WO2023218771A1 - 発電システムおよび制御方法 - Google Patents

発電システムおよび制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023218771A1
WO2023218771A1 PCT/JP2023/011931 JP2023011931W WO2023218771A1 WO 2023218771 A1 WO2023218771 A1 WO 2023218771A1 JP 2023011931 W JP2023011931 W JP 2023011931W WO 2023218771 A1 WO2023218771 A1 WO 2023218771A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
discharge
storage battery
abnormality
power generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/011931
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
明 八杉
正雄 寺崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Power Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Mitsubishi Power Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2024520282A priority Critical patent/JP7749116B2/ja
Priority to US18/861,959 priority patent/US20250164560A1/en
Publication of WO2023218771A1 publication Critical patent/WO2023218771A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F02C7/268—Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26—Starting; Ignition
    • F02C7/268—Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
    • F02C7/275—Mechanical drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32—Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3647—Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator

Definitions

  • the present disclosure relates to a power generation system and a control method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-076850 filed in Japan on May 9, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Patent Document 1 describes a rotating machine (gas turbine power generator) that uses a DC motor as a starting device and uses a storage battery as a power source.
  • the rotating machine described in Patent Document 1 has a problem in that, for example, if the storage battery becomes abnormal, the rotating machine may not be able to start.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and provides a power generation system and control method that can appropriately respond to abnormalities in a storage battery for supplying power to a starter device of a rotating machine. With the goal.
  • a power generation system includes a rotating machine, a plurality of storage batteries, a discharge control section that controls discharge of the plurality of storage batteries, and an abnormality detection section that detects an abnormality of the storage batteries.
  • the discharge control unit is configured to cause the abnormality detection unit to detect the abnormality when the plurality of storage batteries supply electric power used for starting the rotating machine by discharging from the plurality of storage batteries.
  • a control method is a method for controlling a power generation system that includes a rotating machine, a plurality of storage batteries, a discharge control section that controls discharge of the plurality of storage batteries, and an abnormality detection section that detects an abnormality in the storage batteries.
  • the discharge control unit may cause the abnormality detection unit to detect an abnormality in the storage battery when the plurality of storage batteries are supplying power used for starting the rotating machine by discharging from the plurality of storage batteries. In this case, after the discharge from the storage battery in which the abnormality has been detected is supplied from the grid, the discharge from the storage battery in which the abnormality has been detected is supplied to the other storage batteries in which no abnormality has been detected. Increase discharge power.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a power generation system according to an embodiment of the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram showing an example of the operation of a power generation system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a startup process of a gas turbine according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a power generation system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a startup process of a gas turbine according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 5 and 6 are flowcharts illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 7 to 9 are schematic diagrams for explaining operation examples of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 10 and 11 are flowcharts illustrating an example of the operation of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • 12 to 17 are schematic diagrams for explaining operation examples of the power generation system according to the embodiment of the present disclosure.
  • the same reference numerals are used for the same or corresponding components, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • a power generation system 1 includes a power generation facility 2 and a power storage facility 3.
  • the power input/output line 11 of the power generation facility 2 is connected to the power transmission/distribution line 6 via a wattmeter 73.
  • a power input/output line 12 of the power storage facility 3 is connected to a power transmission/distribution line 6 .
  • the power input/output line 13 of the production facility 4 is connected to the power transmission/distribution line 6 .
  • the power transmission and distribution line 6 is connected to the system 5 via a transformer 72 and a power meter 71.
  • the system 5 is also referred to as an electric power system.
  • the power input from the grid 5 to the power transmission/distribution line 6 is referred to as received power.
  • the power output from the power generation equipment 2 to the power transmission and distribution line 6 is referred to as generated power.
  • the power input to the power generation equipment 2 from the power transmission/distribution line 6 is referred to as power generation equipment consumption.
  • the power output from the power storage equipment 3 to the power transmission and distribution line 6 is referred to as discharge power.
  • the power input to the power storage facility 3 from the power transmission/distribution line 6 is referred to as charging power.
  • the power input to the production equipment 4 from the power transmission/distribution line 6 is referred to as production equipment power consumption.
  • the production equipment 4 is, for example, equipment in a factory, and consumes power supplied from the power transmission and distribution line 6 as a load.
  • the system 5 is a system that performs power generation, power transformation, power transmission, and power distribution.
  • a portion of the system 5 that transmits and distributes power is a grid 5a.
  • the power transmission and distribution lines 6 are also a grid.
  • the power storage equipment 3 is charged from the grid.
  • FIG. 2 shows an example of daily changes in the received power supplied to the power generation system 1 and production equipment 4 shown in FIG. 1.
  • the horizontal axis is time, and the vertical axis is received power.
  • the power generation facility 2 stops generating power at night and generates power only during the day. Until the power generation equipment 2 starts generating electricity, power including the starting power of the power generation equipment 2 is received from the grid 5.
  • the power generation equipment 2 completes startup and starts generating electricity, power is supplied from the power generation equipment 2 to the production equipment 4, and the received power becomes zero.
  • the power generation facility 2 includes a gas turbine combined cycle (GTCC) power generation system 20 (hereinafter referred to as the GTCC power generation system 20).
  • GTCC gas turbine combined cycle
  • the power generated by the power generation equipment 2 is consumed as production equipment power consumption or charging power, or reversely flows to the grid 5, for example.
  • the GTCC power generation system 20 includes a gas turbine 21, a generator 22, a steam turbine 23, an exhaust heat recovery boiler 24, a condenser 25, an excitation thyristor rectifier 26, and a GTCC control device 27 (not shown). Equipped with auxiliary equipment, etc.
  • the generator 22 and the excitation thyristor rectifier 26 constitute a starting device 28 .
  • the starting device 28 drives the gas turbine 21 by using the generator 22 as a motor when starting the gas turbine 21 .
  • auxiliary equipment includes, for example, pumps for distributing circulating water, water supply, lubricating oil, etc., cooling fans, equipment in the monitoring room, and the like.
  • the gas turbine 21 is one aspect of a rotating machine, and includes an air compressor 211, a combustor 212, and a turbine 213.
  • the gas turbine 21 mixes and burns air compressed by an air compressor 211 and natural gas as a fuel in a combustor 212, and applies the combustion gas as a fluid to a rotor blade in a turbine 213 to generate kinetic energy of the fluid. It is a prime mover that obtains rotational power by converting rotation into rotational motion.
  • Gas turbine 21 drives generator 22 .
  • the rotating machine may be, for example, a gas turbine starter, a compressor, a centrifugal refrigerator, a pump, or the like.
  • the exhaust heat recovery boiler 24 recovers the exhaust heat of the gas turbine exhaust gas 241 discharged from the gas turbine 21 and generates steam. In addition, the exhaust heat recovery boiler 24 recovers exhaust heat from the gas turbine exhaust gas 241, and after performing denitrification processing, exhausts it as exhaust heat recovery boiler exhaust gas 242, and releases it into the atmosphere from a chimney, etc. (not shown). Discharge.
  • the generator 22 is a synchronous electric machine and is configured coaxially with the gas turbine 21 and the steam turbine 23.
  • the generator 22 operates as a synchronous generator that converts the power of the gas turbine 21 and the steam turbine 23 into electric power and outputs it to the power transmission and distribution line 6 . Furthermore, when the gas turbine 21 is started, the generator 22 receives electric power supplied from the power transmission and distribution line 6 and operates as a synchronous motor.
  • the steam turbine 23 is a prime mover that applies steam generated by the exhaust heat recovery boiler 24 to rotary blades to obtain rotational power.
  • the condenser 25 condenses the steam that has passed through the steam turbine 23.
  • the water condensed in the condenser 25 is supplied to the exhaust heat recovery boiler 24 via a pump or the like.
  • the GTCC control device 27 receives detection signals from various sensors (not shown), control signals from a higher-level control device (not shown), etc., and controls various actuators in the power generation facility 2. For example, when the gas turbine 21 is started, the GTCC control device 27 controls each part of the gas turbine 21, and also controls the rotation speed and output torque of the starting device 28. Further, the GTCC control device 27 generates a plurality of types of signal signals according to a predetermined event at the time of starting the gas turbine, and outputs them to the power storage equipment control device 34 described later in the power storage equipment 3 via the communication line 81. do.
  • the predetermined events include, for example, starting the gas turbine, reaching the spin rotation speed, ignition, and the self-sustaining rotation speed.
  • the start of startup of the gas turbine is an event in which the startup device 28 is started and application of rotational torque from the startup device 28 to the gas turbine 21 in the turning state is started.
  • Reaching the spin rotation speed is an event that a predetermined rotation speed suitable for purging operation of the exhaust duct of the gas turbine 21 being operated in a spin operation has been reached.
  • the spin operation is also called cranking, and is an operation in which the gas turbine 21 is driven only by the starter 28 without inputting fuel.
  • the purge operation is a spin operation for removing unburned fuel remaining in the combustor 212, duct, etc. at the time of startup and prior to ignition. Ignition is an event in which fuel begins to burn due to an ignition action.
  • the self-sustaining rotational speed is an event in which the gas turbine 21 reaches a rotational speed at which it can maintain self-sustaining operation without receiving rotational torque from the starting device 28 or higher. Note that the self-sustaining rotation speed means completion of startup.
  • FIG. 3 schematically shows changes in the power consumption of the power generation equipment and the gas turbine rotation speed when starting the gas turbine 21.
  • the horizontal axis is time, and the vertical axis is power consumption of the power generation equipment and gas turbine rotation speed.
  • the power consumption of the power generation equipment is shown by the solid line.
  • the gas turbine rotation speed is indicated by a chain line.
  • Power generation equipment power consumption includes gas turbine starting power (power covered by discharge power) and auxiliary equipment power consumption.
  • the amount of gas turbine starting power (the area covered by the discharge power) is indicated by upward shading to the right.
  • the power consumption of auxiliary equipment is indicated by downward shading.
  • the gas turbine starting power is the power consumed by the starting device 28. In the example shown in FIG. 3, startup of the gas turbine is started at time t1.
  • the rotational speed of the gas turbine 21 reaches a predetermined spin rotational speed. Thereafter, the rotational speed of the gas turbine 21 is controlled to be approximately constant, and a purge operation is performed. Then, ignition occurs at time t3. After ignition, the rotation speed of the gas turbine 21 increases and reaches the self-sustaining rotation speed at time t4. Further, the gas turbine starting power increases at a generally constant rate of increase from time t1 to time t2. Further, the gas turbine starting power is approximately constant from time t2 to time t3. Further, the gas turbine starting power increases from time t3, becomes constant at a certain value, and decreases from a certain time approaching time t4. Then, it becomes zero at time t4. Note that the change at startup shown in FIG. 3 is an example, and the application of this embodiment is not limited to this example.
  • the power storage equipment 3 includes an AC/DC converter 31, three DC/DC converters 32, three storage battery packs 33, and a power storage equipment control device 34.
  • the AC/DC converter 31 is a bidirectional AC-DC converter, and converts AC power input from the power transmission/distribution line 6 into DC power and outputs it to the DC/DC converter 32. It converts the DC power input from the converter 32 into AC power and outputs it to the power transmission and distribution line 6.
  • the number of DC/DC converters 32 and storage battery packs 33 may be one each, or may be a plurality other than three.
  • the DC/DC converter 32 is a bidirectional DC-DC converter, and boosts or steps down the voltage of the DC power input from the AC/DC converter 31 and outputs it to the storage battery pack 33 or converts it from the storage battery pack 33. It steps up or steps down the voltage of the input DC power and outputs it to the AC/DC converter 31. Further, for example, when discharging from the storage battery pack 33, the DC/DC converter 32 maintains the voltage of the DC power output to the AC/DC converter 31 at a constant value and controls the current according to instructions from the power storage equipment control device 34. By changing, the discharge power from the storage battery pack 33 is controlled. Each DC/DC converter 32 independently controls the discharge power from each storage battery pack 33 according to instructions from the power storage equipment control device 34.
  • the storage battery pack 33 includes a circuit breaker 331, a storage battery 332, a sensor section 333, and a monitoring device 334.
  • the storage battery 332 is configured by a combination of a plurality of storage battery cells (single batteries) or a storage battery module (battery assembly) made up of a plurality of storage battery cells.
  • the storage battery cell is, for example (but not limited to) a lithium ion battery.
  • the storage battery 332 is discharged, for example, when the gas turbine 21 is started.
  • the circuit breaker 331 connects or disconnects the storage battery 332 and the DC/DC converter 32. The operation of the circuit breaker 331 is controlled by a monitoring device 334, for example.
  • the sensor unit 333 includes a plurality of types of sensors, detects the voltage, current, temperature, etc. of the storage battery 332, and outputs the detected results to the monitoring device 334.
  • the monitoring device 334 acquires the detection results of the sensor unit 333, controls the circuit breaker 331, and calculates the SOC (State Of Charge) of the storage battery 332. Further, the monitoring device 334 outputs information representing the acquired detection result of the sensor unit 333 and the calculated SOC to the power storage equipment control device 34. Further, the monitoring device 334 shuts off the circuit breaker 331 to protect the storage battery 332 when a predetermined event such as overvoltage, overcurrent, or overheating is detected based on the detection result of the sensor unit 333 .
  • the monitoring device 334 outputs a signal indicating that the circuit breaker 331 has been shut off to the power storage equipment control device 34. Further, the monitoring device 334 shuts off or connects the circuit breaker 331 when receiving a predetermined instruction from the power storage equipment control device 34 .
  • the power storage equipment control device 34 can be configured using, for example, a computer and its peripheral circuits and peripheral devices.
  • the power storage equipment control device 34 has a functional configuration consisting of a combination of hardware such as a computer and software such as a program.
  • a detection section 344 is provided.
  • the discharge control unit 341 controls the discharge of one or more storage batteries 332.
  • “controlling the discharge of the storage battery 332” means at least one of controlling the discharge power of the storage battery 332, and controlling the discharge power and the amount of discharge power of the storage battery 332.
  • the discharge control unit 341 controls the discharge power in a predetermined pattern to discharge the storage battery 332, for example, if the remaining power amount of the storage battery 332 is sufficient. Further, when starting the gas turbine 21, for example, if the remaining power amount of the storage battery 332 is not sufficient, the discharge control unit 341 changes the pattern so that the discharged power amount does not exceed the remaining power amount, and the storage battery 332 is activated. Let it discharge.
  • the discharge control unit 341 controls discharge from the storage battery 332, for example, in response to a predetermined event when the gas turbine 21 is started.
  • the event includes at least one of the start of startup of the gas turbine 21, reaching the spin rotation speed, ignition, or the self-sustaining rotation speed, all of which are described above with reference to FIG.
  • the discharge amount control unit 341 receives a signal representing an event from the GTCC control device 27 as a signal signal.
  • the GTCC control device 27 is an example of a configuration of a control section of the gas turbine 21.
  • the discharge control unit 341 is configured such that, when starting the gas turbine 21, the electric power necessary for starting the gas turbine 21 can be covered by the electric power from the grid 5 and the discharged electric power from the storage battery 332. Controls discharge from storage battery 332.
  • the discharge control unit 341 when the discharge control unit 341 is supplying electric power used for starting the gas turbine 21 from the plurality of storage batteries 332 by discharging from the plurality of storage batteries 332, when the abnormality detection unit 344 detects an abnormality in the storage battery 332, After the grid 5a supplies the amount of discharge from the storage battery 332 in which an abnormality has been detected, the discharged power from other storage batteries 332 in which no abnormality has been detected is supplied to cover the amount of discharge from the storage battery 332 in which an abnormality has been detected. raise.
  • the storage battery remaining power amount calculation unit 342 calculates the remaining power amount of the storage battery 332.
  • the storage battery remaining power amount calculation unit 342 obtains the SOC calculated by the monitoring device 334, for example, and calculates the total remaining power amount of the three storage batteries 332.
  • the storage battery remaining power amount calculation unit 342 calculates the remaining power amount by calculating charging power and discharging power based on the current and voltage detected by the monitoring device 334, and integrating them.
  • the power difference calculation unit 343 calculates the power difference between the predicted value of received power from the system 5 at the time of starting the gas turbine 21 and the total power value available from the system 5.
  • the power difference calculation unit 343 receives, for example, information representing a predicted value of received power from a device that manages the production equipment 4 via the communication line 81.
  • FIG. 4 shows an example of calculating the power difference ⁇ MW.
  • the horizontal axis is time, and the vertical axis is received power.
  • the actual value of received power is shown by a solid line rectangle, and the predicted value is shown by a broken line rectangle.
  • the gas turbine starting power among the predicted values is shown shaded. In the example shown in FIG.
  • the value of the maximum contract power is set as the total available power value, which is the value obtained by subtracting the predicted value MW of the received power from the grid 5 at the time of starting the gas turbine 21 from the value of the maximum contract power. is the power difference ⁇ MW.
  • the total usable power value is not limited to the maximum contracted power value, and may be, for example, an upper limit value set to achieve a predetermined purpose.
  • the abnormality detection unit 344 detects an abnormality in the storage battery 332 based on information acquired from each monitoring device 334.
  • An abnormality in the storage battery 332 may be, for example, that the monitoring device 334 has shut off the circuit breaker 331, or that the temperature of the storage battery 332 has exceeded a predetermined temperature.
  • FIG. 5 shows the basic operation flow when starting up the gas turbine 21.
  • the power storage equipment control device 34 determines the discharge mode of the storage battery 332 when starting the gas turbine 21 (step S1), and discharges the storage battery 332 in the determined discharge mode. control (step S2).
  • the discharge mode represents a mode of discharge from the power storage equipment 3.
  • the discharge modes include a mode in which no discharge is performed (discharge stop), a mode in which a relatively large amount of electric power of the storage battery 332 is used (large discharge mode), and a mode in which the electric power of the storage battery 332 is used moderately ( A medium discharge mode) and a mode in which the power of the storage battery 332 is used only at the peak portion (small discharge mode) are set, and discharge is performed using either of these modes or not.
  • the process shown in FIG. 5 may be started, for example, in response to a predetermined input operation by the operator, or when a predetermined signal is received from the power generation equipment 2 or the production equipment 4, or at a preset time. It may be started when the
  • FIG. 6 shows the flow of step S1 for determining the discharge mode shown in FIG.
  • FIG. 7 shows an example of large discharge mode.
  • FIG. 8 shows an example of medium discharge mode.
  • FIG. 9 shows an example of the small discharge mode. 7 to 9 show examples of power consumption of the same power generation equipment as shown in FIG. 3. However, in Figures 7 to 9, the amount of gas turbine starting power indicated by the upward shading in FIG. It is shown separately.
  • the large discharge mode shown in FIG. 7 the region covered by the gas turbine starting power and the discharge power coincide in all periods from the start of startup to the self-sustaining rotation speed.
  • a region is set in which part of the period from ignition to the independent rotation speed is covered by the received power.
  • a region is set in which the entire period from the start of the gas turbine to ignition and a part of the period from ignition to the independent rotation speed are covered by the received power.
  • the power storage equipment 3 stores enough power to at least cover the amount of discharged power in the small discharge mode (for example, enough to perform multiple startups). It is assumed that there is
  • the power difference calculation unit 343 acquires the predicted received power value MW [W] (step S10), and calculates the power difference ⁇ MW (step S11).
  • the storage battery remaining power amount calculation unit 342 calculates the remaining power amount BR [Wh] of the storage battery 332 (step S12).
  • the discharge control unit 341 determines whether the power difference ⁇ MW [W] is larger than "0" (step S13). If the power difference ⁇ MW[W] is larger than "0" (step S13: YES), the discharge control unit 341 determines the discharge mode to be "discharge stop” (step S14), and ends the process shown in FIG. 6. . If the power difference ⁇ MW [W] is not larger than "0" (step S13: NO), the discharge control unit 341 determines whether the remaining power amount BR is larger than the discharge power amount [Wh] in the large discharge mode. (Step S15). Here, the amount of discharge power [Wh] in the large discharge mode corresponds to the area of the shaded portion upward to the right in FIG. 7 .
  • step S15 If the remaining power amount BR is larger than the discharge power amount [Wh] in the large discharge mode (step S15: YES), the discharge control unit 341 determines the discharge mode to be the "large discharge mode" (step S16), The process shown in is ended. If the remaining power amount BR is not larger than the discharge power amount [Wh] in the large discharge mode (step S15: NO), the discharge control unit 341 determines whether the remaining power amount BR is larger than the discharge power amount [Wh] in the medium discharge mode. It is determined whether or not (step S17).
  • the discharge power amount [Wh] in the medium discharge mode corresponds to the area of the shaded portion upward to the right in FIG. 8 .
  • step S17: YES If the remaining power amount BR is larger than the discharge power amount [Wh] in the medium discharge mode (step S17: YES), the discharge control unit 341 determines the discharge mode to be the "medium discharge mode" (step S18), The process shown in is ended. If the remaining power amount BR is not larger than the discharge power amount [Wh] in the medium discharge mode (step S17: NO), the discharge control unit 341 determines the discharge mode to be the "small discharge mode” (step S19), and The process shown in 6 ends.
  • step S13 instead of determining whether or not it is greater than "0", it may be determined whether or not it is greater than a certain margin " ⁇ " ( ⁇ >0).
  • FIG. 10 shows the flow of step S2 for controlling the discharge shown in FIG.
  • FIG. 11 shows the flow of the process executed in the process of controlling the discharge from the storage battery 332 (step S23, step S24, step S26, and step S28) in FIG.
  • the discharge power from the power storage equipment 3 is controlled in accordance with the patterns shown in FIGS. 7 to 9, triggered by the reception of a predetermined signal signal.
  • discharge from the power storage equipment 3 is started after a gas turbine activation start signal is received at time t1.
  • the discharge power is increased at a predetermined rate of increase according to the elapsed time from time t1.
  • the discharge power is controlled to a predetermined constant value.
  • the discharge power is gradually increased at a predetermined rate of increase according to the elapsed time from time t3.
  • the discharge power is controlled to a predetermined constant value. Thereafter, for example, when the elapsed time from time t3 reaches a predetermined value, the discharge power is reduced at a predetermined rate of decline. Thereafter, when the independent rotation speed signal is received at time t4, discharging from the power storage equipment 3 is stopped.
  • the control of the discharge power is not limited to this, and the discharge power may be increased or decreased depending on the rotation speed of the gas turbine 21, for example.
  • the discharge control unit 341 determines whether the discharge mode is discharge stop (step S20). When the discharge mode is discharge stop (step S20: YES), the discharge control unit 341 ends the process shown in FIG. 10 without discharging from the power storage equipment 3. If the discharge mode is not discharge stop (step S20: NO), the discharge control unit 341 waits for reception of a gas turbine activation start signal (step S21: repeats NO). When the gas turbine activation start signal is received (step S21: YES), the discharge control unit 341 determines whether the discharge mode is the large discharge mode or the medium discharge mode (step S22).
  • step S22 When the discharge mode is the large discharge mode or the medium discharge mode (step S22: YES), the discharge control unit 341 starts discharging from the storage battery 332 (step S23). Next, the discharge control unit 341 increases the discharge power at a predetermined rate of increase according to the elapsed time since receiving the gas turbine activation start signal (step S24). Next, the discharge control unit 341 determines whether or not a spin rotation speed reaching signal has been received (step S25). If the spin rotation speed attainment signal has not been received (step S25: NO), the discharge control unit 341 again increases the discharge power at a predetermined increase rate according to the elapsed time since receiving the gas turbine startup start signal. increase (step S24). Note that the process in step S24 and the process in step S25 are executed at a constant cycle (that is, with a constant waiting time set between repeated processes).
  • step S26 the discharge control unit 341 controls the discharge power at a constant predetermined value (step S26).
  • step S27 the discharge control unit 341 determines whether an ignition signal has been received (step S27). If the ignition signal has not been received (step S27: NO), the discharge control unit 341 continues to control the discharge power at a constant predetermined value (step S26). Note that the processing in step S26 and the processing in step S27 are executed at regular intervals.
  • step S22 if the discharge mode is not the large discharge mode or the medium discharge mode (step S22: NO), the discharge control unit 341 waits for reception of an ignition signal (step S31: repeats NO).
  • step S27 If the ignition signal is received in step S27 or step S31 (step S27: YES or step S31: YES), the discharge control unit 341 controls the discharge power in a predetermined pattern according to the discharge mode (step S28).
  • step S29 determines whether or not the independent rotation speed signal has been received.
  • step S28 NO
  • step S28 the processing in step S28 and the processing in step S29 are executed at regular intervals.
  • step S29 If the independent rotation speed signal has been received (step S29: YES), the discharge control unit 341 stops discharging from the storage battery 332 (step S30), and ends the process shown in FIG. 10.
  • step S40 the discharge control unit 341 first determines the total discharge power of all storage batteries (step S40).
  • the total discharge power of all storage batteries is determined only once with power suitable for the start of discharge.
  • the total discharge power of all storage batteries is determined such that, for example, the electric power increases at a predetermined rate of increase each time the process is executed.
  • the total discharge power of all storage batteries is always determined to be a constant predetermined value.
  • the total discharge power of all storage batteries is determined according to the patterns shown in FIGS. 7 to 9 each time the process is executed.
  • the discharge control unit 341 equally allocates the total discharge power of all storage batteries to each storage battery 332 (step S41). For example, if the total discharge power of all storage batteries is P, in this embodiment, power of P/3 is equally allocated to the three storage batteries 332.
  • the discharge control unit 341 determines whether the abnormality detection unit 344 has detected an abnormality in the storage battery 332 (step S42). On the other hand, if no abnormality is detected (step S42: NO), the discharge control unit 341 controls the discharge of each storage battery 332 so that the allocated discharge power is achieved (step S44), and ends the process shown in FIG. do.
  • step S42 if an abnormality is detected (step S42: YES), the discharge control unit 341 controls the discharge power of other storage batteries 332 in which no abnormality has been detected so as to cover the amount of discharge from the storage battery 332 in which an abnormality has been detected. It is raised (step S43). For example, when an abnormality in one storage battery 332 is detected, the discharge control unit 341 sets the discharge power allocated to the storage battery 332 to "0" and increases the amount of discharge power allocated to the other storage batteries 332 to P/2. Next, the discharge control unit 341 controls the discharge of each storage battery 332 to reach the allocated discharge power (step S44), and ends the process shown in FIG. 11.
  • each process of step S24, step S26, and step S28 is executed at a constant cycle. Therefore, for example, in the case of an abnormality in which the circuit breaker 331 is shut off by the monitoring device 334, a delay of about the same period may occur after the circuit breaker 331 is shut off until the discharge power of the other storage batteries 332 increases. become.
  • the discharge control unit 341 detects that the abnormality detection unit 344 has detected an abnormality in the storage battery 332 when the plurality of storage batteries 332 are supplying electric power used for starting the gas turbine 21 by discharging from the plurality of storage batteries 332.
  • FIGS. 12 to 14 show an example of the operation when the circuit breaker 331 is shut off in one of the three storage batteries 332 when the gas turbine 21 is started.
  • the three storage batteries 332 are a storage battery 332 (A), a storage battery 332 (B), and a storage battery 332 (C).
  • FIG. 12 shows that when the starting power P is evenly supplied by P/3 from the storage battery 332 (A), the storage battery 332 (B), and the storage battery 332 (C) when starting the gas turbine 21, the storage battery 332(C) shows a state where discharge has stopped.
  • power of P/3 is supplied from the grid 5a before increasing the discharge power of the other storage batteries 332 (A) and 332 (B).
  • the discharge power of the storage battery 332 (A) and the storage battery 332 (B) increases, as shown in FIG.
  • the power supply to the starting device 28 continues.
  • FIGS. 15 to 17 show examples of temporal changes in the discharged power and amount of discharged power from the storage battery 332 (A), the storage battery 332 (B), and the storage battery 332 (C) when the gas turbine 21 is started.
  • the solid line represents the discharge power from the power storage equipment 3.
  • the broken line represents the amount of electric power discharged from the power storage equipment 3.
  • the dashed lines represent the amount of electric power discharged from each storage battery 332 (A), storage battery 332 (B), and storage battery 332 (C).
  • FIG. 15 shows a case where storage battery 332 (A), storage battery 332 (B), and storage battery 332 (C) are all normal.
  • FIG. 16 shows a case where the storage battery 332 (C) stops discharging at time t11.
  • FIG. 17 shows a case where the storage battery 332 (C) stops discharging immediately before starting. In this case, the storage battery 332 (A) and the storage battery 332 (B) are increasing the discharge power from the start of startup.
  • the discharge control unit 341 detects an abnormality when the plurality of storage batteries 332 supplies electric power used for starting the gas turbine 21 by discharging from the plurality of storage batteries 332.
  • the unit 344 detects an abnormality in the storage battery 332
  • the discharge from the storage battery 332 in which the abnormality was detected is supplied from the grid 5a (or the power transmission/distribution line 6 as the grid), and then the discharge from the storage battery 332 in which the abnormality was detected is supplied.
  • the discharge power of other storage batteries 332 in which no abnormality has been detected is increased to cover the discharge amount. Therefore, it is possible to appropriately respond to an abnormality in the storage battery 332 for supplying electric power to the starting device 28 of the gas turbine 21.
  • the storage battery 332 is discharged during any period from the start of startup of the gas turbine 21 to the completion of startup of the gas turbine 21. According to this configuration, the capacity of the storage battery 332 can be appropriately set.
  • the storage battery 332 is discharged during any period from ignition of the gas turbine 21 to completion of startup of the gas turbine 21. According to this configuration, the capacity of the storage battery 332 can be appropriately set.
  • charging 332 of the storage battery is performed from the grid 5a (or the power transmission and distribution line 6 as the grid).
  • the discharge control unit 341 equally controls each discharge power from the plurality of storage batteries 332. According to this configuration, the capacity of the storage battery 332 can be appropriately set.
  • FIG. 18 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer according to at least one embodiment.
  • Computer 90 includes a processor 91, main memory 92, storage 93, and interface 94.
  • the above-described power storage equipment control device 34 and GTCC control device 27 are implemented in a computer 90.
  • the operations of each processing section described above are stored in the storage 93 in the form of a program.
  • the processor 91 reads the program from the storage 93, expands it into the main memory 92, and executes the above processing according to the program. Further, the processor 91 reserves storage areas corresponding to each of the above-mentioned storage units in the main memory 92 according to the program.
  • the program may be one for realizing a part of the functions to be performed by the computer 90.
  • the program may function in combination with other programs already stored in storage or in combination with other programs installed in other devices.
  • the computer may include a custom LSI (Large Scale Integrated Circuit) such as a PLD (Programmable Logic Device) in addition to or in place of the above configuration.
  • PLDs include PAL (Programmable Array Logic), GAL (Generic Array Logic), CPLD (Complex Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like.
  • PLDs Programmable Logic Device
  • PAL Programmable Array Logic
  • GAL Generic Array Logic
  • CPLD Complex Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • Storage 93 examples include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory). , semiconductor memory, etc.
  • Storage 93 may be an internal medium connected directly to the bus of computer 90, or may be an external medium connected to computer 90 via an interface 94 or a communication line. Furthermore, when this program is distributed to the computer 90 via a communication line, the computer 90 that received the distribution may develop the program in the main memory 92 and execute the above processing.
  • storage 93 is a non-transitory, tangible storage medium.
  • the power generation system 1 includes a rotating machine (gas turbine 21), a plurality of storage batteries 332, a discharge control unit 341 that controls discharge of the plurality of storage batteries, and detects abnormality of the storage batteries.
  • An abnormality detection unit 344 that performs a power generation system, in which the discharge control unit supplies power used for starting the rotating machine from the plurality of storage batteries by discharging from the plurality of storage batteries, When the abnormality detection unit detects an abnormality in the storage battery, the discharge from the storage battery in which the abnormality was detected is supplied from the grid (grid 5a, power transmission/distribution line 6), and then the storage battery in which the abnormality was detected is supplied.
  • the discharge power of the other storage batteries in which no abnormality has been detected is increased to cover the discharge from the battery. According to this aspect and each of the following aspects, it is possible to appropriately respond to an abnormality in the storage battery 332 for supplying power to the starting device 28 of the rotating machine.
  • a power generation system 1 according to a second aspect is the power generation system 1 according to (1), in which the storage battery is discharged during any period from the start of startup of the rotary machine to the completion of startup of the rotary machine. be done. According to this aspect, the capacity of the storage battery 332 for supplying electric power to the starting device 28 of the gas turbine 21 can be appropriately set.
  • a power generation system 1 according to a third aspect is the power generation system 1 of (1) or (2), in which the rotating machine is a gas turbine.
  • a power generation system 1 according to a fourth aspect is the power generation system 1 according to (3), wherein the storage battery is discharged during any period from ignition of the gas turbine to completion of startup of the gas turbine. Ru. According to this aspect, the capacity of the storage battery 332 for supplying electric power to the starting device 28 of the gas turbine 21 can be appropriately set.
  • the power generation system 1 according to the fifth aspect is the power generation system 1 of (1) to (4), in which the storage battery is charged from the grid.
  • the power generation system 1 according to the sixth aspect is the power generation system 1 of (1) to (5), in which the discharge control section equally controls each discharge power from the plurality of storage batteries. According to this aspect, the capacity of the storage battery 332 for supplying power to the starting device 28 of the rotating machine can be appropriately set.
  • the power generation system and control method of the present disclosure it is possible to appropriately respond to an abnormality in a storage battery for supplying power to a starter device of a rotating machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

発電システムは、回転機械と、複数の蓄電池と、複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部と、蓄電池の異常を検知する異常検知部と、を備える発電システムであって、放電制御部は、複数の蓄電池からの放電によって回転機械の起動に用いる電力を複数の蓄電池から供給している場合に、異常検知部が蓄電池の異常を検知したとき、異常が検知された蓄電池からの放電分をグリッドから供給した後、異常が検知された蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の蓄電池の放電電力を上昇させる。

Description

発電システムおよび制御方法
　本開示は、発電システムおよび制御方法に関する。本願は、２０２２年５月９日に、日本に出願された特願２０２２－０７６８５０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１は、蓄電池を電源とする直流モータを起動装置とする回転機械（ガスタービン発電装置）が記載されている。
特開２００９－１５０３６２号公報
　特許文献１に記載の回転機械では、例えば蓄電池が異常となった場合、回転機械を起動できなくなる場合があるという課題があった。
　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、回転機械の起動装置に電力を供給するための蓄電池の異常に適切に対応することができる発電システムおよび制御方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示に係る発電システムは、回転機械と、複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部と、前記蓄電池の異常を検知する異常検知部と、を備える発電システムであって、前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの放電によって前記回転機械の起動に用いる電力を前記複数の蓄電池から供給している場合に、前記異常検知部が前記蓄電池の異常を検知したとき、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をグリッドから供給した後、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の前記蓄電池の放電電力を上昇させる。
　本開示に係る制御方法は、回転機械と、複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部と、前記蓄電池の異常を検知する異常検知部と、を備える発電システムの制御方法であって、前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの放電によって前記回転機械の起動に用いる電力を前記複数の蓄電池から供給している場合に、前記異常検知部が前記蓄電池の異常を検知したとき、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をグリッドから供給した後、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の前記蓄電池の放電電力を上昇させる。
　本開示の発電システムおよび制御方法によれば、ガスタービンの起動装置に電力を供給するための蓄電池の異常に適切に対応することができる。
本開示の実施形態に係る発電システムの構成例を示す構成図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示す模式図である。 本開示の実施形態に係るガスタービンの起動過程の例を示す模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　以下、本開示の実施形態に係る発電システムおよび制御方法について、図１～図１７を参照して説明する。図１は、本開示の実施形態に係る発電システムの構成例を示す構成図である。図２は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示す模式図である。図３は、本開示の実施形態に係るガスタービンの起動過程の例を示す模式図である。図４は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。図５および図６は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。図７～図９は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。図１０および図１１は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を示すフローチャートである。図１２～図１７は、本開示の実施形態に係る発電システムの動作例を説明するための模式図である。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。
（発電システムの構成）
　図１に示すように、本実施形態に係る発電システム１は、発電設備２と、蓄電設備３とを備える。発電設備２の電力の入出力線１１は、電力量計７３を介して、送配電線６に接続されている。蓄電設備３の電力の入出力線１２は、送配電線６に接続されている。生産設備４の電力の入出力線１３は、送配電線６に接続されている。送配電線６は、変圧器７２および電力量計７１を介して系統５に接続されている。系統５は、電力系統ともいう。なお、本実施形態では、系統５から送配電線６へ入力される電力を受電電力という。発電設備２から送配電線６へ出力される電力を発電電力という。発電設備２へ送配電線６から入力される電力を発電設備消費電力という。蓄電設備３から送配電線６へ出力される電力を放電電力という。蓄電設備３へ送配電線６から入力される電力を充電電力という。生産設備４へ送配電線６から入力される電力を生産設備消費電力という。生産設備４は、例えば工場内の設備であり、送配電線６から供給される電力を負荷として消費する。また、系統５は、発電、変電、送電および配電を行うシステムである。系統５のうち送電および配電を行う部分がグリッド５ａである。また、送配電線６もグリッドである。蓄電設備３の充電は、グリッドから行なわれる。
　図２は、図１に示す発電システム１と生産設備４に供給される受電電力の１日の変化の例を示す。横軸は時刻、縦軸は受電電力である。図２に示す例では、発電設備２は、夜間は発電を停止し、昼間のみ発電する。発電設備２が発電を開始するまでは、発電設備２の起動電力を含めて系統５から電力を受電する。発電設備２が起動を完了し、発電を開始すれば、発電設備２から生産設備４へ電力が供給され、受電電力はゼロになる。
（発電設備の構成）
　発電設備２は、ガスタービンコンバインドサイクル（ＧＴＣＣ（Gas Turbine Combined Cycle））発電システム２０（以下、ＧＴＣＣ発電システム２０という）を備える。発電設備２が発電した電力は、例えば、生産設備消費電力や充電電力として消費されたり、系統５へ逆潮流されたりする。ＧＴＣＣ発電システム２０は、ガスタービン２１と、発電機２２と、蒸気タービン２３と、排熱回収ボイラ２４と、復水器２５と、励磁用サイリスタ整流器２６と、ＧＴＣＣ制御装置２７と、図示していない補機等を備える。発電機２２と励磁用サイリスタ整流器２６は、起動装置２８を構成する。起動装置２８は、ガスタービン２１を起動する際に、発電機２２をモータにしてガスタービン２１を駆動する。なお、図示していない補機には、例えば、循環水、給水、潤滑油等を送り出すポンプ、冷却用のファン、監視室内の設備等がある。
　ガスタービン２１は、回転機械の一態様であって、空気圧縮機２１１と、燃焼器２１２と、タービン２１３とを備える。ガスタービン２１は、空気圧縮機２１１で圧縮した空気と燃料の天然ガスとを燃焼器２１２で混合して燃焼させ、流体である燃焼ガスをタービン２１３内の回転翼にあてて、流体の運動エネルギーを回転運動に変換して回転動力を得る原動機である。ガスタービン２１は、発電機２２を駆動する。
　なお、本実施形態においては、回転機械がガスタービン２１である例で説明するが、他の実施形態ではこれに限定されない。他の実施形態において、回転機械は、例えば、ガスタービンの起動装置、圧縮機、ターボ冷凍機、ポンプなどであってよい。
　排熱回収ボイラ２４は、ガスタービン２１から排出されたガスタービン排気ガス２４１の排熱を回収して蒸気を発生する。また、排熱回収ボイラ２４は、ガスタービン排気ガス２４１から排熱を回収するとともに、脱硝処理等をした後、排熱回収ボイラ排気ガス２４２として排気し、図示していない煙突等から大気中に排出する。
　発電機２２は、同期電機機械であり、ガスタービン２１および蒸気タービン２３と同軸で構成されている。発電機２２は、ガスタービン２１および蒸気タービン２３の動力を電力に変換して送配電線６へ出力する同期発電機として動作する。また、発電機２２は、ガスタービン２１の起動の際、送配電線６から供給される電力を入力して同期電動機として動作する。
　蒸気タービン２３は、排熱回収ボイラ２４で生成された蒸気を回転翼にあてて回転動力を得る原動機である。
　復水器２５は、蒸気タービン２３を通過した蒸気を復水する。復水器２５で復水された水は、ポンプ等を介して排熱回収ボイラ２４へ給水される。
　ＧＴＣＣ制御装置２７は、図示していない各種センサの検出信号や図示していない上位の制御装置からの制御信号等を入力し、発電設備２内の各種アクチュエータを制御する。ＧＴＣＣ制御装置２７は、例えば、ガスタービン２１の起動時に、ガスタービン２１の各部を制御するとともに、起動装置２８の回転数や出力トルクを制御する。また、ＧＴＣＣ制御装置２７は、ガスタービンの起動時における所定のイベントに応じて複数種類の合図信号を生成し、通信線８１を介して、蓄電設備３内の後述する蓄電設備制御装置３４へ出力する。所定のイベントは、例えば、ガスタービンの起動開始、スピン回転数到達、着火、自立回転数等である。また、合図信号は、各イベントに対応する、ガスタービン起動開始信号、スピン回転数到達信号、着火信号、自立回転数信号と、ガスタービン２１の回転数（＝回転速度）を表す信号等である。
　なお、ガスタービンの起動開始は、起動装置２８を起動して、ターニング状態のガスタービン２１に対して起動装置２８から回転トルクを印加し始めたというイベントである。スピン回転数到達は、スピン運転されているガスタービン２１の排気ダクトのパージ運転に適した所定の回転数に到達したというイベントである。ここで、スピン運転は、クランキングとも呼ばれ、ガスタービン２１に燃料を投入せずに起動装置２８だけで駆動している状態の運転である。また、パージ運転は、起動時に点火に先立って燃焼器２１２、ダクト等に残存する未燃の燃料を排除するためのスピン運転である。着火は、点火動作によって燃料が燃焼を始めたというイベントである。自立回転数は、ガスタービン２１が起動装置２８からの回転トルクを受けずに加速を維持できるという自立運転ができる回転数以上になったというイベントである。なお、自立回転数は、起動完了を意味する。
　図３は、ガスタービン２１を起動する際の発電設備消費電力とガスタービン回転数の変化を模式的に示す。横軸は時間であり、縦軸は発電設備消費電力とガスタービン回転数である。発電設備消費電力は実線で示す。ガスタービン回転数は鎖線で示す。発電設備消費電力は、ガスタービン起動電力（放電電力で賄う電力）と補機消費電力を含む。図３では、ガスタービン起動電力量（放電電力で賄う領域）を右上がりの網掛けで示す。また、補機消費電力量を右下がりの網掛けで示す。ガスタービン起動電力は、起動装置２８が消費する電力である。図３に示す例では、時刻ｔ１でガスタービンの起動が開始される。時刻ｔ２でガスタービン２１の回転数が所定のスピン回転数に到達する。その後、ガスタービン２１の回転数はおおむね一定に制御され、パージ運転が実行される。そして、時刻ｔ３で着火する。着火後は、ガスタービン２１の回転数が上昇し、時刻ｔ４で自立回転数に到達する。また、ガスタービン起動電力は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までおおむね一定の上昇率で上昇する。また、ガスタービン起動電力は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までおおむね一定である。また、ガスタービン起動電力は、時刻ｔ３から上昇し、ある値で一定となり、時刻ｔ４に近づいたある時刻から低下する。そして、時刻ｔ４でゼロとなる。なお、図３に示す起動時の変化は一例であって、本実施形態の適用はこの例に限定されない。
（蓄電設備の構成）
　蓄電設備３は、ＡＣ／ＤＣ変換器３１と、３個のＤＣ／ＤＣ変換器３２と、３個の蓄電池パック３３と、蓄電設備制御装置３４とを備える。ＡＣ／ＤＣ変換器３１は、双方向の交流－直流変換器であり、送配電線６から入力された交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣ変換器３２へ出力したり、ＤＣ／ＤＣ変換器３２から入力された直流電力を交流電力に変換して送配電線６へ出力したりする。なお、ＤＣ／ＤＣ変換器３２と蓄電池パック３３の個数は、各１個であってもよいし、３以外の複数であってもよい。
　ＤＣ／ＤＣ変換器３２は、双方向の直流－直流変換器であり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１から入力した直流電力の電圧を昇圧または降圧して蓄電池パック３３へ出力したり、蓄電池パック３３から入力した直流電力の電圧を昇圧または降圧してＡＣ／ＤＣ変換器３１へ出力したりする。また、ＤＣ／ＤＣ変換器３２は、例えば蓄電池パック３３からの放電時には、蓄電設備制御装置３４からの指示に従い、例えばＡＣ／ＤＣ変換器３１へ出力する直流電力の電圧を一定値とし、電流を変化させることで、蓄電池パック３３からの放電電力を制御する。各ＤＣ／ＤＣ変換器３２は、蓄電設備制御装置３４からの指示に従い、各蓄電池パック３３からの放電電力を独立して制御する。
　蓄電池パック３３は、遮断器３３１と、蓄電池３３２と、センサ部３３３と、監視装置３３４とを備える。蓄電池３３２は、複数の蓄電池セル（単電池）または複数の蓄電池セルからなる蓄電池モジュール（組電池）の組み合わせで構成される。蓄電池セルは、例えばリチウムイオン電池である（ただし、これに限定されない）。蓄電池３３２は、例えば、ガスタービン２１の起動の際に放電される。遮断器３３１は、蓄電池３３２とＤＣ／ＤＣ変換器３２間の接続を、接続したり遮断したりする。遮断器３３１の動作は、例えば監視装置３３４によって制御される。センサ部３３３は、複数種類のセンサを含み、蓄電池３３２の電圧、電流、温度等を検知し、検知した結果を監視装置３３４へ出力する。監視装置３３４は、センサ部３３３の検知結果を取得し、遮断器３３１を制御したり、蓄電池３３２のＳＯＣ（State Of Charge；充電率または充電状態）を算出したりする。また、監視装置３３４は、取得したセンサ部３３３の検知結果や算出したＳＯＣを表す情報を蓄電設備制御装置３４へ出力する。また、監視装置３３４は、センサ部３３３の検知結果に基づき、過電圧、過電流、過熱等の所定の事象を検出した場合に遮断器３３１を遮断して、蓄電池３３２を保護する。その際、監視装置３３４は、遮断器３３１を遮断したことを示す信号を蓄電設備制御装置３４へ出力する。また、監視装置３３４は、蓄電設備制御装置３４から所定の指示を受けた場合に遮断器３３１を遮断したり、接続したりする。
　蓄電設備制御装置３４は、例えばコンピュータとその周辺回路や周辺装置とを用いて構成することができる。蓄電設備制御装置３４は、コンピュータ等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、放電制御部３４１、蓄電池残電力量算出部３４２、電力差算出部３４３および異常検知部３４４を備える。
　放電制御部３４１は、１または複数の蓄電池３３２の放電を制御する。本実施形態において、「蓄電池３３２の放電を制御する」とは、蓄電池３３２の放電電力を制御するということと、蓄電池３３２の放電電力と放電電力量を制御するということの少なくとも一方を意味する。放電制御部３４１は、ガスタービン２１の起動の際、例えば、蓄電池３３２の残電力量が充分である場合には放電電力を所定のパターンに制御して蓄電池３３２を放電させる。また、放電制御部３４１は、ガスタービン２１の起動の際、例えば、蓄電池３３２の残電力量が充分でない場合には放電電力量が残電力量を超えないようにパターンを変更して蓄電池３３２を放電させる。
　本実施形態において、放電制御部３４１は、例えば、ガスタービン２１の起動時における所定のイベントに応じて、蓄電池３３２からの放電を制御する。イベントは、図３を参照して上述した、ガスタービン２１の起動開始、スピン回転数到達、着火、または自立回転数の少なくとも１つを含む。放電量制御部３４１は、イベントを表す信号を、ＧＴＣＣ制御装置２７から合図信号として受信する。なお、ＧＴＣＣ制御装置２７は、ガスタービン２１の制御部の一構成例である。
　本実施形態において、放電制御部３４１は、ガスタービン２１の起動の際、ガスタービン２１の起動に必要な電力を、系統５からの電力と蓄電池３３２からの放電電力とで賄うことができるように蓄電池３３２からの放電を制御する。
　また、放電制御部３４１は、複数の蓄電池３３２からの放電によってガスタービン２１の起動に用いる電力を複数の蓄電池３３２から供給している場合に、異常検知部３４４が蓄電池３３２の異常を検知したとき、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をグリッド５ａから供給した後、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の蓄電池３３２の放電電力を上昇させる。
　蓄電池残電力量算出部３４２は、蓄電池３３２の残電力量を算出する。蓄電池残電力量算出部３４２は、例えば、監視装置３３４が算出したＳＯＣを取得し、３個の蓄電池３３２の合計の残電力量を算出する。あるいは、蓄電池残電力量算出部３４２は、例えば、監視装置３３４が検知した電流と電圧に基づき充電電力や放電電力を算出し、積算することで残電力量を算出する。
　電力差算出部３４３は、ガスタービン２１の起動の際の系統５からの受電電力の予測値と系統５から使用可能な総電力値との電力差を算出する。電力差算出部３４３は、例えば、受電電力の予測値を表す情報を、生産設備４を管理する装置から通信線８１を介して受信する。図４は、電力差ΔＭＷの算出例を示す。横軸は時刻、縦軸は受電電力である。図４では、受電電力の実績値を実線の矩形で示し、予測値を破線の矩形で示す。また、予測値の中のガスタービン起動電力を網掛けして示す。図４に示す例では、８時３０分すぎからガスタービン２１の起動を開始し、受電電力はガスタービン起動電力が最大となる９時ごろにピークとなる。発電機２２が出力を開始する９時３０分頃から受電電力は減り、１０時頃以降は受電電力はゼロになる。図４に示す例では、最大契約電力の値を、使用可能な総電力値として、最大契約電力の値からガスタービン２１の起動の際の系統５からの受電電力の予測値ＭＷを減じた値が、電力差ΔＭＷである。なお、使用可能な総電力値は、最大契約電力の値に限定されず、例えば所定の目的を達成するために設定した上限値等とすることができる。
　異常検知部３４４は、各監視装置３３４から取得した情報に基づき、蓄電池３３２の異常を検知する。蓄電池３３２の異常は、例えば、監視装置３３４が遮断器３３１を遮断したこと、蓄電池３３２の温度が所定の温度を超えたこと等である。
（発電システム１の動作例）
　図５～図１７を参照して、図１に示す発電システム１のガスタービン２１の起動の際の動作例について説明する。図５は、ガスタービン２１の起動の際の基本的な動作の流れを示す。図５に示すように、発電システム１では、蓄電設備制御装置３４が、ガスタービン２１の起動の際の蓄電池３３２の放電モードを決定し（ステップＳ１）、決定した放電モードで蓄電池３３２の放電を制御する（ステップＳ２）。本実施形態において、放電モードとは、蓄電設備３からの放電の態様を表す。本実施形態では、一例として、放電モードとして、放電を行わない態様（放電停止）と、蓄電池３３２の電力を比較的沢山使う態様（大放電モード）と、蓄電池３３２の電力を適度に使う態様（中放電モード）と、蓄電池３３２の電力をピーク部のみで使う態様（小放電モード）とを設定し、これらのいずれかを用いて放電を実行し、または実行しない。なお、図５に示す処理は、例えば、操作者の所定の入力操作に応じて開始されてもよいし、発電設備２や生産設備４から所定の信号を受信した場合や予め設定された時刻となった場合に開始されてもよい。
　次に、図５に示す、放電モードを決定する処理（ステップＳ１）について説明する。図６は、図５に示す放電モードを決定するステップＳ１の流れを示す。図７は、大放電モードの例を示す。図８は、中放電モードの例を示す。図９は、小放電モードの例を示す。図７～図９は、図３に示すものと同一の発電設備消費電力の例を示す。ただし、図７～図９では、図３で右上がりの網掛けで示すガスタービン起動電力量を、右上がりの網掛け部分（放電電力で賄う領域）と白抜き部分（受電電力で賄う領域）とに分けて示している。図７に示す大放電モードでは、起動開始から自立回転数までのすべての期間でガスタービン起動電力と放電電力で賄う領域が一致している。図８に示す中放電モードでは、着火から自立回転数までの期間の一部に受電電力で賄う領域が設定されている。図９に示す小放電モードでは、ガスタービン起動開始から着火までのすべての期間と、着火から自立回転数までの期間の一部に受電電力で賄う領域が設定されている。なお、本動作例では、ガスタービン２１を起動する前に、少なくとも小放電モードによる放電電力量を充分賄えるだけ（例えば複数回の起動を実行できる程度）の電力量が蓄電設備３に蓄電されているものとする。
　図６に示す処理では、電力差算出部３４３が、受電電力予測値ＭＷ［Ｗ］を取得し（ステップＳ１０）、電力差ΔＭＷを算出する（ステップＳ１１）。次に、蓄電池残電力量算出部３４２が、蓄電池３３２の残電力量ＢＲ［Ｗｈ］を算出する（ステップＳ１２）。
　次に、放電制御部３４１が、電力差ΔＭＷ［Ｗ］が「０」より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。電力差ΔＭＷ［Ｗ］が「０」より大きい場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、放電モードを「放電停止」に決定して（ステップＳ１４）、図６に示す処理を終了する。電力差ΔＭＷ［Ｗ］が「０」より大きくない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、放電制御部３４１は、残電力量ＢＲが大放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、大放電モードの放電電力量［Ｗｈ］は、図７に示す右上がりの網掛け部分の面積に対応する。
　残電力量ＢＲが大放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きい場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、放電モードを「大放電モード」に決定して（ステップＳ１６）、図６に示す処理を終了する。残電力量ＢＲが大放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きくない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、放電制御部３４１は、残電力量ＢＲが中放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きいか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、中放電モードの放電電力量［Ｗｈ］は、図８に示す右上がりの網掛け部分の面積に対応する。
　残電力量ＢＲが中放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きい場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、放電モードを「中放電モード」に決定して（ステップＳ１８）、図６に示す処理を終了する。残電力量ＢＲが中放電モードの放電電力量［Ｗｈ］より大きくない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、放電制御部３４１は、放電モードを「小放電モード」に決定して（ステップＳ１９）、図６に示す処理を終了する。
　なお、ステップＳ１３、ステップＳ１５、およびステップＳ１７における判定処理は、一定の余裕を持たせて大小関係を判定してもよい。例えばステップＳ１３では「０」より大きいか否かを判定するのに代えて、ある余裕度「α」（α＞０）より大きいか否かを判定するようにしてもよい。
　次に、図５に示す、放電制御の処理（ステップＳ２）について説明する。図１０は、図５に示す放電を制御するステップＳ２の流れを示す。図１１は、図１０で蓄電池３３２からの放電を制御する処理（ステップＳ２３、ステップＳ２４、ステップＳ２６、およびステップＳ２８）において実行される処理の流れを示す。
　なお、図１０に示す処理では、蓄電設備３からの放電電力が、図７～図９に示すパターンに従って、所定の合図信号の受信を契機として制御される。例えば、図７に示す大放電モードでは、時刻ｔ１でガスタービン起動開始信号が受信された後に蓄電設備３からの放電が開始される。その後、時刻ｔ１からの経過時間に応じて所定の上昇率で放電電力が増加される。その後、時刻ｔ２でスピン回転数到達信号が受信されると、放電電力が所定の一定値に制御される。その後、時刻ｔ３で着火信号が受信されると、時刻ｔ３からの経過時間に応じて所定の上昇率で徐々に放電電力が増加される。そして、放電電力が所定の値に達したところで放電電力が所定の一定値に制御される。その後、例えば時刻ｔ３からの経過時間が所定の値に達したところで、所定の下降率で放電電力が減少される。その後、時刻ｔ４で自立回転数信号が受信されると、蓄電設備３からの放電が停止される。なお、放電電力の制御は、これに限定されず、例えばガスタービン２１の回転数に応じて放電電力を増加あるいは減少させるようにしてもよい。
　図１０に示す処理では、まず、放電制御部３４１が、放電モードが放電停止であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。放電モードが放電停止である場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、蓄電設備３からの放電を行わずに図１０に示す処理を終了する。放電モードが放電停止でない場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、放電制御部３４１は、ガスタービン起動開始信号の受信を待機する（ステップＳ２１：ＮＯの繰り返し）。ガスタービン起動開始信号が受信されると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、放電モードが大放電モードまたは中放電モードであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。放電モードが大放電モードまたは中放電モードである場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、蓄電池３３２からの放電を開始する（ステップＳ２３）。次に、放電制御部３４１は、ガスタービン起動開始信号を受信した時からの経過時間に応じて所定の増加率で放電電力を増加させる（ステップＳ２４）。次に、放電制御部３４１は、スピン回転数到達信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２５）。スピン回転数到達信号を受信していない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、放電制御部３４１は、再度、ガスタービン起動開始信号を受信した時からの経過時間に応じて所定の増加率で放電電力を増加させる（ステップＳ２４）。なお、ステップＳ２４の処理とステップＳ２５の処理は、一定の周期で（つまり繰り返しの処理の間に一定の待機時間を設定して）実行される。
　スピン回転数到達信号を受信していた場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、所定値一定で放電電力を制御する（ステップＳ２６）。次に、放電制御部３４１は、着火信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２７）。着火信号を受信していない場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、放電制御部３４１は、継続して、所定値一定で放電電力を制御する（ステップＳ２６）。なお、ステップＳ２６の処理とステップＳ２７の処理は、一定の周期で実行される。
　一方、放電モードが大放電モードまたは中放電モードでない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、放電制御部３４１は、着火信号の受信を待機する（ステップＳ３１：ＮＯの繰り返し）。
　ステップＳ２７またはステップＳ３１で着火信号が受信された場合（ステップＳ２７：ＹＥＳまたはステップＳ３１：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、放電モードに応じた所定のパターンで放電電力を制御する（ステップＳ２８）。次に、放電制御部３４１は、自立回転数信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２９）。自立回転数信号を受信していない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）、放電制御部３４１は、継続して、放電モードに応じた所定のパターンで放電電力を制御する（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２８の処理とステップＳ２９の処理は、一定の周期で実行される。
　自立回転数信号を受信していた場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、蓄電池３３２からの放電を停止し（ステップＳ３０）、図１０に示す処理を終了する。
　次に、図１１に示す処理について説明する。上述したように図１１に示す処理は、図１０に示すステップＳ２３、ステップＳ２４、ステップＳ２６、およびステップＳ２８において実行される処理である。図１１に示す処理が開始されると、放電制御部３４１は、まず、全蓄電池合計の放電電力を決定する（ステップＳ４０）。
　なお、ステップＳ２３で図１１に示す処理が実行される場合、全蓄電池合計の放電電力は、放電開始時に適した電力で１回だけ決定される。ステップＳ２４で図１１に示す処理が実行される場合、全蓄電池合計の放電電力は、例えば実行される度に電力が所定の増加率で増加するように決定される。ステップＳ２６で図１１に示す処理が実行される場合、全蓄電池合計の放電電力は、常に一定の所定値に決定される。ステップＳ２８で図１１に示す処理が実行される場合、全蓄電池合計の放電電力は、実行される度に図７～図９に示すパターンに従って決定される。
　次に、放電制御部３４１は、全蓄電池合計の放電電力を均等に各蓄電池３３２に割り当てる（ステップＳ４１）。例えば、全蓄電池合計の放電電力がＰである場合、本実施形態では３個の蓄電池３３２に対してＰ／３の電力が均等に割り当てられる。
　次に、放電制御部３４１は、異常検知部３４４が蓄電池３３２の異常を検知したか否かを判定する（ステップＳ４２）。一方、異常を検知しなかった場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、放電制御部３４１は、割り当てられた放電電力となるよう各蓄電池３３２の放電を制御し（ステップＳ４４）、図１１に示す処理を終了する。
　他方、異常を検知した場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、放電制御部３４１は、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の蓄電池３３２の放電電力を上昇させる（ステップＳ４３）。例えば、１個の蓄電池３３２の異常が検知された場合、放電制御部３４１は、当該蓄電池３３２に割り当てる放電電力を「０」として、他の蓄電池３３２に割り当てる放電電量をＰ／２に上昇させる。次に、放電制御部３４１は、割り当てられた放電電力となるよう各蓄電池３３２の放電を制御し（ステップＳ４４）、図１１に示す処理を終了する。
　なお、上述したようにステップＳ２４、ステップＳ２６およびステップＳ２８の各処理は一定の周期で実行される。そのため、例えば、遮断器３３１が監視装置３３４によって遮断されるという異常の場合、遮断器３３１が遮断されてから他の蓄電池３３２の放電電力が上昇するまでに例えばその周期程度の遅れが発生することになる。この場合、放電制御部３４１は、複数の蓄電池３３２からの放電によってガスタービン２１の起動に用いる電力を複数の蓄電池３３２から供給している場合に、異常検知部３４４が蓄電池３３２の異常を検知したとき、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をグリッド５ａ（あるいは送配電線６）から供給した後、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の蓄電池３３２の放電電力を上昇させることになる。
　図１２～図１４は、ガスタービン２１の起動の際に３個の蓄電池３３２のうちの１つで遮断器３３１の遮断が発生した場合の動作例を示す。なお、図１２～図１４では、３個の蓄電池３３２を、蓄電池３３２（Ａ）、蓄電池３３２（Ｂ）、および蓄電池３３２（Ｃ）としている。図１２は、ガスタービン２１の起動の際に起動電力Ｐを、蓄電池３３２（Ａ）、蓄電池３３２（Ｂ）、および蓄電池３３２（Ｃ）からＰ／３ずつ均等に供給している場合に、蓄電池３３２（Ｃ）が放電を停止した状態を示す。この場合、図１３に示すように、他の蓄電池３３２（Ａ）および蓄電池３３２（Ｂ）の放電電力を上昇する前にグリッド５ａからＰ／３の電力が供給されることになる。その後、蓄電池３３２（Ａ）および蓄電池３３２（Ｂ）の放電電力が上昇すると、図１４に示すように、グリッド５ａからの電力の供給は停止し、蓄電池３３２（Ａ）および蓄電池３３２（Ｂ）のみで起動装置２８への給電が継続する。
　図１５～図１７は、ガスタービン２１の起動の際の蓄電池３３２（Ａ）、蓄電池３３２（Ｂ）、および蓄電池３３２（Ｃ）からの放電電力と放電電力量の時間変化の例を示す。実線は蓄電設備３からの放電電力を表す。破線は蓄電設備３からの放電電力量を表す。鎖線は各蓄電池３３２（Ａ）、蓄電池３３２（Ｂ）、および蓄電池３３２（Ｃ）からの放電電力量を表す。図１５は、蓄電池３３２（Ａ）、蓄電池３３２（Ｂ）、および蓄電池３３２（Ｃ）がすべて正常な場合である。図１６は、時刻ｔ１１で蓄電池３３２（Ｃ）が放電を停止した場合である。この場合、時刻ｔ１２で蓄電池３３２（Ａ）および蓄電池３３２（Ｂ）が放電電力を増加させている。この場合、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの放電電力の落ち込み分がグリッド５ａから供給される。図１７は、起動開始直前に蓄電池３３２（Ｃ）が放電を停止した場合である。この場合、起動開始から蓄電池３３２（Ａ）および蓄電池３３２（Ｂ）が放電電力を増加させている。
（作用・効果）
　以上のように本実施形態の発電システム１は、放電制御部３４１が、複数の蓄電池３３２からの放電によってガスタービン２１の起動に用いる電力を複数の蓄電池３３２から供給している場合に、異常検知部３４４が蓄電池３３２の異常を検知したとき、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をグリッド５ａ（あるいはグリッドとしての送配電線６）から供給した後、異常が検知された蓄電池３３２からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の蓄電池３３２の放電電力を上昇させる。したがって、ガスタービン２１の起動装置２８に電力を供給するための蓄電池３３２の異常に適切に対応することができる。
　なお、蓄電池３３２は、ガスタービン２１の起動開始からガスタービン２１の起動完了までのいずれかの期間に放電される。この構成によれば、蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
　また、蓄電池３３２は、ガスタービン２１の着火からガスタービン２１の起動完了までのいずれかの期間に放電される。この構成によれば、蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
　また、蓄電池の充電３３２は、グリッド５ａ（あるいはグリッドとしての送配電線６）から行なわれる。
　また、放電制御部３４１は、複数の蓄電池３３２からの各放電電力を等しく制御する。この構成によれば、蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
（その他の実施形態）
　以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　なお、上記実施形態では放電制御部３４１、蓄電池残電力量算出部３４２、電力差算出部３４３および異常検知部３４４を蓄電設備３内に設ける構成としたが、これに限るものではなく、例えばＧＴＣＣ制御装置２７内に設けてもよい。
〈コンピュータ構成〉
　図１８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、および、インタフェース９４を備える。
　上述の蓄電設備制御装置３４およびＧＴＣＣ制御装置２７は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。
　プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
　ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
＜付記＞
　各実施形態に記載の発電システム１は、例えば以下のように把握される。
（１）第１の態様に係る発電システム１は、回転機械（ガスタービン２１）と、複数の蓄電池３３２と、前記複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部３４１と、前記蓄電池の異常を検知する異常検知部３４４と、を備える発電システムであって、前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの放電によって前記回転機械の起動に用いる電力を前記複数の蓄電池から供給している場合に、前記異常検知部が前記蓄電池の異常を検知したとき、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をグリッド（グリッド５ａ、送配電線６）から供給した後、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の前記蓄電池の放電電力を上昇させる。本態様および以下の各態様によれば、回転機械の起動装置２８に電力を供給するための蓄電池３３２の異常に適切に対応することができる。
（２）第２の態様に係る発電システム１は、（１）の発電システム１であって、前記蓄電池は、前記回転機械の起動開始から前記回転機械の起動完了までのいずれかの期間に放電される。本態様によれば、ガスタービン２１の起動装置２８に電力を供給するための蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
（３）第３の態様に係る発電システム１は、（１）または（２）の発電システム１であって、前記回転機械がガスタービンである。
（４）第４の態様に係る発電システム１は、（３）の発電システム１であって、前記蓄電池は、前記ガスタービンの着火から前記ガスタービンの起動完了までのいずれかの期間に放電される。本態様によれば、ガスタービン２１の起動装置２８に電力を供給するための蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
（５）第５の態様に係る発電システム１は、（１）～（４）の発電システム１であって、前記蓄電池の充電は、前記グリッドから行なわれる。
（６）第６の態様に係る発電システム１は、（１）～（５）の発電システム１であって、前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの各放電電力を等しく制御する。本態様によれば、回転機械の起動装置２８に電力を供給するための蓄電池３３２の容量を適切に設定することができる。
　本開示の発電システムおよび制御方法によれば、回転機械の起動装置に電力を供給するための蓄電池の異常に適切に対応することができる。
１…発電システム
２…発電設備
３…蓄電設備
４…生産設備
５…系統
５ａ…グリッド
６…送配電線（グリッド）
２０…ＧＴＣＣ発電システム
２１…ガスタービン（回転機械）
２２…発電機
２７…ＧＴＣＣ制御装置（制御部）
２８…起動装置
３３２…蓄電池
３４１…放電制御部
３４２…蓄電池残電力量算出部
３４３…電力差算出部
３４４…異常検知部

Claims (7)

  1. 　回転機械と、
    　複数の蓄電池と、
    　前記複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部と、
    　前記蓄電池の異常を検知する異常検知部と、
    　を備える発電システムであって、
    　前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの放電によって前記回転機械の起動に用いる電力を前記複数の蓄電池から供給している場合に、前記異常検知部が前記蓄電池の異常を検知したとき、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をグリッドから供給した後、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の前記蓄電池の放電電力を上昇させる
    　発電システム。
  2. 　前記蓄電池は、前記回転機械の起動開始から前記回転機械の起動完了までのいずれかの期間に放電される
    　請求項１に記載の発電システム。
  3. 　前記回転機械は、ガスタービンである、
    　請求項１または請求項２に記載の発電システム。
  4. 前記蓄電池は、前記ガスタービンの着火から前記ガスタービンの起動完了までのいずれかの期間に放電される
    　請求項３に記載の発電システム。
  5. 　前記蓄電池の充電は、前記グリッドから行なわれる
    　請求項４に記載の発電システム。
  6. 　前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの各放電電力を等しく制御する
    　請求項５に記載の発電システム。
  7. 　回転機械と、
    　複数の蓄電池と、
    　前記複数の蓄電池の放電を制御する放電制御部と、
    　前記蓄電池の異常を検知する異常検知部と、
    　を備える発電システムの制御方法であって、
    　前記放電制御部は、前記複数の蓄電池からの放電によって前記回転機械の起動に用いる電力を前記複数の蓄電池から供給している場合に、前記異常検知部が前記蓄電池の異常を検知したとき、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をグリッドから供給した後、前記異常が検知された前記蓄電池からの放電分をカバーするように異常が検知されていない他の前記蓄電池の放電電力を上昇させる
    　制御方法。
PCT/JP2023/011931 2022-05-09 2023-03-24 発電システムおよび制御方法 Ceased WO2023218771A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024520282A JP7749116B2 (ja) 2022-05-09 2023-03-24 発電システムおよび制御方法
US18/861,959 US20250164560A1 (en) 2022-05-09 2023-03-24 Power generation system and control method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022076850 2022-05-09
JP2022-076850 2022-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023218771A1 true WO2023218771A1 (ja) 2023-11-16

Family

ID=88730046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/011931 Ceased WO2023218771A1 (ja) 2022-05-09 2023-03-24 発電システムおよび制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250164560A1 (ja)
JP (1) JP7749116B2 (ja)
WO (1) WO2023218771A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089286A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン発電装置
JP2003041906A (ja) * 2001-05-23 2003-02-13 Ebara Densan Ltd ガスタービン発電装置
JP2005269859A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Hitachi Ltd 発電システムおよびその制御方法
JP2013005630A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Panasonic Corp 電力供給システム
WO2014155648A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 株式会社 日立製作所 発電システムおよび発電システムの制御方法
JP2014193109A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Lsis Co Ltd バッテリ装置及びそれを含むエネルギー蓄積システム
WO2016147323A1 (ja) * 2015-03-17 2016-09-22 株式会社東芝 蓄電池システム
JP2019027398A (ja) * 2017-08-02 2019-02-21 株式会社日立製作所 コンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの制御方法
WO2019053786A1 (ja) * 2017-09-12 2019-03-21 株式会社 東芝 蓄電池装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6418109B2 (ja) * 2015-08-31 2018-11-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
JP6764104B2 (ja) * 2016-12-26 2020-09-30 株式会社Ｇｓユアサ 電力供給装置、電力供給装置の制御方法及び電力供給システム
JP7000298B2 (ja) * 2018-11-16 2022-01-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力供給システムおよび電力供給システムの制御方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089286A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン発電装置
JP2003041906A (ja) * 2001-05-23 2003-02-13 Ebara Densan Ltd ガスタービン発電装置
JP2005269859A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Hitachi Ltd 発電システムおよびその制御方法
JP2013005630A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Panasonic Corp 電力供給システム
JP2014193109A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Lsis Co Ltd バッテリ装置及びそれを含むエネルギー蓄積システム
WO2014155648A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 株式会社 日立製作所 発電システムおよび発電システムの制御方法
WO2016147323A1 (ja) * 2015-03-17 2016-09-22 株式会社東芝 蓄電池システム
JP2019027398A (ja) * 2017-08-02 2019-02-21 株式会社日立製作所 コンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの制御方法
WO2019053786A1 (ja) * 2017-09-12 2019-03-21 株式会社 東芝 蓄電池装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7749116B2 (ja) 2025-10-03
US20250164560A1 (en) 2025-05-22
JPWO2023218771A1 (ja) 2023-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6713892B2 (en) Automatic turbogenerator restarting system
CN103124076B (zh) 配备有能量存储组件的发电器件和此类器件的控制过程
JP6587225B2 (ja) 熱動力発電装置及び熱動力発電システム
JP2013013176A (ja) 自立電源装置
US11571700B2 (en) Mobile waste comminuting device comprising a series-connected hybrid drive system
JP2011250649A (ja) 電力システム
MX2013003433A (es) Arranque de turbina de gas con convertidor de frecuencia.
JP2004357377A (ja) 分散型発電システム
JP2019027398A (ja) コンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの制御方法
JP2022129371A (ja) 発電プラントをブラックスタートさせるためのシステムおよび方法
JP4947926B2 (ja) 電力貯蔵手段を具備した自家発電設備の運転方法及び自家発電設備
JP2002374629A (ja) 受電電力調整装置ならびに自家発電装置およびその制御方法
JP2006169995A (ja) マイクロガスタービン発電システム及び捕機電力供給方法
JP7749116B2 (ja) 発電システムおよび制御方法
JP7706651B2 (ja) 発電システムおよび制御方法
US20140306537A1 (en) Power Management System and Method for Optimizing Fuel Consumption
JP4475843B2 (ja) 風力発電とディーゼル発電とを組み合わせた発電システムの制御方法、および風力発電とディーゼル発電とを組み合わせた発電システム
CN111566888B (zh) 混合通用负载调节器
JP6993824B2 (ja) 発電システム及びそれに用いる回転電機組立体、運転方法
US11298704B2 (en) Stationary waste comminuting device having an energy accumulator
CN214506566U (zh) 黑启动电源系统
WO2009134770A1 (en) Apparatus and method for increasing efficiency in power generation plants
JP3470837B2 (ja) 発電プラントの起動停止装置
JP2023170076A (ja) 高速炉の電源装置及び崩壊熱除去システム
JP7211121B2 (ja) 電力変換器、及び制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23803254

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2024520282

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18861959

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23803254

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 18861959

Country of ref document: US