JPH0332323A - 自家発電システム、その制御方法、熱源併設式自家発電システム、その制御方法、その制御装置、電気―熱変換器、及び自家発電システムを備えた施設 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分’ＪＦＪ 本発明は、買電系統をイｆしかつ原動機丑の４ｊｌ熱回
収装置を備えた熱源イノ１設式白穴発電システム、兼び
に当該システムの制御方法、及びそれに（ｄｐｍされる
制御装置と、本システ１１に必然的にＶ：：Ｉえ１）れ
る事前に検出する検出器、さらには本システｌ＼をｉ！
Ｑ　１１”Ｉ’することにより総合的力・エネルギー管
］１１（が１１ｆ能しこなる施設を提案するものてあろ
１゜〔従来の技術〕 一般にコ・ジエネシステ１１と称される電源と熱源を併
設して、エネルギーを右動に利用する方ｊ（のものは、
Ｔ場、病陀、ホテル及びゴミ焼却場算の施設において広
く使用されている。

而してこの秤システムは、電源として白木発ｒ、Ｒ装置
と、外部の商用電力系統に接続される通称買電系統と称
されろ電源を抱含いｊ：ｊ、で部列ｌコ接続して電源を
構成し電気を必要とする’（’ｊ　＜！ｆに電力を（Ｉ
（給するとともに、自家発電装置の発電機を１東動すル
する制御１装置を備えた胤設。

る１、１＋ｉ　１１！Ｉ＋　Ｉ幾かに、１ｊ］出される
熱と、人害）１（のちのでは発電機か１も発）１する熱
を含めて別に設けた蓄熱袋［１１１に外ｌｉ’、）ｌ収
し、その蓄熱”Ａｎか１テ）熱を必要とする冷Ｉｌ！Ｉ
！熱源や、地域暖７′；７　）１５、及び給湯等の熱ｆ
υ；（に必要ト」熱を（［１て、総計的乙・丁ネルキー
使用による・助宇向１−を１）１ろことかｔ；こ’ＩＡ
：　Ａ’＞れる。

所で、この種頁電系統をイＩする熱７原（Ｊｌ　ｉｉＱ
式自家発Ｈ，’：ｌ’′ｉ、ンスデｌ＼は、ｌ′ｌ家発
′１１ｊ：　Ｒ！２−７による発生電力敗の不足分ヲ′
ｉχ″Ｉｔ系統か１も補充して１・上用ずろ形で運用さ
れる。このような場合に同システムを備えた飽１没内の
１１ｉ気的ム【ユイ、；ｒの変動によって買電系７（７
Ｈ側に電力が流れ込む逆潮流現角と称されろｌｊｌ！Ｉ
止′１°Ｅ力Ａ＆発生ずる場合か栓えられる。、従来か
らこの通！’：１１］　？７１ａ　’見象か発ノ「４−
乙、とＹχ電糸系統側１神々’：＋：　ｌ’Ｇ、１題か
生ずるため、自家発′七ＶＵ　ｌｉ’？、を１投１ごｉ
する施設はこの＋３’Ａ象を生しｌｊこいように対策す
ることか復務イ・１ζＪられている。。

こσフ通ｉ＋Ｊｌ流現象を１！／ｊ　１１−する苅策ば
、従来かＬ’、　７１１ｊ神へ・形で提案さ４している
。。

例えば、持回１ｌ（ｊ５８−１３！］［’ｉ５０シ」−
公報によれば、白家発電機か逆ｉ＋ＪＩ流領域に入ら）
Ｊ・いように急性制御する制御力法を提案してい４４．
また別の例としては、打開昭６０−１６１３７　ｓ−公
報に記１ｋ（されている、Ｌうに、負（！！Ｊ　７Ｖｉ
、力と自家発′旧電力＋ｔＮ電′七力との、゛チーによ
ってルｉｉ　１ｌｉＪ＋　ｌ幾出力調９８機４ｉＶｉ、
ずろ・Ｊ〕ちカハナ（幾構を制御する方法を提案じてい
る。、 す’ｖ　ニ、特１ｊ旧Ｋ（６３−８７］３５−６−公＋
ｕによ！＋、ばｌ′ｌ　’：Ａ：発電機の出力を常に【
１ギｊ丁の電力ｉ１’ｉ　ｉ＆量の、捻和より小さく制
御することを提案している。。

そして、これに）の制御は最終的し、二連潮流現集を１
！／ｊ　、＋ｈする手段として、賀市系新と取合い点間
ルび自家発電装置ｉ’ｉと１１×合い点間に各々遮断器
を構１１い７それを選択的に開放すること〔対処する俤
１こ／Ｊ：　７）でいた４、 〔発明かＩＢ′決しようとする課ＲｆＩ’Ｊしかしなが
ら従来のこの伸制御方ａ、には、次のようｙ、ｇ問題が
ある。。

第一に、負相Ｉの変１ｉ１＋に応して白基発電Ｓ’ｓ　
Ｉｉ’γの１”１ｉ力を制御するために、その発電１８
を駒動している／慎１）＋　Ｍ８：のガバナ４蔑構を：
Ｉｉ＋ｌ　＃卸するかこのカハナ（歿（「ηは、機構ト
及び操作上、速応（’Ｉ、に限界かある。

イ反に連応４］１を向１させることにすれば、原動機の
出力可全幅を大きくしたり、カバナ機構を複Ｐ！Ｉｆに
することにｌｊ゛す灯ましくない４、さＩ〕に、この様
にしてもその速応（’Ｉ゛は、機械的な０段であり限界
かある点はいなめない、。

第；に、速Ｊ、１５：性に眼界があるため、それを電気
的ｔｉ制御系によ一〕で補う機能か必要１；ムリ、この
場合の機能として逆潮流現象の発生をＦ　ｉｌｌ＋する
ことかむこム才）才しる。

しかじなか１ン〕、この−ｉ’　１ｌｌ１１制御は、神
々なシミュレーション結果を上（にして、おこなうため
、制御製置が複雑にならざるを得ないという問題点と、
千ｄ１１］を外れた場合も考慮して、負荷変動が牛して
も逆潮流が赳らない程度まて自家発電製置の出力を抑制
し■１荷の使用電力量との羞を大きくもたせておく　ｊ
ｌｉ’制御を才ｉこなオ）さ゛るを１！（ない。

第トらに、熱源を必要条件にしている施設の場合には、
電気的な負葡に関係なく常１こ一定の熱量を補体する要
求がある択で、原動機の出力を制御することて発生熱量
が不足すると入うりｆましくない状態もあり得る。この
様Δ・状態製満足するためには原動機のｉｌｉ制御を才
３こなわずしこ自家発′社機を系ＡｉＨから９）ｍし、
電気的負１ｊｊｊを宣′ｌ−じ系統に、よ−〕て１１ｆ
１いながｌ’ｌ熱負荷に対応する制御かおこＺＩＸおれ
７．）ことにひると考えられるか、これでは総合的ね・
エネルギー効率がはなはだ悪イ［；することになる。

本発明は電気的ム負荷の変動によって発）ｒする自家発
電（幾出力による゛ｆ′！、電系才ｆｉへの通潮流呪匁
ピ１完全に防Ｉ［―てきる連応性の優れた白基発電シス
テムと、その′Ａｌ！Ｉ御方法を♀１１ろことを１−１
的としている。

さらに本発明は、上記した連応性を達成し、合せて総合
的なエネルギー効率を向上、できる熱ｉ加（ｊｔ設式の
自家発電システムと、その制Ｑｉ＋方法を１Ｆ（ること
を１−１的としている。

さらに本発明は、上記の熱源イノ１設式［′ｌ家発′１
じ；システｉＮ、およびその制御方法に用いられる連１
．ε：且に優れかつシステムとしてのエネルギー効率の
良い電気〜熱変換器を得ることを１−１的としている。

最後に本発明は、１゛Ｉｉ１′述のシステ１１を適用し
て総金的なエネルギー管理を行い、自動化、省力化の計
れる施設を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の自家発電システム
は、負荷の電力消費量に基づいて、負荷容量を変化する
ことのできる可変負荷を備えた。

そして駆動する原動機の出力よりも常に多くの電力を消
費する負荷群を備え、当該負荷群の中に構成される特定
の可変負荷を制御して、前記駆動する原動機の出力より
も常に大きい電力消費を行うように負荷群を制御するよ
うにした。

また、前記負荷の需要電力量が、駆動する原動機出力を
下回る前に事前に検出する検出器を投入して需要電力量
を増加する電気的な制御を行い、前記負荷の需要電力量
が駆動する原動機出力を下回った後に、前記原動機の制
御を行うようにした。

上記目的を達成するために本発明の熱源併設式自家発電
システムは、電気抵抗を可変式に構成し、かつ発利用し
て電気抵抗を熱源に放出することのできる事前に検出す
る検出器を構成した。そして、その電気−熱１１ 変換器は、逆潮流検出器の出力信号か、又は第１の電力
検出器と第２の電力検出器による出力信シ）によって制
御するようにした。

上記目的を達成するために本発明の事前に検出する検出
器は、電気抵抗を有する発熱体がその発熱体に電流を流
す開閉器を備え、前記発熱体を複数個構成して一体化し
、その−揮化した発熱体を熱媒体で満たされた蓄熱装置
内に装着し、前記開閉器を選択的に開閉操作して電気抵
抗を変化できるように構成され、しかもその開閉器には
サイリスタを利用し１発熱体にはシーズヒータを利用す
るようにした。

上記目的を達成するため□に本発明の施設は、駆動する
原動機と買電系統を、取合い点で電気的に接続した電源
と、前記電源から電力を得る負荷と、前記駆動する原動
機と買電系統からなる複合電源が排出する熱を回収でき
る蓄熱装置と、前記自家発＠機の出力側に電気的に接続
された事前に検出する検出器と、前記電源から電力に関
する情報を取り込み、前記蓄熱装置から熱に関する情報
を取り込んで、電気的な制御１７ と熱的な制御を総合的に制御、管理する制御装置を備え
ている。

〔作用〕

上記のような熱源を併設することのできる自家発電シス
テムによれば、電力負荷が減少して逆潮流現象が発生し
そうになっても、負荷の状況を検出している逆潮流検出
器の出力信号に基づいて、電気的な負荷であり、かつ、
熱回収が可能な事前に検出する検出器を制御し、電源に
おける総負荷量を調整できるので、連応性の優れた逆潮
流防止処置を講することが可能になる。

そして、電気−熱変換装置とその制御手段を備えること
によって、既設の熱源併設式自家発電装置に適用して、
総合的なエネルギー効率の向上を計ることが可能な制御
方法を提供できる。

さらに、電気−熱変換装置は電気抵抗を可変式に構成し
、しかも発生する熱を熱源に放出するようにしたので、
熱源を必要としている熱源併設式自家発電システムの電
気と熱の管理が総合的に実行できるようになる。そして
、以上の作用から施設に設置される機器の統合的な自動
化、無人化が達成できるようになる。

さらに、この種発明は自家発電装置を備えた既設のシス
テムに容易に適用して、すでに前述した作用効果を達成
できる装置を提供できる様になる。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の具体的な実施例を説明する。

第１図は、本発明の熱源を併設した自家発電システムを
説明するための回路構成図である。

本システムを備えた施設（以下は工場を例に説明する）
ｉｏｏは、商用電力系統１から遮断器２を介して引込ん
だ買電系統３と、駆動する原動機４の出力をやはり遮断
器２′を介して取合い点５において接続し、電源を構成
する。而して、工場１００内にある各種の負荷６．６’
　、６’　、６＃′・・には、前述の取合い点５から電
路を引き出して、開閉器７．７’　、７’　、７＃・・
・を設けながら電力を供給できるように接続される。前
述の駆動する原動機４は機械的に原動機８と結合され、
動力を得る。

而して原動機８はその排出する熱を蓄熱装置９に導き熱
同収がおこなわれる。この蓄熱装置９の熱は王場内で使
用するか、又は工場外の熱を必要とする需要者に配給さ
れる。１０は原動機８の出力を制御するガバナ機構で、
ガバナ制御装置１１によってコントロールされる。

熱源併設式自家発電システ１１は、概ね以−にのような
主要な構成になっており、この種システムがそれぞれの
機器における制御によって運用される。

面して、１２は買電系統側に備えられた電力量で買電系
統から流入する電力量を計測するとともに逆潮流現象の
発生を事前に検知し、遮断器２を開放する制御等をおこ
なう検出器の役目も兼ねているものである。本発明では
以降本電力計を逆潮流検出器どして説明する。

」３は、前述の蓄熱装置内に設けられた電気熱変換器で
ある。本発明では以降この事前に検出する検出器を熱負
荷と称する。而してこの熱負荷の具体的な構成は後述す
る。熱負荷１３は、蓄熱装置内において電気を熱に変換
する機能を備えている。

５ 而して、この熱負荷上３は、投入装置］−４を介して駆
動する原動機４と遮断器２′の間に電気的に接続される
。投入装置１４は、前述の逆潮検出器１２の信号によっ
て制御され、熱負荷］３に電力を供給したり、停止する
制御機能を備えている。

この種構成の本発明による熱源併設式自家発電システム
の制御を第２図、第；（図を用いて以下に説明する。

図は横軸に時間を取り、縦軸に負荷電力量と、駆動する
原動機出力を取って、工場における平均的な電力使用パ
ターンを表わしたものである。

まず第２図の電力使用パターンレこ基づいて本システム
の制御を説明する。

駆動する原動機４を備えたＴ場が、その発電機出力を負
荷の要求する電力量以−りにトげることは、逆潮流現象
を買電系統３に発生させるので出来ない。

そのため、この駆動する原動機４の出力は常しこ負荷電
力量より小さい値にする様、ガバナ制御装置１１をコン
１−ロールするか、又は製作据付時の仕様として、容量
を決めて製作し据付けられる。

６ しかし、工場における負荷は例えば狂食時等で機械類が
止まると、電力を使用しなくなり、その時間４Ｗに負荷
電力量が減少する。その時間が同図ｔｌで示した所であ
る。一方、駆動する原動機４は、その出力制御がガバナ
制御装置１１１によってガバナ機構１０をコントロール
するため、速Ｊ１ε・性に難点があることは、すでに述
へた所である。

さらに熱を利用する工場、又は熱需要側を考えると、蓄
熱装置９にお１づる熱量が、電気的な負荷の変動にとも
なって、変化したのでは因る場合がある。特に冷熱媒体
として多量の熱を利用する工場等の場合には、その為の
別の熱供給設備を増価する必要も生しる可能性がある。

さらに、駆動する原動機４とそれを即動する原動機８は
、常に一定の出力を維持して運転できる方が制御系が簡
単になるとともに、機器の長寿命化。

エネルギー効率の向−Ｌに好ましい。

そこで、本発明では、負荷の必要電力量が低下し、駆動
する原動機４の出力に近接する許容値を判断する機能を
投入装置コ４の制御手段の一部とじてあらかしめ構成し
ておく。そして、この投入装置上４に逆潮流検出器１２
の信号を人力し、それを判断した上で熱負荷１３に電力
を供給する開閉制御をおこなう。

投入装置］４は時々刻々の逆潮流検出器］２からの信号
を得て、負荷変動に見合った熱負荷］−３を投入したり
開放したりする制御をおこなう。

而して、ある時間を経過し、時間に２に至った時、すな
わち、工場にお１づる昼食時が終了し停止していた機械
類が稼動を始めた時に前述と同しように逆潮流検出器の
発する信号にもとづいて投入装置を制御し熱負荷１３へ
の電気の供給に停止する。この場合は投入装Ｎ１４に構
成された制御手段が、逆潮流検出器１−２から与えられ
る信号の最大値を判断する機能を備えているか、又は最
初に熱負荷１３に電力を供給し始めた時以降の制御パタ
ーンを認識させておく機能を備えておくことによって制
御することができる。

図中１，３は、負荷の使用する電力量が序々に低下して
来た場合の状態を示すが、この場合でも、すでに前述し
た逆潮流検出器上２の信号に基づいて投入装置１４が熱
負荷１３をコントロールし、買電系＃ｉ３への逆潮流現
象を完全に防止する。そしてこの場合の駆動する原動機
４の出力は一定しているため、何ら制御をおこなう必要
がなく、原動機８の排熱を回収する蓄熱装置９の熱量を
コントロールする必要がなく、熱源も安定した熱供給を
おこなうことが可能になる。

もつとも、この種制御方法を備えた熱源並設式自家発電
システムも、適用される施設によっては異なった制御を
必要とすることもある。

特にホテル等のように宿泊客の多少や、利用施設によっ
て負荷電力量の変化パターンが一様にはおこなわれない
ような所では、本システムの制御も、熱負荷のコントロ
ールと同時に駆動する原動機の出力もコントロールした
方が総合的なエネルギー効率が向上する。

第３図は、その様な場合の制御である。

負荷電力量が低下し始めるし４の時間で投入装置１４が
動作し、熱負荷１３に電力供給が開始さ１９− れる。

この結果、負荷電力量は一点鎖線で示すように駆動する
原動機の出力を下まわることがなくなり、買電系統への
逆潮流現象はない。しかしながら、その後もさらに負荷
電力量が低下し、自家発電出力との差が広がる傾向を示
した時、すなわちＬ５の時には、前述したホテルの場合
を考えると、使用熱量も少なくなることが容易に理解で
きるので蓄熱装置９への熱回収を低減しても良いことに
なる。

そこで、ガバナ制御装置１１を操作し、駆動する原動機
４を開動する原動機８をコントロールする。

その結果、自家発電出力は１６時に示す如くその出力を
低減する。この制御の際、熱負荷１３は投入装置１４の
制御の基に、買電系統３への逆潮流現象が発生しないよ
うコントロールされていることは云うまでもない。而し
て１７時に至って、負荷電力量と、自家発電出力は、買
電系統側に逆潮流現象を発生しない関係で安定する。

この様な制御は、逆潮流現象を完全に防止する先の効果
に加えて、駆動する原動機４の出力制御、す０ なわち原動機８の制御が時間ｔ５から時間ｔ６に至る緩
かな間に実行できる効果が達成できる。

このように原動機８の制御を緩かにおこなえると云う効
果は、機械的な制御機能であるガバナ機構１０を複雑に
することがないとともに、システム全体の自動化、無人
′Ｍ転化を目る上で大きな効果を発揮する。

以上、本発明による熱源併設式自家発電システムの構成
と、制御を説明したが、実際に本システムを導入する施
設は以下に説明するような方式や機能を満たした構成を
必要とする。

第４図、第５図、第６図は、そのような構成例を回路図
で表わしたもので、以下その各々の例を説明する。なお
、既に説明した部分と同一のものは同じ符号を付けて説
明を省略する。

第４図の実施例は、熱負荷１３に電力を供給する時に動
作する投入装置１４が備えている制御機能と、原動機８
の出力制御をおこなう機械的なガバナ機構１０のガバナ
制御装置１１をまとめて、制御装置１５を構成したもの
である。逆潮流検出器１２の出力信号はこの制御装置１
５に取り込まれる。

この制御装置１５は演算記憶機能を備えることによって
、本システムの自動化、無人化に大きく貢献する。すな
わち、既に説明した第３図の如きパターン制御において
、熱負荷１３の状態と、ガバナ機構１０による駆動する
原動機出力の状態を比較し、判断し、さらには予測する
機能を備えることが容易に可能であり、集中的に管理運
用するのに適したシステムにすることが可能になる。

第５図の実施例は、前述の第４図で説明した制御装置１
５が、逆潮流検出器１２の信号の他に、取合い点５より
も負荷６・・・側に設けられた電力検出器上６の信号を
導入するように構成したものである。熱源併設式自家発
電システムにおいて、商用電力系統ｌに事故が発生し、
買電系統３が電気的に死んだ場合は、遮断器２を開放し
て、買電系統３を商用電力系統１から切離す必要がある
。このような事故時の遮断器２の開放は、逆潮流検出器
１２によっておこなわれるが、この時、逆潮流検出器１
−２の４４号によってのみ制御されている熱負荷１３は
、商用電力系統にお４−する事故を認識した制御をおこ
なわないと、投入装置」４によって電力供給を受ける操
作がおこなわれることになる。

そうなった場合、その後に遮断器２が開放すると、駆動
する原動機４の過負荷運転がおこなオ）れる結果になる
。

さらに、本システムは熱負荷Ｊ３を備えていることによ
って逆潮流現象を完全に防止できるため、駆動する原動
機４の出力を負荷が要求する電力量に限りなく近接した
状態まで上げることが可能になる。

この様な状況を考えた場合、制御装置上５は、逆潮流検
出器１２と電力検出器］−６の出力信号を取り込んで、
常時比較判断し、その結果を受けて熱負荷１３に電力を
供給する投入装置上４を動作させるパきか、遮断器２を
開放する動作を取るへきかのコン１〜ロールをすること
が大切である。

この様なコントロールを実行するためにこの実施例は、
取合い点５よりも負荷側で、電力検出器］６を構成し、
その出力信号を制御装置上５に導３− 入しているものである。

第６図の実施例は、本システムの制御装置１５がさらに
他の情報として蓄熱装置９の温度１Ｇと、その蓄熱装置
９から熱を必要とする需要先に送る熱流量１７をセンサ
ーによって取り込んでいるものである。

本発明のシステムが設置される施設が、例えば大規模な
農業用ハウスの場合、電気量の制御にも増して、熱源の
制御は大切な要素である。

そして、このような農業用ハウスは、時として電気より
も熱を多量に要求する場合もしはしはある。

この様な場合、原動機８の出力は大きくしなければいけ
ないが、駆動する原動機４の出力はさほど必要としない
訳だから、その間の動力が無駄に消費されることになる
。

しかしながら、第６図の実施例に示す如く、制御装置　
１５が、熱に関する情報も取り込んで、コントロールで
きる様にしておくと、前述の無駄に消費される動力を熱
負荷１３によって熱に変換さ４ せることかできるもので、本システムの適用される施設
における総合的なエネルギー管理の経済性が大幅に向」
ニするものである。

以」二説明した本システムに使用される熱負荷上３、す
なわち事前に検出する検出器は重要な構成要素である。

次にこの事前に検出する検出器の具体的な実施例を第７
図に従って説明する。

本発明による事前に検出する検出器１３は、基本的には
電気を熱に変えて蓄熱装置９に回収できる機能と、電気
的な抵抗を可変式にしてその抵抗値を制御できる構成を
備えている必要がある。もちろん、本システムにおいて
構成される事前に検出する検出器１３は、例えばポンプ
の運転による揚水作業や、メカニカルブレーキ等を使用
した動力作業等で代用することは可能であるが、この種
代用作業は本来の負荷６，６′・・とじて構成すれば良
いもので、事前に検出する検出器１３の目的を十分に満
たすものではない。

第７図は、特定の抵抗値を有した発熱体２０に、サイリ
スタ２１を直列に接続したものを複数本並列に構成し、
その各々が、独立して、駆動する原動機４と取合い点５
の間に電気的に接続されるように構成した事前に検出す
る検出器である。

発熱体２０は、蓄熱装置９内の熱媒体に直接ｊ妾触して
いるか、又は、別し；設けられた伝熱媒体を介して、自
己の発熱用を蓄熱装置９に回収されるように構成されて
いる。

一例を述へるならば、シーズヒータ線で構成された発熱
体２０は、その両端を支持され、その支持体に構成され
た水密フランジ部を用いて蓄熱装置９の熱媒体内に沈設
される。その上で発熱体２０の端部は、サイリスタ２］
−を構成した上で電気的に発電機の出力端に接続される
。

而してサイリスタ２１の制御極は、投入装置１４の開閉
制御部に接続される。すなわち、逆潮流検出器１２の出
力信号を判断することしこよって、事前に検出する検出
器１−３による電力の消費が必要になった場合、その判
断に基づいて、サイリスタ２１は導通状態になる様に制
御装置から制御信号が写えられる。

発熱体２０が複数本で構成されるのは、消費すべき電力
が増加した場合に、その電力消費に見合った分をサイリ
スタ２１の導通制御によって賄うためである。すなわち
、事前に検出する検出器はその抵抗値を可変式にして構
成されている。

第８図は、既に説明した本発明によるシステムのさらに
他の実施例を示したものである。

この実施例では、熱負荷１３の電気的な接続個所を電源
としての取合い点５よりも負荷側で構成した。この場合
、逆潮流検出器１２の出力信号を制御装置に取込むこと
はない。かわりに、前記熱負荷」３の接続個所の両側に
電力検出器の１と電力検出器の２を構成し、その各々の
出力信号を制御装置１５に取込むようにした。この構成
は熱負荷１３を他の負荷と同じものとして制御する場合
に適しており、比較的大規模なシステム又は熱負荷を制
御する必要のあるシステムに適したものである。

〔発明の効果〕

以−ヒ説明した本発明による熱源併設式自家発電７ システムによれば、当該システムを備えた施設の負荷変
動によって買電系統側に発生する逆潮流現象を完全に防
止することが可能になる。

さらに、本システムは、逆潮流現象の発生を電気的に検
知し、それを電気的に処理しているためシステムの連応
性が大幅に向上する。そして、その連応性が向上したと
云う効果はそれだけ駆動する原動機出力と負荷所要電力
量の差を近接して本システムを運用する制御が可能にな
り、この種システムとしての経済性が向上するものであ
る。

さらに、上記システムの制御として、逆潮流検出器の他
に電力検ＪＩｊ器を設け、さらに温度センサ。

熱流量センサを備えることによって、システムとしての
総合的なエネルギー管理をおこなうことができる様にな
るとともに、自動化、無人化を推進することが可能にな
る。

さらに、事前に検出する検出器が、電気抵抗を変化させ
る機能を有して、発利用して電気抵抗を蓄熱装置に回収
するようになっているので、前述の制御性に合致した形
で、エネルギー損失が発生せず、この種シ８ ステムに最適な事前に検出する検出器となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱源併設式自家発電システムの構成
を説明するための回路図、第２図は、本発明のシステム
の制御方法を説明するための電力使用パターンを表した
図、第３図は、第２図の他のパターン例を表した図、第
４図、第５図、第６図は、第工図の他の実施例を説明す
るための回路図、第７図は、本発明の事前に検出する検
出器を説明するために使用した発熱体の構成例を表した
図、第８図は、本発明システムのさらに他の実施例を説
明するための回路図である。 ｌ・・商用電力系統、２，２′・・・遮断器、３・・・
買電系統、４・・駆動する原動機、５・・・取合い点、
６，６′６Ｎ、６”′・・・負荷、７．７’　、７″＋
、７＃ｌ・・・開閉器、８・・原動機、９・・・蓄熱装
置、１０・・・ガバナ機構、１１　・ガバナ制御装置、
１２・逆潮流検出器、１３・・・事前に検出する検出器
（熱負荷）、１４　投入装置、１５・・・制御装置、１
６・・・電力検出器、１７・・・温度センサ、１８・・
・熱流センサ、２０・・発熱体、第 １ 図 特開平３ ３２３２３　（９） 第 図 時間 熱−［ｙ竺Ｔ；刺 １１×１ Ｉ３ １土 第 図 第 ４ 図 第 図 第 図 第 図 投入制御 １ ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自家発電機と買電系統からなる複合電源と、その電
   源から電力を得る複数の負荷群と、を備えた自家発電シ
   ステムにおいて、 前記複数の負荷群は、消費電力量を変えることのできる
   可変負荷と一定負荷群からなり、前記可変負荷の消費電
   力量と、前記一定負荷群の消費電力量の合計が常に前記
   自家発電機の出力電力量よりも大きくなるように前記可
   変負荷の消費電力量を制御することを特徴とする自家発
   電システム。 ２、自家発電機と買電系統からなる複合電源と、その電
   源から電力を得る複数の負荷群と、前記買電系統に発生
   する逆潮流現象を事前に検出する検出装置と、を備えた
   システムにおいて、前記自家発電機の出力電力量よりも
   常に大きな電力を消費する負荷群を備え、当該負荷群は
   、消費する電力量を調整することのできる可変負荷を含
   み、当該可変負荷は前記検出装置の出力信号に基づいて
   、前記可変負荷の消費電力量を制御するようにしたこと
   を特徴とする自家発電システム。 ３、請求項１、または２記載の消費電力量を変えること
   のできる可変負荷が、電気−熱変換器であることを特徴
   とする自家発電システム。 ４、原動機によつて駆動される自家発電機と、買電系統
   からなる複合電源と、その電源から電力を得る負荷群と
   、前記負荷群の一部として備えられる電気−熱変換器と
   、を有し、 前記負荷群の消費する電力量が、前記自家発電機の出力
   電力量を下回る前に前記電気−熱変換器を操作して総需
   要電力量を増加する電気的な制御を行えるようにした自
   家発電システムの制御方法。 ５、原動機で駆動される自家発電機と買電系統からなる
   複合電源と、その電源から電力を得る負荷群と、前記原
   動機が排出する熱を回収する蓄熱装置を有し、 前記電源に、負荷の消費電力量に基づいて制御されて電
   気抵抗が変化し、かつ発生した熱を前記蓄熱装置に蓄熱
   することのできる電気−熱変換器を備えたことを特徴と
   する熱源併設式自家発電システム。 ６、請求項５記載の電気−熱変換器が、買電系統に設け
   られた逆潮流を事前に検出する検出器の出力信号を用い
   て電気抵抗を変化する制御がおこなわれることを特徴と
   する熱源併設式自家発電システム。 ７、請求項５、６記載の電気−熱変換器が、当該電気−
   熱変換器の接続部より電源側に設けた第１の電力検出器
   と、当該電気−熱変換器の接続部より負荷側に設けた第
   ２の電力検出器による出力信号を利用して電気抵抗を変
   化する制御がおこなわれることを特徴とする熱源併設式
   自家発電システム。 ８、原動機で駆動される自家発電機と買電系統からなる
   複合電源と、その電源から電力を得る負荷群と、前記原
   動機が排出する熱を回収する蓄熱装置を備えた熱源併設
   式自家発電システムにあつて、前記電源に消費電力量を
   可変にし、発生した熱を前記蓄熱装置に蓄熱できるよう
   になつた電気−熱変換器を備え、当該電気−熱変換器が
   、前記買電系統に発生する逆潮流現象を事前に検出する
   検出器の出力信号によつて制御できるようになつている
   ことを特徴とする熱源併設式自家発電システム用制御装
   置。 ９、請求項８記載の制御装置が、蓄熱装置の温度を感知
   して電気−熱変換器の消費電力量をコントロールする制
   御ができるようになつていることを特徴とする熱源併設
   式自家発電システム用制御装置。 １０、自家発電機の出力端と、買電系統が、取合い点で
   接続されて電源を構成し、その電源から電力を得る負荷
   と、前記自家発電機を駆動する原動機と、その原動機が
   排出する熱を回収する蓄熱装置を備えたものにおいて、 電気抵抗を有する発熱体がその発熱体に電力を供給する
   開閉器を備え、前記発熱体を複数個構成して一体化し、
   その一体化した発熱器は前記蓄熱装置内に装着出来、前
   記開閉器は別も設けた投入装置によつて選択的に開閉操
   作して発熱体としての電気抵抗を調整できるように構成
   されている熱源併設式自家発電システムに用いられる電
   気−熱変換器。 １１、請求項１０項記載の投入装置が、制御極を備えた
   スイッチング素子であることを特徴とする電気−熱変換
   器。 １２、自家発電機と買電系統からなる複合電源と、前記
   自家発電機を駆動する原動機と、当該原動機が排出する
   熱を回収する蓄熱装置と、前記電源に電気的に接続され
   発生した熱を前記蓄熱装置に蓄熱する電気−熱変換器と
   、を有し、前記自家発電機と、前記原動機と、前記蓄熱
   装置と、前記電気−熱変換器と、を総括して熱量と、電
   気量をコントロールする制御装置を備えた施設。