(57)【要約】【課題】エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換し、得られた直流電力を交流出力電力に変換するエンジン発電機であって、風力発電で用いられるような交流変換手段を使用しても、前記交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御することができるエンジン発電機を提供する。【解決手段】エンジン発電機１００ａは、インバータ２０の交流変換特性βについて、その傾きが発電機１２の出力特性αの傾きよりも小さくなるように設定し、目標交流出力電力Ｐｉが交流出力電力Ｐｊよりも小さい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’が大きくなる方向に移動させる一方、交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊよりも大きい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’が小さくなる方向に移動させるように更新設定する。【選択図】図１
2010246240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換する交流変換手段であって前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係である交流変換特性として所定の交流出力設定電力と所定の直流設定電圧とを設定変更可能な交流変換手段とを備え、前記発電機から出力される交流発電電力に対して前記直流変換手段から出力される直流電圧が単調減少する特性を含む出力特性を示すエンジン発電機において、
前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定する交流変換特性設定手段と、
前記交流変換手段による交流変換後において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段と
を備えることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項２】
エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換する交流変換手段であって前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係である交流変換特性として所定の交流出力設定電力と所定の直流設定電圧とを設定変更可能な交流変換手段とを備え、前記発電機から出力される交流発電電力に対して前記直流変換手段から出力される直流電圧が単調減少する特性を含む出力特性を示すエンジン発電機において、
前記発電機の交流発電電力と前記直流変換手段の直流電圧との相関関係である前記出力特性として所定の交流発電設定電力と所定の直流設定電圧との相関関係を予め記憶する発電機特性記憶手段と、
前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定すると共に、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力に基づき予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記出力特性との交点を有するように設定する交流変換特性設定手段と
を備えることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項３】
エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換する交流変換手段であって前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係である交流変換特性として所定の交流出力設定電力と所定の直流設定電圧とを設定変更可能な交流変換手段とを備え、前記発電機から出力される交流発電電力に対して前記直流変換手段から出力される直流電圧が単調減少する特性を含む出力特性を示すエンジン発電機において、
前記発電機の交流発電電力と前記直流変換手段の直流電圧との相関関係である前記出力特性として所定の交流発電設定電力と所定の直流設定電圧との相関関係を予め記憶する発電機特性記憶手段と、
前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定すると共に、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力に基づき予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記出力特性との交点を有するように設定する交流変換特性設定手段と、
前記交流変換手段による交流変換後において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段と
を備えることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項４】
エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換する交流変換手段であって前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係である交流変換特性として所定の交流出力設定電力と所定の直流設定電圧とを設定変更可能な交流変換手段とを備え、前記発電機から出力される交流発電電力に対して前記直流変換手段から出力される直流電圧が単調減少する特性を含む出力特性を示すエンジン発電機において、
前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定する交流変換特性設定手段と、
系統から電力負荷へ電力が供給される場合において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記系統から供給される順潮流電力の目標となる目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段と
を備えることを特徴とするエンジン発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換すし、得られた直流電力を交流電力に変換するエンジン発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、風力発電システム等の発電システムに備えられ、発電によって得られた直流電力を交流電力に変換するインバータ等の交流変換手段として、最大電力追従（ＭＰＰＴ：Maximum Power Point Trucking）制御を行うものがある（例えば、下記特許文献１の図５及び段落［０００３］参照）。このＭＰＰＴ制御では、風力発電機等から出力された発電電力Ｐと直流電圧Ｖとの相関関係であるＰ−Ｖ線を定め、風量や日射条件等の天候で変化するＰ−Ｖ特性の最適な作動点を常に追尾し、最大発電電力Ｐｍａｘを引き出す制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４７７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジン発電機から得られた直流電力を交流電力に変換するインバータ等の交流変換手段は、定格電力等の仕様上の制約や各国の規格上の制約を満足させるべく、風力発電で用いられるような交流変換手段を利用することが要求されることがある。
【０００５】
このように、エンジン発電機から得られた直流電力を交流電力に変換する交流変換手段として、風力発電で用いられるような交流変換手段を利用する場合において、ＭＰＰＴ制御を行うと、次のような問題があった。
【０００６】
すなわち、風力発電で用いられるような交流変換手段では、風力発電を想定しているために、エンジン発電機から得られた直流電力を交流出力電力に変換すると、定格の交流出力電力を超えてしまったり、ＭＰＰＴ制御によって最大発電電力Ｐｍａｘを無制限に出力しようとすることから、一定の回転速度で回転するエンジンに対して発電電力に比例するトルクを上昇させるために無制限に燃料が供給されることになり、エンジンがオーバーヒートしてしまったりといった不都合を生じる。
【０００７】
また、自家発電システムにおいて、系統連系運転を行う場合、風力発電機や太陽電池による発電方式では、通常は、交流出力電力の系統側への逆潮流が許容されているため、交流出力電力が需要電力を上回って、系統側への交流出力電力の逆潮流が発生しても問題がない。
【０００８】
これに対し、エンジン発電機による発電方式では、系統からの供給電力が常に零以上の値にしなければならない場合が多い。この場合、電力負荷による需要電力が小さいときに発電電力を抑え、交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御することが必要となる。
【０００９】
しかしながら、風力発電で用いられるような交流変換手段では、Ｐ−Ｖ特性に基づき最大となる電力を出力するＭＰＰＴ制御が行えるものの、系統側への交流出力電力の逆潮流の発生を考慮したものではなく、交流出力電力を変更することができないため、交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御することができない構成になっている。
【００１０】
そこで、本発明は、エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換し、得られた直流電力を交流出力電力に変換するエンジン発電機であって、風力発電で用いられるような交流変換手段を使用しても、前記交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御することができるエンジン発電機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】
【００１１】
本発明者は、エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する整流器等の直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換するインバータ等の交流変換手段とを備えたエンジン発電機に対して、風力発電で用いられるような交流変換手段を適用するために、この風力発電で用いられるような交流変換手段として、前記したＭＰＰＴ制御や電圧一定制御とは別に、各種の発電機に対応するために前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係を示す交流変換特性を設定変更可能な機能を有するものがあることに着目し、この交流変換特性を適宜変更することで、該変更した交流変換特性と前記発電機の出力特性との交点を前記交流出力電力の収束点とし、この収束点を前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力や、系統から供給される順潮流電力の目標値である目標順潮流電力に設定することで、前記交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御できることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
本発明は、かかる知見に基づくものであり、前記課題を解決するため、次の第１態様から第４態様のエンジン発電機を提供する。
【００１３】
すなわち、第１態様から第４態様のエンジン発電機は、エンジンによって駆動される発電機からの交流発電電力を直流電力に変換する直流変換手段と、前記直流電力を交流出力電力に変換する交流変換手段であって前記交流出力電力と前記直流電圧との相関関係である交流変換特性として所定の交流出力設定電力と所定の直流設定電圧とを設定変更可能な交流変換手段とを備え、前記発電機から出力される交流発電電力に対して前記直流変換手段から出力される直流電圧が単調減少する特性を含む出力特性を示すエンジン発電機を前提とする。
【００１４】
そして、第１態様では、前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定する交流変換特性設定手段と、前記交流変換手段による交流変換後において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段とを備えている。
【００１５】
この特定事項においては、前記目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるために、前記交流変換特性設定手段にて、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記交流発電電力の前記直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性になるように前記交流変換特性を設定しておく。
【００１６】
そして、前記交流変換特性更新設定手段にて、前記交流変換手段による交流変換後において、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に移動させるように更新設定する。一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に移動させるように更新設定する。
【００１７】
この第１態様によれば、前記交流変換特性と前記出力特性との交点を前記目標交流出力電力として変更することができる。すなわち、この変更可能な目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるように制御することで、前記交流出力電力を前記目標交流出力電力に変更することができ、これにより、系統側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、前記交流変換特性更新設定手段にて前記交流変換特性を更新設定するので、前記発電機の出力特性が経時変化等によって変動したとても、この変動に応じて前記交流変換特性と前記出力特性との交点を移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した出力特性に適合させることで、前記交流出力電力を前記目標交流出力電力に精度良く収束させることが可能となる。
【００１８】
また、第２態様では、前記発電機の交流発電電力と前記直流変換手段の直流電圧との相関関係である前記出力特性として所定の交流発電設定電力と所定の直流設定電圧との相関関係を予め記憶する発電機特性記憶手段と、前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定すると共に、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力に基づき予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記出力特性との交点を有するように設定する交流変換特性設定手段とを備えている。
【００１９】
この特定事項においては、前記発電機特性記憶手段にて、前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を予め記憶しておく。また、前記目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるために、前記交流変換特性設定手段にて、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記交流発電電力の前記直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性になるように前記交流変換特性を設定すると共に、予め記憶された前記出力特性との交点が所望の前記目標交流出力電力になるように前記交流変換特性を設定しておく。
【００２０】
この第２態様によれば、所望の前記目標交流出力電力を前記交流変換特性と前記出力特性との交点とするので、この所望の目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるように制御することで、前記交流出力電力を前記所望の目標交流出力電力に変更することができ、これにより、系統側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、前記出力特性として、予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を用いることで、前記第１態様の如く前記交流変換特性を移動させる動作を実行する必要がないので、それだけ早期に前記交流出力電力を前記目標交流出力電力に収束させるように制御することが可能となる。
【００２１】
また、第３態様では、前記発電機の交流発電電力と前記直流変換手段の直流電圧との相関関係である前記出力特性として所定の交流発電設定電力と所定の直流設定電圧との相関関係を予め記憶する発電機特性記憶手段と、前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定すると共に、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力に基づき予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記出力特性との交点を有するように設定する交流変換特性設定手段と、前記交流変換手段による交流変換後において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記交流出力電力の目標値である目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段とを備えている。
【００２２】
この特定事項においては、前記発電機特性記憶手段にて、前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を予め記憶しておく。また、前記目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるために、前記交流変換特性設定手段にて、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記交流発電電力の前記直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性になるように前記交流変換特性を設定しておく。
【００２３】
また、前記交流変換特性更新設定手段にて、前記交流変換手段による交流変換後において、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が小さい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に移動させるように更新設定する。一方、前記目標交流出力電力よりも前記交流出力電力が大きい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に移動させるように更新設定する。
【００２４】
この第３態様によれば、所望の前記目標交流出力電力を前記交流変換特性と前記出力特性との交点とするので、この所望の目標交流出力電力に前記交流出力電力を収束させるように制御することで、前記交流出力電力を前記所望の目標交流出力電力に変更することができ、これにより、系統側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、前記出力特性として、予め記憶された前記交流発電設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を用いることで、前記第２態様と同様、早期に前記交流出力電力を前記目標交流出力電力に収束させるように制御することが可能となる。さらに、前記交流変換特性更新設定手段にて前記交流変換特性を更新設定するので、前記発電機の出力特性が経時変化等によって変動したとても、この変動に応じて前記交流変換特性と前記出力特性との交点を移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した出力特性に適合させることで、前記交流出力電力を前記目標交流出力電力に精度良く収束させることが可能となる。
【００２５】
また、第４態様では、前記交流変換特性として、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記発電機からの交流発電電力の前記直流変換手段からの直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性に設定する交流変換特性設定手段と、系統から電力負荷へ電力が供給される場合において、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係に関し、前記系統から供給される順潮流電力の目標となる目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が小さい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に前記交流変換特性を移動させる一方、前記目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が大きい場合は、同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に前記交流変換特性を移動させるように更新設定する交流変換特性更新設定手段とを備えている。
【００２６】
この特定事項においては、前記目標順潮流電力に前記交流出力電力を収束させるために、前記交流変換特性設定手段にて、前記交流出力設定電力が前記直流設定電圧に対して単調増加し、かつ、前記交流出力設定電力の前記直流設定電圧に対する変化割合の絶対値を、前記交流発電電力の前記直流電圧に対する変化割合の絶対値よりも小さい特性になるように前記交流変換特性を設定しておく。
【００２７】
そして、前記交流変換特性更新設定手段にて、前記系統から電力負荷へ電力が供給される場合において、前記目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が小さい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が小さくなる方向に移動させるように更新設定する。一方、前記目標順潮流電力よりも前記系統からの供給電力が大きい場合は、前記交流変換特性設定手段にて設定した前記交流出力設定電力と前記直流設定電圧との相関関係を示す前記交流変換特性を同一の前記直流設定電圧に対する前記交流出力設定電力が大きくなる方向に移動させるように更新設定する。
【００２８】
この第４態様によれば、前記交流変換特性と前記出力特性との交点として前記目標順潮流電力を変更することができる。すなわち、この変更可能な目標順潮流電力に前記交流出力電力を収束させるように制御することで、前記交流出力電力を前記目標順潮流電力に変更することができ、これにより、系統側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、前記交流変換特性更新設定手段にて前記交流変換特性を更新設定するので、前記発電機の出力特性が経時変化等によって変動したとても、この変動に応じて前記交流変換特性と前記出力特性との交点を移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した出力特性に適合させることで、前記交流出力電力を前記目標順潮流電力に精度良く収束させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明に係るエンジン発電機によると、風力発電で用いられるような交流変換手段を使用しても、交流出力電力を系統側へ逆潮流させないように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジン発電機の制御構成を説明するための図であって、図（ａ）は、そのエンジン発電機のシステム構成図であり、図（ｂ）は、発電機の出力特性と交流変換手段の交流変換特性とを示すグラフである。
【図２】本発明の第２実施形態に係るエンジン発電機の制御構成を説明するための図であって、図（ａ）は、そのエンジン発電機のシステム構成図であり、図（ｂ）は、発電機の出力特性と交流変換手段の交流変換特性とを示すグラフである。
【図３】本発明の第３実施形態に係るエンジン発電機の制御構成を説明するための図であって、図（ａ）は、そのエンジン発電機のシステム構成図であり、図（ｂ）は、発電機の出力特性と交流変換手段の交流変換特性とを示すグラフである。
【図４】本発明の第４実施形態に係るエンジン発電機の制御構成を説明するための図であって、図（ａ）は、そのエンジン発電機のシステム構成図であり、図（ｂ）は、発電機の出力特性と交流変換手段の交流変換特性とを示すグラフである。
【図５】第１実施形態の制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態の制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第４実施形態の制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】インバータが交流変換特性に基づいて交流出力電力を目標交流出力電力に収束させる動作を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。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】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るエンジン発電機１００ａの制御構成を説明するための図である。図１（ａ）は、そのエンジン発電機１００ａのシステム構成図であり、図１（ｂ）は、発電機１２の出力特性αとインバータ（交流変換手段の一例）２０の交流変換特性β（β１〜β５）とを示すグラフである。なお、第１実施形態の図１（ａ）では、単線結線図で示しているが、単相系統、三相系統を問わず、本発明を適用できることは言うまでもない。また、図１（ｂ）において、発電機１２の出力特性αは、縦軸を交流発電電力Ｐｇ、横軸を直流電圧Ｖｄｃとしたものであり、インバータ２０の交流変換特性βは、縦軸を交流出力設定電力Ｐｉ’、横軸を直流設定電圧Ｖｄｃ’としたものであり、図１（ｂ）において一つのグラフとして示している。また、縦軸は、発電機１２及びインバータ２０の定格電力を１００％として表している。これらのことは、後述する第２から第４実施形態の図２から図４及び図９についても同様である。
【００３３】
図１に示すエンジン発電機１００ａは、系統連系システムに用いられるものであり、エンジン１１と、エンジン１１によって駆動される発電機１２と、発電機１２からの交流発電電力Ｐｇを直流電力Ｐｄｃに変換する整流器（直流変換手段の一例）１３と、整流器１３にて変換された直流電力Ｐｄｃを交流電力に変換して交流出力電力Ｐｉを出力するインバータ２０と、インバータ２０を制御する制御装置５０ａとを備えている。整流器１３は、ここでは、ダイオードブリッジ及びキャパシタを含む整流器とされている。インバータ２０は、ここでは、直流電力Ｐｄｃを所定の周波数の交流出力電力Ｐｉに変換する系統連系インバータとされている。
【００３４】
エンジン発電機１００ａは、一定の回転速度で回転するエンジン１１の動力によって発電機１２を駆動し、発電機１２からの交流発電電力Ｐｇを整流器１３によって直流電力Ｐｄｃに変換し、得られた直流電力Ｐｄｃを制御装置５０ａにて制御されるインバータ２０によって交流出力電力Ｐｉに変換するようになっている。
【００３５】
整流器１３と商用電力系統３０との間にはインバータ２０が設けられており、インバータ２０と商用電力系統３０との間には並列に電力負荷６０が接続されている。
【００３６】
この系統連系システムは、商用電力系統３０と連系して、商用電力系統３０から電力負荷６０に電力を供給する共に、電力負荷６０による需要電力に応じてエンジン発電機１００ａからも電力負荷６０へ電力を供給するようになっている。詳しくは、エンジン発電機１００ａは、制御装置５０ａの指示の下、インバータ２０を制御して商用電力系統３０と連系するようになっている。
【００３７】
そして、このエンジン発電機１００ａは、発電機１２から出力される交流発電電力Ｐｇに対して整流器１３から出力される直流電圧Ｖｄｃが単調減少する発電機出力特性α（図１（ｂ）参照）を有している。
【００３８】
また、エンジン発電機１００ａは、さらに、交流出力電圧Ｖｉを計測する電圧計測手段（ここでは電圧計）４３ａと、交流出力電流Ｉｉを計測する電流計測手段（ここでは電流計）４３ｂとを備えており、インバータ２０から出力される交流出力電力Ｐｉを検出するようになっている。なお、交流出力電圧Ｖｉと交流出力電流Ｉｉと交流出力電力Ｐｉはインバータ２０で検出されたものを使用しても良い。
【００３９】
インバータ２０は、交流出力電力Ｐｉと直流電圧Ｖｄｃとの相関関係である交流変換特性βとして所定の交流出力設定電力Ｐｉ’と所定の直流設定電圧Ｖｄｃ’との相関関係を設定変更可能な機能を有している。そして、インバータ２０は、この交流変換特性βに基づいて直流電圧Ｖｄｃに応じた交流出力電力Ｐｉを出力するようになっている。また、インバータ２０は、図示しない複数のスイッチング素子を備えており、これらのスイッチング素子を、制御装置５０ａから供給される制御信号（交流変換特性β）によって導通制御されることで、交流出力電力Ｐｉを出力するようになっている。
【００４０】
制御装置５０ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部５１ａと、記憶部５２ａとを備えている。記憶部５２ａは、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶メモリを含み、各種制御プログラムや必要な関数およびテーブルや、後述する直流設定電圧Ｖｄｃ’及び交流出力設定電力Ｐｉ’の相関関係並びに目標交流出力電力Ｐｊ等のデータを記憶するようになっている。
【００４１】
詳しくは、記憶部５２ａは、インバータ交流変換特性記憶部Ｍ１と、目標交流出力電力記憶部Ｍ２とを有している。
【００４２】
インバータ交流変換特性記憶部Ｍ１には、インバータ交流変換特性β（図１（ｂ）参照）を構成する交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’が記憶される。また、目標交流出力電力記憶部Ｍ２には、インバータ２０の交流出力電力Ｐｉの目標値を表わす目標交流出力電力Ｐｊが予め記憶されている。
【００４３】
制御装置５０ａは、処理部５１ａによって、制御プログラムを記憶部５２ａから読み出し、該読み出した制御プログラムを実行することで、インバータ２０の交流変換特性を変更制御を行うように構成されている。かかる構成は、後述する第２実施形態から第４実施形態の処理部５１ｂ〜５１ｄ及び記憶部５２ｂ〜５２ｄについても同様である。
【００４４】
前記制御プログラムは、交流変換特性βを設定するβ設定手段Ｐ１３ａを有する交流変換特性設定手段Ｐ１０ａと、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ａとを含む手段として処理部５１ａを機能させるようになっている。
【００４５】
交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ａは、交流出力電力演算手段Ｐ２１ａと、更新設定手段Ｐ２２ａとを有している。
【００４６】
交流出力電力演算手段Ｐ２１ａは、電圧計４３ａにて計測した交流出力電圧Ｖｉと、電流計４３ｂにて計測した交流出力電流Ｉｉとから交流出力電力Ｐｉを算出する。なお、交流出力電圧Ｖｉと交流出力電流Ｉｉと交流出力電力Ｐｉはインバータ２０で検出されたものを使用しても良い。
【００４７】
更新設定手段Ｐ２２ａは、インバータ２０による交流変換後において、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊよりも、交流出力電力演算手段Ｐ２１ａにて算出した交流出力電力Ｐｉが小さい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’において交流出力設定電力Ｐｉ’が大きくなる方向（図１（ｂ）では左側（β５からβ１へ向かう方向））にインバータ交流変換特性βを直流設定電圧Ｖｄｃ’軸に沿って平行に移動させるようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を更新設定する。
【００４８】
一方、更新設定手段Ｐ２２ａは、インバータ２０による交流変換後において、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊよりも、交流出力電力演算手段Ｐ２１ａにて算出した交流出力電力Ｐｉが大きい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’において交流出力設定電力Ｐｉ’が小さくなる方向（図１（ｂ）では右側（β１からβ５へ向かう方向））にインバータ交流変換特性βを直流設定電圧Ｖｄｃ’軸に沿って平行に移動させるようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を更新設定する。
【００４９】
そして、制御装置５０ａは、更新設定した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係（交流変換特性）をインバータ２０に対して設定変更する。
【００５０】
このように、インバータ交流変換特性βが更新設定されることで、このインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを目標交流出力電力Ｐｊとして変更することができる。すなわち、インバータ２０では、この変更可能な目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することができる。
【００５１】
図５は、第１実施形態の制御装置５０ａによる処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
図５に示すように、エンジン発電機１００ａでは、先ず、インバータ交流変換特性βを交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜（特性αの傾き）よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し（ステップＳ１０１）、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【００５３】
そして、交流出力電圧Ｖｉ及び交流出力電流Ｉｉから交流出力電力Ｐｉを算出し（ステップＳ１０２）、この交流出力電力Ｐｉと目標交流出力電力Ｐｊとを比較する（ステップＳ１０３，Ｓ１０５）。
【００５４】
交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊよりも小さい場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図１（ｂ）の左側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ１０４）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。一方、交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊよりも大きい場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図１（ｂ）の右側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ１０６）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。この処理により、特性αと特性βとの交点Ｑとして目標交流出力電力Ｐｊを変更することができる。また、交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊと等しい場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、そのままステップＳ１０７に移行する。
【００５５】
ステップＳ５００の通信処理では、ステップ１０４と１０６から得られたインバータ交流変換特性βをインバータ２０に送信する。これにより、インバータ２０に上記で演算された交流変換特性が設定され、この交流変換特性βに基づいて直流電圧Ｖｄｃに応じた交流出力電力Ｐｉが出力される。これについて、図９を参照しながらさらに説明する。
【００５６】
図９は、インバータ２０が交流変換特性βに基づいて交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに収束させる動作を説明するためのグラフである。
【００５７】
図９に示すように、発電機出力特性αにおいて、交流発電電力Ｐｇがゼロのときに直流電圧Ｖｄｃは最大となる（γ参照）。ここで、インバータ２０は直流電圧Ｖｄｃと交流変換特性βとに基づき交流出力電力Ｐｉを決定する（ステップＳ５０１）。この時、直流電圧Ｖｄｃは発電機出力特性αに従い降下する（ステップＳ５０２）。そして、ステップＳ５０２で降下した直流電圧Ｖｄｃを基準にインバータ２０は交流出力電力Ｐｉを決定する（ステップＳ５０３）。この時、直流電圧Ｖｄｃは発電機出力特性αに従い上昇する（ステップＳ５０４）。以上の様な動作を繰り返すことで、図９の矢印に示すようにインバータ２０の交流出力電力Ｐｉは発電機出力特性αと交流変換特性βの交点である目標交流出力電力Ｐｊに収束する。
【００５８】
次に、図５に示すステップＳ１０７では、処理終了の指示があるまで（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０２〜Ｓ５００の処理を繰り返し、処理終了の指示があると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００５９】
以上説明した第１実施形態に係るエンジン発電機１００ａによれば、変更可能な目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することで、交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに変更することができ、これにより、商用電力系統３０側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ａにてインバータ交流変換特性βを更新設定するので、発電機出力特性αが経時変化等によって変動したとても、この変動に追従してインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した発電機出力特性αに適合させることで、交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに精度良く収束させることが可能となる。
【００６０】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係るエンジン発電機１００ｂの制御構成を説明するための図である。図２（ａ）は、そのエンジン発電機１００ｂのシステム構成図であり、図２（ｂ）は、発電機１２の出力特性αとインバータ（交流変換手段の一例）２０の交流変換特性β（β１〜β５）とを示すグラフである。
【００６１】
なお、図２に示す第２実施形態に係るエンジン発電機１００ｂについて、図１に示す第１実施形態に係るエンジン発電機１００ａと同一の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
制御装置５０ｂは、処理部５１ｂと、記憶部５２ｂとを備えている。記憶部５２ｂは、インバータ交流変換特性記憶部Ｍ１と、目標交流出力電力記憶部Ｍ２と、発電機特性記憶手段として作用する発電機特性記憶部Ｍ３とを有している。
【００６３】
発電機特性記憶部Ｍ３には、発電機１２の交流発電電力Ｐｇと整流器１３の直流電圧Ｖｄｃとの相関関係である発電機出力特性αとして所定の交流発電設定電力Ｐｇ’と所定の直流設定電圧Ｖｄｃ’との相関関係が予め記憶されている。
【００６４】
前記制御プログラムは、β設定手段Ｐ１３ｂを有する交流変換特性設定手段Ｐ１０ｂを含む手段として処理部５１ｂを機能させるようになっている。
【００６５】
β設定手段Ｐ１３ｂは、インバータ交流変換特性βについて、交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定すると共に、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊが発電機特性記憶部Ｍ３に予め記憶されている発電機出力特性αとの交点Ｑとなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【００６６】
そして、制御装置５０ｂは、記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係をインバータ２０に対して設定変更する。
【００６７】
これにより、インバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを所望の目標交流出力電力Ｐｊとすることができる。従って、インバータ２０では、この目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することができる。
【００６８】
図６は、第２実施形態の制御装置５０ｂによる処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
図６に示すように、エンジン発電機１００ｂでは、先ず、インバータ交流変換特性βを交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜（特性αの傾き）よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定すると共に、インバータ２０の定格電力内で、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊとしてインバータ交流変換特性βと発電機特性記憶部Ｍ３に予め記憶されている発電機出力特性αとの交点Ｑを有するように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し（ステップＳ２０１）、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【００７０】
そして、ステップＳ５００の通信処理を実行する。なお、このステップＳ５００の通信処理は既に説明したとおりであり、ここでは説明を省略する。後述する第３及び第４実施形態の処理も同様である。
【００７１】
以上説明した第２実施形態に係るエンジン発電機１００ｂによれば、所望の目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することで、交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに変更することができ、これにより、商用電力系統３０側へ逆潮流させないように制御することができる。しかも、発電機出力特性αとして、予め記憶された交流発電設定電力Ｐｇ’と直流設定電圧Ｖｄｃ’との相関関係を用いるので、第１実施形態のようなインバータ交流変換特性βを移動させる動作を実行する時間を短縮でき、概略で早期に交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに収束させるように制御することが可能となる。
【００７２】
なお、本第２実施形態においては、予め記憶された発電機出力特性αによって所望の目標交流出力電力Ｐｊになるように交点Ｑを予め決定するので、発電機出力特性αが経時変化等によって実際の出力特性とずれることがあるが、この場合には、実際の出力特性とのずれに対応させるように目標交流出力電力Ｐｊを設定することが好ましい。
【００７３】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態に係るエンジン発電機１００ｃの制御構成を説明するための図である。図３（ａ）は、そのエンジン発電機１００ｃのシステム構成図であり、図３（ｂ）は、発電機１２の出力特性αとインバータ（交流変換手段の一例）２０の交流変換特性β（β１〜β５）とを示すグラフである。
【００７４】
なお、図３に示す第３実施形態に係るエンジン発電機１００ｃについて、図１に示す第１実施形態に係るエンジン発電機１００ａと同一の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
制御装置５０ｃは、処理部５１ｃと、記憶部５２ｃとを備えている。記憶部５２ｃは、インバータ交流変換特性記憶部Ｍ１と、目標交流出力電力記憶部Ｍ２と、発電機特性記憶手段として作用する発電機特性記憶部Ｍ３とを有している。
【００７６】
発電機特性記憶部Ｍ３には、発電機１２の交流発電電力Ｐｇと整流器１３の直流電圧Ｖｄｃとの相関関係である発電機出力特性αとして所定の交流発電設定電力Ｐｇ’と所定の直流設定電圧Ｖｄｃ’との相関関係が予め記憶されている。
【００７７】
前記制御プログラムは、β設定手段Ｐ１３ｂを有する交流変換特性設定手段Ｐ１０ｂと、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ａとを含む手段として処理部５１ｃを機能させるようになっている。
【００７８】
β設定手段Ｐ１３ｂは、インバータ交流変換特性βについて、交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定すると共に、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊが発電機特性記憶部Ｍ３に予め記憶されている発電機出力特性αとの交点Ｑとなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【００７９】
そして、制御装置５０ｃは、記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係をインバータ２０に対して設定変更する。
【００８０】
これにより、インバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを所望の目標交流出力電力Ｐｊとすることができる。従って、インバータ２０では、この目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することができる。
【００８１】
また、更新設定手段Ｐ２２ａは、第１実施形態と同様にして交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を更新設定する。
【００８２】
そして、制御装置５０ｃは、設定更新した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係をインバータ２０に対して設定変更する。
【００８３】
このように、インバータ交流変換特性βが更新設定されることで、このインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを目標交流出力電力Ｐｊとして変更することができる。すなわち、インバータ２０では、この変更可能な目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することができる。
【００８４】
図７は、第３実施形態の制御装置５０ｃによる処理の流れを示すフローチャートである。
【００８５】
図７に示すように、エンジン発電機１００ｃでは、先ず、インバータ交流変換特性βを交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜（特性αの傾き）よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定すると共に、インバータ２０の定格電力内で、目標交流出力電力記憶部Ｍ２に予め記憶されている目標交流出力電力Ｐｊとしてインバータ交流変換特性βと発電機特性記憶部Ｍ３に予め記憶されている発電機出力特性αとの交点Ｑを有するように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し（ステップＳ３０１）、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【００８６】
そして、交流出力電圧Ｖｉ及び交流出力電流Ｉｉから交流出力電力Ｐｉを算出し（ステップＳ３０２）、この交流出力電力Ｐｉと目標交流出力電力Ｐｊとを比較する（ステップＳ３０３，Ｓ３０５）。
【００８７】
交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊよりも小さい場合には（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図３（ｂ）の左側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ３０４）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。一方、交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊよりも大きい場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図３（ｂ）の右側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ３０６）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。この処理により、特性αと特性βとの交点Ｑとして目標交流出力電力Ｐｊを変更することができる。また、交流出力電力Ｐｉが目標交流出力電力Ｐｊと等しい場合には（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、そのままステップＳ３０７に移行する。
【００８８】
そして、ステップＳ５００の通信処理を実行し、処理終了の指示があるまで（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、ステップＳ３０２〜Ｓ５００の処理を繰り返繰り返し、処理終了の指示があると（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００８９】
以上説明した第３実施形態に係るエンジン発電機１００ｃによれば、所望の目標交流出力電力Ｐｊに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することで、交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに変更することができ、これにより、商用電力系統３０側へ逆潮流させないように制御することができる。しかも、発電機出力特性αとして、予め記憶された交流発電設定電力Ｐｇ’と直流設定電圧Ｖｄｃ’との相関関係を用いるので、第２実施形態と同様、概略で早期に交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに収束させるように制御することが可能となる。さらに、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ａにてインバータ交流変換特性βを更新設定するので、発電機出力特性αが経時変化等によって変動したとても、この変動に追従してインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した発電機出力特性αに適合させることで、交流出力電力Ｐｉを目標交流出力電力Ｐｊに精度良く収束させることが可能となる。
【００９０】
（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態に係るエンジン発電機１００ｄの制御構成を説明するための図である。図４（ａ）は、そのエンジン発電機１００ｄのシステム構成図であり、図４（ｂ）は、発電機１２の出力特性αとインバータ（交流変換手段の一例）２０の交流変換特性β（β１〜β５）とを示すグラフである。
【００９１】
なお、図４に示す第４実施形態に係るエンジン発電機１００ｄについて、図１に示す第１実施形態に係るエンジン発電機１００ａと同一の構成要素には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９２】
エンジン発電機１００ｄは、供給電圧Ｖｃを計測する電圧計測手段（ここでは電圧計）４４ａと、供給電流Ｉｃを計測する電流計測手段（ここでは電流計）４４ｂとを備えており、商用電力系統３０から供給される供給電力Ｐｃを検出するようになっている。なお、供給電力Ｐｃは別途設けたワットトランスデューサやインバータ２０からの情報を用いて演算しても良い。
【００９３】
制御装置５０ｄは、処理部５１ｄと、記憶部５２ｄとを備えている。記憶部５２ｄは、インバータ交流変換特性記憶部Ｍ１と、目標順潮流電力記憶部Ｍ４とを有している。
【００９４】
目標順潮流電力記憶部Ｍ４には、商用電力系統３０から供給される順潮流電力の目標となる目標順潮流電力Ｐｋが予め記憶されている。
【００９５】
前記制御プログラムは、交流変換特性設定手段Ｐ１０ａと、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ｂとを含む手段として処理部５１ｄを機能させるようになっている。
【００９６】
前記交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ｂは、供給電力演算手段Ｐ２１ｂと、更新設定手段Ｐ２２ｂとを有している。
【００９７】
供給電力演算手段Ｐ２１ｂは、電圧計４４ａにて計測した供給電圧Ｖｃと、電流計４４ｂにて計測した供給電流Ｉｃとから供給電力Ｐｃを算出する。
【００９８】
更新設定手段Ｐ２２ｂは、商用電力系統３０から電力負荷６０へ電力が供給される場合において、目標順潮流電力記憶部Ｍ４に予め記憶されている目標順潮流電力Ｐｋよりも、供給電力演算手段Ｐ２１ｂにて算出した供給電力Ｐｃが小さい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’において交流出力設定電力Ｐｉ’が小さくなる方向（図４（ｂ）では右側（β１からβ５へ向かう方向））にインバータ交流変換特性βを直流設定電圧Ｖｄｃ’軸に沿って平行に移動させるようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を更新設定する。
【００９９】
一方、更新設定手段Ｐ２２ｂは、商用電力系統３０から電力負荷６０へ電力が供給される場合において、目標順潮流電力記憶部Ｍ４に予め記憶されている目標順潮流電力Ｐｋよりも、供給電力演算手段Ｐ２１ｂにて算出した供給電力Ｐｃが大きい場合は、同一の直流設定電圧Ｖｄｃ’において交流出力設定電力Ｐｉ’が大きくなる方向（図４（ｂ）では左側（β５からβ１へ向かう方向））にインバータ交流変換特性βを直流設定電圧Ｖｄｃ’軸に沿って平行に移動させるようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を更新設定する。
【０１００】
そして、制御装置５０ｄは、設定更新した交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係をインバータ２０に対して設定変更する。
【０１０１】
このように、インバータ交流変換特性βが更新設定されることで、このインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを目標順潮流電力Ｐｋとして変更することができる。すなわち、インバータ２０では、この変更可能な目標順潮流電力Ｐｋに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することができる。
【０１０２】
図８は、第４実施形態の制御装置５０ｄによる処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０３】
図８に示すように、エンジン発電機１００ｄでは、インバータ交流変換特性βを交流出力設定電力Ｐｉ’が直流設定電圧Ｖｄｃ’に対して単調増加し、かつ、直流設定電圧Ｖｄｃ’に対する交流出力設定電力Ｐｉ’の変化割合ΔＰｉ’の絶対値｜ΔＰｉ’｜（特性βの傾き）が、直流電圧Ｖｄｃに対する交流発電電力Ｐｇの変化割合ΔＰｇの絶対値｜ΔＰｇ｜（特性αの傾き）よりも小さくなるように交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の相関関係を設定し（ステップＳ４０１）、これらをインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１に記憶する。
【０１０４】
そして、供給電圧Ｖｃ及び供給電流Ｉｃから供給電力Ｐｃを算出し（ステップＳ４０２）、この供給電力Ｐｃと目標順潮流電力Ｐｋとを比較する（ステップＳ４０３，Ｓ４０５）。
【０１０５】
供給電力Ｐｃが目標順潮流電力Ｐｋよりも小さい場合には（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図４（ｂ）の右側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ４０４）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。一方、供給電力Ｐｃが目標順潮流電力Ｐｋよりも大きい場合には（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、インバータ交流変換特性βを図４（ｂ）の左側にシフトするようにインバータ交流変換特性記憶部Ｍ１における交流出力設定電力Ｐｉ’及び直流設定電圧Ｖｄｃ’の値を書き換え（ステップＳ４０６）、ステップＳ５００の通信処理に移行する。この処理により、特性αと特性βとの交点Ｑとして目標順潮流電力Ｐｋを変更することができる。また、供給電力Ｐｃが目標順潮流電力Ｐｋと等しい場合には（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、そのままステップＳ４０７に移行する。
【０１０６】
以上説明した第４実施形態に係るエンジン発電機１００ｄによれば、変更可能な目標順潮流電力Ｐｋに交流出力電力Ｐｉを収束させるように制御することで、交流出力電力Ｐｉを目標順潮流電力Ｐｋに変更することができ、これにより、商用電力系統３０側へ逆潮流させないように制御することが可能となる。しかも、交流変換特性更新設定手段Ｐ２０ｂにてインバータ交流変換特性βを更新設定するので、発電機出力特性αが経時変化等によって変動したとても、この変動に追従してインバータ交流変換特性βと発電機出力特性αとの交点Ｑを移動させることができる。従って、経時変化等によって変動した発電機出力特性αに適合させることで、交流出力電力Ｐｉを目標順潮流電力Ｐｋに精度良く収束させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１０７】
１１                エンジン
１２                発電機
１３                整流器（直流変換手段の一例）
２０                インバータ（交流変換手段の一例）
３０                商用電力系統
６０                電力負荷
１００ａ〜１００ｄ  エンジン発電機
Ｍ３                発電機特性記憶部
Ｐ１０ａ，Ｐ１０ｂ  交流変換特性設定手段
Ｐ２０ａ，Ｐ２０ｂ  交流変換特性更新設定手段
Ｐｃ                供給電力
Ｐｄｃ              直流電力
Ｐｇ                交流発電電力
Ｐｇ’              交流発電設定電力
Ｐｉ                交流出力電力
Ｐｉ’              交流出力設定電力
Ｐｊ                目標交流出力電力
Ｐｋ                目標順潮流電力
Ｖｄｃ’            直流設定電圧
ΔＰｇ              発電機出力特性の変化割合
ΔＰｉ’            交流変換特性の変化割合
α                  発電機の出力特性
β                  インバータの交流変換特性
【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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