(57)【要約】【課題】複数の発電軸の起動・停止スケジュール計算結果を統合し、要求電力量に一致した電力量を発電するための統括スケジュール計算システムおよび統括スケジュール計算方法を提供する。【解決手段】複数発電軸を有するコンバインドサイクル発電ユニットにおいて、統括スケジュール計算システムは上位の給電指令装置からの要求電力量の負荷パターンを取り込む要求電力入力手段と、各軸のスケジュール計算の起動モード、停止モードを設定するモード選択手段と、これらを統括的に管理する統括スケジュール計算演算装置と、個別の発電軸スケジュール計算演算手段を備え、統括スケジュール計算演算手段と軸スケジュール計算演算手段間で、計算データを送受信しながら要求電力量および各発電軸の状況および環境条件を反映した正確なスケジュール制御データを作成し、スムーズで効率的な発電制御を行う。【選択図】図１
2010226865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンと蒸気タービンと補助ボイラを有する発電軸を複数台備えた発電ユニットにおいて、給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量を入力する要求電力量入力手段と、各軸の起動／停止方法および軸起動／停止順を選択するモード選択手段と、前記要求電力量入力手段およびモード選択手段の信号を基に起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を計算する統括スケジュール計算演算手段と、該統括スケジュール計算演算手段の出力信号を基に各軸の起動停止スケジュールを計算する複数の軸スケジュール計算演算手段を備え、前記給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量に対し、発電軸を複数台起動させて要求電力量に見合う発電量を供給することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算システム。
【請求項２】
請求項１に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算システムにおいて、前記統括スケジュール計算演算手段から前記軸スケジュール計算演算手段へ起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を送信し、前記軸スケジュール計算演算手段から前記統括スケジュール計算演算手段へ起動開始時刻、併入時刻、解列時刻、停止完了時刻等を返信し、前記統括スケジュール計算演算手段で各軸のスケジュールが統括的に妥当で効率的であるかをチェックし、再スケジュールの必要がある場合は再度前記統括スケジュール計算演算手段から前記軸スケジュール計算演算手段へ送信し軸スケジュール計算演算手段から返信を受け、各軸のスケジュールが最も効率的な運用で、迅速な起動となるべく前記統括スケジュール計算演算手段と前記軸スケジュール計算演算手段間でデータの相互送受信を繰り返すことにより精度の高いスケジュールを作成することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算システム。
【請求項３】
ガスタービンと蒸気タービンと補助ボイラを有する発電軸を複数台備えた発電ユニットで、給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量を入力する要求電力量入力手段と、各軸の起動／停止方法および軸起動／停止順を選択するモード選択手段と、前記要求電力量入力手段およびモード選択手段の信号を基に起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を計算する統括スケジュール計算演算手段と、該統括スケジュール計算演算手段の出力信号を基に各軸の起動停止スケジュールを計算する各軸スケジュール計算演算手段を備え、前記給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量に対し、発電軸を複数台起動させて要求電力量に見合う発電量を供給する複数発電軸の統括スケジュール計算システムにおいて、
起動順位が第１軸目の発電軸の負荷運転中に起動順位が第２軸目の発電軸を追加させる起動スケジュールを計算する際、第１軸目発電軸から追加起動される第２軸目発電軸へ送気する起動用蒸気入手先の選択は、第１軸目発電軸の軸スケジュール計算で求めた目標負荷到達時刻以後の負荷運転時間が追加起動軸へ蒸気送気できる蒸気供給可能時間帯と、第２軸目発電軸における自軸起動のための蒸気必要時間帯を求め、これらの時間帯を比較することにより、第１軸目発電軸から第２軸目発電軸へ蒸気供給が可能であるかを自動的に判断して決定することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項４】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、運転中の前記第１軸目発電軸から追加起動する前記２軸目発電軸への蒸気供給が不可能な状態で、追加起動する第２軸目発電軸以外の前記各補助ボイラについて起動完了状態であるかを第２軸目発電軸以外の発電軸のプロセス値から判断し、前記補助ボイラが既に発電軸への蒸気供給を実施中であるかを第２軸目発電軸以外の発電軸のプロセス値から判断し、前回実施した統括スケジュール計算結果の補助ボイラ起動停止時刻から補助ボイラから追加起動軸へ蒸気供給を受けられない時間帯を判断し、当該時間帯においては、さらに別の発電軸の補助ボイラから蒸気を供給することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項５】
請求項４に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、追加起動する前記第２軸目発電軸へ第２軸目発電軸以外の前記補助ボイラからの蒸気供給が可能である状態で、２軸目発電軸以外の補助ボイラから蒸気供給を受ける際、第２軸目発電軸が第２軸目発電軸以外の補助ボイラから蒸気供給を受ける蒸気供給信号を２軸目発電軸スケジュール計算で作成し、前記蒸気供給信号を蒸気供給先の補助ボイラが帰属するスケジュール計算に出力し、蒸気供給先の第２軸目発電軸以外の補助ボイラ停止信号は第２軸目発電軸の蒸気受気完了により動作することにより、蒸気の使用時間帯において停止操作を一時的に延期させるスケジュールを決定することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、運転中の発電軸からの蒸気供給の不可状態、他軸補助ボイラからの蒸気供給不可状態、蒸気供給時間帯における停止操作の一時延期が不能な状態を含む、第２軸目発電軸以外の発電軸および補助ボイラの全てからの蒸気供給が不可能な状態において、追加起動する第２軸目軸の自軸に設置された補助ボイラを起動させるスケジュールを決定することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項７】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置から要求された負荷指令値の負荷計画パターンにより第１軸目発電軸運転中に第２軸目発電軸が追加起動するスケジュールで、第２軸目発電軸起動時の起動立ち上げにより必然的に発生する出なり負荷の発電量分を第１軸目発電軸運転中の電力を降下させることにより相殺させ、所定単位の発電量を負荷指令値に一致させる運転を行うスケジュールを組む際、第２軸目発電軸起動時の発電量と第１軸目発電軸運転の発電量の合計発電量が給電指令値の所定単位の発電量と同一になるように、運転軸の負荷降下を行う負荷運転スケジュールを決定する予定スケジュール計算を行うことを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項８】
請求項７に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、所定単位における第１軸目発電軸起動時の起動立ち上げ発電から第１軸目発電軸の負荷降下発電量の差引発電量と、発電軸として安定運転できる最低安定電力時の発電量とを比較することにより、差引発電量が最低安定電力発電量よりも少ない時には負荷降下発電量を最低安定電力発電量と一致させることを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項９】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、スケジュール計算当日のスケジュール計算実施時に使用した大気温度と、スケジュール計算当日のスケジュール計算実施時刻と同時刻の前日スケジュール計算使用の大気温度を比較することにより当日のスケジュール計算に使用する大気温度を決め、さらにスケジュール計算当日のスケジュール計算実施時に入力した天候と前日スケジュール計算使用に入力した天候により、スケジュール計算当日のスケジュール計算用の大気温度を補正することにより、ガスタービン出力値を要求電力値により近似させることを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項１０】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、本日分の２４時と翌日分の０時との接続時間帯で要求電力量が問題無くスケジュール可能であるかを確認し、翌日の発電軸起動スケジュールにより本日のスケジュールを再計算することにより、翌日と本日の４８時間分の発電軸における起動停止スケジュールをシームレスに計算することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項１１】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、次回発生する発電軸の起動操作若しくは停止操作を事前にスケジュール計算し、更にその後に発生する次々回の起動操作若しくは停止操作についても事前にスケジュールを確認することにより、数回の起動停止のスケジュールを予め確認しておくことを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項１２】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置より要求された発電ユニット全体の負荷計画パターンに沿って決めたスケジュールによる負荷運転中に、発電軸が緊急停止した場合に給電指令装置から受信した負荷計画パターンを満足する緊急発生時以後の起動スケジュールを緊急停止信号により自動で計算することを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【請求項１３】
請求項３に記載された複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置より要求された発電ユニット全体の所定単位の負荷指令値である負荷計画パターンに沿って、この所定単位の発電量を満足するように各発電軸の起動スケジュール、通常運転時の負荷運転スケジュール、停止スケジュールを決めるための予定スケジュール計算を行うことを特徴とする複数発電軸の統括スケジュール計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は特にガスタービンと蒸気タービンを有するコンバインドサイクル発電設備（以下、発電軸という）を複数備えた発電ユニットにおける、複数発電軸の統括スケジュール計算システムおよびその計算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の発電ユニットにおいては、発電軸をガスタービン、蒸気タービン、ボイラ、発電機等を有する主機と、補助ボイラ、冷却ファン等を有する補機から構成し、複数台の発電軸を１発電ユニットとしてその運転員数を数名程度に抑える傾向にある。例えばＰＰＳ（特定規模電気事業者）対応型発電ユニットは各売電先顧客（以下ユーザという）の要求電力量の調整のため、ユーザ側の状況により数時間先の予定済みの要求電力量が時刻と共に変更される。従って、要求電力量の変更に応じて少人数でタイムリーに各発電軸を頻繁に起動停止しなければいけない。
【０００３】
具体的には、上位の給電指令装置からの要求電力量が規定値となる時間に対し発電軸の起動停止に必要な起動時間および停止時間の合計時間を比較し、この時間に対応する燃料費用額、ＣＯ２排出量取引減額、売電金額、買電金額等を考慮することが必要である。
【０００４】
従来、入力された負荷運転パターンを基に、各軸の起動停止スケジュールを決定する発電ユニット自動運転装置が知られている（特許文献１参照）。また、受電電力量と送電電力量をサンプリングし、受電電力量の変化をサンプリングして必要送電電力量を算出する発電電力制御装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
発電軸の起動立ち上げ過程において、起動用蒸気を必要とする時間帯がいつでも他の運転軸から蒸気供給が可能であるとは限らず、定期点検を行う発電軸もあれば突発事故で運転ができなくなる発電軸もある。従って、要求電力量を満足するために、複数の発電軸の内からどの発電軸の蒸気を使用すれば迅速起動しかつ効率の良い発電軸を起動可能かを考慮した上で、複数発電軸からなる発電ユニットを効率良く運用することは容易ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１５７２３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０４９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の複数発電軸の統括スケジュール計算システムに対して、軸起動停止操作方法を柔軟に対応でき、全軸で迅速かつ効率的な起動停止の運用を可能とする発電ユニットの統括スケジュール計算システムおよび計算方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ガスタービンと蒸気タービンと補助ボイラを有する発電軸を複数台備えた発電ユニットにおいて、給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量を入力する要求電力量入力手段と、各軸の起動／停止方法および軸起動／停止順を選択するモード選択手段と、前記要求電力量入力手段およびモード選択手段の信号を基に起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を計算する統括スケジュール計算演算手段と、該統括スケジュール計算演算手段の出力信号を基に各軸の起動停止スケジュールを計算する複数の軸スケジュール計算演算手段を備え、前記給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量に対し、発電軸を複数台起動させて要求電力量に見合う発電量を供給する複数発電軸の統括スケジュール計算システムを特徴とする。
【０００９】
また、前記統括スケジュール計算演算手段から前記軸スケジュール計算演算手段へ起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を送信し、前記軸スケジュール計算演算手段から前記統括スケジュール計算演算手段へ起動開始時刻、併入時刻、解列時刻、停止完了時刻等を返信し、前記統括スケジュール計算演算手段において各軸のスケジュールが統括的に妥当で効率的であるかをチェックし、再スケジュールの必要がある場合は再度前記統括スケジュール計算演算手段から前記軸スケジュール計算演算手段へ送信し軸スケジュール計算演算手段から返信を受け、各軸のスケジュールが最も効率的な運用で、迅速な起動となるべく前記統括スケジュール計算演算手段と前記軸スケジュール計算演算手段間でデータの相互送受信を繰り返すことにより精度の高いスケジュールを作成する複数発電軸の統括スケジュール計算システムを特徴とする。
【００１０】
また、ガスタービンと蒸気タービンと補助ボイラを有する発電軸を複数台備えた発電ユニットで、給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量を入力する要求電力量入力手段と、各軸の起動／停止方法および軸起動／停止順を選択するモード選択手段と、前記要求電力量入力手段およびモード選択手段の信号を基に起動目標負荷到達時刻、起動目標負荷、停止開始負荷、停止開始時刻を計算する統括スケジュール計算演算手段と、該統括スケジュール計算演算手段の出力信号を基に各軸の起動停止スケジュールを計算する各軸スケジュール計算演算手段を備え、前記給電指令装置から要求された所定単位の負荷パターンからなる要求電力量に対し、発電軸を複数台起動させて要求電力量に見合う発電量を供給する複数発電軸の統括スケジュール計算システムにおいて、
起動順位が第１軸目の発電軸の負荷運転中に起動順位が第２軸目の発電軸を追加させる起動スケジュールを計算する際、第１軸目発電軸から追加起動される第２軸目発電軸へ送気する起動用蒸気入手先の選択は、第１軸目発電軸の軸スケジュール計算で求めた目標負荷到達時刻以後の負荷運転時間が追加起動軸へ蒸気送気できる蒸気供給可能時間帯と、第２軸目発電軸における自軸起動のための蒸気必要時間帯を求め、これらの時間帯を比較することにより、第１軸目発電軸から第２軸目発電軸へ蒸気供給が可能であるかを自動的に判断して決定する複数発電軸の統括スケジュール計算方法を特徴とする。
【００１１】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、運転中の前記第１軸目発電軸から追加起動する前記２軸目発電軸への蒸気供給が不可能な状態において、追加起動する第２軸目発電軸以外の前記各補助ボイラについて起動完了状態であるかを第２軸目発電軸以外の発電軸のプロセス値から判断し、前記補助ボイラが既に発電軸への蒸気供給を実施中であるかを第２軸目発電軸以外の発電軸のプロセス値から判断し、前回実施した統括スケジュール計算結果の補助ボイラ起動停止時刻から補助ボイラから追加起動軸へ蒸気供給を受けられない時間帯を判断し、当該時間帯においては、さらに別の発電軸の補助ボイラから蒸気を供給することを特徴とする。
【００１２】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、追加起動する前記第２軸目発電軸へ第２軸目発電軸以外の前記補助ボイラからの蒸気供給が可能である状態において、２軸目発電軸以外の補助ボイラから蒸気供給を受ける際、第２軸目発電軸が第２軸目発電軸以外の補助ボイラから蒸気供給を受ける蒸気供給信号を２軸目発電軸スケジュール計算で作成し、前記蒸気供給信号を蒸気供給先の補助ボイラが帰属するスケジュール計算に出力し、蒸気供給先の第２軸目発電軸以外の補助ボイラ停止信号は第２軸目発電軸の蒸気受気完了により動作することにより、蒸気の使用時間帯において停止操作を一時的に延期させるスケジュールを決定することを特徴とする。
【００１３】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、運転中の発電軸からの蒸気供給の不可状態、他軸補助ボイラからの蒸気供給不可状態、蒸気供給時間帯における停止操作の一時延期が不能な状態を含む、第２軸目発電軸以外の発電軸および補助ボイラの全てからの蒸気供給が不可能な状態において、追加起動する第２軸目軸の自軸に設置された補助ボイラを起動させるスケジュールを決定することを特徴とする。
【００１４】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置から要求された負荷指令値の負荷計画パターンにより第１軸目発電軸運転中に第２軸目発電軸が追加起動するスケジュールで、第２軸目発電軸起動時の起動立ち上げにより必然的に発生する出なり負荷の発電量分を第１軸目発電軸運転中の電力を降下させることにより相殺させ、所定単位の発電量を負荷指令値に一致させる運転を行うスケジュールを組む際、第２軸目発電軸起動時の発電量と第１軸目発電軸運転の発電量の合計発電量が給電指令値の所定単位の発電量と同一になるように、運転軸の負荷降下を行う負荷運転スケジュールを決定する予定スケジュール計算を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、所定単位における第１軸目発電軸起動時の起動立ち上げ発電から第１軸目発電軸の負荷降下発電量の差引発電量と、発電軸として安定運転できる最低安定電力時の発電量とを比較することにより、差引発電量が最低安定電力発電量よりも少ない時には負荷降下発電量を最低安定電力発電量と一致させることを特徴とする。
【００１６】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、スケジュール計算当日のスケジュール計算実施時に使用した大気温度と、スケジュール計算当日のスケジュール計算実施時刻と同時刻の前日スケジュール計算使用の大気温度を比較することにより当日のスケジュール計算に使用する大気温度を決め、さらにスケジュール計算当日のスケジュール計算実施時に入力した天候と前日スケジュール計算使用に入力した天候により、スケジュール計算当日のスケジュール計算用の大気温度を補正することにより、ガスタービン出力値を要求電力値により近似させることを特徴とする。
【００１７】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、本日分の２４時と翌日分の０時との接続時間帯で要求電力量が問題無くスケジュール可能であるかを確認し、翌日の発電軸起動スケジュールにより本日のスケジュールを再計算することにより、翌日と本日の４８時間分の発電軸における起動停止スケジュールをシームレスに計算することを特徴とする。
【００１８】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、次回発生する発電軸の起動操作若しくは停止操作を事前にスケジュール計算し、更にその後に発生する次々回の起動操作若しくは停止操作についても事前にスケジュールを確認することにより、数回の起動停止のスケジュールを予め確認しておくことを特徴とする。
【００１９】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置より要求された発電ユニット全体の負荷計画パターンに沿って決めたスケジュールによる負荷運転中に、発電軸が緊急停止した場合に給電指令装置から受信した負荷計画パターンを満足する緊急発生時以後の起動スケジュールを緊急停止信号により自動で計算することを特徴とする。
【００２０】
また、複数発電軸の統括スケジュール計算方法において、給電指令装置より要求された発電ユニット全体の所定単位の負荷指令値である負荷計画パターンに沿って、この所定単位の発電量を満足するように各発電軸の起動スケジュール、通常運転時の負荷運転スケジュール、停止スケジュールを決めるための予定スケジュール計算を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の発電軸で構成される発電ユニットにおいて、特定軸を起動させるための蒸気使用先を他軸発電軸から自動的に選択することにより、運転員に蒸気使用先を選択させることなく最適な蒸気使用先を選択することができ、要求電力量に対し遅延することなくスムーズに発電軸を起動させることが可能となり、さらに燃料も節約され発電ユニットとしての効率の良い運転が可能となる。また要求電力量の負荷パターンに対して柔軟な運転対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係わる統括スケジュール計算システムのブロック図である。
【図２】発電ユニットの発電軸、補助ボイラの蒸気制御系統を示すプラント構成図である。
【図３】各発電軸および補助ボイラ間の蒸気供給系統を示すブロック図である。
【図４】各軸の補助ボイラの運転状況確認のスケジュール図である。
【図５】発電軸使用蒸気供給先の決定方法のフロー図である。
【図６】補助ボイラ停止時の停止操作延期処理のインターロック線図である。
【図７】給電要求電力量から求める運転軸蒸気供給時間帯のスケジュール図である。
【図８】給電要求電力量から求める２軸目蒸気必要時間帯のスケジュール図である。
【図９】追加起動時の合計負荷調整方法を示すフロー図である。
【図１０】給電要求電力量から求める追加起動時の合計負荷調整方法のスケジュール図である。
【図１１】単独軸停止起動時における操作重複発生時の対応方法を示すフロー図である。
【図１２】単独軸停止起動時における操作重複発生時の起動優先対応スケジュール図である。
【図１３】単独軸停止起動時における操作重複発生時の停止優先対応スケジュール図である。
【図１４】スケジュール見直し後における売電買電の収支計算を示すフロー図である。
【図１５】スケジュール見直し後における売電買電の収支計算のスケジュール図である。
【図１６】スケジュール見直し後における燃料消費金額とＣＯ２排出量取引金額の収支計算のスケジュール図である。
【図１７】ガスタービン発電時におけるスケジュール計算用の大気温度算出方法のフロー図である。
【図１８】２日分同時スケジュール計算のスケジュール図である。
【図１９】複数回起動停止に対応するスケジュール計算のスケジュール図である。
【図２０】軸緊急停止時におけるスケジュール計算自動実行方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２４】
〔基本構成〕
図１は、本発明の一実施例に係わる統括スケジュール計算システムのブロック図を示したものである。図１において、統括スケジュール計算演算装置１０４は、給電指令装置１０１から３０分単位で予定された負荷パターンを入力する要求電力量入力手段１０２を有する。
【００２５】
統括スケジュール計算演算装置１０４は、運転員が各発電軸の起動・停止における起動順位、停止順位等の操作モード設定を行うモード選択手段１０３と、各軸の起動・停止スケジュール計算を行う軸スケジュール計算演算手段１０６〜１０８と、軸スケジュール計算結果を統括的に管理する統括スケジュール計算演算手段１０５により構成されている。
【００２６】
統括スケジュール計算演算手段１０５は、要求電力量入力手段１０２から入力された負荷パターンとモード選択手段１０３からのモード信号により、各軸のスケジュール計算演算手段１０６〜１０８に対し起動時は起動目標到達時刻と起動目標負荷を設定し、停止時は停止開始時刻と停止開始負荷を設定する。各軸スケジュール計算演算手段１０６〜１０８は、統括スケジュール計算演算手段１０５の信号を基に各個別軸毎に起動・停止時の負荷スケジュールを計算し、起動時は起動開始時刻と併入時刻を求め、停止時は解列時刻と停止完了時刻を求める。
【００２７】
統括スケジュール計算演算手段１０５は上記個別軸毎の各時刻を収集した後、個別発電軸間の起動時・停止時おけるスケジュールの不適合有無の確認、蒸気使用先の決定等を行い、再度各軸のスケジュール計算演算手段１０６〜１０８に対し見直し後の起動目標到達時刻と起動目標負荷を設定し、停止時は停止開始時刻と停止開始負荷を設定する。
【００２８】
スケジュール計算演算手段１０６〜１０８は、再び軸スケジュール計算を行い、起動開始時刻、併入時刻、解列時刻、停止完了時刻を決めると共に装置の起動・停止用の制御信号を作成する。
【００２９】
各軸のＧＴ・ＳＴ・補機制御装置１０９〜１１１は、スケジュール計算演算装手段１０６〜１０８から起動時・通常運転時・停止時の各制御信号を受信し、各軸毎にＧＴ・ＳＴ（ガスタービン、蒸気タービン等）１１２〜１１４、および各軸用補助ボイラ１１５〜１１７を含む発電ユニットの各発電軸Ａ、Ｂ、Ｃの機器・装置の起動・停止を実行する。
〔蒸気供給系統〕
図２は、発電ユニットの発電軸間、補助ボイラ間の蒸気制御系統のプラント構成図を示したものである。各発電軸毎に高圧主蒸気管系統１３５〜１３７、復水脱気グランド蒸気系統１２５〜１２７、補助ボイラ１１５〜１１７を有する。例えば１軸発電軸Ａが単独で起動する時は、まず１軸発電軸Ａの補助ボイラ１１５が起動し、蒸気が補助ボイラ供給弁２０３、蒸気ヘッダ管２２５、復水脱気グランド蒸気供給弁２０２を経由して復水脱気グランド蒸気系統１２５へ供給される。
【００３０】
２軸発電軸Ｂが起動する時は、１軸発電軸Ａが起動完了している場合は高圧主蒸気管１３５からの蒸気を高圧主蒸気供給弁２０１、蒸気ヘッダ管２２５、復水脱気グランド蒸気供給弁２１２を経由して蒸気供給を受ける。一方、１軸発電軸Ａがまだ起動完了していない場合は高圧主蒸気管１３５からの蒸気供給ができないので、補助ボイラ１１５から補助ボイラ供給弁２０３を経由して蒸気供給を受ける。１軸発電軸Ａおよび補助ボイラ１１５のいずれからも蒸気供給ができない場合は、ｎ軸発電軸Ｃから蒸気供給を受け取ることもでき、各軸間で蒸気を融通し合うことが可能となる。
【００３１】
各軸の高圧主蒸気供給弁、復水脱気グランド蒸気供給弁、補助ボイラ供給弁の開閉操作は、スケジュール計算演算手段１０６〜１０８で求めたスケジュール計算結果を基に、各軸ＧＴ・ＳＴ・補機制御装置１０９〜１１１によって制御される。
【００３２】
図３は、各発電軸ＧＴ・ＳＴ間、および各補助ボイラから各発電軸のＧＴ・ＳＴへの蒸気供給関係をまとめたブロック図である。発電軸は軸起動・軸停止のために蒸気を必要とする。１軸ＧＴ・ＳＴ１１２が起動する場合に、起動用蒸気として他の発電軸が運転中で蒸気供給可能であれば短時間に蒸気供給開始が可能となり、発電軸の起動時間が自軸補助ボイラを起動させる蒸気供給開始時間よりも短縮される。また新たに補助ボイラを起動するための燃料費も節約できる利点がある。従って、軸間で相互に他軸から蒸気を融通し合える構成となっている。
【００３３】
各発電軸には、各軸起動用蒸気を確保するための補助ボイラ１１５〜１１７が設置されており、１軸用補助ボイラ１１５は１軸ＧＴ・ＳＴ１１２へ蒸気供給する以外に２軸ＧＴ・ＳＴ１１３からｎ軸ＧＴ・ＳＴ１１４へ蒸気を供給することも可能である。
【００３４】
図４は、各軸の補助ボイラの運転状況確認のスケジュール図を示したものである。各軸用補助ボイラは、各発電軸の起動・停止操作指令により運転されるため補助ボイラの起動時間、蒸気供給可能時間、停止時間が各々異なる。補助ボイラ蒸気供給可能時間は各発電軸の蒸気必要時間に合わせて運転されるため、各発電軸の蒸気必要時間よりも長くなければならない。これらの時間は補助ボイラ起動停止、補助ボイラ各弁の開閉のデジタル信号、補助ボイラ蒸気温度・蒸気圧力等のプロセス信号を取り込むことにより、全軸分の補助ボイラ運転スケジュール４０１を統括スケジュール計算演算装置１０５で制御する。
〔蒸気供給先の決定〕
図５は、発電軸の使用蒸気供給先の決定方法のフロー図を示したものである。運転軸起動スケジュール計算ステップ５０１を行い、併入時刻、目標負荷到達時刻等を求め追加起動軸への蒸気供給可能時間帯の算出ステップ５０２を行う。一方、新規に起動する追加起動軸の起動スケジュール計算ステップ５０３を行い、追加起動軸の蒸気必要時間帯の算出ステップ５０４を行う。この両者５０２と５０４の時間帯の比較演算ステップ５０５を行う。
【００３５】
比較演算ステップ５０５の結果、追加起動軸の蒸気必要時間帯が運転軸の蒸気供給可能時間帯に含まれる場合は、運転軸から追加起動軸へ蒸気供給が可能となるため、運転軸から追加起動軸へ蒸気を供給するスケジュール計算の再計算ステップ５０６を再実施する。運転軸は蒸気を供給することにより流出した蒸気分だけ出力値が低下するため、この出力値低下分を考慮した軸スケジュール計算の再計算ステップ５０７を再実施することにより全軸の個別スケジュールが決まり、このスケジュールを基に統括スケジュール計算ステップ５１０を再実施する。
【００３６】
一方、両時間帯の比較演算ステップ５０５で比較した結果、追加起動軸の蒸気必要時間帯が運転軸の蒸気供給可能時間帯よりも広い場合は、運転軸からは蒸気供給が不可となり追加起動軸以外の補助ボイラの運転状態判断ステップ５０８を行い運転状況を確認する。
【００３７】
各軸の補助ボイラの蒸気供給可能な蒸気容量は発電軸の１軸分であるため、同時に複数の発電軸に供給することはできない。また補助ボイラの蒸気供給可能時間は、補助ボイラの蒸気供給先である発電軸の蒸気必要時間と一致しているので、補助ボイラ蒸気供給先の発電軸における前回のスケジュール計算で求められた起動完了時刻を把握することにより、蒸気供給されていないことを確認する。各軸の補助ボイラは他軸へ蒸気供給可能であるが他軸から起動することはできず、補助ボイラを起動する場合は自軸の起動指令でのみ行う必要がある。
【００３８】
補助ボイラの運転状態判断ステップ５０８で、追加起動軸以外の補助ボイラが全て停止中の場合は、追加起動軸の補助ボイラを起動させるスケジュール計算実施ステップ５０９を行い、統括スケジュール計算５１０ステップへ移行する。補助ボイラの運転状態を判断ステップ５０８で、補助ボイラが運転中の場合は、追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻（前回スケジュール計算結果）と追加起動軸の蒸気必要開始時刻の比較ステップ５１１を行う。
【００３９】
ステップ５１１で、追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻が追加起動軸の蒸気必要開始時刻よりも先であれば、追加起動軸以外の補助ボイラ停止操作を延期させて補助ボイラ使用の予約ステップ５１２を行う。追加起動軸が蒸気必要完了となった時刻において追加起動軸以外の補助ボイラ使用が予約完了となるので、補助ボイラが停止を開始しても良いタイミングとなる。従って追加起動軸の蒸気必要完了時刻を補助ボイラ停止開始時刻に置き替えるステップ５１３を行い、統括スケジュール計算５１０ステップへ移行する。
【００４０】
ステップ５１１で、追加起動軸の蒸気必要開始時刻が追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻よりも先であれば、追加起動軸の補助ボイラを起動させるスケジュール計算ステップ５１４を実施し、追加起動軸補助ボイラの起動完了時刻と追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻を比較するステップ５１５を行う。ステップ５１５で追加起動軸補助ボイラの起動完了時刻が補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻よりも先であれば、追加起動軸補助ボイラを使用する統括スケジュール計算ステップ５１０へ移行する。ステップ５１５で補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻が追加起動軸補助ボイラの起動完了時刻よりも先であれば、追加起動軸の蒸気必要開始時刻を追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻へ変更するステップ５１６を行い、前軸の統括スケジュール計算を行う。
【００４１】
図６は、補助ボイラ停止時の停止操作延期処理の起動停止に関するインターロック線図を示したものである。図５のステップ５１１で追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻（前回スケジュール計算結果）と追加起動軸の蒸気必要開始時刻を比較した結果において、追加起動軸以外の補助ボイラの蒸気供給可能完了時刻が追加起動軸の蒸気必要開始時刻よりも早い場合、そのままでは追加起動軸以外の補助ボイラが蒸気供給完了で停止操作に入ってしまい、その後追加起動軸で蒸気が使用不可となることを防止する必要がある。
【００４２】
追加起動軸以外の補助ボイラ停止操作を延期させるために、追加起動軸以外の補助ボイラ停止指令信号６０１に対し、追加起動軸による追加起動軸以外の補助ボイラ使用の予約信号６０２がある場合は、補助ボイラ停止指令信号６０１を出力しないように（Ｗｉｐｅ  Ｏｕｔ）論理でブロックし、追加起動軸以外の補助ボイラ予約した蒸気使用完了信号６０３とのＡＮＤ条件が成立して停止操作となり、追加起動軸の補助ボイラ停止信号６０４となる。本ロジックにより追加起動軸が追加起動軸以外の補助ボイラ使用中は停止することなく使用可能となる。
〔蒸気供給スケジュール〕
図７は、図５のフロー図を時刻ベースの給電要求電力量から求める１軸目の運転軸蒸気供給時間帯のスケジュール図を示したものである。給電指令装置１０１からの３０分単位の負荷パターンとして要求電力量が統括スケジュール計算演算装置１０５に送信されてくる。電力量により軸起動が１軸目、２軸目と順次起動するパターンとなる。図５の運転軸起動スケジュール計算ステップ５０１は目標負荷、目標負荷到達時刻を基に併入時刻、起動開始時刻等のスケジュール計算を行い、発電電力量（以下、起動過程で自然発生する出なり負荷という）のカーブデータが決まる。さらに軸起動のために蒸気の必要な時間帯が決まりこの時間は蒸気供給不可の時間帯となる。目標負荷到達時刻以後は負荷運転状態にあるため蒸気供給可の時間帯の起動スケジュール７０１とする。
【００４３】
図８は、図５のフロー図を時刻ベースの給電要求電力量から説明する２軸目蒸気必要時間帯のスケジュール図を示したものである。給電指令装置１０１からの３０分単位の負荷パターンの要求電力量において、２軸目の負荷立ち上がり時刻が目標負荷到達時刻となり、合計給電要求電力量から運転軸発電量を差引いた残りの電力量が２軸目電力となり目標負荷となる。この目標負荷到達時刻と目標負荷から起動スケジュール計算を行い併入時刻、起動開始時刻が決まる。
【００４４】
図４で説明した他軸補助ボイラの蒸気供給可否スケジュールで判断し、他軸補助ボイラからの蒸気供給が可の場合は自軸補助ボイラの起動が不要な起動スケジュール８０１とする。他軸補助ボイラからの蒸気供給が不可の場合は、自軸補助ボイラを起動させる必要が発生しその起動時間分だけ２軸目としての起動開始時刻が早まることになるため、この自軸補助ボイラ起動時間を考慮した起動スケジュール８０２とする。
〔合計負荷調整〕
図９は、給電要求電力量から求める追加起動時の合計負荷調整方法のフロー図を示したものである。軸起動停止操作を行う状況においても、運転軸と起動軸／停止軸の合計発生電力量は３０分間単位で給電指令装置からの要求電力量に合わせることが必須である。起動軸停止軸スケジュール計算ステップ９０１を実施し、軸の起動時および停止時に発生する出なり負荷算出ステップ９０２を行う。連続運転中の運転は通常運転スケジュール計算ステップ９０３を行い通常運転負荷算出ステップ９０４を行う。次に起動時および停止時に発生する出なり負荷と通常運転負荷の合計電力量と３０分単位毎に要求電力量との比較演算ステップ９０５を行う。
【００４５】
ステップ９０５で要求電力量が起動軸／停止軸の出なり負荷と運転軸の通常運転負荷の合計電力量よりも大きい場合は現状の計算結果で良いため、計算を完了し統括スケジュール計算完了ステップ９１１に移行する。逆に要求電力量が起動軸／停止軸の出なり負荷と運転軸の通常運転負荷の合計電力量よりも小さい場合は、要求電力量に合わせるために起動軸／停止軸の出なり負荷相当分の電力量を運転軸で負荷降下させる通常運転スケジュール計算実施ステップ９０６を実施する必要がある。
【００４６】
さらに、負荷降下後の運転電力と最低安定電力の比較演算ステップ９０７を行い、負荷降下後の運転電力が最低安定電力よりも高い場合は統括スケジュール計算完了となる。ステップ９０７で負荷降下後の運転電力が最低安定電力よりも低い場合は、再び負荷降下電力を最低安定電力に置き換えた通常運転スケジュール計算ステップ９０８を実施し、各個別軸のスケジュール計算結果を統括スケジュール計算システムに収集し再度統括スケジュール計算ステップ９０９を行い統括スケジュール計算は完了となる。要求電力量に対し負荷降下で対応できなかった電力量について３０分間単位表示ステップ９１１を行い、運転員に通知する。
【００４７】
図１０は、図９のフロー図を時刻ベースの給電要求電力量から説明する追加起動時の合計負荷調整方法のスケジュール図を示したものである。３０分単位の要求電力量において、運転軸がＬ１電力の負荷運転中に他軸がＬ２電力へ負荷増加するために新規に軸を起動させる必要がある。軸が追加起動する場合、追加起動軸は図７で説明したように目標負荷到達時刻、目標負荷から逆算して起動出なり負荷が求められる。追加起動軸は（Ｌ２−Ｌ１）電力を目標負荷としてスケジュール計算を行い、出なり負荷量のスケジュール１００１が求まる。電力量は３０分間単位で発電した瞬時電力の積算値であり、追加起動電力量３０分間値（０：３０〜１：００）ＬＳ１、追加起動電力量３０分間値（１：００〜１：３０）ＬＳ２の面積となる。３０分単位の出なり負荷時間帯に相当する要求電力量１００１は一定とする必要があることから、出なり負荷の電力量分だけ運転軸は電力量を減少させる対応が必要となり、そのスケジュールを１００２に示し、具体的計算方法を以下に説明する。
【００４８】
電力量は３０分間単位で考えるため、運転軸負荷降下電力量３０分間値（０：３０〜１：００）  ＬＧ１、運転軸負荷降下電力量３０分間値（１：００〜１：３０）ＬＧ２とすると、式（１）、（２）が成立する必要がある。
【００４９】
ＬＳ１＝ＬＧ１                   ・・・（１）
ＬＳ２＝ＬＧ２                   ・・・（２）
３０分間の電力量ＬＧ１を求めるには運転軸の電力Ｌ１から電力ＬＤ１分だけ負荷降下率Ｒ１で負荷降下させた電力の積算値を行う。負荷降下時間Ｔ１１は式（３）で求める。
【００５０】
Ｔ１１＝ＬＤ１／Ｒ１                          ・・・（３）
負荷降下後の負荷一定運転時間Ｔ１２は式（４）で求める。
Ｔ１２＝３０−Ｔ１１                    ・・・（４）
３０分間の電力量ＬＧ１は式（５）で求める。
【００５１】
ＬＧ１＝（ＬＤ１＊Ｔ１１）／２＋ＬＤ１＊Ｔ１２・・・（５）
次３０分間電力量ＬＧ２を求めるには運転軸の負荷降下後の（Ｌ１−ＬＤ１）電力から更にＬＤ２まで負荷降下率Ｒ１で負荷降下させ、負荷上昇率Ｒ２で負荷上昇させた電力の積算値を行う。
負荷降下時間Ｔ２１は式（６）で求める。
Ｔ２１＝（ＬＤ２−ＬＤ１）／Ｒ１    ・・・（６）
負荷上昇時間Ｔ２３は式（７）で求める。
Ｔ２３＝ＬＤ２／Ｒ２      ・・・（７）
負荷運転時間Ｔ２２は式（８）で求める。
Ｔ２２＝３０−（Ｔ２１＋Ｔ２３）    ・・・（８）
３０分間電力量ＬＧ２は式（９）で求める。
【００５２】
ＬＧ２＝（ＬＤ１＊Ｔ２１）＋（（ＬＤ２−ＬＤ１）＊Ｔ２１）／２
＋（ＬＤ２＊Ｔ２３）／２＋ＬＤ２＊Ｔ２２・・・（９）
負荷降下後の負荷ＬＤ２が最低安定電力よりも低い場合、発電軸の発電電力は最低安定電力ＬＭまでしか降下できず制限されるので見直し後降下可能電力量ＬＧ２’は下記のように求められる。
見直し後の負荷降下時間Ｔ２１’は式（１０）で求める。
Ｔ２１’＝（Ｌ１−ＬＭ−ＬＤ１）／Ｒ１  ・・・（１０）
見直し後の負荷上昇時間Ｔ２３’は式（１１）で求める。
Ｔ２３’＝（Ｌ１−ＬＭ）／Ｒ２          ・・・（１１）
見直し後の負荷運転時間Ｔ２２’は式（１２）で求める。
Ｔ２２’＝３０−（Ｔ２１’＋Ｔ２３’）  ・・・（１２）
見直し後の３０分間電力量ＬＧ２’は式（１３）で求める。
ＬＧ２’＝（ＬＤ１＊Ｔ２１’）＋（（Ｌ１−ＬＭ−ＬＤ１）＊Ｔ２１’）／２
＋（（Ｌ１−ＬＭ）＊Ｔ２３’）／２＋（Ｌ１−ＬＭ）＊Ｔ２２’・・・（１３）
従って、見直し後の３０分間単位の電力量は下記のようになる。
【００５３】
ＬＳ１＝ＬＧ１                   ・・・（１４）
ＬＳ２＝ＬＧ２’   ・・・（１５）
上記計算により追加起動軸の出なり負荷分を運転軸が負荷を降下させる運転により、給電要求電力量を満足させることができる。負荷降下できずに要求電力量に対し多めに発電してしまう電力量は（ＬＧ２−ＬＧ２’）となる。
〔操作重複対応〕
図１１は、単独軸の停止起動時における操作重複発生時の対応フロー図を示したものである。
要求電力量の負荷パターンによる停止操作後に再起動操作を行う場合、保守点検若しくは軸故障により１軸発電軸でのみ負荷運転を行わなければいけない状況が発生する。
【００５４】
停止側は停止開始負荷、停止開始時刻から停止スケジュール計算を実施し、解列時刻、停止完了時刻を求め、起動側は起動目標負荷、起動目標到達時刻から起動スケジュール計算を実施し、起動開始時刻、併入時刻を求める。停止完了時刻と起動開始時刻において逆転現象の有無確認ステップ１１０５を実施する。
【００５５】
時刻の逆転により停止スケジュールと起動スケジュール計算の一部に重複している状況が発生する場合がある。この重複を避けるために給電指令装置側と調整を行い、運転員が対応方法選択ステップ１１０６を行い、適切な運転を正確かつ迅速に行うことが可能となる。
【００５６】
対応方法には、停止開始時刻までの電力量を予定通り出力する時に行う（１）停止優先スケジュール計算と、起動側の目標負荷到達時刻以後の電力量を予定通り出力する時に行う（２）起動優先スケジュール計算と、停止開始時刻までの電力量および目標負荷到達以後の電力量の何れも確保する場合に行う（３）連続運転スケジュール計算がある。
（１）停止優先スケジュール計算時は、停止操作は予定通り行い停止完了後に再起動させる起動スケジュール計算ステップ１１０７を再実施する。
（２）起動優先スケジュール計算時は、起動操作は予定通り行い起動開始時刻の決定後に起動開始時刻に停止完了時刻となる停止スケジュール計算ステップ１１０８を再実施する。
（３）通常運転スケジュール計算時は、停止起動させずに最低安定電力で連続運転を行う通常運転スケジュール計算ステップ１１０９を再実施する。
【００５７】
起動優先スケジュール、停止優先スケジュール、通通常運転スケジュールが決定したら全軸のスケジュール計算結果を纏めて、統括的に管理するために統括スケジュール計算ステップで再計算を実施し統括スケジュール計算が完了する。
【００５８】
図１２は、図１１のフロー図における操作重複発生時の起動優先スケジュール図を示す。給電指令からの要求電力量が停止後に再起動するような負荷パターンを１軸のみで行う場合、停止側は停止開始負荷、停止開始時刻から停止スケジュール計算を行い解列時刻、停止完了時刻を求める。
【００５９】
一方起動側は目標負荷、目標負荷到達時刻から起動スケジュール計算を行い併入時刻、起動開始時刻を求める。図１１のフロー図に記載したように、停止操作と起動操作が重複しこの重複を避けるための対応方法選択１１０６を行うにあたり、起動優先とした起動スケジュール計算結果優先での停止スケジュール計算の再計算後の停止起動スケジュール１２０１が求まる。
【００６０】
図１３は、図１１のフロー図における操作重複発生時の停止優先スケジュール図を示したものであり、図１２の起動優先とは逆に停止側の操作を優先させている。
【００６１】
要求電力量、運転軸の停止スケジュール計算、起動スケジュール計算は図１２で記載した内容と同じであり、停止操作と起動操作が重複しこの重複を避けるための図１１に記載した対応方法選択１１０６を行うにあたり、停止優先とした停止スケジュール計算結果優先での起動スケジュール計算の再計算後の停止起動スケジュール１３０１が求まる。
〔収支計算〕
図１４は、スケジュール見直し後における売電買電の収支計算フロー図を示したものである。図１１で計算された停止スケジュール計算を基準として起動スケジュール再計算ステップ１１０７の結果を基に停止時・停止出なり負荷の売電額算出ステップ１４０１を行う。起動目標到達時刻は要求電力量から指定される時刻に対し停止スケジュール計算基準により変更される見直し後の起動目標到達時刻が後ろにずれるため、要求電力量に対し起動過程の発電電力量では不足し、他から購入しなければならない不足分の買電額算出ステップ１４０２を計算する。次にスケジュールに相当する運転時の燃料消費額算出ステップ１４０３を行う。
【００６２】
大気温度の変化によりガスタービン出力値が変化するので同一出力値を確保する場合、燃料消費量も変化する。例えば、同一出力値を継続して得るときに大気温度が高くなると同一燃料では出力値が少なめになるので燃料を絞り込み、逆に大気温度が低くなると同一燃料では出力値が多めになるので燃料をさらに投入することになる。
【００６３】
従って大気温度に対する燃料消費量補正係数を１４１３で求め、上述で求めた運転軸燃料消費量１４０３に乗算し補正後の燃料消費量を求める。同様にＣＯ２排出量取引額算出ステップ１４０４を求めこれらの売電額、買電額、燃料消費額、ＣＯ２排出量取引額算出の合計収支算出ステップ１４０５の計算結果により、運転員の今後の運転操作の判断データとなる。
【００６４】
また、起動スケジュール計算を基準として停止スケジュール再計算ステップ１１０８の結果を基に停止時・停止出なり負荷の売電額算出ステップ１４０６を行う。停止開始時刻は要求電力量から指定される時刻に対し起動スケジュール計算基準により変更される見直し後の停止開始時刻が前にずれるため、要求電力量に対し停止過程の発電電力量では不足するのでその不足分は他から購入しなければならない不足分の買電額算出ステップ１４０７を計算し、次にスケジュールに相当する運転時の燃料消費額算出ステップ１４０８を行い、同様にＣＯ２排出量取引額算出ステップ１４０９を求め合計収支算出を行う。
【００６５】
さらに、最低負荷での連続運転スケジュール計算ステップ１１０９の結果を基に、連続運転時の売電額算出ステップ１４１０を行う。次に連続運転スケジュールに相当する運転時の燃料消費額算出ステップ１４１１を行い、同様にＣＯ２排出量取引額算出ステップ１４１２を求め合計収支算出を行う。
【００６６】
図１５は、図１４のフロー図を時刻ベースのスケジュールに見直した後における売電買電の収支計算スケジュール図を示したものである。３０分負荷パターンの要求電力量に従って起動スケジュール計算優先で停止スケジュール計算を再計算した例の場合、売電電力量と買電電力量の関係が時刻ベースのスケジュール１５０１となる。
【００６７】
要求電力量に対し停止過程の発電電力量ＬＰ１とＬＰ２の合計電力量で不足するので、その不足分は他から購入しなければならない買電電力量ＬＰ３となり起動過程の発電電力量ＬＲ１となる。売電単価よりも買電単価が高いため売電額は売電電力量に売電単価を乗算して、買電額は買電電力量に買電単価を乗算して求められる。これらの売電額と買電額を３０分単位で計算し合計金額を求める。
【００６８】
図１６は、図１４のフロー図を時刻ベースのスケジュールに見直し後における燃料消費金額とＣＯ２排出量取引金額の収支計算スケジュール図を示したものである。要求電力量に対する停止過程の燃料消費量ＦＰ１およびＦＰ２と起動過程の消費量ＦＲ１が３０分単位で１６０１のようになる。大気温度の変化によりガスタービン出力値が変化し燃料消費量も変化することは図１４で記載した通りであり、大気温度に対する燃料消費量補正係数を１６０４で求め、上述で求めた運転軸燃料消費量に乗算し補正後の燃料消費量のスケジュールが１６０１となる。
【００６９】
燃料消費量ＦＰ１およびＦＰ２の合計燃料消費量と起動過程の消費量ＦＲ１となり燃料消費量に燃料単価を乗算して燃料消費量額が求められる。これらを３０分単位で表わす。
【００７０】
また要求電力量に対する停止過程のＣＯ２排出量減少量ＣＰ１およびＣＰ２の合計ＣＯ２排出量減少量と起動過程のＣＯ２排出量減少量ＣＲ１が３０分単位スケジュール１６０２のようになる。ＣＯ２排出量減少量ＣＰ１およびＣＰ２の合計ＣＯ２排出量減少量とＣＯ２排出量減少量ＣＲ１となりＣＯ２排出量減少量にＣＯ２排出量取引単価を乗算して求められ３０分単位で表わす。ＣＯ２排出量は連続運転時をベースと考え、負荷降下させることにより減少するＣＯ２排出量を取引金額の収入と考える。
【００７１】
これらの燃料消費量金額とＣＯ２排出量減少量の取引量収入金額と図１５で求めた売電額と買電額の収入額および支出額を３０分単位で纏め全体の収支額算出スケジュール１６０３を得る。この収支状況により今後の運転スケジュールを決めるための運転員への判断材料を表示する。
〔大気温度算出〕
図１７は、ガスタービン発電時におけるスケジュール計算用の大気温度算出フロー図を示したものである。ガスタービンは大気温度が低いときは出力が多めとなり逆に高いときは低めとなるので、スケジュール計算でガスタービンの出力を詳細に計算してスケジュール計算を行うことは、要求電力量に対し満足する電力量が確保可能であるかを事前に把握する上で重要となる。また要求電力量に対し満足するための出力を確保するために発電軸の起動台数を決める上でも必要となってくる。
【００７２】
スケジュール計算はスケジュール計算実行要求時刻における大気温度をプロセス値として取り込み使用して発電出力値等を求めるので、本日スケジュール計算要求時は要求時刻の大気温度１７０２と、前日に実施したスケジュール計算に使用した大気温度１７０３を参考にして、本日のスケジュール計算実行時と同時刻の前日大気温度と本日計算要求時刻の大気温度から本日分のスケジュール計算に使用する１日分の大気温度を補正して予想大気温度作成ステップ１７０１を実行する。
【００７３】
求めた予想大気温度は、本日と前日の天候の違いにより変化するので天候の違いを運転員が設定することにより、さらに詳細な大気温度を求めることが可能となる。本日のスケジュール計算用天候１７０４の入力を行い、前日スケジュール計算時の設定天候１７０５との違いから本日の予想大気温度をさらに補正するための補正係数算出ステップ１７０６を実行する。
【００７４】
天候の相違による補正係数から補正後の大気温度作成ステップ１７０７を実行する。この大気温度を使用して個別軸スケジュール計算に使用してガスタービン出力値を求め蒸気タービン出力値を含めた発電軸としての発電機出力値の詳細なスケジュール計算値が求まり、より正確なスケジュール計算を行う基データとなる。
〔シームレススケジュール計算〕
図１８は、２日分同時スケジュール計算のスケジュール図を示したものである。給電指令装置からの要求電力量を満足するように各軸へ電力量を配分する。１軸目は要求電力量に従って連続運転を行うスケジュールとなり、２軸目は１日目に起動開始する起動スケジュールとなり、ｎ軸目は２日目の早朝起動の起動スケジュールにより１日目の深夜に起動開始するスケジュールとなる。２日分の連続スケジュール計算を行うことにより、１日目と２日目のスケジュールがスムーズかつ軸起動・停止の誤操作を起こすことが無いような運転スケジュール計算を行うことにより、１日目と２日目の日替わり時間、および翌日分のスケジュールを本日に事前確認することが可能となり、これを繰り返すことで長期間にわたりシームレスな発電計画を行うことが可能となる。
【００７５】
図１９は、複数回起動停止に対応するスケジュール計算のスケジュール図を示したものである。給電指令装置からの要求電力量はユーザの小まめな電力量需要変化により時刻ごとに要求が変化し電力量の必要時間帯および不必要時間帯が交互に繰り返され、電力量負荷パターンのようになる。
【００７６】
また発電ユニットとして構成する発電軸は常時数時間先を見越してプラント起動停止準備しておくことが必要であるので、１軸目発電電力量として１日目のスケジュールおよび２日目のスケジュールを行い発電電力量が作成される。２軸目発電電力量は１軸発電電力量のスケジュール計算と同様でありｎ軸目発電電力量も同様となる。１日目に実施した統括スケジュール計算実施時刻において１回目のユーザの要求電力に相当する起動・停止スケジュールに加えて、２日目の２回目に相当するのユーザの要求電力の起動・停止スケジュールを把握できることにより今後２日間の発電電力量の予想を把握できる。
〔軸緊急停止〕
図２０は、軸緊急停止時におけるスケジュール計算自動実行のフロー図である。発電軸が故障等の要因で緊急停止する事象時は、運転員は事故対応操作に追われる。複数発電軸で構成される発電ユニットでは迅速に別の運転中の発電軸で停止した発電軸の不足電力量をバックアップすることになるが、それでも電力量が不足する場合は緊急に発電ユニット内の別の発電軸を起動させることが必要となる。
【００７７】
発電機電力のプロセス値２００１と発電軸の緊急停止装置２００２からの緊急停止信号は、プロセスデータ入力装置２００３により計算機へ入力される。発電軸が緊急停止した場合、緊急停止時刻における給電指令装置１０１から要求電力量入力手段１０２で取り込んだ要求電力と合計発電機電力の差分比較ステップ２００４の結果が規定時間経過後において、合計発電機電力が大きければスケジュール計算の再計算は不要である。合計発電機電力が要求電力よりも小さい場合は、緊急停止信号により自動で緊急停止時の運転スケジュール計算自動実行操作判定ステップ２００５を行い、運転員の負担軽減と迅速な緊急起動操作を行うことが可能となり、要求電力量に近づけるためのスケジュール計算を実施する。
【符号の説明】
【００７８】
１０１‥給電指令装置、１０２‥要求電力量入力手段、１０３‥モード選択手段、
１０４‥統括スケジュール計算演算装置、１０５‥統括スケジュール計算演算手段、
１０６‥１軸スケジュール計算演算手段、１０７‥２軸スケジュール計算演算手段、
１０８‥ｎ軸スケジュール計算演算手段、１０９‥１軸ＧＴ・ＳＴ・補機制御装置、
１１０‥２軸ＧＴ・ＳＴ・補機制御装置、１１１‥ｎ軸ＧＴ・ＳＴ・補機制御装置、
１１２‥１軸ＧＴ・ＳＴ、１１３‥２軸ＧＴ・ＳＴ、１１４‥ｎ軸ＧＴ・ＳＴ、
１１５‥１軸用補助ボイラ、１１６‥２軸用補助ボイラ、１１７‥ｎ軸用補助ボイラ、
Ａ‥１軸発電軸、Ｂ‥２軸発電軸、Ｃ‥ｎ軸発電軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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