JP6288991B2 - 発電システム及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えると共に、
商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電を検出する停電検出手段と、
前記停電検出手段により停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する制御手段と、を備えた発電システム及びその制御方法に関する。

電気機器などの電力負荷を設けた施設では、通常、商用電力系統から受電した基準電圧（例えば２００Ｖ）及び基準周波数（例えば６０Ｈｚ）の受電電力が当該電力負荷に供給される。また、かかる施設には、例えば商用電力系統に連系して発電を行って、基準電圧及び基準周波数の発電電力を電力負荷に供給可能なコージェネレーションシステムなどの発電システムが設けられる場合がある。
このような発電システムとして、商用電力系統からの受電が停止する停電時において、商用電力系統から発電機を切り離した状態で、発電機を駆動するエンジンを起動させて発電機の自立運転を行い、発電機の発電電圧が確立し安定して発電が行えるようになった段階で、停電時の給電対象とする特定負荷の一部又は全部の特定負荷を発電機に投入して、特定負荷への給電を継続するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。

このような発電システムでは、停電時にできるだけ早い段階で安定して特定負荷への給電を開始するために、負荷投入率（発電機の定格発電電力に対する特定負荷の消費電力の割合）の拡大が望まれる。
特に、発電機を駆動するエンジンが、燃料リーン状態で混合気を燃焼させる希薄燃焼式エンジンである場合には、運転効率向上のために混合気の空気比を理論空気比に対して大幅に高く調整しているので安定性が比較的低くなる傾向にあるため、発電機に対して一度に投入できる電力負荷が小さくなり、負荷投入率を拡大することは困難であった。
そこで、特許文献１の発電システムでは、希薄燃焼式エンジンを利用しながら、負荷投入時には、燃料供給量を増加し、混合気の空気比を理論空気比（ストイキ）程度まで低くして、燃料リッチ状態で混合気を燃焼させることで、負荷投入率の向上を図っている。

特開平１０−１５３１４５号公報

しかしながら、負荷投入時において、エンジンで低空気比の混合気を燃焼させるようにすると、エンジンの運転状態は安定するものの、運転効率の低下やＮＯｘ排出量の増加を招き、希薄燃焼式エンジンを利用することによる高効率化及び低エミッション性を十分に享受できなくなる。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、停電時に発電機を駆動するエンジンを起動させた状態で、当該発電機に特定負荷を投入する発電システムにおいて、エンジンの高効率化及び低エミッション性を確保しながら、停電時における負荷投入率の向上を図ることができる技術を提供する点にある。

この目的を達成するための本発明に係る発電システムは、
火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えると共に、
商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電を検出する停電検出手段と、
前記停電検出手段により停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動し、次に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する制御手段と、を備えた発電システムであって、
その特徴構成は、
前記特定負荷が、前記発電機の定格負荷よりも小さい負荷であり、
前記制御手段が、前記エンジンを起動してから前記エンジンを停止するまでの間において、予め設定された進角限界時期を限界として前記エンジンの点火時期を進角側に制御する進角制御を実行すると共に、前記特定負荷の投入時における進角限界時期を、通常運転時の通常進角限界時期よりも進角側の投入用進角限界時期に設定し、前記特定負荷の投入後における進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させる進角限界時期調整処理を実行し、
前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、
前記制御手段が、前記進角制御において、前記エンジンの点火時期を、前記ノッキング検出手段でノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整する点にある。

本特徴構成によれば、負荷投入処理による特定負荷の投入時に、予め設定された進角限界時期を限界として、エンジンの点火時期は、進角制御によりできるだけ進角側に制御されるので、エンジンを比較的高効率且つ高トルクで運転することができる。また、その進角制御において、点火時期の進角側の限界としての進角限界時期が予め設定されているので、点火時期の過度な進角側への変移によるノッキングを良好に回避することができる。
そして、負荷投入処理により発電機に投入される特定負荷が、エンジンの定格出力に相当する定格負荷よりも小さいために、特定負荷の投入時には、定格負荷の投入時と比べて、エンジンの点火時期をより進角側に移行させても、エンジンの運転状態を安定したものに維持できる。
そこで、進角限界時期調整処理により、停電時における特定負荷の投入時には、進角制御で点火時期の進角側の限界として設定される進角限界時期が、比較的進角側に変移した投入用進角限界時期に一時的に設定され、一方、特定負荷の投入後には、進角限界時期が、その投入用進角限界時期よりも遅角側の通常進角限界時期に戻されることになる。よって、停電時における特定負荷の投入時において、点火時期が比較的進角側に変移した投入用進角限界時期を限界として通常時よりも進角側に変移することで、エンジンが高効率且つ高トルクで運転され、特定負荷の投入による回転速度の変動が抑制されるので、結果、特定負荷をできるだけ大きくして負荷投入率を向上することができる。
従って、本発明により、停電時に発電機を駆動するエンジンを起動させた状態で、当該発電機に特定負荷を投入する発電システムにおいて、エンジンの高効率化及び低エミッション性を確保しながら、停電時における負荷投入率の向上を図ることができる技術を提供することができる。
また、本特徴構成によれば、進角制御において、エンジンの点火時期は、そのまま進角限界時期に固定するのではなく、例えばノッキング検出手段の検出結果を確認しながら徐々に進角側に変移させる形態で、ノッキング検出手段でノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整することになる。よって、点火時期が進角限界時期に設定されても運転条件によりノッキングが発生し得る場合には、実際の点火時期が、ノッキングが発生されない限界の時期に調整されることになり、確実にノッキングを回避することができる。

本発明に係る発電システムの更なる特徴構成は、
前記エンジンが、燃料リーン状態で混合気を燃焼させる希薄燃焼式エンジンである点にある。

本特徴構成によれば、理論空気比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼式エンジンと比べて安定運転が困難で一般的には負荷投入率が低い希薄燃焼式エンジンで発電機を駆動する場合でも、当該希薄燃焼式エンジンの高効率化及び低エミッション性を確保しながら、停電時における特定負荷の投入時の進角限界時期を比較的進角側の投入用進角限界時期に設定することで、停電時における負荷投入率の向上を図ることができる。

本発明に係る発電システムの更なる特徴構成は、
前記通常進角限界時期が、前記発電機に対して定格負荷を投入したときの進角限界時期に設定されている点にある。

本特徴構成によれば、投入される負荷が大きいほど、点火時期の進角側の限界としての進角限界時期は、遅角側に設定するのが好ましい。そこで、進角限界時期調整手段により、停電時における特定負荷の投入後の進角制御では、通常進角限界時期が、最も大きな定格負荷を投入したときの進角限界時期に設定されるので、特定負荷の投入後においてより確実にノッキングを回避することができる。

本発明に係る発電システムの更なる特徴構成は、
前記制御手段が、前記進角限界時期調整処理において、前記特定負荷の投入後に進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させるにあたり、当該進角限界時期を段階的に遅角させる点にある。

本特徴構成によれば、停電時における特定負荷の投入後の進角限界時期調整処理では、進角限界時期を投入用進角限界時期から遅角側の通常進角限界時期に移行させるにあたり、急激に遅角させるのではなく、それらの間に設定された進角限界時期を経て段階的に遅角させることで、点火時期の急激な変更によるエンジンの回転速度の不安定化を抑制して、当該エンジンの運転状態を安定したものに維持することができる。

また、この目的を達成するための本発明に係る発電システムの制御方法は、
火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えた発電システムにおいて、
商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動し、次に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する発電システムの制御方法であって、
その特徴構成は、
前記特定負荷が、前記発電機の定格負荷よりも小さい負荷であり、
前記エンジンを起動してから前記エンジンを停止するまでの間において、予め設定された進角限界時期を限界として前記エンジンの点火時期を進角側に制御する進角制御を実行すると共に、前記特定負荷の投入時における進角限界時期を、通常運転時の通常進角限界時期よりも進角側の投入用進角限界時期に設定し、前記特定負荷の投入後における進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させる進角限界時期調整処理を実行し、
前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、
前記進角制御において、前記エンジンの点火時期を、前記ノッキング検出手段でノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整する点にある。

本特徴構成によれば、上述した本発明に係る発電システムと同様に、停電時に発電機を駆動するエンジンを起動させた状態で、当該発電機に特定負荷を投入する負荷投入処理を実行するにあたり、進角制御で点火時期の進角側の限界として設定される進角限界時期を調整する進角限界時期調整処理を実行することにより、エンジンの高効率化及び低エミッション性を確保しながら、停電時における負荷投入率の向上を図ることができる。

発電システムの概略構成及び通常時の状態を示す図 発電システムの概略構成及び停電時の状態を示す図 進角制御の処理フロー図 進角限界時期調整処理の処理フロー図 停電時におけるエンジンの回転速度及び進角限界時期の状態遷移を示すグラフ図

本発明に係る発電システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示す発電システムは、火花点火により混合気を燃焼させるエンジン３０と、当該エンジン３０により駆動されて発電を行う発電機４０とを備えると共に、商用電力系統１から電力負荷Ｌへの給電が停止する停電を検出する停電検出手段Ａと、停電検出手段Ａにより停電が検出された停電時に、エンジン３０を起動させた状態で、発電機４０に電力負荷Ｌの少なくとも一部の特定負荷としての重要負荷１１を投入する負荷投入処理を実行する制御装置５０（制御手段の一例）とを備える。
具体的に、このような発電システムは、商用電力系統１から受電した受電電力を消費する電力負荷Ｌを有する事業所などの施設に設けられて、停電時にエンジン３０を駆動させ発電機４０で発電した発電電力を重要負荷１１に供給する非常用電源として構成されている。

商用電力系統１から受電した受電電力は、電力線３に供給され、当該電力線３に遮断器４を介して接続された一般負荷５に供給される。また、電力線３に供給された受電電力は後述する遮断器６を介して電力線７に供給され、当該電力線７に遮断器１０を介して接続された重要負荷１１に供給される。
この重要負荷１１としては、コンプレッサ、ポンプ、エレベータ、医療機器などの非常用設備の電気負荷などとされている。
また、商用電力系統１から電力線３が受電する受電電力を計測する電力計測器２が設けられている。即ち、この電力計測器２は、受電電力の計測結果を監視し、その結果から商用電力系統１からの受電が停止する停電を検出する停電検出手段Ａとして機能する。

発電機４０の電力出力側が遮断器４１を介して電力線７に接続されており、発電機４０の発電電力は、遮断器４１を介して電力線７に供給される。
そして、制御装置５０は、遮断器６、４１の状態を切り替えることで、商用電力系統１及び発電機４０に対する一般負荷５及び重要負荷１１の投入状態を、後述する通常給電状態（図１参照）、及び、特定負荷投入状態（図２参照）とから、択一的に切り替えることができる。以下、夫々の状態について、説明を加える。
尚、図１及び図２では、電力供給がない電力線を細線で示し、電力供給がある電力線を太線で示している。

図１に示すように、停電検出手段Ａにより停電が検出されていない通常給電状態では、遮断器６、４１は閉状態（電力線３と電力線７とを接続する状態）に維持される。
すると、商用電力系統１と電力線３，７が接続されると共に、発電機４０の電力出力側が電力線７に接続されるので、商用電力系統１から受電した受電電力と、発電機４０が発電した発電電力とが、全ての電力負荷Ｌに供給されることになる。
尚、制御装置５０は、停電検出手段Ａにより停電が検出されていない場合には、このような通常給電状態として、商用電力系統１から電力負荷Ｌへの給電を継続させる。

図２に示すように、停電検出手段Ａにより停電が検出された特定負荷投入状態では、遮断器６は開状態（電力線３と電力線７とを解列する状態）とされ、一方、遮断器４１は、詳細については後述するがエンジン３０を起動し発電機４０の発電電圧が確立された段階で開状態（発電機４０の電力出力側と電力線７とを解列する状態）から閉状態（発電機４０の電力出力側と電力線７とを接続する状態）に切り替えられる。
すると、発電機４０の発電出力側に対して、一般負荷５が接続された電力線３が解列され、一方、重要負荷１１が接続された電力線７が接続されることになるので、発電機４０が発電した発電電力が、重要負荷１１のみに供給されることになる。

上記発電機４０は、エンジン３０により回転駆動されて発電し、当該発電電力を電力負荷Ｌに供給可能な一般的な発電機として構成されており、図示は省略するが、発電電力を商用電力系統１の受電電力と同じ基準電圧（例えば２００Ｖ）及び基準周波数（例えば６０Ｈｚ）に変換する電力変換部等の補機が設けられている。
更に、このエンジン３０と発電機４０とからなる発電装置は、発電に伴って熱を発生するコージェネレーションシステムとして構成されている。

一方、エンジン３０は、点火プラグ３１による火花点火により混合気を燃焼させる火花点火式エンジンとして構成されており、更には、その混合気を燃料リーン状態で燃焼させる希薄燃焼式エンジンとして構成されている。
このエンジン３０は、図示は省略するが、バッテリーの蓄電電力を利用してエンジン３０を起動させるセルモータ等が設けられており、制御装置５０は、外部からの電力供給がない状態でも、エンジン３０をセルモータにより自立起動することができ、また、エンジン３０の回転速度を所望の定格回転速度に設定する形態でエンジン３０の出力を制御することができる。

更に、エンジン３０には、筒内圧力を検出する圧力センサ３２が設けられており、この圧力センサ３２は、筒内圧力の過剰上昇をノッキングの発生として検知するノッキング検出手段Ｂとして機能する。尚、ノッキング検出手段Ｂは、圧力センサ３２を用いるもの以外に、ノッキングに伴うエンジン３０の振動を検出する振動センサなどを用いるものとして構成しても構わない。
そして、制御装置５０は、詳細については後述するが、予め設定された進角限界時期を限界として、点火プラグ３１の１サイクルにおける実際の火花発生時期を点火時期として進角側に制御する進角制御（図３参照）を実行すると共に、停電時の負荷投入処理において、この進角制御において利用される進角限界時期を調整する進角限界時期調整処理（図４参照）を実行するように構成されている。
以下、制御装置５０により実行される負荷投入処理、並びに、進角制御及び進角限界時期調整処理の詳細について説明を加える。

〔負荷投入処理〕
負荷投入処理の詳細について、図５（ａ）に示すエンジン回転速度及び発電機４０に対する電力負荷Ｌの投入状態の推移を参照して説明する。
停電検出手段Ａにより停電が検出された時間Ｔ０において、遮断器６、４１が開状態とされ、その直後の時間Ｔ１において、蓄電電力によりセルモータが作動されて、エンジン３０が自立起動される。すると、出力制御によりエンジン３０の回転速度が上昇し、それに伴って、エンジン３０により回転駆動される発電機４０の発電電圧が上昇する。
次に、エンジン３０の回転速度が定格回転速度に達し、それに伴って、発電機４０の発電電圧が基準電圧に到達して確立され、エンジン３０の暖気が完了したと判定した時間Ｔ２において、遮断器４１の状態をそれまでの開状態から閉状態に切り替える形態で、発電機４０に重要負荷１１を投入する負荷投入処理が実行される。すると、エンジン３０の回転速度は、重要負荷１１の投入に伴って一時的に低下した後に定格回転速度に復帰する状態で整定することになる。

〔進角制御〕
次に、進角制御の詳細について、図３に示す処理フローを参照して説明する。
進角制御では、エンジン３０の点火時期を上死点よりも若干進角側の所定の初期点火時期（例えば８°ＢＴＤＣ）に設定すると共に、進角限界時期を通常進角限界時期ＩＰ０（例えば８°ＢＴＤＣ）に設定する形態で、点火時期及び進角限界時期を初期化する（ステップ＃１１）。尚、上死点とは、往復動するピストンの上昇限界を示し、また、°ＢＴＤＣとは、この上死点前のクランク角度を示す。

次に、詳細については後述するが、状況に応じて進角限界時期を調整するための進角限界時期調整処理（ステップ＃１２）を実行した上で、ノッキング検出手段Ｂの検出結果を参照し、ノッキングが発生しているか否かを判定する（ステップ＃１３）。
そして、ノッキングが発生している場合には、そのノッキングを回避するべく、エンジン３０の点火時期を少し遅角させる。
一方、ノッキングが発生していない場合には、エンジン３０の点火時期が進角限界時期内（進角限界時期よりも遅角側の範囲内）にあるかを確認し、進角限界時期内にある場合には、効率向上を図るべく、エンジン３０の点火時期を少し進角させる（ステップ＃１６）。尚、点火時期の遅角又は進角幅は、例えば１°程度に設定される。
そして、エンジン３０を停止するまでの間（ステップ＃１７）、上記ステップ＃１２から上記ステップ＃１６までの処理が繰り返し実行されることで、エンジン３０の点火時期が、進角限界時期内において、ノッキング検出手段Ｂでノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整されることになる。
尚、このような進角制御が実行されると、図５（ｂ）に示すように、エンジン３０の点火時期は、先ずノッキング検出手段Ｂでノッキングの発生が検出されない範囲で積極的に進角側に移行され、例えば時間Ｔ２において発電機４０への重要負荷１１の投入に伴ってノッキング検出手段Ｂでノッキングの発生が検出された段階で、所定の角度分遅角側に移行される状態で変移することになる。
また、エンジン３０が安定して運転されている場合において、エンジン３０の点火時期は進角限界時期と略同じ時期に推移することになる。

〔進角限界時期調整処理〕
次に、上記進角制御のステップ＃１２において実行される進角限界時期調整処理の詳細について、図４に示す処理フロー、及び図５（ｂ）に示す進角限界時期及び点火時期の推移を参照して説明を加える。
進角限界時期調整処理では、上記進角制御で点火時期の進角側の調整限界として利用される進角限界時期を、負荷投入処理における負荷投入の状態に応じて調整する処理として実行される。
即ち、進角限界時期調整処理では、停電時における負荷投入処理における時間経過において、停電検出手段Ａにより停電が検出されてエンジン３０を起動する時間Ｔ１から発電機４０に対して重要負荷１１を投入する時間Ｔ２の直後の時間Ｔ３までの期間であるか（図４のステップ＃２１）、又は、その時間Ｔ３からエンジン３０の回転速度が定格回転速度に整定したと判断される時間Ｔ４までの期間であるか（図４のステップ＃２２）を判定する。

そして、エンジン３０を起動する時間Ｔ１から重要負荷１１の投入直後の時間Ｔ３までの期間であると判定した場合（図４のステップ＃２１のｙｅｓ側）には、進角制御で利用する進角限界時期を、最も進角側の投入用進角限界時期ＩＰ２（例えば１２°ＢＴＤＣ）に設定する（図４のステップ＃２３）。ここで、重要負荷１１の投入時には、その重要負荷１１よりも十分に大きい定格負荷の投入時と比べて、エンジン３０の点火時期をより進角側に移行させても、エンジン３０の運転状態を安定したものに維持できる。
よって、図５（ｂ）に示すように、この時間Ｔ１からＴ３までの期間において、エンジン３０の点火時期は、進角制御により投入用進角限界時期ＩＰ２を進角側の調整限界として制御されることにより、比較的進角側の時期に推移することになって、エンジン３０が高効率且つ高トルクで運転されることになる。従って、重要負荷１１が投入によるエンジン３０の回転速度の変動が抑制されることになるので、結果、重要負荷１１をできるだけ大きく設定して、負荷投入率を向上することができる。
尚、上記重要負荷１１の投入直後の時間Ｔ３は、発電機４０に対して重要負荷１１を投入する時間Ｔ２の直後の時間として設定することができるが、例えば、重要負荷１１の投入により一時的に低下したエンジン３０の回転速度が定格回転速度に向けて上昇し始めた時期とすることが望ましい。

また、上記重要負荷１１の投入直後の時間Ｔ３からエンジン３０の回転速度が整定した時間Ｔ４までの期間であると判定した場合（図４のステップ＃２２のｙｅｓ側）には、進角制御で利用する進角限界時期を、投入用進角限界時期ＩＰ２よりも遅角側の整定前進角限界時期ＩＰ１（例えば１０°ＢＴＤＣ）に設定する。
更に、このエンジン３０の回転速度が整定した時間Ｔ４が経過したと判定した場合（図４のステップ＃２２のｎｏ側）には、進角限界時期を、整定前進角限界時期ＩＰ１よりも遅角側の通常進角限界時期ＩＰ０（例えば８°ＢＴＤＣ）に設定する。

尚、この通常進角限界時期ＩＰ０は、発電機４０に対して定格負荷を投入してエンジン３０を定格出力で運転した場合における点火時期の進角側の調整限界とすべき時期として設定されており、更に、上記整定前進角限界時期ＩＰ１は、投入用進角限界時期ＩＰ２と通常進角限界時期ＩＰ０との中間の時期に設定されている。
即ち、この進角限界時期調整処理では、重要負荷１１の投入後において、進角制御で利用する進角限界時期を、投入用進角限界時期ＩＰ２から通常進角限界時期ＩＰ０に移行させるにあたり、当該進角限界時期を段階的に遅角させることになる。このことにより、エンジン３０の点火時期の急激な変更が抑制され、この急激な変化によるエンジン３０の回転速度の不安定化が抑制されることになる。

〔その他の実施形態〕
本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、停電時に発電機４０に投入する電力負荷Ｌである特定負荷を、重要負荷１１として説明したが、重要負荷１１以外の電力負荷Ｌを当該特定負荷としても構わない。

（２）上記実施形態では、エンジン３０を希薄燃焼式エンジンとして構成したが、例えば、エンジン３０理論空気比で混合気を燃焼させるストイキ燃焼式エンジンとして構成しても構わない。

（３）上記実施形態では、エンジン３０の回転速度が整定した時間Ｔ４が経過した後の進角制御の進角限界時期として設定される通常進角限界時期ＩＰ０を、発電機４０に対して定格負荷を投入したときの進角限界時期に設定したが、別に、この停電時における整定後に設定される通常進角限界時期ＩＰ０は、定格負荷を投入したときに設定される進角限界時期に対して、若干進角側など異なる時期に設定しても構わない。

（４）上記実施形態では、進角限界時期調整処理において、進角限界時期を投入用進角限界時期ＩＰ２から通常進角限界時期ＩＰ０に移行させるにあたり、当該進角限界時期を段階的に遅角させたが、別に、進角限界時期を投入用進角限界時期ＩＰ２から通常進角限界時期ＩＰ０に一気に変化させたり連続的（スムーズ）に変化させるなど、進角限界時期の移行方法を適宜改変しても構わない。

（５）上記実施形態では、発電機４０の発電電圧が所定の基準電圧に到達し、エンジン３０の暖気が完了したと判定したときに、負荷投入処理を実行するように構成したが、例えば、エンジン３０の起動時からの経過時間が所定の設定時間に到達したときに、発電電圧が確立したと判断して、負荷投入処理を実行するように構成しても構わない。

本発明は、火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えると共に、
商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電を検出する停電検出手段と、
前記停電検出手段により停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する制御手段と、を備えた発電システム及びその制御方法として好適に利用可能である。

１ ：商用電力系統
１１ ：重要負荷（特定負荷）
３０ ：エンジン
４０ ：発電機
５０ ：制御装置（制御手段）
Ａ ：停電検出手段
Ｂ ：ノッキング検出手段
ＩＰ０ ：通常進角限界時期
ＩＰ１ ：整定前進角限界時期
ＩＰ２ ：投入用進角限界時期
Ｌ ：電力負荷

Claims (5)

1. 火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
   当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えると共に、
   商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電を検出する停電検出手段と、
   前記停電検出手段により停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動し、次に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する制御手段と、を備えた発電システムであって、
   前記特定負荷が、前記発電機の定格負荷よりも小さい負荷であり、
   前記制御手段が、前記エンジンを起動してから前記エンジンを停止するまでの間において、予め設定された進角限界時期を限界として前記エンジンの点火時期を進角側に制御する進角制御を実行すると共に、前記特定負荷の投入時における進角限界時期を、通常運転時の通常進角限界時期よりも進角側の投入用進角限界時期に設定し、前記特定負荷の投入後における進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させる進角限界時期調整処理を実行し、
   前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、
   前記制御手段が、前記進角制御において、前記エンジンの点火時期を、前記ノッキング検出手段でノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整する発電システム。
2. 前記エンジンが、燃料リーン状態で混合気を燃焼させる希薄燃焼式エンジンである請求項１に記載の発電システム。
3. 前記通常進角限界時期が、前記発電機に対して定格負荷を投入したときの進角限界時期に設定されている請求項１又は２に記載の発電システム。
4. 前記制御手段が、前記進角限界時期調整処理において、前記特定負荷の投入後に進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させるにあたり、当該進角限界時期を段階的に遅角させる請求項１〜３の何れか１項に記載の発電システム。
5. 火花点火により混合気を燃焼させるエンジンと、
   当該エンジンにより駆動されて発電を行う発電機とを備えた発電システムにおいて、
   商用電力系統から電力負荷への給電が停止する停電が検出された停電時に、前記エンジンを起動し、次に、前記エンジンを起動させた状態で、前記発電機に前記電力負荷の少なくとも一部の特定負荷を投入する負荷投入処理を実行する発電システムの制御方法であって、
   前記特定負荷が、前記発電機の定格負荷よりも小さい負荷であり、
   前記エンジンを起動してから前記エンジンを停止するまでの間において、予め設定された進角限界時期を限界として前記エンジンの点火時期を進角側に制御する進角制御を実行すると共に、前記特定負荷の投入時における進角限界時期を、通常運転時の通常進角限界時期よりも進角側の投入用進角限界時期に設定し、前記特定負荷の投入後における進角限界時期を前記投入用進角限界時期から前記通常進角限界時期に移行させる進角限界時期調整処理を実行し、
   前記エンジンのノッキングを検出するノッキング検出手段を備え、
   前記進角制御において、前記エンジンの点火時期を、前記ノッキング検出手段でノッキングが検出されない最も進角側の時期に調整する発電システムの制御方法。

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