(57)【要約】【課題】商用電源側への逆潮流の発生を確実に防止しつつも、より実際的な電力負荷の負荷変動に合わせて受電電力を可及的に抑えることができ、これにより消費電力コストの低減を図ることが可能な自家発電装置を提供する。【解決手段】自家発電装置１０は、商用電源２から供給される所定期間の受電電力Ｐｒを記憶すると共に、該記憶した前記所定期間における受電電力Ｐｒから最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを選別し、予め記憶しておいた所定の最低受電電力Ｂ及び予め記憶しておいた所定の余裕電力Ｍに基づいて最低受電電力Ｂよりも大きく且つ目標受電電力Ｃよりも小さい急速負荷絞り開始電力Ａを算出し、目標受電電力Ｃに関し、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）＞（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎから急速負荷絞り開始電力Ａを減算した差分と１未満の正の定数αとの積を減算する。【選択図】図４
2010104171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源との系統連系運転が可能であると共に、目標となる目標受電電力を設定して該目標受電電力と電力負荷による需要電力との差分を発電電力として出力する自家発電装置において、
前記商用電源から供給される所定期間の受電電力を記憶すると共に、該記憶した前記所定期間における受電電力からその最小値である最小受電電力を選別し、
予め記憶しておいた所定の最低受電電力及び予め記憶しておいた所定の余裕電力に基づいて前記最低受電電力よりも大きく且つ前記目標受電電力よりも小さい急速負荷絞り開始電力を算出し、
前記目標受電電力に関し、（前記最小受電電力）＞（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合には、前記最小受電電力から前記急速負荷絞り開始電力を減算した差分と１未満の正の定数との積を減算することで当該目標受電電力を更新することを特徴とする自家発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の自家発電装置において、
前記所定期間は、１週間を少なくとも２種類の日に区分し、さらに１日を複数種類の時間帯に区分した期間であることを特徴とする自家発電装置。
【請求項３】
請求項２記載の自家発電装置において、
前記商用電源から供給される前記所定期間の区分毎に受電電力を記憶すると共に、該記憶した前記各区分における受電電力からその最小値である最小受電電力を選別し、
前記目標受電電力に関し、前記所定期間の区分毎に、（前記最小受電電力）＞（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合には、前記最小受電電力から前記急速負荷絞り開始電力を減算した差分と１未満の正の定数との積を減算して当該目標受電電力を更新するか否かを選択可能としたことを特徴とする自家発電装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の自家発電装置において、
前記所定期間の区分毎に更新対象の目標受電電力を記憶し、前記各区分において、前回に更新した目標受電電力を次回の更新対象とすることを特徴とする自家発電装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載の自家発電装置において、
前記目標受電電力に関し、（前記最小受電電力）≦（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合、前記最小受電電力に対する前記急速負荷絞り開始電力の超過分を加算することで当該目標受電電力を更新することを特徴とする自家発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
商用電源との系統連系運転が可能であると共に、目標となる目標受電電力を設定して該目標受電電力と電力負荷による需要電力との差分を発電電力として出力する自家発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる従来の自家発電装置では、電力負荷（需要家側負荷）に電力供給を行いつつ商用電源との系統連系運転を行うようになっている。また、このような自家発電装置では、消費電力コストを削減するという観点から、電力料金に応じた運転制御、例えば、昼間の時間帯など発電電力の料金に比べ商用電源からの受電電力の料金が高いときには、系統連系運転を行う一方、夜間の時間帯など発電電力の料金に比べ商用電源からの受電電力の料金が安いときには、商用電源からの受電電力を利用するといった運転制御がなされることもある。
【０００３】
この従来の自家発電装置では、商用電源との系統連系運転を行う場合、商用電源からの受電電力は、常に、零以上の値でなければならず、そのため電力負荷による需要電力が小さい場合は発電電力を絞り、発電電力を商用電源側へ逆潮流させないようにしている。
【０００４】
詳しくは、従来の自家発電装置では、電力負荷状況に応じて受電電力の下限の基準値を示す最低受電電力を予め設定しておき、該設定した最低受電電力を確保するように発電電力の制御が行われる。
【０００５】
ところが、電力負荷は常に変動しており、それに伴い需要電力も変動するので、電力負荷の負荷変動が大きい場合には、発電電力の制御が電力負荷の負荷変動に追従できない事態が発生する。そうすると、過剰の発電を行うことになり、受電電力が最低受電電力を下回り、さらに発電電力が需要電力を上回ると、商用電源側への発電電力の逆潮流が発生することがある。
【０００６】
このため、従来の自家発電装置では、逆潮流の発生を防止できるように目標となる目標受電電力を最低受電電力よりも大きい固定値として予め設定しておき、受電電力をこの目標受電電力に近づけるべく発電電力を制御する受電一定制御を行うと共に、目標受電電力と電力負荷による需要電力との差分を発電電力として出力するようにしている。
【０００７】
図７は、従来の自家発電装置における受電電力の時間的変化の一例を示す図である。図７において、符号Ｐｒ，Ｂ，Ｃは、それぞれ、受電電力、最低受電電力及び目標受電電力を示している。なお、電力負荷による需要電力の時間的変化については図示を省略している。
【０００８】
図７に示すように、時間ｔ１以前及びｔ３以降では比較的緩やかな負荷変動となっており、発電電力を負荷変動にほぼ追従させることができるため、受電電力Ｐｒが目標受電電力Ｃ付近で略一定となっている。一方、時間ｔ１〜ｔ２，ｔ２〜ｔ３の時点では、比較的大きな負荷変動となっており、発電電力を負荷変動に追従させることができず、受電電力Ｐｒが一時的に大きく変化している。すなわち、受電電力Ｐｒは、時間ｔ１〜ｔ２で比較的大きく低下しており、時間ｔ２〜ｔ３で比較的大きく上昇している。
【０００９】
特に、時間ｔ１〜ｔ２の時点では、受電電力Ｐｒが急激に低下して最低受電電力Ｂに近づいており、これがさらに低下し、最低受電電力Ｂを下回ると、発電電力の商用電源側への逆潮流の発生を招く恐れがある。
【００１０】
この逆潮流を確実に防止するためには、目標受電電力Ｃをある程度高めに設定する必要がある。すなわち、目標受電電力Ｃは、負荷変動に対する追従性能に自家発電装置間の機差があり、また、負荷変動が電力負荷状況によって大きく異なるという観点から、一般的には、最低受電電力Ｂから十分に大きい余裕を見込んだ値とすることが多い。
【００１１】
ところが、目標受電電力をあまり高い値に設定すると、受電電力の需要電力に対する割合に比べ、発電電力の需要電力に対する割合が低下してしまうことになり、発電電力の料金に比べ受電電力の料金が高い場合には、消費電力コストが高くつく。
【００１２】
この点に関し、下記特許文献１には、商用電源と系統連系運転を行う自家発電装置において、受電電力目標値の出力信号により発電電力指令値を調節する構成が開示されている。しかし、この自家発電装置では、電力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、速やかに受電電力を設定値まで回復させることができるものの、電力負荷の負荷変動に応じた発電電力の割合については考慮されておらず、この発電電力の割合による有効な消費電力コストの低減効果が得られていない。
【００１３】
また、下記特許文献２には、商用電源と系統連系運転を行う自家発電装置において、予め調査された最大負荷変動幅のタイムパターンに基づき、制御時点の属する時間帯での最大変動幅に予め定める範囲内の余裕量を見込んで、目標受電電力を予測し、該予測した目標受電電力と構内負荷電力との差の電力を発電するように制御する構成が開示されている。しかし、この自家発電装置では、時間帯毎の最大負荷変動幅に基づいて目標受電電力を設定できるものの、負荷パターンを予め調査したものを使用するため、負荷パターンの経年変化に対応できない。例えば、自家発電装置を設置する構内において、工場のラインの増減や、省エネルギーに対応した電力機器が使用されるといった構内設備の変更に伴い、需要電力が変化（すなわち負荷パターンが変化）することがあり、こういった負荷パターンの変化に対応することができない。また、電力負荷の季節変動や月次変動が激しい場合、逆潮流防止の余裕を見込み過ぎた状態での目標受電電力の設定となる場合もある。例えば、冬場の需要電力に比べ夏場の需要電力は大きいため、夏場基準で目標受電電力を設定すると、冬場では最低受電電力に対して目標受電電力の余裕を見込みすぎることになり、発電電力の割合が低下し、それだけ消費電力コストの高騰を招く。
【００１４】
これに対し、下記特許文献３には、商用電源と系統連系運転を行う自家発電装置において、最低受電電力に基づいて目標受電電力を変更する構成が開示されている。しかし、この自家発電装置では、目標受電電力が最低受電電力以下とならなかった場合に目標受電電力を低くし、目標受電電力を初期値より低く設定することができ、これにより発電電力の割合を高めて消費電力コストを低減できるものの、目標受電電力の設定条件を最低受電電力としているので、受電電力が最低受電電力を下回ったことを判定するときには、必ず受電電力が最低受電電力を下回ることになるので、発電電力の商用電源側への逆潮流の発生を招きやすい。
【特許文献１】特許第３０３８４７５号公報
【特許文献２】特開平１０−０８００６１号公報
【特許文献３】特開２００２−２８１６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明は、商用電源との系統連系運転が可能であると共に、目標となる目標受電電力を設定して該目標受電電力と電力負荷による需要電力との差分を発電電力として出力する自家発電装置であって、前記商用電源側への逆潮流の発生を確実に防止しつつも、より実際的な電力負荷の負荷変動に合わせて前記受電電力を可及的に抑えることができ、これにより消費電力コストの低減を図ることが可能な自家発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するため、商用電源との系統連系運転が可能であると共に、目標となる目標受電電力を設定して該目標受電電力と電力負荷による需要電力との差分を発電電力として出力する自家発電装置において、前記商用電源から供給される所定期間の受電電力を記憶すると共に、該記憶した前記所定期間における受電電力からその最小値である最小受電電力を選別し、予め記憶しておいた所定の最低受電電力及び予め記憶しておいた所定の余裕電力に基づいて前記最低受電電力よりも大きく且つ前記目標受電電力よりも小さい急速負荷絞り開始電力を算出し、前記目標受電電力に関し、（前記最小受電電力）＞（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合には、前記最小受電電力から前記急速負荷絞り開始電力を減算した差分と１未満の正の定数との積を減算することで当該目標受電電力を更新することを特徴とする自家発電装置を提供する。
【００１７】
ここで、前記急速負荷絞り開始電力とは、前記発電電力を急速に絞る動作を開始するための閾値となる電力をいう。例えば、本発明に係る自家発電装置では、前記受電電力が前記急速負荷絞り開始電力を下回ると、前記発電電力を急速に絞る動作を開始することができる。
【００１８】
本発明に係る自家発電装置によれば、前記所定期間における受電電力から得られた前記最小受電電力が前記急速負荷絞り開始電力より大きい場合に、前記目標受電電力を更新するので、より実際的な電力負荷の負荷変動に合わせた前記目標受電電力の設定が可能となる。また、前記最小受電電力が前記急速負荷絞り開始電力よりも大きい場合に、その差分の所定割合ずつ前記目標受電電力を前記最小受電電力に向けて漸減するので、逆潮流を防止しつつも前記受電電力を可及的に抑えることが可能となる。さらに、前記最低受電電力よりも大きい前記急速負荷絞り開始電力を前記目標受電電力の設定条件としているので、前記受電電力が前記急速負荷絞り開始電力を下回ったことを判定したとしても必ずしも前記受電電力が前記最低受電電力を下回ることにはならず、それだけ確実に逆潮流の発生を防止できる。
【００１９】
本発明に係る自家発電装置において、更新対象の目標受電電力を記憶し、前回に更新した目標受電電力を次回の更新対象とすることが好ましい。
【００２０】
この特定事項では、前回に更新した目標受電電力を次回の更新対象とするので、前記目標受電電力を精度良く更新することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る自家発電装置において、前記所定期間としては、１週間を少なくとも２種類の日に区分し、さらに１日を複数種類の時間帯に区分した期間を例示できる。
【００２２】
この特定事項では、前記所定期間を精細に区分することで、前記需要電力の変動具合をより適切に反映させた状態で前記目標受電電力の算出を行うことが可能となる。
【００２３】
なお、前記所定期間としては、さらに具体的には、１週間を稼働日及び休日の少なくとも２種類の日に区分し、さらに１日を深夜から朝までの第１時間帯と、朝から昼までの第２時間帯と、昼休みの間の第３時間帯と、昼休み直後から夜更け前までの第４時間帯と、夜更けから深夜までの第５時間帯との少なくとも５種類の時間帯に区分した期間を例示できる。
【００２４】
ところで、昼休みや夜間等の時間帯のように前記需要電力の変動を特定しやすい区分や、前記需要電力の急激な変動が予測し難い時間帯のように前記需要電力の変動が不規則な区分では、前記目標受電電力を更新しない方がよい場合もある。かかる観点から、前記商用電源から供給される前記所定期間の区分毎に受電電力を記憶すると共に、該記憶した前記各区分における受電電力からその最小値である最小受電電力を選別し、前記目標受電電力に関し、前記所定期間の区分毎に、（前記最小受電電力）＞（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合には、前記最小受電電力から前記急速負荷絞り開始電力を減算した差分と１未満の正の定数との積を減算して当該目標受電電力を更新するか否かを選択可能とすることが好ましい。
【００２５】
この特定事項では、前記所定期間の区分毎に前記目標受電電力の前記最小受電電力への漸減を行うか否かを選択できるので、例えば、前記需要電力の変動を特定しやすい区分や前記需要電力の変動が不規則な区分等のように前記目標受電電力を更新しない方がよい区分で前記目標受電電力の前記最小受電電力への漸減を停止する一方、必要な区分でのみ前記目標受電電力の前記最小受電電力への漸減を行うことができる。
【００２６】
本発明に係る自家発電装置において、前記所定期間の区分毎に更新対象の目標受電電力を記憶し、前記各区分において、前回に更新した目標受電電力を次回の更新対象とすることができる。
【００２７】
この特定事項では、前記各区分において、前回に更新した目標受電電力を次回の更新対象とするので、前記各区分において、前記目標受電電力を精度良く更新することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る自家発電装置において、前記目標受電電力に関し、（前記最小受電電力）≦（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合、前記最小受電電力に対する前記急速負荷絞り開始電力の超過分を加算することで当該目標受電電力を更新することが好ましい。ここで、前記所定期間を前記したように精細に区分する場合には、前記目標受電電力に関し、前記所定期間の区分毎に、（前記最小受電電力）≦（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合、前記最小受電電力に対する前記急速負荷絞り開始電力の超過分を加算することで当該目標受電電力を更新することができる。
【００２９】
この特定事項では、前記最小受電電力が前記急速負荷絞り開始電力以下の場合に、前記目標受電電力に対して前記超過分を加算するので、前記最小受電電力が前記急速負荷絞り開始電力以下となった場合でも、電力負荷の負荷変動に合わせて逆潮流の発生を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る自家発電装置によると、前記目標受電電力に関し、（前記最小受電電力）＞（前記急速負荷絞り開始電力）の関係を満たす場合には、前記最小受電電力から前記急速負荷絞り開始電力を減算した差分と１未満の正の定数との積を減算することで当該目標受電電力を更新するので、前記商用電源側への逆潮流の発生を確実に防止しつつも、より実際的な電力負荷の負荷変動に合わせて前記受電電力を可及的に抑えることができ、これにより消費電力コストの低減を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３２】
（自家発電設備１について）
図１は、本発明の実施形態に係る自家発電装置１０を適用した自家発電設備１の概略構成を示す電力システム図である。
【００３３】
図１に示す自家発電設備１は、例えば、工場やビルなどの電力需要家に設けることができる。この自家発電設備１が設けられた電力需要家では、商用電源２から受電電力が、また自家発電設備１から発電電力が、変圧器９及び構内配電網３を経由して複数の電力負荷４，…に供給されるようになっている。
【００３４】
自家発電設備１は、前記の自家発電装置１０に加えて、接続盤６、連系盤７及び受電設備８を備えており、商用電源２と変圧器９との間に接続されている。商用電源２は、自家発電設備１における受電設備８を介して変圧器９に接続されている。各電力負荷４，…は、それぞれ、構内配電網３に各遮断器５，…を介して接続されている。これにより、商用電源２は、受電設備８及び変圧器９を経由して受電電力を構内配電網３の各電力負荷４，…に供給し、自家発電設備１は、変圧器９を経由して発電電力を構内配電網３の各電力負荷４，…に供給するようになっている。
【００３５】
詳しくは、自家発電装置１０は、ここでは、複数配設されており、それぞれパッケージ型の自家発電装置とされている。各自家発電装置１０，…は、接続盤６、連系盤７を介して受電設備８に接続されており、商用電源２との系統連系運転を行えるようになっている。この自家発電装置１０については、のちほど詳述する。
【００３６】
具体的には、受電設備８は、二つの遮断器５２Ｒ，５２Ｆを備えている。これらの遮断器５２Ｒ，５２Ｆは、商用電源２と変圧器９との間で直列接続されている。連系盤７は、遮断器５２Ｂを備えている。遮断器５２Ｂは、一方が受電設備８の遮断器５２Ｒと遮断器５２Ｆとの間に接続され、他方が接続盤６の各スイッチ６１に接続されている。変圧器９は、受電設備８からの電圧（例えば６６００Ｖ）を各電力負荷４，…で使用するための電圧（例えば２００Ｖ）に変換するものとされている。
【００３７】
また、自家発電設備１は、補機分電盤２０をさらに備えている。補機分電盤２０は、ヒータや、構内照明、冷却水ポンプ、ラジエータファン、換気ファン等の補機２１，…に電力を供給するためのものであり、構内配電網３及び各自家発電装置１０，…の補機電源に接続されている。
【００３８】
（自家発電装置１０について）
図２は、本発明の実施形態に係る自家発電装置１０の概略構成を示すシステムブロック図である。
【００３９】
図２に示すように、自家発電装置１０は、内燃機関として作用するエンジン１１と、エンジン１１にて駆動される発電機１２と、遮断器５２Ｇを含む高圧盤１３と、発電電力計測装置１４と、受電電力計測装置１５と、自家発電装置１０全体の制御を司る制御部１６とを備えている。なお、制御部１６は、複数の制御盤で構成されており、各制御盤間は、ここでは、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格によって接続され、相互にデータ転送されるようになっている。また、制御部１６は、カレンダー時計機能を備えている。
【００４０】
エンジン１１は、発電機１２に連結されており、燃料供給系統に設けられた燃料弁１１ａによって発電機１２への出力（回転数）が調整されるようになっている。発電機１２は、エンジン１１の出力の大小によって発電電力が変動するようになっている。なお、燃料弁１１ａは、制御部１６の出力系に接続されており、制御部１６からの作動信号により、開度が調整されることで、エンジン１１の出力を変更するようになっている。
【００４１】
高圧盤１３は、発電機１２と接続盤６との間に接続されており、発電機１２からの発電電力を接続盤６へ遮断器５２Ｇを経由して供給するようになっている。
【００４２】
発電電力計測器装置１４は、発電機１２から構内配線網３への電力供給ラインに設けられる図示しない変圧器において発電電圧と発電電流とを計測し、発電電力に換算するようになっている。受電電力計測装置１５は、商用電源２から構内配線網３への電力供給ラインに設けられる変圧器９において受電電圧と受電電流とを計測し、受電電力に換算するようになっている。なお、発電電力計測器装置１４及び受電電力計測装置１５は、何れも制御部１６の入力系に接続されており、それぞれ、計測した発電電力及び受電電力の計測値を制御部１６に送信するようになっている。
【００４３】
制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置（図示せず）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部（図示せず）とを備えている。前記記憶部は、各種制御プログラムや必要な関数及びテーブル、例えば、後述するように、各種演算式、受電電力、目標受電電力（以下、目標受電一定制御電力という）、最低受電電力及び余裕電力等の電力値を記憶するようになっている。なお、最低受電電力は、ここでは、図示を省略した受電不足電力継電器の設定値とされている。
【００４４】
そして、制御部１６は、前記ＣＰＵによって、電力制御プログラムを前記記憶部から読み出し、該読み出した電力制御プログラムを実行することで、発電電力計測器装置１４及び／又は受電電力計測装置１５からの計測値に基づき、発電機１２への駆動（ここではエンジン１１へ供給する燃料の供給量を可変する燃料弁１１ａの開度）を調整して発電電力を制御するように構成されている。
【００４５】
（本発明の特徴部分の説明）
［第１実施形態］
図３は、図１に示す自家発電設備１における自家発電装置１０が商用電源２と系統連系運転を行っている状態での受電電力の時間的変化の一例及び電力制御に用いる各種電力値を示す図である。図３において、符号Ｐｒ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｐｒ＿ｍａｘ，Ｐｒ＿ｍｉｎは、それぞれ、受電電力、急速負荷絞り開始電力、最低受電電力、目標受電一定制御電力、余裕電力、最大受電電力及び最小受電電力を示している。なお、各電力負荷４，…による需要電力の時間的変化については図示を省略している。
【００４６】
前記記憶部には、最低受電電力Ｂ、余裕電力Ｍ及び目標受電一定制御電力Ｃが予め記憶されている。最低受電電力Ｂ及び余裕電力Ｍは、ここでは、電力負荷状況に応じて固定値として予め決定されたものであり、常に一定の値とされている。
【００４７】
また、目標受電一定制御電力Ｃは、所定の電力制御によって更新されるものであり、受電電力の状況によって変化する値とされている。すなわち、制御部１６は、商用電源２から供給される所定期間の受電電力Ｐｒを記憶すると共に、該記憶した前記所定期間における受電電力Ｐｒからその最小値である最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを選別し、急速負荷絞り開始電力Ａを算出し、目標受電一定制御電力Ｃに関し、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）＞（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎから急速負荷絞り開始電力Ａを減算した差分と１未満の正の定数αとの積を減算することで当該目標受電一定制御電力Ｃを更新するように構成されている。この目標受電一定制御電力Ｃは、電力負荷４，…の状況に応じて決定した所定の初期値が初期設定されている。
【００４８】
ここで、急速負荷絞り開始電力Ａは、最低受電電力Ｂに余裕電力Ｍを加算した電力である。従って、急速負荷絞り開始電力Ａも、ここでは、常に一定の値とされている。また、急速負荷絞り開始電力Ａは、最低受電電力Ｂよりも大きく且つ目標受電一定制御電力Ｃよりも小さい値とされている。
【００４９】
次に、図４に示すフローチャートを用いて第１実施形態での制御部１６の制御例について以下に説明する。図４は、自家発電装置１０における制御部１６によって系統連系運転を行う場合での電力制御の一例を示すフローチャートである。
【００５０】
図４に示す電力制御を行うにあたって、目標受電一定制御電力Ｃを変数Ｃとして、前記記憶部から目標受電一定制御電力Ｃの初期値を読み出し、該読み出した目標受電一定制御電力Ｃの初期値を変数Ｃに入力しておく。
【００５１】
図４に示す電力制御において、先ず、前記記憶部に予め記憶しておいた最低受電電力Ｂに前記記憶部に予め記憶しておいた余裕電力Ｍを加算して急速負荷絞り開始電力Ａを算出する（ステップＳ１）。具体的には、ステップＳ１では、急速負荷絞り開始電力Ａを変数Ａ、最低受電電力Ｂを変数Ｂ、余裕電力Ｍを変数Ｍとして、前記記憶部から最低受電電力Ｂの固定値及び余裕電力Ｍの固定値を読み出し、該読み出した最低受電電力Ｂの固定値及び余裕電力Ｍの固定値をそれぞれ変数Ｂ，Ｍに入力し、固定値として急速負荷絞り開始電力Ａを第１の式（Ａ＝Ｂ＋Ｍ）で算出する。
【００５２】
次に、商用電源２から供給される受電電力Ｐｒをサンプリングして前記記憶部に継続的に記憶する（ステップＳ２）。このとき、受電電力Ｐｒが目標受電一定制御電力Ｃに一致するように発電電力を制御する受電一定制御を行うと共に、受電電力Ｐｒが前記算出した急速負荷絞り開始電力Ａを下回ると、発電電力を急速に絞る動作（ここでは燃料弁１１ａを閉じる動作）を行う一方、目標受電一定制御電力Ｃと需要電力との差分を発電電力として出力する系統連系運転を行う（ステップＳ３〜ステップＳ５）。
【００５３】
そして、所定期間が経過するまで、ステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰り返し（ステップＳ６：Ｎｏ）、前記所定期間が経過した後（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、前記所定期間内にサンプリングした受電電力のデータから最小値を選別し、これを最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎとする（ステップＳ７）。具体的には、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを変数Ｐｒ＿ｍｉｎとして前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを変数Ｐｒ＿ｍｉｎに代入する。
【００５４】
また、前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ及び前記算出した急速負荷絞り開始電力Ａについて、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）＞（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎから急速負荷絞り開始電力Ａを減算した差分と１未満の正の定数（以下、更新加重率という）αとの積を、現在の目標受電一定制御電力Ｃから減算し、得られた値を次回の目標受電一定制御電力Ｃとして更新する（ステップＳ９）。具体的には、ステップＳ９では、ステップＳ８でＰｒ＿ｍｉｎ＞Ａとなったときに、更新加重率αを変数α（０＜α＜１）として、変数Ｃの値を第２の式（Ｃ＝Ｃ−（Ｐｒ＿ｍｉｎ−Ａ）×α）を用いて変更して前記所定期間が切り替わる毎にこの値を更新し、かつ、同一期間の変数Ｃの値は前回のその期間の結果を反映した更新値（前回更新した目標受電一定制御電力Ｃの値）を次回の更新対象とする。
【００５５】
ここでは、さらに、前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ及び前記算出した急速負荷絞り開始電力Ａについて、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）≦（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎに対する急速負荷絞り開始電力Ａの超過分を、現在の目標受電一定制御電力Ｃに加算し、得られた値を次回の目標受電一定制御電力Ｃとして更新する（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ１０では、ステップＳ８でＰｒ＿ｍｉｎ≦Ａとなったときには、その都度変数Ｃの値を第３の式（Ｃ＝Ｃ＋（Ａ−Ｐｒ＿ｍｉｎ））、すなわち、変数αを１とした前記第２の式（Ｃ＝Ｃ−（Ｐｒ＿ｍｉｎ−Ａ）×α）を用いて更新する。
【００５６】
そして、電力制御の終了処理指示があるまで、ステップＳ２〜ステップＳ１０の処理を繰り返し（ステップＳ１１：Ｎｏ）、電力制御の終了処理指示があると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、電力制御の処理を終了する。
【００５７】
次に、最低受電電力Ｂを３０ｋＷ、余裕電力Ｍを７０ｋＷ、更新加重率αを０．５、目標受電一定制御電力Ｃの初期値を３５０ｋＷとした場合を例にとって図５を参照しながらさらに具体的に説明する。ここで、急速負荷絞り開始電力Ａを前記第１の式を用いて算出すると、急速負荷絞り開始電力Ａは１００ｋＷ（＝３０ｋＷ＋７０ｋＷ）となる。
【００５８】
図５は、自家発電装置１０における制御部１６による電力制御の具体例を説明するための図であって、図５（ａ）は、初期状態を示し、図５（ｂ）から図５（ｄ）は、それぞれ、目標受電一定制御電力Ｃが１回目〜３回目に更新された状態を示す。
【００５９】
［初期状態］
図５（ａ）に示す例では、初期状態において、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが２００ｋＷを示しており、Ｐｒ＿ｍｉｎ＞Ａ（２００ｋＷ＞１００ｋＷ）となっている。
【００６０】
従って、目標受電一定制御電力Ｃを前記第２の式を用いて算出すると、初期値で３５０ｋＷであった目標受電一定制御電力Ｃは３００ｋＷ（＝３５０ｋＷ−（２００ｋＷ−１００ｋＷ）×０．５）となる（１回目の更新）。これが１回目の更新状態での受電一定制御の目標受電一定制御電力Ｃとなり、次回の（１回目の更新状態での）更新対象となる（図５（ｂ）のＣ参照）。
【００６１】
［１回目の更新状態］
図５（ｂ）に示す例では、目標受電一定制御電力Ｃが１回目に更新された状態において、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが１５０ｋＷを示しており、Ｐｒ＿ｍｉｎ＞Ａ（１５０ｋＷ＞１００ｋＷ）となっている。
【００６２】
従って、目標受電一定制御電力Ｃを前記第２の式を用いて算出すると、１回目の更新で３００ｋＷであった目標受電一定制御電力Ｃは２７５ｋＷ（＝３００ｋＷ−（１５０ｋＷ−１００ｋＷ）×０．５）となる（２回目の更新）。これが２回目の更新状態での受電一定制御の目標受電一定制御電力Ｃとなり、次回の（２回目の更新状態での）更新対象となる（図５（ｃ）のＣ参照）。
【００６３】
［２回目の更新状態］
図５（ｃ）に示す例では、目標受電一定制御電力Ｃが２回目に更新された状態において、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが１２５ｋＷを示しており、Ｐｒ＿ｍｉｎ＞Ａ（１２５ｋＷ＞１００ｋＷ）となっている。
【００６４】
従って、目標受電一定制御電力Ｃを前記第２の式を用いて算出すると、２回目の更新で２７５ｋＷであった目標受電一定制御電力Ｃは２６２．５ｋＷ（＝２７５ｋＷ−（１２５ｋＷ−１００ｋＷ）×０．５）となる（３回目の更新）。これが３回目の更新状態での受電一定制御の目標受電一定制御電力Ｃとなり、次回の（３回目の更新状態での）更新対象となる（図５（ｄ）のＣ参照）。
【００６５】
［３回目の更新状態］
図５（ｄ）に示す例では、目標受電一定制御電力Ｃが３回目に更新された状態において、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが９５ｋＷを示しており、Ｐｒ＿ｍｉｎ≦Ａ（９５ｋＷ≦１００ｋＷ）となっている。
【００６６】
従って、目標受電一定制御電力Ｃを前記第３の式を用いて算出すると、３回目の更新で２６２．５ｋＷであった目標受電一定制御電力Ｃは２６７．５ｋＷ（＝２６２．５ｋＷ＋（１００ｋＷ−９５ｋＷ））となる（４回目の更新）。これが４回目の更新状態での受電一定制御の目標受電一定制御電力Ｃとなり、次回の（４回目の更新状態での）更新対象となる。以下、同様にして４回目以降の更新処理を進めていく。
【００６７】
以上説明した第１実施形態の自家発電装置１０によると、前記所定期間における受電電力Ｐｒから得られた最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが急速負荷絞り開始電力Ａより大きい場合に、目標受電一定制御電力Ｃを最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎに向けて更新するので、より実際的な電力負荷４，…の負荷変動に合わせた目標受電一定制御電力Ｃの設定が可能となる。また、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが急速負荷絞り開始電力Ａよりも大きい場合に、その差分の所定割合ずつ目標受電一定制御電力Ｃを最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎに向けて漸減するので、逆潮流を防止しつつも受電電力Ｐｒを可及的に抑えることができる。換言すれば、発電電力の割合を向上させることができ、それだけ、消費電力コストを低減させることが可能となる。さらに、最低受電電力Ｂよりも大きい急速負荷絞り開始電力Ａを目標受電一定制御電力Ｃの設定条件としているので、図５（ｄ）に示すように、受電電力Ｐｒが急速負荷絞り開始電力Ａを下回ったことを判定したとしても必ずしも受電電力Ｐｒが最低受電電力Ｂを下回ることにはならず、それだけ確実に逆潮流の発生を防止することが可能となる。
【００６８】
さらに、前回に更新した目標受電一定制御電力Ｃを次回の更新対象とするので、目標受電一定制御電力Ｃを精度良く更新することが可能となる。
【００６９】
さらに、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが急速負荷絞り開始電力Ａ以下の場合に、目標受電一定制御電力Ｃに対して超過分を加算するので、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎが急速負荷絞り開始電力Ａ以下となった場合でも、電力負荷４，…の負荷変動に合わせて逆潮流の発生を確実に防止することが可能となる。
【００７０】
［第２実施形態］
第２実施形態の自家発電装置１０では、第１実施形態の自家発電装置１０において前記所定期間を複数の区分に細分化し、各区分で目標受電一定制御電力Ｃの更新の可否を選択可能としている。それ以外は第１実施形態の自家発電装置１０と同様であるため、以下には第１実施形態の自家発電装置１０とは異なる点を中心に説明する。
【００７１】
第２実施形態の自家発電装置１０では、第１実施形態の所定期間について、１週間を稼働日及び休日の少なくとも２種類の日に区分し、さらに１日を複数種類の時間帯（例えば、深夜から朝までの第１時間帯と、朝から昼までの第２時間帯と、昼休みの間の第３時間帯と、昼休み直後から夜更け前までの第４時間帯と、夜更けから深夜までの第５時間帯との５種類の時間帯）に区分した期間としている。
【００７２】
図６は、所定期間を区分した日の種別及び時間帯の組合せを示す表である。図６に示すように、１週間を平日（図示例では祝日を除く月曜日から金曜日）、第１休日（図示例では祝日を除く土曜日）及び第２休日（図示例では日曜日、祝日）に区分し、それぞれ、Ａセット、Ｂセット及びＣセットとしている。また、１日を第１時間帯（図示例ではＡＭ０：００以降ＡＭ８：００未満）、第２時間帯（図示例ではＡＭ８：００以降ＰＭ０：００未満）、第３時間帯（図示例ではＰＭ０：００以降ＰＭ１：００未満）、第４時間帯（図示例ではＰＭ１：００以降ＰＭ８：００未満）及び第５時間帯（図示例ではＰＭ８：００以降ＡＭ０：００未満）に区分している。
【００７３】
そして、Ａセットの平日のうち第１時間帯から第５時間帯をそれぞれＡ１セットからＡ５セットとし、Ｂセットの第１休日のうち第１時間帯から第５時間帯をそれぞれＢ１セットからＢ５セットとし、さらに、Ｃセットの第２休日のうち第１時間帯から第５時間帯をそれぞれＣ１セットからＣ５セットとしている。ここでは、Ａセット〜Ｃセットの各セット間の時間帯は、同じ時刻としている。すなわち、Ａ１セット〜Ｃ１セットの第１時間帯は、いずれもＡＭ０：００以降ＡＭ８：００未満であり、Ａ２セット〜Ｃ２セットの第２時間帯は、いずれもＡＭ８：００以降ＰＭ０：００未満であり、Ａ３セット〜Ｃ３セットの第３時間帯は、いずれもＰＭ０：００以降ＰＭ１：００未満であり、Ａ４セット〜Ｃ４セットの第４時間帯は、いずれもＰＭ１：００以降ＰＭ８：００未満であり、また、Ａ５セット〜Ｃ５セットの第５時間帯は、いずれもＰＭ８：００以降ＡＭ０：００未満である。
【００７４】
前記記憶部には、こうして区分（ここでは１５区分）された区分毎に、最低受電電力Ｂの固定値、余裕電力Ｍの固定値及び目標受電一定制御電力Ｃの初期値が予め記憶されている。
【００７５】
そして、制御部１６は、商用電源２から供給される前記区分毎の受電電力Ｐｒを記憶すると共に、該記憶した前記各区分における受電電力Ｐｒからその最小値である最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを選別し、急速負荷絞り開始電力Ａを算出し、目標受電一定制御電力Ｃに関し、前記区分毎に、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）＞（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎから急速負荷絞り開始電力Ａを減算した差分と１未満の正の定数αとの積を減算することで当該目標受電一定制御電力Ｃを更新するか否かを選択可能とし、前記各区分のうち少なくとも一つの区分で目標受電一定制御電力Ｃを更新するように構成されている。この目標受電一定制御電力Ｃは、前記区分毎に、電力負荷４，…の状況に応じて決定した所定の初期値が初期設定されている。
【００７６】
前記各区分で目標受電一定制御電力Ｃを更新するか否かの選択は、例えば、図示しない操作部にてユーザーが選択入力することで行うことができる。また、前記各区分で目標受電一定制御電力Ｃを更新するか否かの選択フラグを前記記憶部に予め記憶させておいてもよい。この場合、前記選択フラグの内容は変更可能とすることが好ましい。
【００７７】
次に、前記した図４のフローチャートを参照しながら第２実施形態での制御部１６の制御例について以下に説明する。なお、図４において、ステップＳ６の「所定期間」は「各区分」と読み替えるものとする。また、ステップＳ２〜ステップＳ５及びステップＳ１１は第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００７８】
図４に示す電力制御を行うにあたって、目標受電一定制御電力Ｃを前記区分毎の配列変数Ｃ（ｉ，ｊ）として、前記記憶部から目標受電一定制御電力Ｃの前記区分毎の初期値を読み出し、該読み出した目標受電一定制御電力Ｃの前記区分毎の初期値を配列変数Ｃ（ｉ，ｊ）に入力しておく。なお、（ｉ，ｊ）は共に１以上の整数である。（ｉ，ｊ）について、ここでは、ｉを１〜３、ｊを１〜５とし、（１，１）〜（１，５）がセットＡ１〜セットＡ５に、（２，１）〜（２，５）がセットＢ１〜セットＢ５に、また（３，１）〜（３，５）がセットＣ１〜セットＣ５に、それぞれ対応している。
【００７９】
図４に示す電力制御において、先ず、前記記憶部に予め記憶しておいた最低受電電力Ｂに前記記憶部に予め記憶しておいた余裕電力Ｍを加算して急速負荷絞り開始電力Ａを算出する（ステップＳ１）。具体的には、ステップＳ１では、急速負荷絞り開始電力Ａを配列変数Ａ（ｉ，ｊ）、最低受電電力Ｂを配列変数Ｂ（ｉ，ｊ）、余裕電力Ｍを配列変数Ｍ（ｉ，ｊ）として、前記記憶部から最低受電電力Ｂの前記区分毎の固定値及び余裕電力Ｍの前記区分毎の固定値を読み出し、該読み出した最低受電電力Ｂの前記区分毎の固定値及び余裕電力Ｍの前記区分毎の固定値をそれぞれ配列変数Ｂ（ｉ，ｊ）、配列変数Ｍ（ｉ，ｊ）に入力し、固定値として急速負荷絞り開始電力Ａを第１’の式（Ａ（ｉ，ｊ）＝Ｂ（ｉ，ｊ）＋Ｍ（ｉ，ｊ））で算出する。
【００８０】
次に、制御部１６に備えられたカレンダー時計機能によって、配列変数の添字（ｉ，ｊ）に運転制御を開始した区分に対応する値を入力し、ステップＳ２へ移行する。
【００８１】
そして、当該区分が経過するまで、ここでは、平日の場合にはＡ１セットからＡ５セット（ｉ，ｊ）＝（１，１）〜（１，５）に区分した時間帯で、第１休日の場合にはＢ１セットからＢ５セット（ｉ，ｊ）＝（２，１）〜（２，５）に区分した時間帯で、さらに、第２休日の場合にはＣ１セットからＣ５セット（ｉ，ｊ）＝（３，１）〜（３，５）に区分した時間帯で、ステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰り返し（ステップＳ６：Ｎｏ）、前記各区分が経過した後（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、前記各区分内にサンプリングした受電電力のデータから最小値を選別し、これを最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎとする（ステップＳ７）。具体的には、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを変数Ｐｒ＿ｍｉｎとして前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎを変数Ｐｒ＿ｍｉｎに代入する。
【００８２】
また、前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ及び前記算出した急速負荷絞り開始電力Ａについて、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）＞（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合において（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、目標受電一定制御電力Ｃの更新を行わない選択がなされている場合にはステップＳ１１へ移行する一方、目標受電一定制御電力Ｃの更新を行う選択がなされている場合には最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎから急速負荷絞り開始電力Ａを減算した差分と１未満の更新加重率αとの積を、現在の目標受電一定制御電力Ｃから減算し、得られた値を次回の目標受電一定制御電力Ｃとして更新する（ステップＳ９）。具体的には、ステップＳ９では、前記各区分のうち更新する選択がなされた区分毎に、ステップＳ８でＰｒ＿ｍｉｎ＞Ａ（ｉ，ｊ）となったときに、更新加重率αを配列変数α（ｉ，ｊ）（０＜α（ｉ，ｊ）＜１）として、配列変数Ｃ（ｉ，ｊ）の値を第２’の式（Ｃ（ｉ，ｊ）＝Ｃ（ｉ，ｊ）−（Ｐｒ＿ｍｉｎ−Ａ（ｉ，ｊ））×α（ｉ，ｊ））を用いて変更して前記時間区分が切り替わる毎にこの値を更新し、かつ、同一区分の配列変数Ｃ（ｉ，ｊ）の値は前回のその区分の結果を反映した更新値（前回更新した目標受電一定制御電力Ｃの値）を次回の更新対象とする。
【００８３】
ここでは、さらに、前記選別した最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ及び前記算出した急速負荷絞り開始電力Ａについて、（最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎ）≦（急速負荷絞り開始電力Ａ）の関係を満たす場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎに対する急速負荷絞り開始電力Ａの超過分を、現在の目標受電一定制御電力Ｃに加算し、得られた値を次回の目標受電一定制御電力Ｃとして更新する（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ１０では、前記区分毎に、ステップＳ８でＰｒ＿ｍｉｎ≦Ａ（ｉ，ｊ）となったときには、その都度配列変数Ｃ（ｉ，ｊ）の値を第３’の式（Ｃ（ｉ，ｊ）＝Ｃ（ｉ，ｊ）＋（Ａ（ｉ，ｊ）−Ｐｒ＿ｍｉｎ））、すなわち、配列変数α（ｉ，ｊ）を１とした前記第２’の式（Ｃ（ｉ，ｊ）＝Ｃ（ｉ，ｊ）−（Ｐｒ＿ｍｉｎ−Ａ（ｉ，ｊ））×α（ｉ，ｊ））を用いて更新する。
【００８４】
そして、前記カレンダー時計機能によって、配列変数の添字（ｉ，ｊ）を次の区分に対応する値に変更してステップＳ１１へ移行する。
【００８５】
なお、最低受電電力Ｂの固定値、余裕電力Ｍの固定値及び目標受電一定制御電力Ｃの初期値並びに更新加重率αのうち少なくとも一つについて、各区分間で同一の値としてもよい。
【００８６】
以上説明した第２実施形態の自家発電装置１０によると、第１実施形態の自家発電装置１０の作用効果に加えて、第１実施形態の所定期間を区分毎に細分化することで、需要電力の変動具合をより適切に反映させた状態で目標受電一定制御電力Ｃの更新を行うことができる。
【００８７】
しかも、前記区分毎に目標受電一定制御電力Ｃの最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎへの漸減を行うか否かを選択できるので、目標受電一定制御電力Ｃを更新すべきでない区分で目標受電一定制御電力Ｃの最小受電電力Ｐｒ＿ｍｉｎへの漸減を停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る自家発電装置を適用した自家発電設備の概略構成を示す電力システム図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自家発電装置の概略構成を示すシステムブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る自家発電装置が商用電源と系統連系運転を行っている状態での受電電力の時間的変化の一例及び電力制御に用いる各種電力値を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る自家発電装置における制御部によって系統連系運転を行う場合での電力制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る自家発電装置における制御部による電力制御の具体例を説明するための図であって、図（ａ）は、初期状態を示す図であり、図（ｂ）から図（ｄ）は、それぞれ、目標受電一定制御電力が１回目〜３回目に更新された状態を示す図である。
【図６】所定期間を区分した日の種別及び時間帯の組合せを示す表である。
【図７】従来の自家発電装置における受電電力の時間的変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
２            商用電源
４            電力負荷
１０          自家発電装置
Ａ            急速負荷絞り開始電力
Ｂ            最低受電電力
Ｃ            目標受電一定制御電力（目標受電電力）
Ｍ            余裕電力
Ｐｒ          受電電力
Ｐｒ＿ｍｉｎ  最小受電電力
α            更新加重率（定数）
【図１】
2010104171.tif 000003
【図２】
2010104171.tif 000004
【図３】
2010104171.tif 000005
【図４】
2010104171.tif 000006
【図５】
2010104171.tif 000007
【図６】
2010104171.tif 000008
【図７】
2010104171.tif 000009