(57)【要約】      （修正有）【課題】火力発電システム全体の発電計画案に基づき、バンド制約違反を回避できる発電計画補正案を提供する。【解決手段】複数組で構成された火力発電プラントの負荷配分装置１であって、合計発電計画から火力発電ユニットごとの個別発電計画を求める発電計画処理部と、各火力発電ユニットの個別発電計画と、バンド制約データベースに記憶した情報を用いて、当該出力バンドでの発電上下限値を算出する出力バンド演算手段と、出力バンド演算手段の出力を制約条件として火力発電ユニット合計での発電計画を実現するための火力発電ユニット出力配分を演算する発電計画立案手段を備える。さらに、バンド制約判定手段により違反が検出された場合には、違反を回避する出力バンドを選定して、当該出力バンドでの出力上下限値を発電計画立案手段に出力する出力手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機を含む火力発電ユニットが複数組で構成された火力発電プラントの負荷配分装置であって、
与えられた合計発電計画から火力発電ユニットごとの個別発電計画を求める発電計画処理部と、各火力発電ユニットの出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約を蓄えるバンド制約データベースと、各火力発電ユニットの前記個別発電計画と、前記バンド制約データベースに記憶した情報を用いて前記火力発電ユニットの出力バンドを算出し、当該出力バンドでの発電上下限値を算出する出力バンド演算手段と、該出力バンド演算手段の出力を制約条件として前記火力発電ユニット合計での発電計画を実現するための火力発電ユニット出力配分を演算する発電計画立案手段を備え、
前記出力バンド演算手段は、火力発電ユニットごとの前記個別発電計画と前記出力バンド境界情報を元に出力バンドを割振るバンド割振り手段と、該バンド割振り手段の出力がバンド遷移時の前記時間制約であるバンド制約違反の有無を判定するバンド制約判定手段と、該バンド制約判定手段により違反が検出された場合には違反を回避する出力バンドを選定して当該出力バンドでの出力上下限値を前記発電計画立案手段に出力する出力手段とを備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の火力発電プラントの負荷配分装置であって、
バンド制約違反が発生したときの発電計画と上記バンド割振り手段の出力をログデータとして記録する違反ログ記録手段を備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。
【請求項３】
請求項２に記載の火力発電プラントの負荷配分装置であって、
火力発電ユニットそれぞれの前記違反ログ記録手段の出力を入力とし、バンド制約違反を回避するよう火力発電プラント全体の発電計画を補正する火力発電プラント全体発電計画補正手段と、該火力発電プラント全体発電計画補正手段の算出結果を出力する出力インターフェースと、を備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の火力発電プラントの負荷配分装置であって、
前記違反ログ記録手段の出力を、通信ネットワークを介して外部に送信する手段を備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の火力発電プラントの負荷配分装置であって、
バンド制約違反の検出情報を集約し、バンド制約違反が発生した場合には違反が発生したことを操作者に表示するインターフェースを備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。
【請求項６】
発電機を含む火力発電ユニットが複数組で構成された火力発電プラントの負荷配分方法であって、
与えられた合計発電計画から火力発電ユニットごとの個別発電計画を求め、各火力発電ユニットの出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約を蓄え、各火力発電ユニットの前記個別発電計画と、前記出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約の情報を用いて前記火力発電ユニットの出力バンドを算出し、当該出力バンドでの発電上下限値を算出し、前記火力発電ユニット合計での発電計画を実現するための火力発電ユニット出力配分を演算するとともに、
前記発電上下限値を算出するために、火力発電ユニットごとの前記個別発電計画と前記出力バンド境界情報を元に出力バンドを割振り、割振りられた出力バンドのバンド遷移時に、前記時間制約であるバンド制約違反の有無を判定し、バンド制約違反が検出された場合にはバンド制約違反を回避する出力バンドを選定し、当該出力バンドでの出力上下限値とすることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の火力発電ユニットにより構成された火力発電システムの負荷配分装置及び方法に係り、特に発電機の発電電力帯域により出力変更する際に運用上の時間的制約を有する火力発電システムの負荷配分装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来電力会社が担っていた電力供給は、発送電分離により発電事業者と送配電事業者により担われることになる。火力発電設備を有する発電事業者は、事前に提出する発電計画と発電実績の差であるインバランスの回避と、燃料費最小化を両立することで利潤を最大化することを目的とする。
【０００３】
複数の火力発電ユニットで構成された火力発電システムの各火力発電ユニットには、補機起動時間確保やタービンの熱応力抑制に起因する出力変化の時間的制約が存在する。そのため、発電事業者は当該時間的制約を遵守した火力発電ユニット毎の計画立案をしなければならない。
【０００４】
時間的制約とは、具体的には、除外バンドと呼ばれる火力発電ユニットの最低出力付近や最大出力付近での一定出力での所定時間運転継続制約や、連動バンドと呼ばれる連続的に出力変化が可能な出力範囲や除外バンドのバンド遷移を行う際の最低運転継続制約といったものである。このような出力帯域の遷移条件に対する時間的制約はバンド制約と呼ばれる。
【０００５】
バンド制約を考慮した負荷配分装置の一例として、特許文献１で開示されたものがある。特許文献１の装置は、火力発電ユニットのバンド制約非考慮で発電コストを最小とするユニット毎の発電計画を算出し、火力発電ユニット毎発電計画から出力バンド割当てを行い、バンド制約違反がある場合は違反を回避するよう出力バンドを補正することでバンド制約を遵守する各火力発電ユニットの発電計画を立案するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２２１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の手法では、バンド制約を遵守することが可能である一方、燃料費最小化のための最適出力配分から出力を補正することになるため、燃料費最小化が担保されない。また、本手法はバンド制約を回避しながら燃料費を最小化できる火力発電システム全体の発電計画補正案の立案、もしくは該補正案立案を補助するための情報提供をする手段を備えるものでもない。
【０００８】
以上のことから本発明においては、上記実情に鑑み、与えられた火力発電システム全体の発電計画案に基づき、上記バンド制約を遵守する火力発電ユニット毎の発電計画を算出するとともに、バンド制約違反を回避できる発電計画補正案、もしくは補正案立案を補助するための情報を提供する手段を備えた火力発電システムの負荷配分装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明においては、「発電機を含む火力発電ユニットが複数組で構成された火力発電プラントの負荷配分装置であって、与えられた合計発電計画から火力発電ユニットごとの個別発電計画を求める発電計画処理部と、各火力発電ユニットの出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約を蓄えるバンド制約データベースと、各火力発電ユニットの前記個別発電計画と、バンド制約データベースに記憶した情報を用いて火力発電ユニットの出力バンドを算出し、当該出力バンドでの発電上下限値を算出する出力バンド演算手段と、出力バンド演算手段の出力を制約条件として火力発電ユニット合計での発電計画を実現するための火力発電ユニット出力配分を演算する発電計画立案手段を備え、出力バンド演算手段は、火力発電ユニットごとの個別発電計画と前記出力バンド境界情報を元に出力バンドを割振るバンド割振り手段と、バンド割振り手段の出力がバンド遷移時の時間制約であるバンド制約違反の有無を判定するバンド制約判定手段と、バンド制約判定手段により違反が検出された場合には違反を回避する出力バンドを選定して当該出力バンドでの出力上下限値を前記発電計画立案手段に出力する出力手段とを備えることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分装置。」としたものである。
【００１０】
また本発明は、「発電機を含む火力発電ユニットが複数組で構成された火力発電プラントの負荷配分方法であって、
与えられた合計発電計画から火力発電ユニットごとの個別発電計画を求め、各火力発電ユニットの出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約を蓄え、各火力発電ユニットの前記個別発電計画と、前記出力バンド境界情報とバンド遷移時の時間制約の情報を用いて前記火力発電ユニットの出力バンドを算出し、当該出力バンドでの発電上下限値を算出し、前記火力発電ユニット合計での発電計画を実現するための火力発電ユニット出力配分を演算するとともに、
前記発電上下限値を算出するために、火力発電ユニットごとの前記個別発電計画と前記出力バンド境界情報を元に出力バンドを割振り、割振りられた出力バンドのバンド遷移時に、前記時間制約であるバンド制約違反の有無を判定し、バンド制約違反が検出された場合にはバンド制約違反を回避する出力バンドを選定し、当該出力バンドでの出力上下限値とすることを特徴とする火力発電プラントの負荷配分方法。」としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、元々の火力発電システム全体の発電計画を燃料費最小で実現する際の、各火力発電ユニットのバンド制約を回避できる発電計画を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を示す図。
【図２】火力発電システムに与えられた合計発電計画の１日の時間計画値例を示す図。
【図３】バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０において、２台の火力発電ユニットＵＡ、ＵＢに割り振りをした時の各個別計画の値（ＭＷ）を示す図。
【図４】火力発電ユニットＵＡと火力発電ユニットＵＢに設定された割り当て出力バンドの関係を表形式にして示した図。
【図５】出力計画値と割当て出力バンドの関係を示す図。
【図６】出力再分配処理演算器４０の出力例を示す図。
【図７】各火力発電ユニットＵＡ、ＵＢにおける発電計画差分とその合計差分の時系列に示す図。
【図８】合計差分を反映した補正合計発電計画を時系列に示す図。
【図９】実施例２に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を示す図。
【図１０】実施例３に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を示す図。
【図１１】実施例４に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を図１に示す。負荷配分装置１は、Ｎ台の火力発電ユニットで構成された火力発電システムに対する合計発電計画を入力とし、各火力発電ユニット内の発電機についての発電上下限情報や出力バンド制約を遵守する範囲で各発電機の発電計画と、出力バンド制約回避が期待できる合計火力発電の発電計画補正結果を出力するものである。以下、データの処理手順に従って本発明の負荷配分装置１の構成を説明する。なお、以下では１台の火力発電機を火力発電ユニットとして示し、発電機群との差を明確にすることとする。
【００１５】
負荷配分装置１は、入力インターフェースＩ／Ｆ１を介して１日分のＮ台の火力発電ユニットの合計発電計画を中央給電指令所などの上位システムから入力する。このインターフェースは、キーボードや合計発電計画情報を記録する電子ファイル入力手段などに該当する。なお、本発明の実施例では１日分の計画で説明しているが、この計画の時間は１週間や１年間の計画であっても良い。
【００１６】
バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０は、火力発電ユニットデータベースＤＢ１に記憶されている各火力発電ユニットの発電上下限情報と発電に対する燃料費特性カーブと、上記合計発電計画を入力とし、等λ法を用いた発電計画を立案する。なお、本発明の実施例では各火力発電ユニットの発電計画を、等λ法を採用して求めているが、二次計画法など他の方法で発電計画を立てても良い。これにより中央給電指令所からの合計発電計画は、Ｎ台の火力発電ユニットに配分される。なお配分されたＮ台の火力発電ユニットの個別発電計画の合計は、中央給電指令所からの合計発電計画の値である。
【００１７】
バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０は、各火力発電ユニットに対する個別発電計画をＮ台分算出し、その出力を火力発電ユニット毎の出力バンド演算器２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎに出力する。なお出力バンド演算器２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎは、同一構成とされているので以下においては、出力バンド演算器２０Ａを代表例として説明を行う。
【００１８】
出力バンド演算器２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎでは、バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０が出力する当該火力発電ユニットに対する個別発電計画以外に、バンド制約データベースＤＢ２から入力する当該火力発電ユニットのバンド制約データを入力している。
【００１９】
出力バンド演算器２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎでは、これらのデータをもとにして、まず出力バンド割当て演算器２１Ａにおいて出力バンドの割振りを実施する。ここで、出力バンドは、除外バンド、連動バンド、そして連動バンドの上下限に相当する出力バンド境界のいずれかに分類されるものとする。
【００２０】
次にバンド制約違反判定演算器２２Ａにおいて、出力バンド遷移が当該火力発電ユニットのバンド制約に違反するか否かを判定する。出力バンド遷移が当該火力発電ユニットのバンド制約に違反する場合には、これを違反ログとして火力発電ユニットバンド制約違反ログデータベースＤＢ３Ａに記憶する。本バンド制約には、各出力バンドの最短運転継続時間と、バンド遷移時の出力バンド境界における最短運転継続時間が含まれている。なお違反ログとは、より具体的には、例えば出力バンド遷移に違反が検出された場合における、当該日の合計発電計画値と、バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０より入力した当該日分の火力発電ユニットに割振られた発電計画と、出力バンド割当て演算器の出力などである。
【００２１】
バンド制約違反解消演算器２３Ａでは、上記違反判定により違反が検出された場合に、この違反を解消するような出力バンドに補正し、その出力を出力再配分処理演算器４０と合計火力発電計画補正演算器５０に出力する。
【００２２】
出力バンド演算器２０Ａにおける上記一連の処理は、同様にして出力バンド演算器２０Ｂ〜２０Ｎにおいても実行されており、これらの出力も出力再配分処理演算器４０と合計火力発電計画補正演算器５０に与えられている。
【００２３】
出力再配分処理演算器４０においては、出力バンド演算器２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎから入力する各時間ステップでの出力バンドを制約条件として、合計発電計画を各火力発電ユニットに再配分する。出力再配分処理演算器４０の出力はインターフェースＩ／Ｆ３を介して演算結果を装置外部の各火力発電ユニットに出力する。各火力発電ユニットは、この発電計画に従い発電をすることにより、各火力発電ユニットの制約条件を遵守しながら、合計発電計画に近い火力発電システム全体としての発電を実現することが可能となる。
【００２４】
合計火力発電計画補正演算器５０には、バンド制約違反解消演算器２３Ａで求めた出力バンドの他に、火力発電ユニットバンド制約違反ログデータベースＤＢ３Ａ、ＤＢ３Ｂ〜ＤＢ３Ｎに記憶された違反ログが入力されている。合計火力発電計画補正演算器５０では、違反を回避するために各時間ステップで加減された発電計画を時間ごとに合計し、その和を元の合計発電計画に加算することで補正合計発電計画を算出する。算出された補正合計発電計画はインターフェースＩ／Ｆ２を介して装置外部に出力される。出力の形態としては、ディスプレイに表形式で補正後の合計計画が表示されることが想定される。なお、本補正前後の合計発電計画の表示方法は、グラフ表示や、外部取り出し可能なテキストデータとしてファイルに出力されても良い。
【００２５】
以下、本発明のデータ処理について、Ｎ＝２（火力発電ユニットＵＡ、ＵＢ））として、具体的な数値を上げて説明する。
【００２６】
まず図２は、中央給電指令所からこの火力発電システムに与えられた２台の火力発電ユニットによる合計発電計画の１日の時間計画値である。横軸に時間ｔ、縦軸に火力発電システムに与えられた合計発電計画の値（ＭＷ）を示している。図２に示すように、火力発電システムに与えられた合計発電計画の値（ＭＷ）は、最低出力４ＭＷ、最高出力２３ＭＷの発電が合計発電計画として入力される。
【００２７】
図３は、バンド制約非考慮発電計画処理演算器１０において、２台の火力発電ユニットＵＡ、ＵＢに割り振りをした時の各個別計画の値（ＭＷ）を示している。図３上に示す火力発電ユニットＵＡは、時間帯ごとに変動する出力での終日運転が実施されている。図３下に示す火力発電ユニットＵＢは、時間帯ごとに変動する出力での昼間運転、夜間停止運転（デイリースタート、デイリーストップ）が実施されている。
【００２８】
図３の例では、火力発電ユニットＵＡに与えられた個別発電計画の値（ＭＷ）は、最低出力４ＭＷ、最高出力１５ＭＷの発電とされている。また火力発電ユニットＵＢに与えられた個別発電計画の値（ＭＷ）は、最低出力０ＭＷ、最高出力８ＭＷの発電とされている。
【００２９】
火力発電ユニットＵＡと火力発電ユニットＵＢは、上記のように運転態様が相違しており、かつ異なる定格発電容量のものとされている。これらの運転に際しては、互いに相違する大きさ或は幅での制約条件として除外バンドや連動バンドが設定されている。ここでは、火力発電ユニットＵＡと火力発電ユニットＵＢについて、出力上限側に一つ、出力下限側に一つの除外バンドを有し、その間に連動バンド一つを有するものとする。また、出力バンドに関する条件は以下に示すものとする。
【００３０】
＜火力発電ユニットＵＡ＞
出力下限側除外バンドＢ１ａ：２ＭＷ
出力上限側除外バンドＢ２ａ：１５ＭＷ
連動バンドＢａ：４〜１３ＭＷ
バンド制約Ｂ１１（バンド間でバンド遷移する際の最小境界運転時間）：２タイムステップ（起動時除く）
バンド制約Ｂ１２（バンド内最小連続運転期間）：３タイムステップ
＜火力発電ユニットＵＢ＞
出力下限側除外バンドＢ１ｂ：１ＭＷ
出力上限側除外バンドＢ２ｂ：９ＭＷ
連動バンドＢｂ：２〜８ＭＷ
バンド制約Ｂ２１（バンド遷移する際の最小境界運転時間）：１タイムステップ（起動時除く）
バンド制約Ｂ２２（バンド内最小連続運転期間）：２タイムステップ
図４は、火力発電ユニットＵＡと火力発電ユニットＵＢに設定された割当て出力バンドと、出力上限、出力下限の関係を表形式にして示したものである。連動のバンドのみが、出力上限、出力下限の値が相違して設定されており、連動以外のバンドでは出力上限、出力下限の値が一致している。
【００３１】
図５は、出力計画値と割当て出力バンドの関係を示す図であり、図４の関係を横軸に出力計画値、縦軸に割当て出力バンドを採用して示している。また縦軸と横軸には、バンド名称が併記されている。この図によれば、出力計画値が０から定格まで増加する場合に、出力バンドは、停止→出力下限側除外バンドＢ１→連動下限→連動上限→出力上限側除外バンドＢ２→定格出力の順に状態遷移することになる。また出力計画値が任意に変動する場合には、互いに隣接する出力バンド間で状態遷移することになる。
【００３２】
また図５は、出力バンド割当演算器２１における出力バンドの決定手法の一例を示したものである。ここには火力発電ユニットＵＡの例を示しているが、火力発電ユニットＵＢについても同じ考えで決定することができる。出力バンド割当演算器２１Ａでは、図５に示すように各出力バンドの境界の中間を境とし、出力バンドを割振るが、この割り振り方は種々の考え方を採用することが可能である。
【００３３】
結果として、出力バンド割当演算器２１Ａ、２１Ｂの出力バンド割当ては、図３の各発電計画グラフ下段に示されるものとなる。これによれば、火力発電ユニットＵＡについて、２ＭＷ以下の期間は存在しないので出力下限側除外バンドＢ１ａの適用期間は無しとされ、最低出力４ＭＷの期間ｔ０、ｔ１１、ｔ１２は連動下限とされ、４〜１３ＭＷの期間ｔ１、ｔ２、ｔ５、ｔ、８、ｔ９、ｔ１０は連動バンドＢａとされ、１３ＭＷの期間ｔ３、ｔ６は連動上限とされとされ、１５ＭＷの期間ｔ４、ｔ７は出力上限側除外バンドＢ２ａとされる。また同様にして、火力発電ユニットＵＢについて、１ＭＷ以下の期間は停止期間とされ、２ＭＷの期間ｔ２は連動下限とされ、２〜８以下ＭＷの期間ｔ３、ｔ５〜ｔ１０は連動バンドＢｂとされ、８ＭＷの期間ｔ４は連動上限とされる。
【００３４】
バンド制約違反判定演算器２２Ａ、２２Ｂは、火力発電ユニットＵＡ、ＵＢに割振られた出力バンドに対し、それぞれ上記バンド制約Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２を満足するか判定する。図３の事例では、火力発電ユニットＵＡのバンド制約違反判定演算器２２Ａは、期間ｔ４およびｔ７において、連動バンドから出力上限側除外バンドＢ２ａに出力バンドが遷移しているが、火力発電ユニットＵＡのバンド制約条件Ｂ１１、Ｂ１２に違反しているため、違反検出をする。本違反検出により、違反ログを火力発電ユニットバンド制約違反ログデータベースＤＢ３Ａに保存するとともに、バンド制約違反解消演算器２３Ａにバンド割振り訂正指令を出力する。
【００３５】
またバンド制約違反判定演算器２２Ｂについてみると、期間ｔ１０、ｔ１１で連動バンドから停止に遷移しており、バンド制約Ｂ２１に違反しているため、違反検出をする。本違反検出により、違反ログを火力発電ユニットバンド制約違反ログＤＢ３Ｂに保存するとともに、バンド制約違反解消演算器２３Ｂにバンド割振り訂正指令を出力する。
【００３６】
バンド制約違反解消演算器２３Ａは期間ｔ４およびｔ７の出力バンドを除外バンドＢ２ａから連動バンド上限に訂正することにより違反解消を行う。またバンド制約違反解消演算器２３Ｂは期間ｔ１１を連動バンドＢｂから連動下限に変更し、期間ｔ１２は停止から除外バンドＢ１ｂに出力バンドを訂正することにより違反解消を行う。バンド制約違反解消演算器２３Ａ、２３Ｂは図４に示される出力バンドと該当する出力バンドでの発電上下限を対応づけ、出力再配分処理演算器４０に出力する。なお、図４の上段には火力発電ユニットＵＡにおける対応を表形式で示し、図４の下段には火力発電ユニットＵＢにおける対応を表形式で示しているが、これは先に述べた出力バンドに関する条件を火力発電ユニットごとに表形式で整理したものである。
【００３７】
出力再配分処理演算器４０は、上記出力バンド変更を受け、全体発電計画を後述の合成火力発電計画補正演算器５０の出力である補正合計発電計画を満たすよう出力再配分を実施する。
【００３８】
出力再分配処理演算器４０の出力を図６に示す。この修正例によれば、図３上段と図６上段を対比して明らかなように、図６上段の火力発電ユニットＵＡでは、期間ｔ４、ｔ７についてこの期間を除外バンドから連動上限に再定義することで出力を１３ＭＷに制限している。またこの修正例によれば、図３下段と図６下段を対比して明らかなように、図６下段の火力発電ユニットＵＢでは、期間ｔ７についてこの期間を連動から連動上限に再定義することで出力を８ＭＷに上昇させている。また火力発電ユニットＵＢでは、期間ｔ１１についてこの期間を停止から連動下限に再定義することで出力を２ＭＷに上昇させ、期間ｔ１２についてこの期間を停止から除外バンドＢ１ｂに再定義し、出力を１ＭＷに上昇させている。係る修正により、出力バンド変更による火力発電ユニット上下限値設定により、バンド制約違反が解消される。
【００３９】
図７、図８を用いて、合計火力発電計画補正演算器５０の処理について説明する。図７は、各火力発電ユニットＵＡ、ＵＢにおける発電計画差分とその合計差分の時系列に示す図であり、図８は、合計差分を反映した補正合計発電計画を時系列に示す図である。
【００４０】
図７によれば、火力発電ユニットＵＡでは期間ｔ４、ｔ７において２ＭＷ減少され、火力発電ユニットＵＢでは期間ｔ７において２ＭＷ増加され、かつ期間ｔ１１で２ＭＷ増加、期間ｔ１２で１ＭＷ増加とされる、差分を発生させている。また、合計発電計画差分としては、期間ｔ４において２ＭＷ減少され、期間ｔ１１で２ＭＷ増加、期間ｔ１２で１ＭＷ増加とされたものとなる。
【００４１】
本発明の負荷配分装置１は図７に示すように、合計火力発電計画補正演算器５０によりバンド制約違反の解消のために調整した発電計画差分を合算し、さらにその和を元の合計発電計画に加算することで図６に示す補正合計発電計画を算出する。この図６、図７に示す例では、期間ｔ４での合計出力の低下は避けられないが、期間ｔ７では合計出力の低下を阻止して、当初計画を維持できている。時刻ｔ１１、ｔ１２について火力発電ユニットＵＢの出力期間が延長されることで、火力発電ユニットＵＢ停止時における熱的条件緩和運転実行時の発電量も考慮されたものとなる。
【００４２】
負荷配分装置の操作者は、図２に示した元の全体火力発電計画と図８に示す修正後の全体火力発電計画を対比することで、修正前後の対応が確認できる。図８ではこれらを１葉に対比表示しているが、差分を破線で示した補正合計発電計画に見直すことで、バンド制約違反の発生を合計発電計画の段階で回避する補正案を提示することができる。発電事業者は、本補正案を発電入札に適用することで、火力発電ユニットのバンド制約回避と、発電計画とのインバランス回避を両立することができる。
【実施例２】
【００４３】
本発明の実施例２に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を図９に示す。実施例１では、合計発電計画の補正案を負荷配分装置１内部で実施する構成としたが、実施例２では、図９に示すようにログデータをファイル保管するファイル保管処理演算器６０およびファイル保管処理演算器６０の出力であるログデータファイルを外部に取り出すインターフェースＩ／Ｆ４を備える構成としている。
【００４４】
本構成により、ログデータファイルの分析を外部装置等で補正案を算出でき、負荷配分装置１内部の計算負荷を軽減しながら同様の効果を奏することが可能となる。
【実施例３】
【００４５】
本発明の実施例３に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を図１０に示す。実施例３では、図１０に示すように、ファイル保管したログデータをネットワーク経由で送信するファイル送信処理器７０および外部ネットワークとのインターフェースＩ／Ｆ５を備える構成としている。
【００４６】
本構成とすることで、ログデータの分析を遠隔地にいる分析担当者もしくは分析装置で実施することが可能となり、負荷配分装置１内部の計算負荷を軽減しながら同様の効果を奏することが可能となる。
【実施例４】
【００４７】
本発明の実施例４に係る火力発電システムの負荷配分装置１の構成例を図１１に示す。実施例４ではバンド制約違反が発生したときはそのときのログを残す機構としているが、上記バンド制約違反が発生した場合は図１１に示すように、各火力発電ユニットのバンド制約違反発生を集計する違反集計器８０を備え、インターフェースＩ／Ｆ６を介して負荷配分装置１の操作者にアラームを出力する機構としている。
【００４８】
インターフェースＩ／Ｆ６は負荷配分装置のディスプレイであり、バンド制約違反が発生したことを可視的に表示することで全体発電計画を見直すよう促すことが可能となる。
【符号の説明】
【００４９】
１：負荷配分装置
１０：バンド制約非考慮発電計画処理演算器
２０Ａ、２０Ｂ〜２０Ｎ：出力バンド演算器
４０：出力再配分処理演算器
５０：合計火力発電計画補正演算器
２１Ａ：出力バンド割当て演算器
２２Ａ：バンド制約違反判定演算器
２３Ａ：バンド制約違反解消演算器
６０：バンド制約違反ログ保存演算器
７０：バンド制約違反ログ送信処理演算器
Ｉ／Ｆ１、Ｉ／Ｆ２、Ｉ／Ｆ３、Ｉ／Ｆ４、Ｉ／Ｆ５、Ｉ／Ｆ６：入出力インターフェース
ＤＢ１：火力発電ユニットデータベース
ＤＢ２：バンド制約データベース
ＤＢ３Ａ、ＤＢ３Ｂ〜ＤＢ３Ｎ：火力発電ユニットバンド制約違反ログデータベース
【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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