(57)【要約】【課題】複数の発電装置の出力制御を、リアルタイムにかつ容易に行う。【解決手段】発電出力調整装置は、電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち該複数の発電装置の出力電力の合計と、  電力負荷群が消費する負荷電力から、電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値とが異なる場合、合計と目標電力値とが同じ値になるまで、複数の発電装置にそれぞれ与えられた順番で、複数の発電装置にそれぞれ与えられた調整量で発電装置の出力電力を調整させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整方法であって、
前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する処理と、
前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する処理と、
前記合計と、前記目標電力値とを比較する処理と、
前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、あらかじめ設定された順序に従って、前記複数の発電装置にそれぞれ与えられた調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整処理とを有する発電出力調整方法。
【請求項２】
請求項１記載の発電出力調整方法において、
前記調整処理は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として前記出力電力を調整することを特徴とする発電出力調整方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発電出力調整方法において、
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定処理を有することを特徴とする発電出力調整方法。
【請求項４】
請求項３に記載の発電出力調整方法において、
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第１の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第２の大小関係とを比較する処理を有し、
前記調整順序設定処理では、該比較の結果、前記第１の大小関係と前記第２の大小関係とが異なる場合、前記順序を逆の順序に再設定することを特徴とする発電出力調整方法。
【請求項５】
電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整装置であって、
前記出力電力を調整する前記発電装置の順序と、前記複数の発電装置のそれぞれに与えられた前記出力電力の調整量とを記憶する記憶部と、
前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する計測部と、
前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する目標値設定部と、
前記合計と、前記目標電力値とを比較する比較部と、
前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、前記記憶部に記憶されている順序で、前記記憶部に記憶されている調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整部とを有する発電出力調整装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発電出力調整装置において、
前記記憶部は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として記憶することを特徴とする発電出力調整装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の発電出力調整装置において、
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定部を有することを特徴とする発電出力調整装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発電出力調整装置において、
前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第１の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第２の大小関係とを比較する増減比較部を有し、
前記調整順序設定部は、該増減比較部における比較の結果、前記第１の大小関係と前記第２の大小関係とが異なる場合、前記記憶部に記憶されている順序を逆の順序に書き換えることを特徴とする発電出力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電出力調整方法および発電出力調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統と発電設備とを併用してエネルギーを供給するシステムでは、一般的に発電設備を効率のよい定格発電出力付近で出力一定運転を行うのが望ましい。特に、発電設備が、燃料電池やガスエンジンのような電力と熱との両方を供給するコジェネレーション設備である場合、発電効率の面のみでなく、発生熱量の確保の点からも発電設備の負荷率を向上させる必要がある。ここで、負荷率とは、ある期間中の負荷の平均需要電力と最大需要電力との割合のことを指す。
【０００３】
このため、発電出力が供給先の電力需要の最低値以下となるように設定し、電力需要の変動に関係なく定格出力一定で運転するようにシステム設計がなされる場合が多い。しかし、最大電力と最低電力との差は大きく、上記方法を用いた場合、必要とする電力需要のごく一部しか発電でまかなうことができず、経済的あるいは省エネ面での効果が限られてしまう。
【０００４】
これに対し、最低電力需要以上の発電能力を備える場合には、需要全体への経済的あるいは省エネ面でより大きな効果を期待できるが、反面、電力需要の変動に応じて発電出力を変更する必要が生じる。この場合、適正な出力配分を設定しないと、稼働率の低下や効率の低下を招き、経済性が損なわれてしまう。特に、定格出力が異なる複数の発電装置により構成されるシステムにおいては、個々の発電装置のエネルギー消費効率をなるべく高くなるように出力を設定するだけでは、システム全体で見た場合の最適効率点とはならず、出力の設定は容易ではない。
【０００５】
このような状態となることを回避するために、最適化問題を解いて各発電装置に出力設定スケジュールをあらかじめ指令するシステムが考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】鈴木  勲、工藤  満  著、「マイクログリッドエネルギー制御システム」、Journal of JSES vol.31 No.4、２００５年、ｐｐ.３１―３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に開示されたシステムでは、まず、特定の日付における１日分の電力需要を予測して、予測した電力需要に基づく最適化演算によって算出した特定の日付における発電計画を、各発電装置にあらかじめ指令する。各発電装置は、特定の日付において、あらかじめ指令された発電計画に従って、発電を行う。そのため、電力需要の変動に追随してリアルタイムに発電出力を制御する場合には、その手法を必ずしも適用することができないという問題点がある。
【０００８】
また、このシステムによれば、複雑な出力指令系統を設ける必要がある。そのため、システムの構成が複雑になり、ひいてはシステムに多額の費用がかかってしまうという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決する発電出力調整方法および発電出力調整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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の発電出力調整方法は、電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整方法であって、前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する処理と、前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する処理と、前記合計と、前記目標電力値とを比較する処理と、前記比較の結果、前記合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、あらかじめ設定された順序に従って、前記複数の発電装置にそれぞれ与えられた調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整処理とを有する。
【００１１】
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記調整処理は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として前記出力電力を調整してもよい。
【００１２】
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する処理を有してもよい。
【００１３】
また、本発明の発電出力調整方法においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第１の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第２の大小関係とを比較する処理を有し、前記調整順序設定処理では、該比較の結果、前記第１の大小関係と前記第２の大小関係とが異なる場合、前記順序を逆の順序に再設定してもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の発電出力調整装置は、電力負荷群に電力を供給する電力系統および複数の発電装置のうち、該複数の発電装置の出力電力を調整する発電出力調整装置であって、前記出力電力を調整する前記発電装置の順序と、前記複数の発電装置のそれぞれに与えられた前記出力電力の調整量とを記憶する記憶部と、前記複数の発電装置の出力電力の合計を算出する計測部と、前記電力負荷群が消費する負荷電力から、前記電力系統から供給される受電電力を減算した電力値である目標電力値を算出する目標値設定部と、前記合計と、前記目標電力値とを比較する比較部と、前記比較の結果、前記出力電力の合計と前記目標電力値とが異なる場合、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になるまで、前記記憶部に記憶されている順序で、前記記憶部に記憶されている調整量で順次該発電装置の出力電力を調整していく調整部とを有する。
【００１５】
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記記憶部は、前記複数の発電装置のそれぞれが発電可能な前記出力電力の最大値と最小値との間を分割して得られた複数のゾーンを前記調整量として記憶するものでもよい。
【００１６】
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった際に前記出力電力を調整していた発電装置を次回出力電力を最初に調整する発電装置に設定する調整順序設定部を有してもよい。
【００１７】
また、本発明の発電出力調整装置においては、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になった後に、前記合計と前記目標電力値とが異なる値になった際、前記合計と前記目標電力値とが同じ値になる前の前記目標電力値に対する前記合計の第１の大小関係と、前記異なる値になった際の前記目標電力値に対する前記合計の第２の大小関係とを比較する増減比較部を有し、前記調整順序設定部は、該増減比較部における比較の結果、前記第１の大小関係と前記第２の大小関係とが異なる場合、前記記憶部に記憶されている順序を逆の順序に書き換えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の発電装置のそれぞれが出力電力を調整する順番をあらかじめ設定するとともに、各発電装置が出力電力の調整を行う場合に１回あたりに許容される出力電力の調整量の範囲を設定する。そして、発電装置すべての出力電力の合計値を目標出力値にする場合、順番に従って、発電装置のそれぞれに調整量の範囲内で出力電力を調整させる。合計値が目標出力値に到達した場合、出力電力の調整を終了させるとともに、出力電力を調整する順番を新たに設定する。
【００１９】
このような構成としたため、複数の発電装置の出力制御を、リアルタイムに、かつ、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に従った発電出力調整システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した電力需要監視装置の詳細な構成を示す図である。
【図３】（ａ）前回の出力調整にて各発電装置に付与された順番の一例を示す図である。（ｂ）今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向である場合に付与される順番の一例を示す図である。
【図４】（ａ）前回の出力調整にて各発電装置に付与された順番の一例を示す図である。（ｂ）今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向である場合に付与される順番の一例を示す図である。
【図５】許容出力調整範囲の設定方法の一例を示す図である。
【図６】電力需要監視装置が、複数の発電装置の出力調整を行う第１の動作例を示す図である。
【図７】電力需要監視装置が、複数の発電装置の出力調整を行う第２の動作例を示す図である。
【図８】電力需要監視装置が、複数の発電装置の出力調整を行う第３の動作例を示す図である。
【図９】電力需要監視装置が複数の発電装置に出力調整を行わせる際の一連の動作を示すフローチャートである。
【図１０】電力需要監視装置が複数の発電装置に出力調整を行わせる動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に従った発電出力調整方法（発電出力調整装置を含む）を説明する。
【００２２】
まず、本実施形態の発電出力調整システムの全体構成を説明する。
【００２３】
図１に示すように、発電出力調整システムは、複数の発電装置Ｆ１〜Ｆｎと、電力系統１と、配電設備２と、電力需要監視装置３（以下、単に「監視装置３」という）と、通信網４と、電力負荷群５とを有する。発電装置Ｆ１〜Ｆｎの台数は、任意でよい。
【００２４】
電力系統１、発電装置Ｆ１〜Ｆｎ、監視装置３および電力負荷群５は、電力を伝送するための配電設備２を介して互いに接続されている。また、監視装置３と各発電装置Ｆ１〜Ｆｎとは、通信網４を介してそれぞれ接続されている。
【００２５】
電力系統１および各発電装置Ｆ１〜Ｆｎは、発電した各電力を、配電設備２を介して電力負荷群５に供給する。以下では、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎにより電力負荷群５に供給される各電力を「出力電力」という。
【００２６】
監視装置３は、任意の期間ごとに、電力負荷群５が消費する電力である負荷電力と、電力系統１から供給される電力である受電電力とを計測する。受電電力の例としては、電力負荷群５の利用者が購入する商用電力などが挙げられる。
【００２７】
また、監視装置３は、任意の期間ごとに、発電装置Ｆ１〜Ｆｎが個別に発電して出力した各出力電力を計測して、発電装置Ｆ１〜Ｆｎの各出力電力の合計値である「出力電力合計値」を算出する。なお、出力電力合計値は「合計」である。
【００２８】
監視装置３は、負荷電力および受電電力を計測するごとに、負荷電力および受電電力に基づいて、目標電力値を設定する。目標電力値とは、電力負荷群５を正常に動作させるために発電装置Ｆ１〜Ｆｎが出力する必要がある電力値である。本実施形態では、監視装置３は、負荷電力から受電電力を減算して得られた電力値を、目標電力値として設定する。
【００２９】
また、監視装置３は、目標電力値と出力電力合計値との比較結果に基づいて、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎの出力電力を調整する「発電出力調整装置」である。
【００３０】
監視装置３は、出力電力合計値と目標電力値とが異なる場合、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になるまで、各発電装置Ｆｊ（ｊ＝１〜ｎ）にそれぞれ付与した順番ｊに従って、各発電装置Ｆｊに対してそれぞれ個別に設定した許容調整可能範囲Ｐjk内で各出力電力を順次調整させる。
【００３１】
本実施形態では、許容出力調整範囲Ｐjkは、ｊ番目が順番の初期値として与えられた発電装置Ｆｊがｋ回目に出力電力の調整を行う場合に変更可能な出力電力の量（範囲）を定める「調整量」である。
【００３２】
なお、監視装置３は、出力電力を調整させるための信号を、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎへ通信網４を介して送信する。
【００３３】
つぎに、図１に示した電力需要監視装置３の構成について、図２を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図２に示すように、監視装置３は、計測部３１と、目標値設定部３２と、調整順序設定部３３と、調整範囲設定部３４と、記憶部３５と、出力制御部３６とを有する。出力制御部３６は、比較部３６１と、調整部３６２とを含む。
【００３５】
計測部３１は、任意の期間ごとに、電力負荷群５が消費する負荷電力と、電力系統１から供給された受電電力とを計測する。そして、計測部３１は、負荷電力または受電電力を計測するごとに、負荷電力および受電電力の計測値を目標値設定部３２へ通知する。
【００３６】
また、計測部３１は、任意の期間ごとに、発電装置Ｆ１〜Ｆｎが個別に発電して出力した各出力電力を計測する。そして、計測部３１は、各出力電力を計測するごとに、各出力電力を合計する。計測部３１は、各出力電力を合計して得られた出力電力合計値を比較部３６１へ通知する。ここで、本例では、電力負荷群５が消費する負荷電力を直接計測することにより求めている。しかし、受電電力と発電電力との合計の差が負荷電力に相当することから、負荷電力を演算により求めてもよい。
【００３７】
目標値設定部３２は、計測部３１から負荷電力および受電電力が通知されるごとに、負荷電力および受電電力に基づいて目標電力値を設定し、目標電力値を比較部３６１へ通知する。本実施形態では、目標値設定部３２は、負荷電力から受電電力を減算して得られた電力値を、目標電力値として設定する。
【００３８】
調整順序設定部３３は、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに出力電力を調整させる際の各発電装置Ｆ１〜Ｆｎの前後関係（連鎖）である「順序」を決定して、その順序を記憶部３５に書込む。
【００３９】
また、本実施形態では、調整順序設定部３３は、決定した前後関係に基づいて、出力電力を調整させる順番の初期値を、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに付与する。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、順番の初期値として、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに１番〜ｎ番をそれぞれ付与する。
【００４０】
また、調整順序設定部３３は、発電装置Ｆ１〜Ｆｎによる出力電力の調整が終了した場合、その次の出力電力の調整に用いる新たな順番を、発電装置Ｆ１〜Ｆｎのそれぞれに付与する。この際、調整順序設定部３３は、あらかじめ決定した各発電装置Ｆ１〜Ｆｎの連鎖に従って、新たな順番を付与していく。
【００４１】
本実施形態では、ｊ番目の発電装置Ｆｊが出力電力を調整した時点で目標電力値に到達した場合、調整順序設定部３３は、その発電装置Ｆｊに対して１番を新たに付与する。こうすることによって、調整順序設定部３３は、その発電装置Ｆｊを、次回の出力電力の調整を行う場合に最初に調整する発電装置に設定する。
【００４２】
さらに、調整順序設定部３３は、今回の出力電力合計値の調整方向（以下、単に「今回の出力調整方向」という）と、その直前に実行した出力電力合計値の調整方向（以下、単に「前回の出力調整方向」という）とに応じて、新たに１番に設定し直した発電装置Ｆｊを先頭とする順番を、発電装置Ｆｊ以外の各発電装置に付与し直す。
【００４３】
本実施形態では、出力調整方向を識別するため、調整順序設定部３３は、増減比較部３３１を含む。
【００４４】
増減比較部３３１は、目標電力値から出力電力合計値を減算した際の符号（正または負）が比較部３６１から通知されると、その符号を記憶部３５に記憶しておく。この符号は、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になる前の目標電力値に対する出力電力合計値の「第１の大小関係」に相当する。
【００４５】
その後、増減比較部３３１は、符号が比較部３６１からさらに通知されると、当該通知された符号と、記憶部３５内の符号とを比較する。
【００４６】
この「さらに通知された符号」は、出力電力合計値と目標電力値とが同じ値になった後に出力電力合計値と目標電力値とが異なる値になった際の、目標電力値に対する出力電力合計値の「第２の大小関係」に相当する。
【００４７】
増減比較部３３１による比較の結果、通知された符号（第２の大小関係）と記憶部３５内の符号（第１の大小関係）とが一致する場合、調整順序設定部３３は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別する。また、調整順序設定部３３は、通知された符号（第２の大小関係）と記憶部３５内の符号（第１の大小関係）とが一致しない場合、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別する。
【００４８】
調整順序設定部３３は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別した場合、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭として、前回の調整の順序と同一方向に従って順番を付与し直して記憶部３５に書込む。なお、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一である場合とは、前回の出力調整が出力電力合計値の低減方向であり、今回の出力調整も出力電力合計値の低減方向である場合、または、前回の出力調整が出力電力合計値の増加方向であり、今回の出力調整も出力電力合計値の増加方向である場合が相当する。
【００４９】
この場合、前回の調整の順番が図３（ａ）に示した順番であれば、調整順序設定部３３は、図３（ｂ）に示すように、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭として、図３（ａ）に示した順序と同一方向に従って、発電装置Ｆｊ以外の各発電装置に順番を付与し直す。
【００５０】
また、調整順序設定部３３は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別した場合、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭として、前回の調整の順序と逆方向に従って順番を付与し直して記憶部３５に書込む。これによって、調整順序設定部３３は、記憶部３５に記憶されている順序を逆の順序に書き換える。なお、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向である場合とは、前回の出力調整が出力電力合計値の低減方向であり、今回の出力調整が出力電力合計値の増加方向である場合、または、前回の出力調整が出力電力合計値の増加方向であり、今回の出力調整が出力電力合計値の減少方向である場合が相当する。
【００５１】
この場合、前回の調整の順番が図４（ａ）に示す順番であれば、調整順序設定部３３は、図４（ｂ）に示すように、新たに１番に設定し直した発電装置Ｆｊを先頭として、図４（ａ）に示した順序と逆方向に従って、順番を付与し直す。
【００５２】
調整範囲設定部３４は、ｊ番目の順番が初期値としてそれぞれ与えられた各発電装置Ｆｊに対して、当該発電装置Ｆｊが出力可能な範囲全体を分割して得られた複数のゾーンを、許容出力調整範囲Ｐjk（調整量）としてあらかじめ設定する。そして、調整範囲設定部３４は、各発電装置Ｆｊに対して設定した許容出力調整範囲Ｐjkを記憶部３５に記憶させる。
【００５３】
本実施形態では、図５に示すように、調整範囲設定部３４は、発電装置Ｆｊの出力電力の変化に対して発電装置Ｆｊの発電効率の変化の割合が小さな領域では、許容出力調整範囲Ｐjkが広くなるようにゾーンを分割する。また、出力電力の変化に対して発電効率の変化の割合が大きな領域では、許容出力調整範囲Ｐjkが狭くなるようにゾーンを分割する。
【００５４】
なお、調整範囲設定部３４は、許容出力調整範囲Ｐjkを設定する場合、発電装置Ｆｊが出力可能な範囲全体を互いに等間隔に分割してもよく、所定の関数などに従って不等間隔に分割してもよい。
【００５５】
また、調整範囲設定部３４は、図５に例示した特性において所定の出力電力が出力される代表点を定めておき、任意の調整率を用いて許容出力調整範囲Ｐjkを設定してもよい。例えば、発電装置Ｆｊの最大出力電力に対して出力電力が１００％となる点を第１の代表点として、ある固定値（例えば、２０％）を調整率として定めた場合、第１の許容出力調整範囲Ｐj1として、８０％〜１００％を設定することができる。この場合、最大出力電力に対して出力電力が８０％となる点を第２の代表点として定めると、６４％〜８０％を、第２の許容出力調整範囲Ｐj2として設定することができる。
【００５６】
記憶部３５は、調整順序設定部３３が設定した発電装置Ｆ１〜Ｆｎの順序（連鎖）、調整順序設定部３３が各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに付与した順番および順番の初期値、調整範囲設定部３４が設定した許容出力調整範囲Ｐjkなどを含む任意のデータを記憶する。
【００５７】
出力制御部３６は、電力負荷群５が消費する負荷電力の変動などにより出力電力合計値と目標電力値とが一致しない場合、記憶部３５に記憶されている順番および各許容出力調整範囲Ｐjkにて、各発電装置Ｆｊに出力電力を調整させる。
【００５８】
比較部３６１は、計測部３１から通知された出力電力合計値と、目標値設定部３２から通知された目標電力値とを比較して、その比較結果を調整部３６２へ通知する。
【００５９】
また、比較部３６１は、目標電力値から出力電力合計値を減算した際の符号（正または負）を算出し、その符号を増減比較部３３１へ通知する。この符号は、目標電力値に対する出力電力合計値の大小関係を示す役割を果たす。
【００６０】
調整部３６２は、比較部３６１から通知された比較結果に基づいて、出力電力合計値と目標電力値とが同じであるかどうかを識別する。
【００６１】
調整部３６２は、比較部３６１から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示している場合、発電装置Ｆ１〜Ｆｎに付与された順番に従って、各発電装置Ｆｊに、各許容出力調整範囲Ｐjk内にて出力電力を調整させる。
【００６２】
また、調整部３６２は、比較部３６１から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示している場合、発電装置Ｆｊの出力電力の調整を終了させる。
【００６３】
以下に、調整部３６２が、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるように各発電装置Ｆ１〜Ｆｎの出力電力を制御する動作について、図６を参照して説明する。なお、図６では、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎには順番の初期値（１番〜ｎ番）がそれぞれ付与されており、発電装置Ｆ１〜Ｆｎのすべてが定格出力で運転している状態から開始して、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるまで出力電力を下げる場合を例として挙げる。
【００６４】
図６に示すように、まず、調整部３６２は、順番の初期値として１番が与えられた発電装置Ｆ１に、許容出力調整範囲Ｐ11内で出力電力を調整させる。発電装置Ｆ１が許容出力調整範囲Ｐ11内にて出力電力の調整を行っても目標電力値に到達しない場合、調整部３６２は、その次の順番（２番）が与えられた発電装置Ｆ２に、許容出力調整範囲Ｐ21内で出力電力を調整させる。
【００６５】
さらに、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎのすべてが１回目の出力調整を行っても目標出力値に到達しない場合、調整部３６２は、最も早い順番（１番）が与えられた発電装置Ｆ１に、許容出力調整範囲Ｐ12内で２回目の出力電力の調整を行わせる。そして、調整部３６２は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部３６１から通知されるまで、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに、上述した動作を繰り返し実行させる。なお、調整部３６２は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部３６１から通知されると、出力電力の調整を終了させる。
【００６６】
また、本実施形態では、調整部３６２は、出力電力の調整の終了後、その次の出力電力の調整を発電装置Ｆｊに実行させる場合、発電装置Ｆｊに、前回の出力調整において最後に用いたｋ番目の許容出力調整範囲Ｐjkから出力調整を開始させる。
【００６７】
なお、調整順序設定部３３は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であると識別した場合、図３（ｂ）に例示したように、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭とする前回の調整の順序と同一方向に従った順番を、各発電装置に付与する。
【００６８】
この場合、図７に示すように、調整部３６２は、出力電力合計値が前回の目標電力値に到達するように最後に出力調整を行った発電装置Ｆｊに、前回の調整時に最後に用いた許容出力調整範囲Ｐjkにて、今回の出力調整を開始させる。続いて、調整部３６２は、今回の調整にて２番目に出力電力を調整させる発電装置Ｆj+1に、許容出力調整範囲Ｐj+1kにて出力電力を調整させる。
【００６９】
また、調整順序設定部３３は、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であると識別した場合、図４（ｂ）に例示したように、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭とする前回の調整の順序と逆方向に従った順番を、各発電装置に付与する。
【００７０】
この場合、図８に示すように、調整部３６２は、出力電力合計値が前回の目標電力値に到達するように最後に出力調整を行った発電装置Ｆｊに、前回の調整時に最後に用いた許容出力調整範囲Ｐjkにて、今回の出力調整を開始させる。続いて、調整部３６２は、今回の調整にて２番目に出力電力を調整させる発電装置Ｆj-1に、許容出力調整範囲Ｐj-1kにて出力電力を調整させる。
【００７１】
つぎに、上記構成を有する監視装置３が、発電装置Ｆ１〜Ｆｎに出力電力を調整させる一連の動作について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施手順の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
図９に示すように、まず、ステップ６０１にて、調整順序設定部３３は、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに出力電力を調整させる順番の初期値を、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに付与する。本実施形態では、図３（ａ）に示したように、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに１番〜ｎ番をそれぞれ付与する。
【００７３】
また、比較部３６１は、計測部３１から通知された出力電力合計値と、目標値設定部３２から通知された目標電力値とを比較して、その比較結果を調整部３６２へ通知する。
【００７４】
ステップ６０２にて、調整部３６２は、比較部３６１から通知された比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示しているかどうかを識別する。
【００７５】
比較部３６１からの比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示している場合、ステップ６０３にて、調整部３６２は、発電装置Ｆ１〜Ｆｎに付与された順番に従って、各発電装置Ｆｊに、各許容出力調整範囲Ｐjk内にて出力電力を調整させる。そして、調整部３６２は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部３６１から通知されるまで、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに、上述した動作を繰り返し実行させる。
【００７６】
その後、ステップ６０４にて、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部３６１から通知される。この場合、調整部３６２は、発電装置Ｆ１〜Ｆｎによる出力電力の調整を終了させる。
【００７７】
また、出力電力合計値と目標電力値とが同じとなった場合、ステップ６０５にて、調整順序設定部３３は、目標電力値に到達した際に出力電力を調整していた発電装置Ｆｊに対して、１番を新たに付与する。
【００７８】
さらに、ステップ６０６にて、調整順序設定部３３は、増減比較部３３１による第１の大小関係と第２の大小関係との比較結果に基づいて、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向または逆方向のいずれであるかを識別する。そして、調整順序設定部３３は、識別した前回および今回の出力調整方向に応じて、新たに１番に設定し直した発電装置Ｆｊを先頭とする順番を、発電装置Ｆｊ以外の各発電装置に付与し直す。
【００７９】
今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが同一方向であるとステップ６０６にて識別した場合、ステップ６０７にて、調整順序設定部３３は、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭として、前回の調整の順序と同一方向に従って順番を付与する。
【００８０】
一方、今回の出力調整方向と前回の出力調整方向とが逆方向であるとステップ６０６にて識別した場合、ステップ６０８にて、調整順序設定部３３は、新たに１番に設定した発電装置Ｆｊを先頭として、前回の調整の順序と逆方向に従って順番を付与する。
【００８１】
以上で、監視装置３が、出力電力合計値と目標電力値とが同じになるように、発電装置Ｆ１〜Ｆｎに出力電力を調整させる一連の動作が終了する。
【００８２】
なお、図５に例示した許容出力調整範囲の設定例では、最大出力電力が出力される領域を含むゾーンを第１の許容出力調整範囲Ｐj1として設定し、ｊ番目が順番の初期値として与えられた発電装置Ｆｊがｋ回目の出力電力の調整にて用いる許容出力調整範囲Ｐjkのゾーン番号ｋが増加するに従って、出力電力を低減するように許容出力調整範囲Ｐjkが設定されている。
【００８３】
そのため、記憶部３５にてゾーン番号ｋと許容出力調整範囲Ｐjkとを対応付けて記憶しておき、調整部３６２が、発電装置Ｆｊに出力電力を減少させる場合、ゾーン番号ｋを順次増加させて、記憶部３５内の許容出力調整範囲Ｐjkを指定してもよい。また、調整部３６２は、発電装置Ｆｊに出力電力を増加させる場合、ゾーン番号ｋを順次減少させて、記憶部３５内の許容出力調整範囲Ｐjkを指定してもよい。
【００８４】
調整部３６２が、図５に例示したゾーン番号ｋを利用して記憶部３５内の許容出力調整範囲Ｐjkを指定する場合、図９に示したステップ６０３の処理は、図１０に示すステップ７０１〜７０８の処理によって実現することも可能である。
【００８５】
図１０に示す動作例では、まず、ステップ７０１にて、調整部３６２は、順番ｊとして１番が付与された発電装置を指定するとともに、ゾーン番号としてｋを指定する。続いて、ステップ７０２にて、調整部３６２は、ｊ番目の順番が与えられた発電装置に、ゾーン番号ｋに対応付けて記憶されている許容出力調整範囲Ｐjk内にて出力電力を調整させる。
【００８６】
その後、調整部３６２は、図９に示したステップ６０４にて、比較部３６１からの比較結果が出力電力合計値と目標電力値とが異なることを示していると識別すると、図１０に示すステップ７０３にて、出力電力の調整を行った発電装置の順番ｊが、発電装置の全台数ｎよりも小さいかどうかを判別する。
【００８７】
順番ｊが全台数ｎよりも小さいと判別した場合、発電装置Ｆ１〜Ｆｎのすべてがｋ回目の出力電力の調整を完了していない場合に相当する。この場合、ステップ７０４にて、調整部３６２は、現在の順番ｊに１を加算して、次の順番の発電装置を指定する。
【００８８】
一方、ステップ７０３にて順番ｊが全台数ｎよりも小さくないと判別した場合、発電装置Ｆ１〜Ｆｎのすべてがｋ回目の出力電力の調整を完了した場合に相当する。この場合、ステップ７０５にて、調整部３６２は、ｊ＝１に設定する。続いて、ステップ７０６にて、調整部３６２は、発電装置に出力電力を調整させる方向が、出力電力を増大させる方向であるかどうかを判別する。
【００８９】
発電装置Ｆｊに出力電力を増大させる方向でないと判別した場合、ステップ７０７にて、調整部３６２は、ゾーン番号ｋを順次増加させる方向に変化させることにより、ゾーン番号ｋに対応する許容出力調整範囲Ｐjkを指定する。
【００９０】
一方、発電装置Ｆｊに出力電力を増大させる方向であるとステップ７０６にて判別した場合、ステップ７０８にて、調整部３６２は、ゾーン番号ｋを順次減少させることにより、ゾーン番号ｋに対応する許容出力調整範囲Ｐjkを指定する。そして、調整部３６２は、出力電力合計値と目標電力値とが同じであることを示す比較結果が比較部３６１から通知されるまで、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎに、上述した動作を繰り返し実行させる。
【００９１】
以上説明したように、本発明によれば、電力需要監視装置３は、各発電装置Ｆｊの出力電力を調整する方向（つまり、出力電力の増加または減少）と、各発電装置の順番と、許容出力調整範囲Ｐjkとに基づいて、各発電装置Ｆｊに出力電力の調整を行わせる。そのため、複数の発電装置の出力制御を簡便にかつ容易に行うことができる。また、複雑な出力設定アルゴリズムや通信を具備する複雑な出力指令系統を設けることが不要となり、ひいては費用を抑制することが可能となる。
【００９２】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形が可能である。
【００９３】
監視装置３は、負荷電力、受電電力、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎの各出力電力の監視のみを行い、各発電装置Ｆ１〜Ｆｎが、順番の初期値の設定、許容出力調整範囲Ｐjkの設定および順番の再設定をそれぞれ独立して行うように構成されてもよい。
【００９４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る各種の変形が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１  電力系統
２  配電設備
３  電力需要監視装置
３１  計測部
３２  目標値設定部
３３  調整順序設定部
３３１  増減比較部
３４  調整範囲設定部
３５  記憶部
３６  出力制御部
３６１  比較部
３６２  調整部
４  通信網
５  電力負荷群５
Ｆ１〜Ｆｎ  発電装置
【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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