JPH11150870A - 買電系統と並列運転を行う自家発電機の負荷制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 買電系統と並列運転を行う自家発電機の
負荷制御システムにおいて、予め買電最低残量値ｃと自
家発電機の最小出力ａと最大出力ｂとを設定した自動負
荷制御装置を用い、該制御装置で現在の買電残量電力Ｗ
ｚと発電電力Ｗｐとを常時検出しながら、前記買電最低
残量値ｃと自家発電機の最小出力ａを加算した基準値
（ａ＋ｃ）に基づいて前記自家発電機の起動／停止制御
と負荷／無負荷運転制御を自動的に行なうことを特徴と
する。 【効果】 買電最低残量の値をあらかじめ所要電力の負
荷変動分を想定してこの負荷変動する電力値以上に設定
しておくことにより、買電系統への逆送防止と買電系統
との自動解列も防止され買電電力系統へ動揺を与えるこ
ともなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は買電電力と自家発電
電力とを併用する電力供給系統の負荷制御システムに係
り、買電系統と並列運転を行う自家発電機において、買
電系統への逆送を防止すべく買電の残量を常時検出し、
これを一定以上に保ちながら自家発電機の起動／停止及
び負荷／無負荷運転制御を自動制御する買電系統と並列
運転を行う自家発電機の負荷制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりエネルギーの効率利用を図るた
めに買電（商用）電力と自家発電電力とを併用する電力
供給系統は種々存在し、例えば従来の買電系統と並列運
転を行う自家発電機の負荷制御システムを図５、図６に
示す。まず図５において１は買電（商用）系統、２Ａは
買電系統１と主母線３、言換えれば自家用電気設備との
連絡遮断器、２Ｂは自家用発電機（自家用発電設備）４
の遮断器で、主母線３との間に介装させている。４は１
台又は複数台の発電機を具えた自家用発電設備（以下自
家用発電機という）、５Ａは買電系統１への逆送時動作
する有効電力方向継電器、６は発電電力検出器、７は発
電出力設定器で手動又は自動にて設定される。８は発電
電力設定器７と発電電力検出器６との差を増幅する偏差
増幅器、９はガバナコントローラであって偏差増幅器８
の出力により不図示の発電機駆動用原動機のガバナ増速
用電磁接触器１０Ａ及びガバナ減速用電磁接触器１０Ｂ
を開閉動作させるものである。また、１１Ａ、１１Ｂ、
…１１ｎは前記主母線３に接続されている負荷回路であ
り、回路数は何回路あってもよい。

【０００３】次にかかる従来の負荷制御システムの作用
を簡単に説明するに、有効電力は買電系統１より連絡遮
断器２Ａ、主母線３を経由して負荷１１Ａ、１１Ｂ、…
１１ｎに供給している。自家発電機４は発電出力設定器
７の設定値に合致するように発電電力を増・減してお
り、該設定器７と発電電力検出器６との偏差を増幅器８
で増幅させ、発電量が設定器７の設定値より大きい時は
ガバナコントローラ９からの信号によりガバナ減速用電
磁接触器１０Ｂを動作させ発電電力を減少させて前記設
定器７の設定値に合致させる。また発電電力が前記設定
器７の設定値より小さい時は、ガバナコントローラ９か
らの信号によりガバナ増速用電磁接触器１０Ａを動作さ
せ発電電力を増加させて前記設定値に合致させる。

【０００４】さて前記図５の従来負荷制御システムにお
いては、負荷１１Ａ、１１Ｂ…１１ｎの所要電力は買電
系統１と自家発電機４より供給されており、その１日の
所要電力の時系列変動の一例を図７に日負荷時間別グラ
フとして示す。

【０００５】図７の日負荷時間別グラフでは８時〜１８
時の間自家発電機より電力が供給されている場合を示
し、かかる状況下では８時〜９時（※１）と１７時〜１
８時（※２）のように、所要電力が３５００ｋｗである
時に自家発電機より３０００ｋｗ供給している場合に
は、残りの５００ｋｗが買電系統１から供給されている
こととなる。もし、この時、大容量の負荷設備の停止や
事故等により、所要電力負荷が１０００ｋｗ減少したと
すると、所要電力負荷は「３５００ｋｗ−１０００ｋｗ
＝２５００ｋｗ」となり、発電電力３０００ｋｗから所
要電力負荷２５００ｋｗを差し引いた５００ｋｗ分が買
電系統１に逆流することとなる。

【０００６】即ち、図７の日負荷時間別グラフに示すよ
うに、もし大容量の負荷設備１１Ａ…の停止や事故等に
より、所要電力負荷が急減し、この負荷の減少量が買電
系統１より供給されている電力より大きい場合には、自
家発電機から供給される電力が負荷の所要電力を上回る
こととなるので、図５の従来の負荷制御システムではこ
の余剰電力は発電設備４より遮断器２Ｂ、２Ａを経由し
て買電系統１に逆流する。その結果、通常では電力方向
継電器５Ａが動作して遮断器２Ａを自動遮断させるの
で、買電系統１に更に動揺を与えることとなる。また、
遮断器２Ａの自動遮断により、買電系統１と自家用電器
設備が解列されることから自家発電機４から供給される
主母線３の電圧、周波数も大きな変動を受けるし、買電
系統１からの供給がなくなることから負荷１１Ａ、１１
Ｂ、…１１ｎへの給電信頼性が低下する。

【０００７】図６は、上記の有効電力逆送に伴う買電系
統１との自動解列による自家用電機設備の電力系統の動
揺を防止し、負荷への給電信頼性を確保するために改良
された負荷制御システムを示したものである。図６にお
いて図５と同一符号は同一又は対応機能部分を示すの
で、その重複部分についての説明は省略し、その相違点
について説明する。５Ｂは有効電力方向継電器５Ａを介
して遮断器２Ａの出力側に接続された買電系統１の有効
電力検出器で、自家発電電力検出器６の出力側に設けた
切換スイッチ１２Ａを介して偏差増幅器８に入力させて
いる。

【０００８】７ａは買電電力逆送零設定器で、発電出力
設定器７との間の切換スイッチ１２Ｂを介して偏差増幅
器８に入力させている。尚、切換スイッチ１２Ａ、１２
Ｂは、自家発電機４より買電系統１へ有効電力が遮断器
２Ｂ、２Ａを経由して逆送された時に動作する電力方向
継電器５Ａと連動して自動切換を行うように制御されて
いる。

【０００９】かかる負荷制御システムにおいては、通常
運転時の動作は図５に示したシステムと同一であるが、
自家発電機４より買電系統１へ有効電力が遮断器２Ｂ、
２Ａを経由して逆送された時に切換スイッチ１２Ａ、１
２Ｂが動作すると、偏差増幅器８の入力信号は設定器７
から買電電力逆送零設定器７ａへ、また帰還信号となっ
ている発電電力検出器６は買電系統１の有効電力検出器
５Ｂへ自動的に切換えられる。従って、前記した図７の
日負荷時間別グラフに示すように何らかの原因で負荷が
急減し、自家発電機４から供給される電力が負荷の所要
電力を上回り、有効電力が自家発電機４から遮断器２
Ｂ、２Ａを経由して買電系統１へ逆送されるような状態
となれば、発電設定器７による制御は自動的に買電電力
が逆送零設定器７ａにより買電電力を帰還信号とする買
電量制御に切換えられ、買電電力が逆送とならないよう
に発電設備の発電電力を抑制するようにガバナ減速用電
磁接触器１０Ｂを動作させ発電電力を減少させることが
出来る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
図６に示した従来技術においても、次のような課題があ
る。かかる課題を図７の日負荷時間別グラフを例にとっ
て説明すると、８時〜９時（※１）と１７時〜１８時半
（※２）のように所要量が３５００ｋｗであり、自家発
電機から３０００ｋｗの電力供給としている場合に、た
とえば図６に示す負荷Ｌ₁（１１Ａ）が事故等により遮
断されて、そのために所要量負荷が負荷Ｌ₁（１１Ａ）
分の１０００ｋｗ減少したとすると、その時点で所要電
力は３５００ｋｗ−１０００ｋｗ＝２５００ｋｗとな
り、発電電力３０００ｋｗから所要電力負荷２５００ｋ
ｗと差し引いた５００ｋｗ分が瞬時に買電系統１へ逆送
されることとなる。この場合図６に示した負荷制御シス
テムでは、買電系統１へ逆送され、有効電力方向継電器
５Ａが瞬時に動作しても、遮断器２Ａを瞬時に遮断させ
ずに時限特性を与えておき、この与えられた時限特性の
時間内に発電電力を３０００ｋｗから２５００ｋｗに減
少させて、有効電力方向継電器５Ａの動作を解除させ、
買電系統１との解列を防止させようとするものである。

【００１１】しかしながら、前記従来技術において、通
常自家発電機４の発電電力を減少させるためにガバナ減
速用電磁接触器１０Ｂを動作させても、発電機駆動用の
原動機が瞬時に追従しないために、通常約２５０ｋｗ発
電電力を減少させるのに１分程度を要し、上記で述べた
例のように発電電力を５００ｋｗ減少させるためには約
２分を要することとなる。従って、買電系統１へ逆送さ
れた電力が大きければ大きい程、自家発電機４の発電電
力を逆送電力分だけ減少させるのに長い時間を要すこと
となり、先に述べた時限特性の選定には、想定される逆
送電力と発電電力の減少速度を考慮して、数分から数十
分程度の時限特性が必要となる。

【００１２】また、仮に選定した時限特性の時間内に有
効電力方向継電器５Ａの動作を解除させて、買電系統１
との連絡遮断器２Ａの遮断による買電系統１との解列は
防止できたとしても、通常、連絡遮断器２Ａの上流側、
即ち買電系統１の送り出しにも不図示の遮断器及び有効
電力方向継電器が設置されているため、買電系統１へ逆
送されると瞬時に連絡遮断器２Ａの上流側に位置する有
効電力方向継電器が動作して、更に上流側の遮断器も動
作して遮断されるために、結果的には買電系統１からの
電力の供給は遮断され、買電系統１と解列された状態と
同じになり、電力系統の動揺は防止できず、主母線３の
電圧・周波数も大きな変動を受け、負荷１１Ａ、１１
Ｂ、…１１ｎへの給電信頼性も低下することとなる。

【００１３】従って、図５、図６に示した負荷制御シス
テムでは、買電系統１への逆送による買電系統１との自
動解列では防止できない。また、買電系統１へ逆送して
しまうことから、買電系統１に対して電圧、周波数の変
動や電力の動揺を与えてしまうこととなる。

【００１４】かかる説明より明らかな如く、買電系統と
並列運転を行う自家発電機では、買電系統への逆送を防
止することが必要不可欠であり、本発明はかかる課題を
解決する買電系統と並列運転を行う自家発電機の負荷制
御システムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、買電系統と並
列運転を行う自家発電機の負荷制御システムにおいて、
予め買電最低残量値ｃと自家発電機の最小出力ａと最大
出力ｂとを設定した自動負荷制御装置を用い、該制御装
置で現在の買電残量電力Ｗｚと発電電力Ｗｐとを常時検
出しながら、前記買電最低残量値ｃと自家発電機の最小
出力ａを加算した基準値（ａ＋ｃ）に基づいて前記自家
発電機の起動／停止制御と負荷／無負荷運転制御を自動
的に行なうことを特徴とする負荷制御システムを提案す
る。この場合、前記買電最低残量値ｃは負荷側の所要電
力の負荷変動分の電力値以上に設定するのがよい。

【００１６】請求項２〜４記載の発明は前記負荷制御を
具体的に特定するものである。請求項２記載の発明は、
自家発電機が停止状態における制御に関するもので、買
電側の残量電力Ｗｚが前記基準値（ａ＋ｃ）以上になっ
た際に自家発電機の起動を行ない、基準値以下の場合に
前記停止状態を継続することを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、自家発電機が無負
荷状態における制御に関するものであり、買電側の残量
電力Ｗｚが前記基準値（ａ＋ｃ）以上になった際に発電
機の遮断機を投入すると共に、ガバナコントロール制御
により前記発電電力Ｗｐが前記最小出力ａに到達した後
に自動負荷運転制御に移行し、一方買電側の残量電力Ｗ
ｚの前記基準値（ａ＋ｃ）以下の状態が所定時間経過し
た際に前記自家発電機の停止を行なうことを特徴とす
る。

【００１８】請求項４記載の発明は、自家発電機が負荷
状態における制御に関するものであり、買電側残量電力
Ｗｚと発電電力Ｗｐを加算した負荷側の所要電力が前記
基準値（ａ＋ｃ）以上になった際に前記所要電力から買
電最低残量値ｃを引いた発電出力を演算し、該演算設定
出力が前記最大出力ｂ以下の場合に該演算設定出力を発
電出力設定値とし、又前記演算設定出力が前記最大出力
ｂ以上の場合に該最大出力ｂを発電出力設定値とし、前
記発電電力が該発電出力設定値に合致するようにガバナ
コントロール制御により自動負荷運転制御を行なうこと
を特徴とする。

【００１９】かかる発明は図６の制御システムに自動負
荷制御装置１２を付加し、該自動負荷制御装置１２への
入力信号は買電側残量電力Ｗｚを得る有効電力アナログ
値入力信号１２−４、発電電力Ｗｐを得る発電電力アナ
ログ値入力信号１２−５、前記発電電力Ｗｐが前記最小
出力ａに到達若しくは発電出力設定値に合致したことを
検知するガバナコントロールＥＮＤ入力信号、より具体
的にガバナコントローラ９がガバナ増速用電磁接触器１
０Ａ及びガバナ減速用電磁接触器１０Ｂの制御を完了し
た時に出力するガバナコントロールＥＮＤ入力信号１２
−６を取り込み、一方、自動負荷制御装置１２の内部処
理により得られる出力信号として、発電機の起動と停止
を行なう出力信号１２−１、遮断器同期投入・切を行な
う出力信号信号１２−２、発電出力設定値を出力する信
号１２−３を目的箇所に出力することにより前記制御が
達成される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図１は本発明の一実施形態にかかる買
電系統１と並列運転を行う自家発電機の買電残量検出に
よる自動負荷制御システムを示す概略ブロック図、図２
は本発明による自動負荷制御装置を用いて自動発電設備
を自動運転させた場合の日負荷時間別グラフの一例を示
す。図３と図４は、本発明による自動負荷制御装置の入
力及び内部処理フローチャートの一例を示す。

【００２１】図１において、図５と同一符号は同一また
は対応機能部分を示すのでこれについては説明は省略
し、図５との差異を中心に説明する。５Ｂは買電系統１
の有効電力（残量電力Ｗｚ）検出器で、有効電力方向継
電器５Ａを介して遮断器２Ａの出力側に接続されてい
る。１２は買電の残量電力Ｗｚを常時検出し、これを一
定量以上に保ちながら自家発電機を自動起動・停止さ
せ、かつ発電負荷を自動制御する自動負荷制御装置であ
り、下記の入出力信号１２−１〜１２−６により制御さ
れている。１２−１は自家発電機４駆動用の原動機を起
動・停止させるための出力信号、１２−２は発電機４の
遮断器２Ｂを同期投入及び遮断（切）させるための出力
信号、１２−３は発電出力設定器７に設定値を出力する
ためのアナログ値出力信号、１２−４は有効電力検出器
５Ｂからの有効電力（買電残量電力Ｗｚ）アナログ値入
力信号、１２−５は発電電力検出器６からの発電電力
（発電電力Ｗｐ）アナログ値入力信号、１２−６はガバ
ナコントローラ９がガバナ増速用電磁接触器１０Ａ及び
ガバナ減速用電磁接触器１０Ｂの制御を完了した時に出
力するガバナコントロールＥＮＤ入力信号である。

【００２２】次に前記入出力信号１２−１〜１２−６に
基づく自動負荷制御装置１２の制御動作について図３及
び図４の内部処理フローチャート図に基づいて説明す
る。まず自動負荷制御装置１２に初期設定として発電出
力範囲の設定（Ｓ１）、買電最低残量の設定（Ｓ２）、
無負荷運転時間の設定（Ｓ３）を入力しておく。（Ｓ
４）では有効電力検出器５Ｂからの現在有効電力信号
（買電残量電力Ｗｚ）１２−４が、又（Ｓ５）では発電
電力検出器６からの現在発電電力信号（発電電力Ｗｐ）
１２−５が夫々自動負荷制御装置１２に入力されてい
る。

【００２３】前記した発電出力範囲の設定（Ｓ１）と
は、通常原動機を有する自家発電機４は最小発電出力値
（約３０％）及び最大発電出力値（定格出力）をもって
いるため、これをそれぞれ最小発電出力値をａ（ｋ
ｗ）、最大発電出力値をｂ（ｋｗ）として初期入力して
おくことである。次に買電最低残量電力の設定（Ｓ２）
は、本実施形態において最も重要なポイントであり、仮
に最低残量電力をｃ（ｋｗ）と入力すると、買電の残量
電力Ｗｚをｃ（ｋｗ）以上に保ちながら自家発電設備が
自動で起動して発電負荷を自動制御することとなる。従
って、最低残量電力ｃ（ｋｗ）の設定値については、大
容量の負荷設備１１Ａ…の停止や負荷一回路（例えば１
１Ａ）の事故等による所要電力負荷変動をあらかじめ想
定して、この負荷変動する電力値以上の値で最低残量電
力ｃ（ｋｗ）を設定しておくとともに、発電電力Ｗｐの
追従性も考慮して設定しておく。

【００２４】次に無負荷運転時間の設定（Ｓ３）とは、
通常原動機を有する自家発電機は、無負荷運転を長時間
行うと、原動機の劣化のみならずエネルギー効率の点か
らもは良くなく、また頻繁に断続運転するのも原動機の
劣化につながる為に、最も最適な無負荷時間であるＴ時
間と設定入力し、無負荷運転がＴ時間経過した場合に発
電機は自動停止するように構成する。また、自動負荷制
御装置１２には、（Ｓ４）にて有効電力検出器５Ｂから
の有効電力信号１２−４及び（Ｓ５）にて発電電力検出
器６からの発電電力信号１２−５を常時入力しておい
て、夫々現在の有効電力（残量電力Ｗｚ）と現在の発電
電力Ｗｐを取込む。

【００２５】かかる状態下において、発電機停止時（Ｓ
６）からの手順を順を追って説明する。まず、発電機停
止時（Ｓ６）において、下記（１）式に示すように、現
在の有効電力（残量電力Ｗｚ）が、自家発電機４の最小
発電出力値ａ（ｋｗ）と買電系統１よりの最低残量電力
ｃ（ｋｗ）を加算した基準値（ａ＋ｃ）ｋｗ以上である
か否かを判定する。 現在残量電力Ｗｚ≧基準値（ａ＋ｃ） …（１） 現在残量電力Ｗｚが基準値（ａ＋ｃ）以上であるなら
ば、自動負荷制御装置１２より発電機起動出力信号１２
−１を発電機４側へ出力することによって発電機４を起
動し（Ｓ８）、後記する無負荷運転制御工程（Ｓ１０）
に移行する。一方現在残量電力Ｗｚが基準値（ａ＋ｃ）
以下であるならば前記発電機４を停止した状態で、前記
判定を繰り返し行なう。

【００２６】次に、発電機無負荷運転時（Ｓ１０）にお
いて、再度前記（１）式に示すように、現在残量電力Ｗ
ｚが基準値（ａ＋ｃ）以上であるかどうかを判定して、
以上であるならば（Ｓ１１）にて遮断器同期投入出力１
２−２を出力することによって遮断器２Ｂを投入し、最
小発電出力値ａ（ｋｗ）に対応する発電出力設定用信号
１２−３を発電電力設定器７へ出力して発電電力Ｗｐを
最小発電出力値ａ（ｋｗ）まで上昇させる（Ｓ１２）。
そして、（Ｓ１３）より明らかなように、ガバナコント
ロールＥＮＤ信号１２−６がガバナコントローラ９側よ
り入力されるまで、発電電力設定器７へ繰り返し最小発
電出力値ａ（ｋｗ）に対応する発電出力設定用信号１２
−３を出力する。

【００２７】ここで（１）式の条件は、発電機４が最小
発電出力値ａ（ｋｗ）の出力をとっても買電の残量電力
Ｗｚが最低残量電力ｃ（ｋｗ）以上残るという条件であ
り、この条件が成立している時に発電機４が起動でき、
出力も最小発電出力ａ（ｋｗ）まで上昇できるというフ
ローを成り立たせる条件である。また、発電機無負荷運
転時（Ｓ１０）において式（１）が成立せず、言換えれ
ば一方現在残量電力Ｗｚが基準値（ａ＋ｃ）以下である
状態でＴ時間経過（Ｓ９）すると、発電機４へ発電機停
止信号１２−１が出力され（Ｓ７）て、発電機４は停止
となりスタート（Ｓ６）の状態にもどる。

【００２８】次に発電機の出力がａ（ｋｗ）まで上昇し
た後の自動負荷制御（Ｓ１４）のフローチャートを図４
に示す。発電機負荷運転時（Ｓ１５）は常に下記（２）
式に示すように、現在有効電力（買電残量電力Ｗｚ）と
現在発電電力（発電電力Ｗｐ）とを加算した負荷への所
要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）が基準値（ａ＋ｃ）以上か否かを
判定し、以上であるならば発電機は最小発電出力ａ（ｋ
ｗ）と最大発電出力値（定格出力）ｂ（ｋｗ）の間で負
荷運転される。 現在買電残量電力Ｗｚ＋現在発電電力Ｗｐ≧基準値（ａ＋ｃ） …（２） 一方、前記加算した負荷への所要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）が
基準値（ａ＋ｃ）以下ならば、（Ｓ１６）にて負荷制御
装置１２より遮断器２Ｂへ遮断器切出力信号１２−２を
出力して、図３のＡより（Ｓ１０）の無負荷運転状態へ
もどる。

【００２９】即ち、前記（２）式の基準値（ａ＋ｃ）条
件は、（１）式の条件と同様であり、常に発電機４が最
小発電出力値ａ（ｋｗ）の出力をとっても買電の残量Ｗ
ｚが最低残量電力ｃ（ｋｗ）以上残るという条件であ
る。この条件が成立している時に（Ｓ１５）から（Ｓ１
７）へ進むことができ、この時演算設定出力Ｘ（ｋｗ）
は（Ｓ１７）にて下記（３）式に基づいて計算する。演
算設定出力Ｘ＝現在買電残量電力Ｗｚ＋現在発電電力Ｗ
ｐ −最低残量電力ｃ …（３）

【００３０】次に（Ｓ１８）で最大発電出力（定格出
力）ｂ（ｋｗ）と演算設定出力Ｘ（ｋｗ）とを比較して
Ｘ≧ｂならば（Ｓ２１）にて発電出力設定値をｂ（ｋ
ｗ）に設定し、一方Ｘ＜ｂであれば（Ｓ２０）にて発電
出力設定値をそのままＸ（ｋｗ）に設定し、（Ｓ２２）
にて対応する発電出力設定値を発電出力設定器７へ発電
出力設定用アナログ値１２−３として出力する。尚、前
記（Ｓ１７）で前記（３）式に基づいて行っている計算
は、 演算設定出力Ｘ＝現在所要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）−最低残
量電力ｃ と同様であり、現在の所要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）から買電
最低残量ｃを引いた値を演算設定出力Ｘとしている。

【００３１】つまり、現在の所要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）に
おいて発電機４が演算設定出力Ｘｋｗの出力をとっても
買電の残量電力Ｗｚが必ず最低残量電力ｃ以上残るよう
に発電機４の設定出力Ｘを決定しているが、発電機４は
定格出力ｂ（ｋｗ）を超える出力を発電出来ない為に、
設定出力Ｘがｂｋｗを超える場合は、発電出力設定値を
ｂｋｗに設定する操作フローとしている。そして（Ｓ２
２）及び（Ｓ２３）に示すように、前記発電出力設定用
アナログ値１２−３は、ガバナコントローラ９側よりの
ガバナコントロールＥＮＤ１２−６が入力されるまで、
発電電力設定器７へ繰り返しＸｋｗあるいはｂｋｗの発
電出力設定値を出力し、発電電力検出器６よりの発電検
出電力６が、発電出力設定器７よりの設定出力（Ｘオア
ｂｋｗ）と合致することによりガバナコントローラ９側
よりガバナコントロールＥＮＤ信号１２−６が出力され
ると、ステップ（Ｓ１５）のフローへもどり、再度買電
の残量をｃ（ｋｗ）以上に保ちながら繰り返し自動負荷
制御を行うことになる。

【００３２】従って図３、図４に示した内部処理フロー
を持つ自動負荷制御装置１２を用いて自家発電機を自動
運転させると、発電機は買電の残量電力Ｗｚをある一定
以上に保ちながら自動起動して且つ自動で無負荷運転及
び負荷運転の制御を行い、自動で停止することとなり、
その一例を図２の日負荷時間別グラフに示す。図２は図
７と同様の日負荷時間別グラフを示しており、１日の所
要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）が約１０００ｋｗ〜６０００ｋｗ
まで変化している自家用電気設備の負荷状況を示してい
る。この負荷状況において本発明である自動負荷制御装
置１２を用いて定格３０００ｋｗの自家発電機４を運転
させる場合、発電最小出力（ａ）１０００ｋｗと発電最
大出力（ｂ）３０００ｋｗ及び買電最低残量電力（ｃ）
１０００ｋｗを入力して、図２のように自動起動、負荷
制御運転を行う。

【００３３】即ち、発電機４が停止している７時の時点
において発電最小出力（ａ）１０００ｋｗを発電しても
買電最低残量電力（ｃ）１０００ｋｗを越えない状況に
なれば自動起動して遮断器２Ｂが同期投入されて、１０
００ｋｗの発電を行う。また、７時〜２１時の間は所要
電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）が（ａ＋ｃ：１０００ｋｗ＋１００
０ｋｗ＝２０００ｋｗ）以上であるために、買電の残量
を１０００ｋｗ以上に保ちながら発電出力１０００ｋｗ
〜３０００ｋｗの間で自動負荷制御運転を行う。２１時
の時点では所要量が２０００ｋｗ未満となるため遮断器
２Ｂが切れて無負荷運転となり、Ｔ時間の間に所要電力
（Ｗｚ＋Ｗｐ）が２０００ｋｗ以上とならなければ、そ
のまま自家発電機４は停止となる。自家発電機４が停止
してから２１時〜７時の間は、所要電力（Ｗｚ＋Ｗｐ）
が２０００ｋｗ以上とならないために発電機４は自動起
動することはなく、停止したままとなる。

【００３４】このように、買電系統１と並列運転を行う
自家発電機４は、買電の残量を常時検出し、これを一定
量以上に保ちながら自動起動し、負荷を自動制御するこ
とになる。

【００３５】

【発明の効果】従って本発明によれば、買電系統１と並
列運転を行う自家発電機４において、買電側の残量電力
Ｗｚを常時検出し、これを一定量以上に保ちながら自家
発電機の負荷を自動的に制御する自動負荷制御装置１２
を用いて、買電最低残量の値をあらかじめ所要電力の負
荷変動分を想定し、この負荷変動する電力値以上に設定
しておけば買電系統１への逆送は防止でき、買電系統１
との自動解列も防止され、買電電力系統へ動揺を与える
こともなくなる。また、主母線３に接続されている負荷
１１Ａ、１１Ｂ…１１ｎに電圧・周波数の変動を与える
ことがなく、且つ給電信頼性を確保することができる。

【００３６】請求項２〜４記載の発明は前記負荷制御を
具体的に特定するもので請求項２記載の発明によれば自
家発電機が停止状態における制御を円滑に行ない得る。
また請求項３記載の発明によれば、自家発電機が無負荷
状態における制御を、更に請求項４記載の発明によれ
ば、自家発電機が負荷状態における制御を夫々円滑に行
ない得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による買電系統と並列運転を
行う自家発電機の買電残量検出による自動負荷制御シス
テムの一例を示す概略ブロック図である。

【図２】図１の自動負荷制御装置を用いて自動発電設備
を自動運転させた場合の日負荷時間別グラフ図である。

【図３】図１の自動負荷制御装置の入出力信号及び内部
処理手順の一例を示すフローチャート図の前段を示す。

【図４】図１の自動負荷制御装置の入出力信号及び内部
処理手順の一例を示すフローチャート図の後段を示す。

【図５】買電系統と並列運転を行う自家発電機の負荷制
御システムを第１従来技術の図１対応図である。

【図６】買電系統と並列運転を行う自家発電機の負荷制
御システムを第２従来技術の図１対応図である。

【図７】図５及び図６の従来の負荷制御システムを用い
た場合における日負荷時間別グラフ図である。

【符号の説明】

１ 買電系統 ２Ａ 買電系統と自家用電気設備との連絡遮断器 ２Ｂ 自家発電機の遮断器 ３ 主母線 ４ 自家用発電設備（自家発電機） ５Ａ 有効電力方向継電器 ５Ｂ 有効電力検出器 ６ 発電電力検出器 ７ 発電出力設定器 ８ 偏差増幅器 ９ ガバナコントローラ １０Ａ ガバナ増速用電磁接触器 １０Ｂ ガバナ減速用電磁接触器 １１Ａ、１１Ｂ、…１１ｎ 負荷回路 １２ 自動制御装置 １２−１ 自家発電機駆動用の原動機を起動・停止させ
るための出力信号 １２−２ 発電機の遮断器を同期投入及び遮断（切）さ
せるための出力信号 １２−３ 発電出力設定器に設定値を出力するためのア
ナログ値出力信号 １２−４ 有効電力検出器からの有効電力アナログ値入
力信号 １２−５ 発電電力検出器からの発電電力アナログ値入
力信号 １２−６ ガバナコントロールＥＮＤ入力信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 買電系統と並列運転を行う自家発電機の
   負荷制御システムにおいて、 予め買電最低残量値と自家発電機の最小出力と最大出力
   とを設定した自動負荷制御装置を用い、該制御装置で現
   在の買電残量電力と発電電力とを常時検出しながら、前
   記買電最低残量値と自家発電機の最小出力を加算した基
   準値に基づいて前記自家発電機の起動／停止制御と無負
   荷／負荷運転制御を自動的に行なうことを特徴とする負
   荷制御システム。
2. 【請求項２】 自家発電機停止時において、 買電側の残量電力が前記基準値以上になった際に自家発
   電機の起動を行ない、基準値以下の場合に前記停止状態
   を継続することを特徴とする請求項１記載の負荷制御シ
   ステム。
3. 【請求項３】 自家発電機無負荷運転時において、 買電側の残量電力が前記基準値以上になった際に発電機
   遮断機を投入すると共に、ガバナコントロール制御によ
   り前記発電電力が前記最小出力に到達した後に自動負荷
   運転制御に移行し、 一方買電側の残量電力の前記基準値以下の状態が所定時
   間経過した際に前記自家発電機の停止を行なうことを特
   徴とする請求項１記載の負荷制御システム。
4. 【請求項４】 自家発電機の負荷運転時において、 買電側残量電力と発電電力を加算した負荷側の所要電力
   が前記基準値以上になった際に前記所要電力から買電最
   低残量値を引いた発電出力を演算し、該演算設定出力が
   前記最大出力以下の場合に該演算設定出力を発電出力設
   定値とし、また前記演算設定出力が前記最大出力以上の
   場合に該最大出力を発電出力設定値とし、前記発電電力
   が該発電出力設定値に合致するようにガバナコントロー
   ル制御により自動負荷運転制御を行なうことを特徴とす
   る請求項１記載の負荷制御システム。