JPH11332109A - 自家発電装置の制御装置 - Google Patents
自家発電装置の制御装置Info
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- JPH11332109A JPH11332109A JP10125827A JP12582798A JPH11332109A JP H11332109 A JPH11332109 A JP H11332109A JP 10125827 A JP10125827 A JP 10125827A JP 12582798 A JP12582798 A JP 12582798A JP H11332109 A JPH11332109 A JP H11332109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発電電力の制御を高速化し、商用電力系統から
の受電電力を低減できる自家発電装置の制御装置を提供
すること。 【解決手段】発電機を商用電力系統と連系して構内負荷
に電力を供給する自家発電装置の制御装置において、商
用電力系統から受電する受電電力と受電電力の目標値か
ら発電機の発電電力の目標値を演算し、その出力信号の
上下限を上下限リミッタで制限し、受電電力が逆送防止
レベルより下がった時に逆送防止指令を出すとともに、
電力指令値を下げるための補正信号を設定し、発電電力
の目標値に補正信号を加算し、また発電電力の目標値と
発電電力の検出値の誤差をＰＩ制御器で増幅し、その出
力をガバナへの回転数指令信号に換算する回転数指令換
算器を設けているので、ガバナへの回転数指令を高速に
変化させることができ、速かに受電電力を設定値まで回
復させることができる。
の受電電力を低減できる自家発電装置の制御装置を提供
すること。 【解決手段】発電機を商用電力系統と連系して構内負荷
に電力を供給する自家発電装置の制御装置において、商
用電力系統から受電する受電電力と受電電力の目標値か
ら発電機の発電電力の目標値を演算し、その出力信号の
上下限を上下限リミッタで制限し、受電電力が逆送防止
レベルより下がった時に逆送防止指令を出すとともに、
電力指令値を下げるための補正信号を設定し、発電電力
の目標値に補正信号を加算し、また発電電力の目標値と
発電電力の検出値の誤差をＰＩ制御器で増幅し、その出
力をガバナへの回転数指令信号に換算する回転数指令換
算器を設けているので、ガバナへの回転数指令を高速に
変化させることができ、速かに受電電力を設定値まで回
復させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構内負荷に給電し
ながら商用電力系統と連系して運転される自家発電装置
の制御装置に関する。
ながら商用電力系統と連系して運転される自家発電装置
の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】構内負荷に給電しながら商用電力系統と
連系して運転される自家発電装置の制御装置として図１
１に示す自家発電装置がある。図１１において、１商用
電源、２は発電機、３はエンジン、４はエンジンの回転
数を制御するガバナ、６は構内負荷、７は発電電力検出
器、８は受電電力検出器、９，１０は電流検出器、１
１，１２は電圧検出用トランス、１３は受電遮断器、１
４は発電機遮断器、１５は負荷遮断器、１６はガバナ制
御装置、１７は回転数設定器である。
連系して運転される自家発電装置の制御装置として図１
１に示す自家発電装置がある。図１１において、１商用
電源、２は発電機、３はエンジン、４はエンジンの回転
数を制御するガバナ、６は構内負荷、７は発電電力検出
器、８は受電電力検出器、９，１０は電流検出器、１
１，１２は電圧検出用トランス、１３は受電遮断器、１
４は発電機遮断器、１５は負荷遮断器、１６はガバナ制
御装置、１７は回転数設定器である。
【０００３】発電機２は原動機３により駆動され電力を
発生する。その発電電力は発電機遮断器１４，負荷遮断
器１５を介して構内負荷６で消費される。この消費電力
が発電機２の発電電力で不足する分は連系している商用
電力系統の商用電源１から受電遮断器１３を介して供給
される。
発生する。その発電電力は発電機遮断器１４，負荷遮断
器１５を介して構内負荷６で消費される。この消費電力
が発電機２の発電電力で不足する分は連系している商用
電力系統の商用電源１から受電遮断器１３を介して供給
される。
【０００４】ところで、自家発電装置は特殊な保護継電
器を設置する場合を除いて、一般的には商用電源に電力
を逆潮流させることはできない。必ず商用電源からの受
電電力が零以上の値でなければならない。そのため、構
内負荷６の消費電力が少ない場合は発電機２の電力を絞
り、逆潮流が発生しないようにしている。
器を設置する場合を除いて、一般的には商用電源に電力
を逆潮流させることはできない。必ず商用電源からの受
電電力が零以上の値でなければならない。そのため、構
内負荷６の消費電力が少ない場合は発電機２の電力を絞
り、逆潮流が発生しないようにしている。
【０００５】図１２は上記のガバナ制御装置の構成図で
ある。図において、受電電力設定器３０は受電電力の目
標値を出力する。加算器３１は受電電力検出値と発電電
力検出値を加算し、負荷電力の値を出力する。減算器３
２は前記負荷電力から発電電力目標値を減算し、発電機
２の発電電力の目標値を出力する。上下限リミッタ４９
は前記発電電力の目標値が、発電機が出力可能な電力の
範囲に収まるようにリミットする。減算器３３は前記発
電電力目標値から発電電力検出値を減算し、発電電力制
御偏差△Ｐを出力する。パルス制御器３４は△Ｐを入力
し、△Ｐ＞０なら回転数増スイッチ３５に操作パルスを
与えることで、発電電力を増加させる。△Ｐ＜０なら回
転数減スイッチ３６に操作パルスを与えることで、発電
電力を減少させる。
ある。図において、受電電力設定器３０は受電電力の目
標値を出力する。加算器３１は受電電力検出値と発電電
力検出値を加算し、負荷電力の値を出力する。減算器３
２は前記負荷電力から発電電力目標値を減算し、発電機
２の発電電力の目標値を出力する。上下限リミッタ４９
は前記発電電力の目標値が、発電機が出力可能な電力の
範囲に収まるようにリミットする。減算器３３は前記発
電電力目標値から発電電力検出値を減算し、発電電力制
御偏差△Ｐを出力する。パルス制御器３４は△Ｐを入力
し、△Ｐ＞０なら回転数増スイッチ３５に操作パルスを
与えることで、発電電力を増加させる。△Ｐ＜０なら回
転数減スイッチ３６に操作パルスを与えることで、発電
電力を減少させる。
【０００６】また、発電機２の電力を制御しているのは
ガバナ４である。ガバナ４は原動機３の回転数を制御す
るが，原動機の出力、すなわち発電電力に応じて原動機
３の回転数を垂下させるドループ特性を有する。そのた
めガバナ４への回転数基準値が発電電力の指令値とな
る。ガバナ４の回転数基準値は回転数設定器１７で決め
られる。回転数基準値を変化させるには、回転数設定器
１７へ回転数増スイッチ３５または回転数減スイッチ３
６によりスイッチＯＮ期間に応じた幅の操作パルスを与
えて行う。回転数基準値は操作パルスの時間的長さに応
じた量だけ変化する。
ガバナ４である。ガバナ４は原動機３の回転数を制御す
るが，原動機の出力、すなわち発電電力に応じて原動機
３の回転数を垂下させるドループ特性を有する。そのた
めガバナ４への回転数基準値が発電電力の指令値とな
る。ガバナ４の回転数基準値は回転数設定器１７で決め
られる。回転数基準値を変化させるには、回転数設定器
１７へ回転数増スイッチ３５または回転数減スイッチ３
６によりスイッチＯＮ期間に応じた幅の操作パルスを与
えて行う。回転数基準値は操作パルスの時間的長さに応
じた量だけ変化する。
【０００７】発電電力は回転数基準値の変化に比例して
変化する。通常は操作パルスを間欠的に与える。その様
子を図１３の実線で示す。発電電力を早く変化させよう
とする場合は図１３の破線のように連続したパルスとす
る。このように発電電力を操作し、負荷電力が減少した
場合は発電電力も減少させて受電電力を零以上に保って
いる。
変化する。通常は操作パルスを間欠的に与える。その様
子を図１３の実線で示す。発電電力を早く変化させよう
とする場合は図１３の破線のように連続したパルスとす
る。このように発電電力を操作し、負荷電力が減少した
場合は発電電力も減少させて受電電力を零以上に保って
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の自家
発電装置において、構内負荷の一部が運転を停止し、急
激に負荷電力が減少した場合、逆潮流が発生しやすいと
いう問題があった。それは負荷電力が急激に減少した場
合でも、発電機２の発電電力は急に変化できないので、
負荷電力が発電電力より小さくなれば、その瞬間に逆潮
流が生じる。負荷電力の変化が穏やかな場合は図１３に
示すような操作で発電電力を絞ることで対応できるが、
急な変化には対応できない。図１３の破線のように連続
パルスで発電電力を絞っても，発電電力が負荷電力に追
従するまでの時間だけは逆潮流が継続する。
発電装置において、構内負荷の一部が運転を停止し、急
激に負荷電力が減少した場合、逆潮流が発生しやすいと
いう問題があった。それは負荷電力が急激に減少した場
合でも、発電機２の発電電力は急に変化できないので、
負荷電力が発電電力より小さくなれば、その瞬間に逆潮
流が生じる。負荷電力の変化が穏やかな場合は図１３に
示すような操作で発電電力を絞ることで対応できるが、
急な変化には対応できない。図１３の破線のように連続
パルスで発電電力を絞っても，発電電力が負荷電力に追
従するまでの時間だけは逆潮流が継続する。
【０００９】需要家の受電点では、逆潮流が所定の時間
以上継続すると、受電遮断器１３をトリップして受電を
停止させる逆電力継電器が設置されている。この受電遮
断器１３のトリップは構内全停電事故にまで波及する可
能性があり許されない。従来はその防止法として予測さ
れる負荷変化量を算出し、負荷が急変しても逆電力継電
器の動作時限以内に受電電力が零以上に回復するよう、
あらかじめ所定の値の受電電力を確保して運転が行われ
ていた。
以上継続すると、受電遮断器１３をトリップして受電を
停止させる逆電力継電器が設置されている。この受電遮
断器１３のトリップは構内全停電事故にまで波及する可
能性があり許されない。従来はその防止法として予測さ
れる負荷変化量を算出し、負荷が急変しても逆電力継電
器の動作時限以内に受電電力が零以上に回復するよう、
あらかじめ所定の値の受電電力を確保して運転が行われ
ていた。
【００１０】自家発電装置を設置する目的は、商用電源
からの電力を安価な発電電力で代替して電力コストを削
減することであり、運転中の受電電力はできるだけ零に
近い方が電力コストは安くなる。しかしながら、前記の
ように常に所定の受電電力を確保して運転するので、自
家発電装置の経済性を悪化させる問題があった。
からの電力を安価な発電電力で代替して電力コストを削
減することであり、運転中の受電電力はできるだけ零に
近い方が電力コストは安くなる。しかしながら、前記の
ように常に所定の受電電力を確保して運転するので、自
家発電装置の経済性を悪化させる問題があった。
【００１１】本発明（請求項１乃至請求項６対応）は、
上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は発電電力
の制御を高速化し、商用電力系統からの受電電力を低減
できる自家発電装置の制御装置を提供することにある。
上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は発電電力
の制御を高速化し、商用電力系統からの受電電力を低減
できる自家発電装置の制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１は、発電機と、前記発電機を駆動す
る原動機と、前記原動機の回転数を制御するガバナと、
前記原動機の回転数基準値を設定する基準設定器とを備
え、前記発電機を商用電力系統と連系して構内負荷に電
力を供給する自家発電装置の制御装置において、前記商
用電力系統から受電する受電電力を検出する受電電力検
出器と、前記発電機の発電電力を検出する発電電力検出
器と、受電電力と受電電力の目標値から発電電力の目標
値を演算する加減算器と、前記加減算器の出力信号の上
下限をリミットする上下限リミッタと、逆送防止レベル
を設定する逆送防止レベル設定器と、受電電力が逆送防
止レベルより下がった時に逆送防止指令を出力すると比
較器と、逆送防止時に電力指令値を下げるための補正信
号を設定する補正信号設定器と、前記発電電力の目標値
に補正信号を加算する加算器と、前記発電電力の目標値
と前記発電電力の検出値の誤差を増幅するＰＩ制御器
と、前記ＰＩ制御器の出力を前記ガバナへの回転数指令
信号に換算する回転数指令換算器とから構成されている
ことを特徴とする。
に本発明の請求項１は、発電機と、前記発電機を駆動す
る原動機と、前記原動機の回転数を制御するガバナと、
前記原動機の回転数基準値を設定する基準設定器とを備
え、前記発電機を商用電力系統と連系して構内負荷に電
力を供給する自家発電装置の制御装置において、前記商
用電力系統から受電する受電電力を検出する受電電力検
出器と、前記発電機の発電電力を検出する発電電力検出
器と、受電電力と受電電力の目標値から発電電力の目標
値を演算する加減算器と、前記加減算器の出力信号の上
下限をリミットする上下限リミッタと、逆送防止レベル
を設定する逆送防止レベル設定器と、受電電力が逆送防
止レベルより下がった時に逆送防止指令を出力すると比
較器と、逆送防止時に電力指令値を下げるための補正信
号を設定する補正信号設定器と、前記発電電力の目標値
に補正信号を加算する加算器と、前記発電電力の目標値
と前記発電電力の検出値の誤差を増幅するＰＩ制御器
と、前記ＰＩ制御器の出力を前記ガバナへの回転数指令
信号に換算する回転数指令換算器とから構成されている
ことを特徴とする。
【００１３】本発明の請求項２は、発電機と、前記発電
機を駆動する原動機と、前記原動機の回転数を制御する
ガバナと、前記原動機の回転数基準値を設定する基準設
定器とを備え、前記発電機を商用電力系統と連系して構
内負荷に電力を供給する自家発電装置の制御装置におい
て、前記商用電力系統から受電する受電電力を検出する
受電電力検出器と、前記発電機の発電電力を検出する発
電電力検出器と、受電電力と受電電力の目標値から発電
電力の目標値を演算する加減算器と、前記加減算器の出
力信号の上下限をリミットする上下限リミッタと、逆送
防止レベルを設定する逆送防止レベル設定器と、受電電
力が逆送防止レベルより下がった時に逆送防止指令を出
力すると比較器と、逆送防止時に電力指令値を下げるた
めの補正信号を設定する補正信号設定器と、前記発電電
力の目標値と前記発電電力の検出値の誤差を増幅するＰ
Ｉ制御器と、前記ＰＩ制御器の出力に前記補正信号を加
算する加算器と、前記加算器の出力信号を前記ガバナへ
の回転数指令信号に換算する回転数指令換算器とから構
成されていることを特徴とする。
機を駆動する原動機と、前記原動機の回転数を制御する
ガバナと、前記原動機の回転数基準値を設定する基準設
定器とを備え、前記発電機を商用電力系統と連系して構
内負荷に電力を供給する自家発電装置の制御装置におい
て、前記商用電力系統から受電する受電電力を検出する
受電電力検出器と、前記発電機の発電電力を検出する発
電電力検出器と、受電電力と受電電力の目標値から発電
電力の目標値を演算する加減算器と、前記加減算器の出
力信号の上下限をリミットする上下限リミッタと、逆送
防止レベルを設定する逆送防止レベル設定器と、受電電
力が逆送防止レベルより下がった時に逆送防止指令を出
力すると比較器と、逆送防止時に電力指令値を下げるた
めの補正信号を設定する補正信号設定器と、前記発電電
力の目標値と前記発電電力の検出値の誤差を増幅するＰ
Ｉ制御器と、前記ＰＩ制御器の出力に前記補正信号を加
算する加算器と、前記加算器の出力信号を前記ガバナへ
の回転数指令信号に換算する回転数指令換算器とから構
成されていることを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項３は、請求項１記載の自家
発電装置の制御装置において、第１の逆送防止レベルを
設定する第１逆送防止レベル設定器と、第２の逆送防止
レベルを設定する第２逆送防止レベル設定器と、第１逆
送防止レベルと第２逆送防止レベルを切り替えるスイッ
チと、受電電力の検出値を微分する微分器と、前記微分
器の出力値の正負を判定して前記スイッチを切り替える
信号を出力する比較器とを有することを特徴とする。
発電装置の制御装置において、第１の逆送防止レベルを
設定する第１逆送防止レベル設定器と、第２の逆送防止
レベルを設定する第２逆送防止レベル設定器と、第１逆
送防止レベルと第２逆送防止レベルを切り替えるスイッ
チと、受電電力の検出値を微分する微分器と、前記微分
器の出力値の正負を判定して前記スイッチを切り替える
信号を出力する比較器とを有することを特徴とする。
【００１５】本発明の請求項４は、請求項２記載の自家
発電装置の制御装置において、第１の逆送防止レベルを
設定する第１逆送防止レベル設定器と、第２の逆送防止
レベルを設定する第２逆送防止レベル設定器と、第１逆
送防止レベルと第２逆送防止レベルを切り替えるスイッ
チと、受電電力の検出値を微分する微分器と、前記微分
器の出力値の正負を判定して前記スイッチを切り替える
信号を出力する比較器とを有することを特徴とする。
発電装置の制御装置において、第１の逆送防止レベルを
設定する第１逆送防止レベル設定器と、第２の逆送防止
レベルを設定する第２逆送防止レベル設定器と、第１逆
送防止レベルと第２逆送防止レベルを切り替えるスイッ
チと、受電電力の検出値を微分する微分器と、前記微分
器の出力値の正負を判定して前記スイッチを切り替える
信号を出力する比較器とを有することを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項５は、請求項１乃至請求項
４記載の自家発電装置の制御装置において、前記回転数
指令信号の変化レートを制限するレート制限器を有する
ことを特徴とする。
４記載の自家発電装置の制御装置において、前記回転数
指令信号の変化レートを制限するレート制限器を有する
ことを特徴とする。
【００１７】本発明の請求項６は、請求項１乃至請求項
５記載の自家発電装置の制御装置において、前記制御装
置構成要素の少なくとも一部を、マイクロコンピュータ
のソフトウェアにより実現することを特徴とする。
５記載の自家発電装置の制御装置において、前記制御装
置構成要素の少なくとも一部を、マイクロコンピュータ
のソフトウェアにより実現することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１対応）である自家発電装置の回路構成図である。
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１対応）である自家発電装置の回路構成図である。
【００１９】本実施例が図１１の従来の自家発電装置の
制御装置と異なる構成は、ガバナ制御装置１６と回転数
設定器１７の代りにガバナに回転数指令を出力するガバ
ナ制御装置５を設けた点であり、その他の構成は同一で
あるので、同一構成要素には同一符号を付してその説明
は省略する。
制御装置と異なる構成は、ガバナ制御装置１６と回転数
設定器１７の代りにガバナに回転数指令を出力するガバ
ナ制御装置５を設けた点であり、その他の構成は同一で
あるので、同一構成要素には同一符号を付してその説明
は省略する。
【００２０】図２は本実施例で用いるガバナ制御装置５
の構成図であり、受電電力設定器３０、加算器３１、減
算器３２，３３、上下限リミッタ４９は従来のガバナ制
御装置１６と同一であり、また発電電力制御偏差△Ｐの
演算も従来と同一であるので、その説明は省略する。
の構成図であり、受電電力設定器３０、加算器３１、減
算器３２，３３、上下限リミッタ４９は従来のガバナ制
御装置１６と同一であり、また発電電力制御偏差△Ｐの
演算も従来と同一であるので、その説明は省略する。
【００２１】図２において、３７は制御偏差△Ｐを増幅
するＰＩ制御器であり、３９は前記ＰＩ制御器３７の出
力をガバナ４への回転数指令信号に換算する回転数指令
換算器である。逆送防止レベル設定器４３は逆送防止レ
ベルを設定し、比較器４５は逆送防止レベル設定器４３
の設定値と受電電力値を比較する。受電電力値が前記逆
送防止レベルより小さい場合は、スイッチ４２により切
り替えて加算器４１により上下限リミッタ４９の出力信
号に補正信号設定器４４の出力を加算する。
するＰＩ制御器であり、３９は前記ＰＩ制御器３７の出
力をガバナ４への回転数指令信号に換算する回転数指令
換算器である。逆送防止レベル設定器４３は逆送防止レ
ベルを設定し、比較器４５は逆送防止レベル設定器４３
の設定値と受電電力値を比較する。受電電力値が前記逆
送防止レベルより小さい場合は、スイッチ４２により切
り替えて加算器４１により上下限リミッタ４９の出力信
号に補正信号設定器４４の出力を加算する。
【００２２】また、ＰＩ制御器３７は、図３に示すよう
に比例増幅器６０，６１と積分器６２と加算器６３から
構成されている。ＰＩ制御器３７の出力信号は下記式で
表される。 ＫP ×△Ｐ＋Ｋi ×∫△Ｐｄｔ
に比例増幅器６０，６１と積分器６２と加算器６３から
構成されている。ＰＩ制御器３７の出力信号は下記式で
表される。 ＫP ×△Ｐ＋Ｋi ×∫△Ｐｄｔ
【００２３】本実施例の作用を図１乃至図４を参照して
説明する。まず、受電電力が受電電力目標値（受電電力
設定器３０の出力）に一致しているときに、構内負荷６
の負荷電力がゆっくり減少する場合を考える。受電電力
目標値は一定値であり、発電電力は変化しないため、受
電電力が減って△Ｐが負となる。ＰＩ制御器３７は受電
電力が目標値に一致するまで△Ｐを増幅し続け、発電電
力を減少させる。受電電力の回復後ＰＩ制御器３７はそ
の出力値を維持するので、受電電力は目標値に制御・維
持される。
説明する。まず、受電電力が受電電力目標値（受電電力
設定器３０の出力）に一致しているときに、構内負荷６
の負荷電力がゆっくり減少する場合を考える。受電電力
目標値は一定値であり、発電電力は変化しないため、受
電電力が減って△Ｐが負となる。ＰＩ制御器３７は受電
電力が目標値に一致するまで△Ｐを増幅し続け、発電電
力を減少させる。受電電力の回復後ＰＩ制御器３７はそ
の出力値を維持するので、受電電力は目標値に制御・維
持される。
【００２４】次に、構内負荷６の消費電力が急に減少す
る場合を考える。ＰＩ制御器３７の動作のみでは応答に
限界がある。受電電力目標値は一定値で発電電力は急に
変化しないため受電電力が急激に減少する（図４ａ実
線）。比較器４５は受電電力と逆送防止レベル設定器４
３の設定値（図４ａ破線）を比較する。受電電力の方が
小さくなると、比較器４５が逆送防止指令を出力し、ス
イッチ４２がオンとなるので、図４ｂ実線のような補正
信号を出力する。この補正信号は加算器４１によって発
電電力目標値に加算される。補正信号を加算した後の発
電電力目標値は図４ｃ破線のようになる。この目標値に
対してＰＩ制御を行った結果、発電電力の実際値は図４
ｃ実線のようになる。従来の制御（図１３の破線）に比
べて発電電力を絞る動作をより高速に行うことができ
る。
る場合を考える。ＰＩ制御器３７の動作のみでは応答に
限界がある。受電電力目標値は一定値で発電電力は急に
変化しないため受電電力が急激に減少する（図４ａ実
線）。比較器４５は受電電力と逆送防止レベル設定器４
３の設定値（図４ａ破線）を比較する。受電電力の方が
小さくなると、比較器４５が逆送防止指令を出力し、ス
イッチ４２がオンとなるので、図４ｂ実線のような補正
信号を出力する。この補正信号は加算器４１によって発
電電力目標値に加算される。補正信号を加算した後の発
電電力目標値は図４ｃ破線のようになる。この目標値に
対してＰＩ制御を行った結果、発電電力の実際値は図４
ｃ実線のようになる。従来の制御（図１３の破線）に比
べて発電電力を絞る動作をより高速に行うことができ
る。
【００２５】図５は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、第１実施
例では補正信号を発電電力目標値に加算しているのに対
して、本実施例では補正信号をＰＩ制御器の出力信号に
加算するようにした点であり、その他の構成は同一であ
るので、同一構成要素には同一符号を付してその説明は
省略する。
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、第１実施
例では補正信号を発電電力目標値に加算しているのに対
して、本実施例では補正信号をＰＩ制御器の出力信号に
加算するようにした点であり、その他の構成は同一であ
るので、同一構成要素には同一符号を付してその説明は
省略する。
【００２６】本実施例の作用を図５及び図６の波形図を
参照して説明する。本実施例では構内負荷６の消費電力
が急に減少して受電電力が逆送防止レベルより小さくな
ると、図６ｂ実線のような補正信号を出力する。この補
正信号は加算器４１によってＰＩ制御器３７の出力信号
に加算される。補正後のＰＩ制御器出力は、図６ｃのよ
うになる。発電電力の実際値は図６ｄの実線のような波
形となり、従来の制御（図１３の破線）と比べてより高
速に制御されるようになっている。
参照して説明する。本実施例では構内負荷６の消費電力
が急に減少して受電電力が逆送防止レベルより小さくな
ると、図６ｂ実線のような補正信号を出力する。この補
正信号は加算器４１によってＰＩ制御器３７の出力信号
に加算される。補正後のＰＩ制御器出力は、図６ｃのよ
うになる。発電電力の実際値は図６ｄの実線のような波
形となり、従来の制御（図１３の破線）と比べてより高
速に制御されるようになっている。
【００２７】図７は本発明の第３実施例（請求項３対
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、逆送防止
レベル設定器４３の代わりに第１逆送防止レベル設定器
４３Ａと第２逆送防止レベル設定器４３Ｂを備え、微分
器４６と比較器４７とスイッチ４８を追加し、両逆送防
止レベル設定器を切り替えて使用した点であり、その他
の構成は同一であるので、同一構成要素には同一符号を
付してその説明は省略する。
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、逆送防止
レベル設定器４３の代わりに第１逆送防止レベル設定器
４３Ａと第２逆送防止レベル設定器４３Ｂを備え、微分
器４６と比較器４７とスイッチ４８を追加し、両逆送防
止レベル設定器を切り替えて使用した点であり、その他
の構成は同一であるので、同一構成要素には同一符号を
付してその説明は省略する。
【００２８】本実施例の作用を図７及び図８の波形図を
参照して説明する。第１実施例では、受電電力検出器に
よって検出された受電電力が逆送防止レベルより下がる
と、逆送防止指令を出力する。このとき、実際の受電電
力が逆送防止レベルより下がってから逆送防止指令がで
るまでに時間的遅れが生ずる。すなわち、受電電力の検
出に時間的遅れが生ずる場合がある。その場合は補正信
号が図８ｂ実線のようになる。補正後の発電電力目標値
は、図８ｂ破線の発電電力目標値に図８ｂ実線の補正信
号を加算して図８ｃ破線のようになる。発電電力の実際
値は図８ｃのように目標値に対してアンダーシュートす
る波形となる。
参照して説明する。第１実施例では、受電電力検出器に
よって検出された受電電力が逆送防止レベルより下がる
と、逆送防止指令を出力する。このとき、実際の受電電
力が逆送防止レベルより下がってから逆送防止指令がで
るまでに時間的遅れが生ずる。すなわち、受電電力の検
出に時間的遅れが生ずる場合がある。その場合は補正信
号が図８ｂ実線のようになる。補正後の発電電力目標値
は、図８ｂ破線の発電電力目標値に図８ｂ実線の補正信
号を加算して図８ｃ破線のようになる。発電電力の実際
値は図８ｃのように目標値に対してアンダーシュートす
る波形となる。
【００２９】本実施例では第１逆送防止レベル設定器４
３Ａと第２逆送防止レベル設定器４３Ｂを設けている。
ここで、第２逆送防止レベルは第１逆送防止レベルより
大きい値に設定されている。また、微分器４６は受電電
力を微分する。受電電力の微分値が負、つまり受電電力
が減少中なら第１逆送防止レベルを比較器４５に入力す
る。受電電力微分値が正、つまり受電電力が増加中なら
第２逆送防止レベルを比較器４５に入力する。比較器４
５に入力される逆送防止レベルは、図８ｄ破線のように
なる。
３Ａと第２逆送防止レベル設定器４３Ｂを設けている。
ここで、第２逆送防止レベルは第１逆送防止レベルより
大きい値に設定されている。また、微分器４６は受電電
力を微分する。受電電力の微分値が負、つまり受電電力
が減少中なら第１逆送防止レベルを比較器４５に入力す
る。受電電力微分値が正、つまり受電電力が増加中なら
第２逆送防止レベルを比較器４５に入力する。比較器４
５に入力される逆送防止レベルは、図８ｄ破線のように
なる。
【００３０】このことにより、逆送防止指令を早く解除
するので、減算器４１に入力される補正信号は図８ｅの
実線のようになり、補正後の発電電力目標値は図８ｆの
破線のようになるので、発電電力の実際は図８ｆの実線
のようになる。このように逆送防止レベルを切り替える
ことによって、図８ｃ実線のようなアンダーシュートを
抑制するので、発電電力の制御性能が向上する。
するので、減算器４１に入力される補正信号は図８ｅの
実線のようになり、補正後の発電電力目標値は図８ｆの
破線のようになるので、発電電力の実際は図８ｆの実線
のようになる。このように逆送防止レベルを切り替える
ことによって、図８ｃ実線のようなアンダーシュートを
抑制するので、発電電力の制御性能が向上する。
【００３１】図９は本発明の第４実施例（請求項４対
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図７の第３実施例と異なる構成は、第３実施
例では補正信号を発電電力目標値に加算するのに対し
て、本実施例では補正信号をＰＩ制御器の出力信号に加
算するようにした点であり、その他の構成は同一である
ので、同一構成要素には同一符号を付してその説明は省
略する。本実施例は第３実施例と同様に逆送防止レベル
を切り替えることによって、アンダーシュートを抑制で
き、発電電力の制御性能を向上させるものである。
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図７の第３実施例と異なる構成は、第３実施
例では補正信号を発電電力目標値に加算するのに対し
て、本実施例では補正信号をＰＩ制御器の出力信号に加
算するようにした点であり、その他の構成は同一である
ので、同一構成要素には同一符号を付してその説明は省
略する。本実施例は第３実施例と同様に逆送防止レベル
を切り替えることによって、アンダーシュートを抑制で
き、発電電力の制御性能を向上させるものである。
【００３２】図１０は本発明の第５実施例（請求項５対
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、回転数指
令換算器３９からガバナ４へ出力する回転数指令信号
を、レート制限器４０を介して入力するようにした点で
ある。その他の構成は同一であるので、同一構成要素に
は同一符号を付してその説明は省略する。
応）の自家発電装置のガバナ制御装置の構成図である。
本実施例が図２の第１実施例と異なる構成は、回転数指
令換算器３９からガバナ４へ出力する回転数指令信号
を、レート制限器４０を介して入力するようにした点で
ある。その他の構成は同一であるので、同一構成要素に
は同一符号を付してその説明は省略する。
【００３３】エンジンの特性によれば、エンジンへの回
転数指令値を急激に変化させることは、燃料量の急速な
変化となり、吸入空気量とのバランスが崩れ、不完全燃
焼や着火ミスなどが発生する場合がある。このため本実
施例ではレート制限器４０を設けて回転数指令値の変化
レートを制限するように構成している。その他の作用は
第１実施例と同様であるので、その説明は省略する。
転数指令値を急激に変化させることは、燃料量の急速な
変化となり、吸入空気量とのバランスが崩れ、不完全燃
焼や着火ミスなどが発生する場合がある。このため本実
施例ではレート制限器４０を設けて回転数指令値の変化
レートを制限するように構成している。その他の作用は
第１実施例と同様であるので、その説明は省略する。
【００３４】以上説明した各実施例では構成要素中の各
々のブロックを独立したハードウェアとして説明した
が、本発明（請求項６対応）はこれに限るものではなく
制御装置の一部または全部をマイクロコンピュータのソ
フトウェアにより実現することも可能である。
々のブロックを独立したハードウェアとして説明した
が、本発明（請求項６対応）はこれに限るものではなく
制御装置の一部または全部をマイクロコンピュータのソ
フトウェアにより実現することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
乃至請求項６対応）によると、構内負荷に給電しながら
商用電力系統と連系して運転される自家発電装置におい
て、構内負荷の急激な変動により受電電力が減少した場
合でも、ガバナへの回転数指令を高速に変化させること
により、高速に電力を制御し、すみやかに受電電力を設
定値まで回復させることができる。さらに受電電力が逆
送防止レベルより下がったときに補正信号を加えること
により、より高速に電力を制御し、受電電力を回復させ
ることができる。
乃至請求項６対応）によると、構内負荷に給電しながら
商用電力系統と連系して運転される自家発電装置におい
て、構内負荷の急激な変動により受電電力が減少した場
合でも、ガバナへの回転数指令を高速に変化させること
により、高速に電力を制御し、すみやかに受電電力を設
定値まで回復させることができる。さらに受電電力が逆
送防止レベルより下がったときに補正信号を加えること
により、より高速に電力を制御し、受電電力を回復させ
ることができる。
【図１】本発明の第１実施例の自家発電装置の構成図。
【図２】図１のガバナ制御装置の構成図。
【図３】図１のＰＩ制御器の構成図。
【図４】図１の効果を示す波形図。
【図５】本発明の第２実施例の自家発電装置のガバナ制
御装置の構成図。
御装置の構成図。
【図６】図５の効果を示す波形図。
【図７】本発明の第３実施例の自家発電装置のガバナ制
御装置の構成図。
御装置の構成図。
【図８】図７の効果を示す波形図。
【図９】本発明の第４実施例の自家発電装置のガバナ制
御装置の構成図。
御装置の構成図。
【図１０】本発明の第５実施例の自家発電装置のガバナ
制御装置の構成図。
制御装置の構成図。
【図１１】従来の自家発電装置の構成図。
【図１２】図１１のガバナ制御装置の構成図。
【図１３】従来の自家発電装置の発電電力の特性図。
１…商用電源、２…発電機、３…原動機、４…ガバナ、
５…ガバナ制御装置、６…構内負荷、７…発電電力検出
器、８…受電電力検出器、９，１０…電流検出ＣＴ、１
１，１２…電圧検出トランス、１３…受電遮断器、１４
…発電機遮断器、１５…負荷遮断器、１６…ガバナ制御
装置、１７…回転数設定器、３０…受電電力設定器、３
１，４１…加算器、３２，３３…減算器、３４…パルス
制御器、３５…回転数増スイッチ、３６…回転数減スイ
ッチ、３７…ＰＩ制御器、３９…回転数指令換算器、４
０…レート制限器、４１…加算器、４２，４８…スイッ
チ、４３…逆送防止レベル設定器、４３Ａ…第１逆送防
止レベル設定器、４３Ｂ…第２逆送防止レベル設定器、
４４…補正信号設定器、４５，４７…比較器、４６…微
分器、４９…上下限リミッタ、６０，６１…比例増幅
器、６２…積分器、６３…加算器。
５…ガバナ制御装置、６…構内負荷、７…発電電力検出
器、８…受電電力検出器、９，１０…電流検出ＣＴ、１
１，１２…電圧検出トランス、１３…受電遮断器、１４
…発電機遮断器、１５…負荷遮断器、１６…ガバナ制御
装置、１７…回転数設定器、３０…受電電力設定器、３
１，４１…加算器、３２，３３…減算器、３４…パルス
制御器、３５…回転数増スイッチ、３６…回転数減スイ
ッチ、３７…ＰＩ制御器、３９…回転数指令換算器、４
０…レート制限器、４１…加算器、４２，４８…スイッ
チ、４３…逆送防止レベル設定器、４３Ａ…第１逆送防
止レベル設定器、４３Ｂ…第２逆送防止レベル設定器、
４４…補正信号設定器、４５，４７…比較器、４６…微
分器、４９…上下限リミッタ、６０，６１…比例増幅
器、６２…積分器、６３…加算器。
フロントページの続き (72)発明者 松本 外左 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 緒方 隆雄 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 発電機と、前記発電機を駆動する原動機
と、前記原動機の回転数を制御するガバナと、前記原動
機の回転数基準値を設定する基準設定器とを備え、前記
発電機を商用電力系統と連系して構内負荷に電力を供給
する自家発電装置の制御装置において、前記商用電力系
統から受電する受電電力を検出する受電電力検出器と、
前記発電機の発電電力を検出する発電電力検出器と、受
電電力と受電電力の目標値から発電電力の目標値を演算
する加減算器と、前記加減算器の出力信号の上下限をリ
ミットする上下限リミッタと、逆送防止レベルを設定す
る逆送防止レベル設定器と、受電電力が逆送防止レベル
より下がった時に逆送防止指令を出力すると比較器と、
逆送防止時に電力指令値を下げるための補正信号を設定
する補正信号設定器と、前記発電電力の目標値に補正信
号を加算する加算器と、前記発電電力の目標値と前記発
電電力の検出値の誤差を増幅するＰＩ制御器と、前記Ｐ
Ｉ制御器の出力を前記ガバナへの回転数指令信号に換算
する回転数指令換算器とから構成されていることを特徴
とする自家発電装置の制御装置。 - 【請求項２】 発電機と、前記発電機を駆動する原動機
と、前記原動機の回転数を制御するガバナと、前記原動
機の回転数基準値を設定する基準設定器とを備え、前記
発電機を商用電力系統と連系して構内負荷に電力を供給
する自家発電装置の制御装置において、前記商用電力系
統から受電する受電電力を検出する受電電力検出器と、
前記発電機の発電電力を検出する発電電力検出器と、受
電電力と受電電力の目標値から発電電力の目標値を演算
する加減算器と、前記加減算器の出力信号の上下限をリ
ミットする上下限リミッタと、逆送防止レベルを設定す
る逆送防止レベル設定器と、受電電力が逆送防止レベル
より下がった時に逆送防止指令を出力すると比較器と、
逆送防止時に電力指令値を下げるための補正信号を設定
する補正信号設定器と、前記発電電力の目標値と前記発
電電力の検出値の誤差を増幅するＰＩ制御器と、前記Ｐ
Ｉ制御器の出力に前記補正信号を加算する加算器と、前
記加算器の出力信号を前記ガバナへの回転数指令信号に
換算する回転数指令換算器とから構成されていることを
特徴とする自家発電装置の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の自家発電装置の制御装置
において、第１の逆送防止レベルを設定する第１逆送防
止レベル設定器と、第２の逆送防止レベルを設定する第
２逆送防止レベル設定器と、第１逆送防止レベルと第２
逆送防止レベルを切り替えるスイッチと、受電電力の検
出値を微分する微分器と、前記微分器の出力値の正負を
判定して前記スイッチを切り替える信号を出力する比較
器とを有することを特徴とする自家発電装置の制御装
置。 - 【請求項４】 請求項２記載の自家発電装置の制御装置
において、第１の逆送防止レベルを設定する第１逆送防
止レベル設定器と、第２の逆送防止レベルを設定する第
２逆送防止レベル設定器と、第１逆送防止レベルと第２
逆送防止レベルを切り替えるスイッチと、受電電力の検
出値を微分する微分器と、前記微分器の出力値の正負を
判定して前記スイッチを切り替える信号を出力する比較
器とを有することを特徴とする自家発電装置の制御装
置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載の自家発電装
置の制御装置において、前記回転数指令信号の変化レー
トを制限するレート制限器を有することを特徴とする自
家発電装置の制御装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５記載の自家発電装
置の制御装置において、前記制御装置構成要素の少なく
とも一部を、マイクロコンピュータのソフトウェアによ
り実現することを特徴とする自家発電装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10125827A JP2909733B1 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 自家発電装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10125827A JP2909733B1 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 自家発電装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2909733B1 JP2909733B1 (ja) | 1999-06-23 |
| JPH11332109A true JPH11332109A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14919933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10125827A Expired - Fee Related JP2909733B1 (ja) | 1998-05-08 | 1998-05-08 | 自家発電装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909733B1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005304180A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Nishishiba Electric Co Ltd | 発電装置の制御装置 |
| JP2012186979A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 自動運転制御装置、自動運転制御方法、及び自動運転制御プログラム |
| JP2013207935A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Kyocera Corp | エネルギー管理システム、エネルギー管理方法及び分散電源 |
| JP2014100031A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2014100032A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2014100030A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2016152647A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 住友電気工業株式会社 | 蓄電池システム及び放電制御方法 |
-
1998
- 1998-05-08 JP JP10125827A patent/JP2909733B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005304180A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Nishishiba Electric Co Ltd | 発電装置の制御装置 |
| JP2012186979A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 自動運転制御装置、自動運転制御方法、及び自動運転制御プログラム |
| JP2013207935A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Kyocera Corp | エネルギー管理システム、エネルギー管理方法及び分散電源 |
| JP2014100031A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2014100032A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2014100030A (ja) * | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Osaka Gas Co Ltd | 非常用発電システム |
| JP2016152647A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 住友電気工業株式会社 | 蓄電池システム及び放電制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909733B1 (ja) | 1999-06-23 |
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