時に併入し順次負荷上昇を行い、６時に起動完了となるような第１軸分としての送電を行うスケジュールとなる。停止側は２０時から負荷降下を開始し２２時まで電力を減少させ２２時で解列となるようなスケジュールとなる。

図８の最下段図において点線で示される第１軸予定送電電力ＰＰＳ１に対し、図５における手動入力運転および図６における任意比率での降下運転することにより、予定送電電力ＰＰＳに対し設定送電電力は減少するため、減少分を補填する目的として、該当軸の予定送電電力ＰＰＳに対し自由に補填運転可能となるように対象軸をフリー運転させる。フリー運転の設定により実線が設定送電電力ＰＥＳ１ｄであり、第１軸予定送電電力ＰＰＳ１よりも高めに送電するように発電する場合もある。実線で囲まれた斜線範囲が、設定された設定送電電力量となる。

図９は、運転軸数算出手段の処理フローを示す図である。適宜図１９を参照して説明する。給電指令装置１０２から需要者１０１からの要求電力ＰＤ（図４参照）を受け取った統括スケジュール演算手段１０３は、統括スケジュール演算開始１９０８の指令を受理すると、運転軸数算出手段２０１が要求電力ＰＤに対する必要な運転軸数を求める。

運転軸数算出手段２０１は、要求電力ＰＤに対し、全軸合計で要求電力を確保するための必要運転軸数を算出する（処理９０１）。例えば、要求電力ＰＤで要求される最大電力値を満たす予め規定されている各発電軸の最大電力の合計値に基づいて、必要運転軸数を算出するとよい。

一方、運転員は、表示されている必要運転軸数１９００を参照して、運転可否選択１９０１の欄において、運転可否の入力（運転可否入力設定）をする。運転軸数算出手段２０１は、確定用のボタンＰＢ９９が押下されると、運転可能な軸数である運転可能軸数を算出する（処理９０２）。運転軸数算出手段２０１は、必要運転軸数と運転可能軸数を比較し（処理９０３）、運転可能軸数が必要運転軸数よりも小さい場合（処理９０３，Ｎｏ）、再度、運転可否の入力をする。このとき運転軸数算出手段２０１は、運転可否入力設定で必要運転軸数が不足している旨、すなわち、再設定を行うことを、運転可否選択１９０１の欄を点滅等することにより告知するとよい。運転可能軸数が必要運転軸数以上の場合（処理９０３，Ｙｅｓ）、運転軸数算出手段２０１は、給電指令装置１０２からの要求電力ＰＤに対し送電可能となることから、運転軸数として決定し（処理９０４）、運転軸数算出手段２１０の処理を終了する。

図１０は、比率入力による設定送電電力算出の処理フローを示す図である。適宜図６、図２０を参照して説明する。比率降下運転について図６を参照して概要を説明した。
比率入力による設定送電電力算出手段１０００は、運転員が前述した図２０の入力画面１１３の設定送電電力の比率降下入力１９０７から、百分率値である比率入力を受理すると（処理１００１）、起動運転過程比率を取得し（処理１００２）、通常運転過程比率を取得し（処理１００３）、停止運転過程比率を取得する（処理１００４）。

一方、比率入力による設定送電電力算出手段１０００は、軸スケジュール演算手段ＳＣによる軸スケジュール演算結果から起動運転過程の時刻を取り込み（予定併入時刻と予定起動完了時刻）（処理１００５）、予定併入時刻と予定起動完了時刻間に相当する起動運転過程における予定送電電力ＰＰＳを算出する（処理１００８）。算出された起動運転過程における予定送電電力ＰＰＳに、処理１００２の起動運転過程比率を乗算し起動運転過程における設定送電電力を確定して（処理１０１１）、比率降下運転する場合の設定送電電力を求める。

同様に、比率入力による設定送電電力算出手段１０００は、軸スケジュール演算手段ＳＣの軸スケジュール演算結果から停止運転過程の時刻を取り込み（予定停止開始時刻と予定解列時刻）（処理１００７）、予定停止開始時刻と予定解列時刻間に相当する予定送電電力ＰＰＳの停止運転過程における予定送電電力ＰＰＳを算出する（処理１０１０）。算出された停止運転過程における予定送電電力ＰＰＳに、処理１００４の停止運転過程比率を乗算し停止運転過程における設定送電電力を確定して（処理１０１３）、比率降下運転する場合の設定送電電力を求める。

同様に、比率入力による設定送電電力算出手段１０００は、通常運転過程の時刻を取り込む（処理１００６）。具体的には、処理１００５から予定起動完了時刻と、処理１００７から予定停止開始時刻を受取る。通常運転過程は、予定起動完了時刻から予定停止開始時刻間の過程となり、比率入力による設定送電電力算出手段１０００は、予定起動完了時刻と予定停止開始時刻間に相当する予定送電電力ＰＰＳを、通常運転過程における予定送電電力ＰＰＳとして算出する（処理１００９）。算出された通常運転過程における予定送電電力ＰＰＳ、処理１００３の通常運転過程比率を乗算し通常運転過程における設定送電電力を確定して（処理１０１２）、比率降下運転する場合の設定送電電力を求める。

図１１は、比率入力による設定送電電力算出手段を説明する図である。図１１の上段は、第１軸の場合における規定時間単位における第１軸予定送電電力ＰＰＳ１のパターン図である。この例では規定時間単位を１時間とした場合とすると、起動運転過程におけるＴ２（２時）が軸スケジュール演算から求まる予定併入時刻となり、Ｔ６（６時）が予定起動完了時刻となるので、起動運転過程範囲は予定併入時刻から予定起動完了時刻間となる。停止運転過程におけるＴ１８（１８時）が軸スケジュール演算から求まる予定停止開始時刻となり、Ｔ２２（２２時）が予定解列時刻となるので、停止運転過程範囲は予定停止開始時刻から予定解列時刻間となる。通常運転過程は起動運転過程の予定起動完了時刻と停止運転過程の予定停止開始時刻を取り込み、通常運転過程範囲は予定起動完了時刻から予定停止開始時刻間となる。

処理１００２の起動運転過程範囲の予定送電電力ＰＰＳに運転員が入力した起動運転過程比率を乗算し、起動運転過程における設定送電電力ＰＥＳが算出される。同様に、処理１００３の通常運転過程範囲の予定送電電力ＰＰＳに運転員が入力した通常運転過程比率を乗算し、通常運転過程における設定送電電力ＰＥＳが算出される。同様に、処理１００４の停止運転過程範囲の予定送電電力ＰＰＳに運転員が入力した停止運転過程比率を乗算し、停止運転過程における設定送電電力ＰＥＳが算出される。本図の例では第１軸予定送電電力ＰＰＳ１であるため設定送電電力はＰＥＳ１となる。

図１２は、手動入力による設定送電電力算出のための手順を説明する図である。運転員は、図２０の入力画面１１３の設定送電電力の手動入力１９０６を用いて、設定送電電力を決定するにあたり、設定送電電力手動入力する。規定時間１２０２の行では、１日２４時間を例えば１時間単位で区分し、時刻０：００〜時刻Ｔ１、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２、・・・が規定時間となる。規定時間ごとに相当する軸スケジュール演算にて求めた送電電力を予定送電電力１２０３とし、この予定送電電力に対し手動にて送電したい電力を設定するために現状の軸スケジュール演算結果値である予定送電電力を参考にしながら、入力送電電力１２０４で送電電力を入力する。この入力した送電電力で確定させたい場合、確定用のボタンＰＢ６６を押下することにより設定送電電力として確定する（符合１２０５）。

図１３は、運転順位算出手段の処理フローを示す図である。適宜図１９を参照して説明する。運転順位算出手段２０２は、運転順位優先方法選択１９０２から入力された項目により、運転順位優先方法を選択する（処理１３０１）。フリー運転順位が選択された場合（図１９のフリー運転順位優先のボタンＰＢ５の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、全軸がプラント設備状況を考慮しないで自由に発電を行うフリー運転が優先された運転実施に設定する（処理１３０４）。なお、運転順位算出手段２０２は、フリー運転順位が選択された場合、図１９において、フリー運転許容可否選択１９０３、設定送電電力の手動運転順位１９０４、設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５は、選択不要となることから、これら全てが選択できない設定とする。

処理１３０１において、手動順位が選択された場合（図１９の手動順位優先のボタンＰＢ４の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、フリー運転許容可否選択１９０３と設定送電電力の手動運転順位１９０４のみが選択可能となる設定とし、デフォルト運転順位は選択できない設定とする。

運転順位算出手段２０２は、フリー運転許容可否選択１９０３から入力された項目により、フリー運転許容可もしくはフリー運転許容否を判断する（処理１３０２）。処理１３０２において、許容可の場合（フリー運転許容可否選択１９０３により許容可のボタンＰＢ６の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、設定送電電力の運転順位について、フリー運転を含め、手動運転、比率運転、同一運転の４種類の運転が選択可能とする設定とし（処理１３０６）、各々に運転順位の数値「１」〜「４」を採番することができる。

処理１３０２において、許容否の場合（フリー運転許容可否選択１９０３により許容否のボタンＰＢ７の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、設定送電電力の運転順位について、フリー運転の選択できない設定とし、手動運転、比率運転、同一運転の３種類の運転のみが選択可能とする設定とし（処理１３０５）、各々に運転順位の数値「１」〜「３」を採番することができる。

処理１３０１において、デフォルト順位が選択された場合（図１９のデフォルト順位優先のボタンＰＢ３の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、フリー運転許容可否選択１９０３と設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５のみが選択可能となる設定とし、手動運転順位１９０４は選択できなくなる設定とする。

運転順位算出手段２０２は、フリー運転許容可否選択１９０３から入力された項目により、フリー運転許容可もしくはフリー運転許容否を判断する（処理１３０３）。

処理１３０３において、許容可の場合（フリー運転許容可否選択１９０３により許容可のボタンＰＢ６の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、設定送電電力の運転順位は、フリー運転を含めたデフォルト運転で実施する（処理１３０８）。なお、本機能選択時において次の選択は不可となる。各軸において、（ａ）手動入力が無い場合、手動運転はスキップ、（ｂ）比率入力が無い場合、比率運転はスキップ、（ｃ）手動入力および比率入力が無い場合、同一運転またはフリー運転。

各軸の運転方法は、手動運転、比率運転、同一運転、フリー運転の４つの方法から自由に選択することができる。設定送電電力の手動入力１９０６で手動入力が有る場合は、手動入力値が有効となり以後のスケジュール演算に使用される。手動入力が無い場合は、選択対象外となり、スケジュール演算よりスキップされる。同様に、比率降下運転についても、設定送電電力の比率降下入力１９０７で、比率降下入力が有る場合は、比率降下値が有効となり以後のスケジュール演算に使用され、比率降下入力が無い場合は、スケジュール演算よりスキップされる。手動運転と比率降下運転がスキップされた場合、同一運転もしくはフリー運転のいずれが選択されるかは、予め設定しておく運転順位による。

処理１３０３において、許容否の場合（フリー運転許容可否選択１９０３により許容否のボタンＰＢ７の押下に対応）、運転順位算出手段２０２は、設定送電電力の運転順位は、フリー運転を無しとするデフォルト運転で実施する（処理１３０７）。

なお、本機能選択時において次の選択は不可となる。各軸において、（ａ）手動入力が無い場合、手動運転はスキップ、（ｂ）比率入力が無い場合、比率運転はスキップ、（ｃ）手動入力および比率入力が無い場合、同一運転、（ｄ）フリー運転は除外。

設定送電電力の手動入力１９０６で、手動入力が有る場合は、スケジュール演算に使用され、手動入力が無い場合は、スケジュール演算よりスキップされる。同様に、設定送電電力の比率降下入力１９０７で、比率降下入力が有る場合は、スケジュール演算に使用され、比率降下入力が無い場合は、スケジュール演算よりスキップされる。手動運転と比率降下運転がスキップされた場合は、同一運転が選択される。なお、フリー運転は許容否であるためフリー運転は除外される。

図１４は、運転順位再配列手段の処理フローを示す図である。適宜図１９を参照して説明する。運転順位再配列手段２０４では、各運転順位においていずれかの軸にフリー運転が少なくても１軸以上存在させ、他軸で設定送電電力が減少した分を補填させるものとする。そのためフリー運転軸が存在する場合は、該当軸の運転順位を現状通りとし、以後の再配列手段処理からは計算を除外する。一方、フリー運転が存在しない各軸における運転順位については、運転順位の優先度が最も低い軸番号を選択する。この状況で次の運転順位においてフリー運転が存在するかをチェックしていく。もしフリー運転である軸番号が複数ある場合は、１つ前の運転順位で選択済みの優先度が低い軸番号において、運転順位Ｙのフリー運転と運転順位Ｙ−１の運転方法を入替えて、各運転順位にフリー運転が存在するような処理を行っていく。

運転順位再配列手段２０４は、設定送電電力の手動運転順位１９０４で入力した運転順位データの定義は、デフォルト運転順位１９０５で入力したデフォルト運転順位により行う（処理１４０１）。手動運転方法は「１」、比率運転方法は「２」、同一運転方法は「３」、フリー運転方法は「４」となる。軸番号を「Ｘ」、運転順位を「Ｙ」とし第１軸の運転順位Ｎｏ．１から取り込むためにＸとＹの初期値を各々「軸番号Ｘ＝１、運転順位Ｙ＝１」とする（処理１４０２）。次に運転順位Ｙにおける各軸の運転方法で、各運転方法に定義した数値（例えば手動運転方法は「１」）の内で最大数値をＸｍとし、その初期値として「運転方法が最大値となる運転方法Ｚｍ＝１」とする（処理１４０３）。軸番号を第１軸から順次読み込むにあたり、運転順位再配列手段２０４から除外処理済みであるかを判定する（処理１４０４）。除外処理がされていない場合（処理１４０４、Ｎｏ）、軸番号Ｘにおける運転順位データＹを取り込む（処理１４０５）。

一方、除外処理がされている場合（処理１４０４、Ｙｅｓ）、該軸は運転順位再配列手段２０４を行なわないので次の軸番号Ｘを行うループ処理となる。ループ処理を軸数分だけ行うために合計軸数「ｎ」と軸番号Ｘの大小判定をする（処理１４１３）。合計軸数「ｎ」が軸番号Ｘよりも小さい場合は次の軸の運転順位の取り込み、除外処理判定を実施する。合計軸数「ｎ」が軸番号Ｘよりも大きい場合は、最後の軸の運転順位取り込み処理が完了したため、次の運転順位について順次軸番号Ｘから同様の処理を実施することになる。

処理１４０５において取り込んだ軸番号Ｘにおける運転順位データＹはフリー運転か否かを判定する（処理１４０６）。フリー運転でない場合（処理１４０６、Ｎｏ）、取り込んだ運転順位データの中で最も運転順位優先度の低い運転順位（運転順位数値の大きい側）を選択する。処理１４０３で運転方法が最大値となる運転方法Ｚｍと軸番号Ｘ軸において取り込んだ運転方法Ｚを比較判定する（処理１４１１）。軸番号Ｘにおいて読み込んだ運転順位Ｚが初期値Ｚｍ＝１よりも大きい場合（処理１４１１、Ｙｅｓ）、初期値Ｚｍを大きい数値へ置き換える（処理１４１２）。運転順位Ｚが初期値Ｚｍ＝１よりも小さい場合（処理１４１１、Ｎｏ）、初期値である「１」の手動運転が最大値となる。本処理実施後は上記記載の処理１４１３と同じ判定処理を行い、次軸の取り込み処理を実施していく。

処理１４０６でフリー運転である場合（処理１４０６、Ｙｅｓ）、本フリー運転が存在する軸番号は全ての運転順位を現状のままとすることから、以後の計算からは除外する（処理１４０７）。またフリー運転が存在した運転順位（軸番号Ｘ〜ｎの全て）についても、以後の計算からは除外する（処理１４０８）。軸番号Ｘはフリー運転が存在することから上記の通り運転順位を全て現状のままとするため、運転順位の全てを確定させる（処理１４０９）

次に運転順位Ｙよりも小さい計算処理済みの運転順位（運転順位の判定処理の完了済みである軸番号Ｘ〜ｎの運転順位Ｙ−１）において、フリー運転が存在しなかった運転順位の判定をする（処理１４１０）。運転順位Ｙ−１にフリー運転が有る場合（処理１４１０、Ｙｅｓ）、運転順位Ｙ−１において処理１４１１および処理１４１２で求められた最大運転方法Ｚｍが存在する軸番号Ｘで、運転順位Ｙ−１の運転方法と運転順位Ｙのフリー運転方法を入替える処理を行う（処理１４１４）。運転順位Ｙ−１にフリー運転が無い場合（処理１４１０、Ｎｏ）、次の運転順位について軸番号Ｘからｎまでのループ処理を行うために、運転順位Ｎｏ．４まで行うための判定をする（処理１４１５）。運転順位Ｎｏ．４未満の場合（処理１４１５、Ｙｅｓ）、再度軸番号Ｘから運転順位の取り込み処理を実施する、運転順位Ｎｏ．４よりも大きい場合（処理１４１５、Ｙｅｓ）、全ての軸における運転順位の処理が完了したため終了となる。これにより運転順位Ｎｏ．１からＮｏ．４の全てにフリー運転が配置され、要求電力不足時に対するバックアップ運転を行う条件が整う。

図１５は、手動運転順位による運転順位データを説明する図である。図１４で運転順位再配列手段２０４の再配列操作により、運転員が手動で入力した初期入力データ１５０１は、複数の発電設備（発電軸）を連携して運転する際に、少なくとも複数の発電軸のうち１つ以上をフリー運転となるように配置するように、再配列データ１５０２で示されることを説明する。

初期入力データ１５０１は、第１軸から第ｎ軸のそれぞれにおいて、軸ごとに一番初めに運転する運転方法をＮｏ．１として登録され、次に運転する運転方法をＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４として登録される。図１５で示される内容の場合は、図１９に示す入力画面１１２の設定送電電力の手動運転順位１９０４から、第１軸の場合として比率降下運転方法を運転員が手動にて第１番目として選択するとＮｏ．１の欄に比率運転が登録される。第２番目として予定送電電力と設定送電電力を同じにする同一運転が登録される。順次Ｎｏ．３としてフリー運転、Ｎｏ．４として手動運転が登録される。

初期入力データ１５０１おいて、第３軸の運転順位Ｎｏ．１がフリー運転であることから第３軸の全ての運転順位は確定となり、運転順位Ｎｏ．２以後のチェックからは除外される。次に運転順位Ｎｏ．２においては何れの軸にフリー運転が無いため次のＮｏ．３をチェックする。フリー運転は第１軸と第２軸に存在し第１軸と第２軸を対象に１つ前の運転順位をチェックする。第１軸が同一運転、第２軸が比率運転であり優先度の低い方は第１軸の同一運転となるため、第１軸の運転順位Ｎｏ．２とＮｏ．３を入替える。これにより運転順位Ｎｏ．３のフリー運転は第２軸のみとなる。さらにＮｏ．４は第ｎ軸のみとなり、運転順位Ｎｏ．１からＮｏ．４の全てにフリー運転が配置され、要求電力不足時に対するバックアップ運転を行う条件が整う。

図１５に示す再配列の方法により、例えば、運転順位Ｎｏ．１において、第１軸から第ｎ軸においていずれもフリー運転がない場合に、再配列することにより、フリー運転の発電軸を設定することができる。これにより、運転順位Ｎｏ．１を使用して、需要家の要求電力を満たすように、複数の発電軸を連携して運転することができる。

図１６は、自動入力選択における運転順位データを説明する図である。図１６に示す運転順位データ１６０１は、予め管理者が事前に運転順位優先度として決定しておくもので発電スケジュール演算装置１１１の記憶部に登録しておく。運転順位として自動入力選択（図１９には図示せず）を使用する場合に、自動入力選択における運転順位データが、図１９の入力画面１１２における設定送電電力のデフォルト運転順位１９０５に表示される。

図１７は、図８に示すフリー運転方法における制御装置へ送信する制御目標値作成の処理フローを示す図である。図２で前述したように、統括スケジュール演算手段１０３は、この再配列し直した運転順位により統括スケジュール演算再計算１９０９の指令により、各発電軸への設定送電電力を計算し、各発電軸は設定送電電力から軸スケジュール演算ＰＥ（第１軸スケジュール演算ＰＥ１〜第ｎ軸スケジュール演算ＰＥｎ）で、設定送電電力を発電するための制御目標値を作成する必要がある。

統括スケジュール演算手段１０３は、統括スケジュール演算再計算１９０９の指令により、規定時間単位において予定送電電力に対する予定送電電力量の算出を行い（処理１７０１）、規定時間単位において、予定送電電力量確保用の予定送電電力運転出力値を算出する（処理１７０３）。

一方、統括スケジュール演算手段１０３は、規定時間単位において設定送電電力に対する設定送電電力量を算出し（処理１７０２）、規定時間単位において設定送電電力量確保用の設定送電電力運転出力値を算出する（処理１７０４）。

統括スケジュール演算手段１０３は、予定送電電力運転出力値が設定送電電力運転出力値以上であるか判定し（処理１７０５）、予定送電電力運転出力値が設定送電電力運転出力値以上の場合は、予定送電電力運転出力値を制御目標値とする（処理１７０６）。一方、統括スケジュール演算手段１０３は、予定送電電力運転出力値が設定送電電力運転出力値未満の場合は設定送電電力運転出力値を制御目標値とする（処理１７０７）。これらの制御目標値は、統括スケジュール演算結果確定１９１０の指令を受理すると軸制御装置ＣＴｎへ送信される。この制御目標値を基にして軸発電設備ＣＰｎが運転される。

なお、図１７の説明では、統括スケジュール演算手段１０３が制御目標値を算出するとして説明したが、統括スケジュール演算手段１０３中に制御目標値作成手段１８００（図１８参照）を別途有していてもよい。

図１８は、図８に示すフリー運転方法における制御装置へ送信する制御目標値作成手段を説明する図である。制御目標値作成手段１８００の処理内容を、図面を参照してさらに説明する。制御目標値作成手段１８００は、予定送電電力から予定送電電力量をグラフ１８０１に示すように求め、予定送電電力量から予定送電電力運転出力値をグラフ１８０３に示すように求める。一方、制御目標値作成手段１８００は、設定送電電力から設定送電電力量をグラフ１８０２に示すように求め、設定送電電力量から設定送電電力運転出力値をグラフ１８０４に示すように求める。そして、制御目標値作成手段１８００は、予定送電電力運転出力値と設定送電電力運転出力値をグラフ１８０５に示すように比較し、設定送電電力運転出力値が予定送電電力運転出力値以上の時間帯は、設定送電電力運転出力値が制御装置の目標値とし、逆に、設定送電電力運転出力値が予定送電電力運転出力値未満の時間帯は、予定送電電力運転出力値が制御装置の目標値とし、軸制御装置の制御目標値用設定送電電力運転出力値を、グラフ１８０６に示すように求める。すなわち、軸制御装置の制御目標値を、時系列で予定送電電力運転出力値と設定送電電力運転出力値のうちいずれか大きい方の値を選択するとよい。

本実施形態によれば、燃焼器入口に吸気冷却器を備えるガスタービンとガスタービンにより駆動される発電機を含む軸発電設備を複数軸備えた複数軸の発電設備の発電スケジュール演算装置１１１において、需要者からの要求電力から算出する予定送電電力に対し、入力手段から入力された運転順位に基づいて発電スケジュール上の設定送電電力を設定し、プラント設備状況に対応した発電スケジュールを演算することができる。また、本実施形態によれば、要求電力に対するプラント設備状況を考慮した最適な送電電力が確保可能となり、省力化運転操作でプラント設備に余裕を持たせ確実な送電電力が確保できる運用を可能とする発電スケジュールを生成することができる。

１０１ 需要者
１０２ 給電指令装置
１０３ 統括スケジュール演算手段
１１０ ＰＰＳ設備
１１１ 発電スケジュール演算装置
１１２，１１３，１１４ 入力画面（入力手段）
２０１ 運転軸数算出手段
２０２ 運転順位算出手段
２０３ 運転方法別設定値入力
２０４ 運転順位再配列手段
１０００ 比率入力による設定送電電力算出手段
１５０１ 初期入力データ
１５０２ 再配列データ
１６０１ 運転順位データ
１８００ 制御目標値作成手段
１９００ 必要運転軸数
１９０１ 運転可否選択（第１の項目）
１９０２ 運転順位優先方法選択（第２の項目）
１９０３ フリー運転許容可否選択（第３の項目）
１９０４ 手動運転順位（第４の項目）
１９０５ デフォルト運転順位（第５の項目）
１９０６ 手動入力（第６の項目）
１９０７ 比率降下入力（第７の項目）
１９０８ 統括スケジュール演算開始
１９０９ 統括スケジュール演算再計算
１９１０ 統括スケジュール演算結果確定
ＡＣ１１ Ｎｏ．１吸気冷却器
ＡＣ１ｍ Ｎｏ．ｍ吸気冷却器
Ｂ 排熱回収ボイラ
ＣＯＭＰ 空気圧縮機
ＣＯＭＢ 燃焼器
ＣＯＮＤ 復水器
ＣＰ 軸発電設備
ＣＰ１ 第１軸発電設備
ＣＰｎ 第ｎ軸発電設備
ＣＴ 軸制御装置
ＣＴ１ 第１軸制御装置
ＣＴｎ 第ｎ軸制御装置
Ｇ 発電機
ＧＴ ガスタービン
ＯＰＣ 軸発電電力演算
ＯＰＣ１ 第１軸発電電力演算
ＯＰＣｎ 第ｎ軸発電電力演算
ＯＰＰＳ 軸予定送電電力演算
ＯＰＰＳ１ 第１軸予定送電電力演算
ＯＰＰＳｎ 第ｎ軸予定送電電力演算
ＰＣ 発電電力
ＰＤ 要求電力
ＰＥ 軸設定送電電力演算（軸設定送電電力演算手段）
ＰＥ１ 第１軸設定送電電力演算
ＰＥｎ 第ｎ軸設定送電電力演算
ＰＥＳ 設定送電電力
ＰＥＳ１ 第１軸設定送電電力
ＰＥＳ１ａ 第１軸設定送電電力（手動入力運転時）
ＰＥＳ１ｂ 第１軸設定送電電力（比率降下運転時）
ＰＥＳ１ｃ 第１軸設定送電電力（同一運転時）
ＰＥＳ１ｄ 第１軸設定送電電力（フリー運転時）
ＰＰＳ 予定送電電力
ＰＰＳ１ 第１軸予定送電電力
ＰＰＳｎ 第ｎ軸予定送電電力
ＳＣ 軸スケジュール演算手段
ＳＣ１ 第１軸スケジュール演算手段
ＳＣｎ 第ｎ軸スケジュール演算手段
ＳＴ 蒸気タービン
ＶＷ 給水流量調節弁
ＶＦ 燃料流量調節弁

Claims (12)

1. ガスタービンおよび発電機を結合した発電設備を複数備える発電プラントにおける、前記各発電設備を独立して起動停止する運転スケジュールを演算する発電スケジュール演算装置は、
   需要者からの要求電力を満たす発電電力を前記各発電装置へ配分し、該配分のスケジュールを司る統括スケジュール演算手段と、
   前記各発電装置の運転スケジュールを演算する各軸スケジュール演算手段と、
   を有し、
   前記統括スケジュール演算手段は、
   運転員が前記各発電設備の運転可否を含む設備状況を入力するための入力手段と、
   前記要求電力に対する必要な発電装置数を算出する運転軸数算出手段と、
   前記運転軸数算出手段で決定した発電装置数に対し、前記需要者へ送電するための予定送電電力を演算する各軸予定送電電力演算手段と、
   前記予定送電電力に対し設備状況を考慮した運転順位を選択する運転順位算出手段と、
   前記各発電装置において、前記運転順位算出手段および前記入力手段で入力された入力情報に基づき前記需要者へ送電可能な電力を演算する各軸設定送電電力演算手段と、を有し、
   前記入力手段は、
   前記各発電装置の運転可否を選択する第１の項目と、
   前記発電プラント全体として、手動入力の運転順位で運転する手動順位、事前に決定済みの運転順位で運転するデフォルト順位、自由に運転させるフリー運転順位の優先方法を選択する第２の項目と、
   前記手動順位または前記デフォルト順位の運転において、フリー運転を許容するか否かを選択する第３の項目と、
   前記第２の項目で前記手動順位または前記デフォルト順位が選択された場合に、前記予定送電電力に対する設定送電電力を運転員が送電可能な範囲内で任意に設定可能に手動入力する手動運転方法、前記予定送電電力に対する設定送電電力を前記入力手段で入力された比率に基づいて比率降下させる比率降下運転方法、前記予定送電電力に対して同一の設定送電電力にする同一運転方法、前記予定送電電力に対し自由に補填運転可能となるフリー運転方法の４つの運転方法について運転順位を選択する第４の項目を有し、
   前記運転順位算出手段は、
   前記第２の項目で前記手動順位が選択された場合、前記第３の項目でフリー運転の許容可否を判定し、前記フリー運転を許容する場合、前記４つの運転方法を選択可能とする前記第４の項目を設定し、前記フリー運転を許容しない場合、前記フリー運転方法を選択不可に設定し、前記第４の項目で入力された前記運転順位に基づき、前記各発電装置の運転方法を設定する
   ことを特徴とする発電スケジュール演算装置。
2. 前記入力手段は、
   前記各発電装置における前記４つの運転方法の運転順位を選択する第５の項目を有し、
   前記運転順位算出手段は、
   前記第２の項目で前記デフォルト順位が選択された場合、前記第３の項目でフリー運転の許容可否を判定し、前記フリー運転を許容する場合、前記４つの運転方法を選択可能とする前記第５の項目を設定し、前記フリー運転を許容しない場合、前記フリー運転方法を選択不可に設定し、前記第５の項目で入力された前記運転順位に基づき、前記各発電装置の運転方法を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
3. 前記比率降下運転方法は、起動運転過程、停止運転過程および通常運転過程を含む全運転過程において前記予定送電電力よりも一定割合で低負荷運転を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
4. 前記統括スケジュール演算手段は、さらに、運転順位再配列手段を有し、
   前記運転順位再配列手段は、前記各発電設備を連携して運転する際に、少なくとも１つ以上の発電装置についてフリー運転方法を含むように、前記運転順位算出手段から得られた運転順位を再配列する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
5. 前記フリー運転方法は、前記同一運転方法、前記比率降下運転方法、もしくは前記手動運転方法のいずれかの運転により、前記設定送電電力で運転することにより前記予定送電電力に対し発生した差分の送電電力を補填するような運転を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
6. 前記統括スケジュール演算手段は、さらに、制御目標値作成手段を有し、
   前記制御目標値作成手段は、前記フリー運転方法において前記入力手段から前記設定送電電力が入力された場合、前記予定送電電力と前記設定送電電力とを比較し、前記発電装置の制御目標値として、時系列で前記予定送電電力と前記設定送電電力のうちいずれか大きい方の値を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
7. 前記第４の項目の入力画面において、各運転方法の順位を設定するボタンを有し、該ボタンを押下する毎に前記運転順位の設定数値が変更となり、
   統括スケジュール演算手段１０３は、前記各運転方法の運転順位の設定数値が重複した場合は重複した旨を前記入力手段に告知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
8. 前記運転軸数算出手段は、
   需要家の要求電力に対し、該要求電力を確保するための必要な運転発電装置数を算出し、前記第１の項目で入力された運転可能な発電装置数を算出し、
   前記運転可能な発電装置数が前記必要な運転発電装置数よりも不足している場合、前記入力手段に前記必要な運転発電装置数が不足している旨を告知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
9. 前記入力手段は、さらに、
   前記各発電装置の規定時間に対し、前記予定送電電力に対し、運転員が設定すべき送電電力である前記設定送電電力が入力される第６の項目を有し、
   前記統括スケジュール演算手段は、前記手動運転方法の場合に前記第６の項目で入力された前記設定送電電力の値を用いる
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
10. 前記入力手段は、さらに、
    前記比率降下運転方法における、起動運転過程、通常運転過程、および停止運転過程の各運転過程における比率が入力される第７の項目を有し、
    前記統括スケジュール演算手段は、前記各運転過程において、前記予定送電電力と、前記第７の項目で入力された前記比率を乗算して前記設定送電電力を算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の発電スケジュール演算装置。
11. 前記第６の項目は、所定時間ごとに前記設定送電電力を設定する複数の入力欄を有し、
    前記統括スケジュール演算手段は、前記複数の入力欄のうち少なくとも１つ以上の欄が入力され、かつ、該入力されなかった空欄を有する場合は、該空欄に対応する予定送電電力の数値が設定される
    ことを特徴とする請求項９に記載の発電スケジュール演算装置。
12. 前記第７の項目で入力される比率は、前記起動運転過程、前記通常運転過程、および前記停止運転過程のうち少なくとも１つ以上の運転過程の比率が入力され、該入力されなかった運転過程の比率は、１００％が設定される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の発電スケジュール演算装置。