(57)【要約】【課題】サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができるサイリスタ起動装置利用発電設備を提供する。【解決手段】サイリスタ起動装置利用発電設備１は、発電機４０と、発電機４０に接続され、発電機４０に交流電力を供給するサイリスタ起動装置１００と、サイリスタ起動装置１００に接続され、サイリスタ起動装置１００から直流電力を取り出す電力取出ケーブル２１０とを備え、サイリスタ起動装置１００は、発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替える切替部１３０を有する。【選択図】図２
2018196282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、
前記発電機に接続され、前記発電機に交流電力を供給するサイリスタ起動装置と、
前記サイリスタ起動装置に接続され、前記サイリスタ起動装置から直流電力を取り出す電力取出ケーブルとを備え、
前記サイリスタ起動装置は、前記発電機へ前記交流電力を供給する第一状態と、前記電力取出ケーブルに前記直流電力を流す第二状態とを切り替える切替部を有する
サイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項２】
さらに、
前記発電機に接続されるガスタービンを備え、
前記切替部は、前記ガスタービンの起動開始時に前記第一状態となり、前記ガスタービンの起動完了後に前記第二状態となるように、前記第一状態と前記第二状態とを切り替える
請求項１に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項３】
前記サイリスタ起動装置は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ及び前記発電機に接続されるインバータとを有し、
前記電力取出ケーブルは、前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記インバータとの間に接続され、
前記切替部は、前記第一状態において、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから前記インバータに直流電力を供給し、前記第二状態において、前記ＡＣ／ＤＣコンバータまたは前記インバータから前記電力取出ケーブルに直流電力を供給する
請求項１または２に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項４】
さらに、
前記電力取出ケーブルに接続され、前記電力取出ケーブルから直流電力が供給される電気分解装置を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項５】
さらに、
前記電力取出ケーブルに接続され、前記電力取出ケーブルから直流電力が供給される蓄電池を備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項６】
さらに、
前記電力取出ケーブルを流れる直流電力の電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータを備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項７】
さらに、
前記第一状態においては前記発電機へ供給する交流電力を前記第一状態に応じた電圧に調整し、前記第二状態においては前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力を前記第二状態に応じた電圧に調整する電圧制御部を備える
請求項１〜６のいずれか１項に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項８】
前記電圧制御部は、前記第二状態において、前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、前記電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させる
請求項７に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備。
【請求項９】
前記発電機に接続されたサイリスタ起動装置から、前記発電機へ交流電力を供給する第一ステップと、
前記サイリスタ起動装置に接続されて前記サイリスタ起動装置から直流電力を取り出す電力取出ケーブルに、前記サイリスタ起動装置から直流電力を流す第二ステップと、
前記第一ステップの状態である第一状態と前記第二ステップの状態である第二状態とを切り替える切替制御ステップと
を含むサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法。
【請求項１０】
さらに、
前記第一状態においては前記発電機へ供給する交流電力を前記第一状態に応じた電圧に調整し、前記第二状態においては前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力を前記第二状態に応じた電圧に調整する電圧制御ステップを含む
請求項９に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法。
【請求項１１】
前記電圧制御ステップでは、前記第二状態において、前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、前記電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させる
請求項１０に記載のサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイリスタ起動装置を利用した発電設備及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サイリスタ起動装置を利用した発電設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。この発電設備においては、サイリスタ起動装置によって発電機を電動機として駆動させることで、ガスタービンを起動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の発電設備では、稼働を停止しているときや発電機が発電を行っているときにはサイリスタ起動装置は使用されていないため、サイリスタ起動装置が活用される時間は比較的短い。このように、本願発明者は、サイリスタ起動装置が活用されない時間が比較的長い点に着目し、サイリスタ起動装置の有効活用を図りたいと考えた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができるサイリスタ起動装置利用発電設備及びその制御方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るサイリスタ起動装置利用発電設備は、発電機と、前記発電機に接続され、前記発電機に交流電力を供給するサイリスタ起動装置と、前記サイリスタ起動装置に接続され、前記サイリスタ起動装置から直流電力を取り出す電力取出ケーブルとを備え、前記サイリスタ起動装置は、前記発電機へ前記交流電力を供給する第一状態と、前記電力取出ケーブルに前記直流電力を流す第二状態とを切り替える切替部を有する。
【０００７】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備は、サイリスタ起動装置から直流電力を取り出す電力取出ケーブルを備えており、サイリスタ起動装置は、発電機へ交流電力を供給する第一状態と、電力取出ケーブルに直流電力を流す第二状態とを切り替える切替部を有している。つまり、サイリスタ起動装置は、発電機を電動機として駆動させる場合には発電機へ交流電力を供給する第一状態に切り替え、第一状態の前後においては、電力取出ケーブルに直流電力を流す第二状態に切り替える。これにより、第一状態の前後の従来はサイリスタ起動装置が使用されていなかった期間において、サイリスタ起動装置を第二状態に切り替えることで、サイリスタ起動装置から電力取出ケーブルを介して直流電力を取り出すことができる。例えば、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーによる発電が増加する等により商用電力系統に余剰電力が発生するような場合に、サイリスタ起動装置によって当該余剰電力を直流電力として取り出して、蓄電または消費することができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができる。
【０００８】
また、さらに、前記発電機に接続されるガスタービンを備え、前記切替部は、前記ガスタービンの起動開始時に前記第一状態となり、前記ガスタービンの起動完了後に前記第二状態となるように、前記第一状態と前記第二状態とを切り替えることにしてもよい。
【０００９】
これによれば、サイリスタ起動装置は、ガスタービンの起動開始時に第一状態にし、ガスタービンの起動完了後に第二状態にする。これにより、ガスタービンの起動開始時には、サイリスタ起動装置から発電機へ交流電力を供給して発電機を電動機として駆動させ、ガスタービンの起動完了後に、サイリスタ起動装置から電力取出ケーブルを介して直流電力を取り出すことができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、ガスタービンの起動完了後でも、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができる。
【００１０】
また、前記サイリスタ起動装置は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ及び前記発電機に接続されるインバータとを有し、前記電力取出ケーブルは、前記ＡＣ／ＤＣコンバータと前記インバータとの間に接続され、前記切替部は、前記第一状態において、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから前記インバータに直流電力を供給し、前記第二状態において、前記ＡＣ／ＤＣコンバータまたは前記インバータから前記電力取出ケーブルに直流電力を供給することにしてもよい。
【００１１】
これによれば、サイリスタ起動装置のＡＣ／ＤＣコンバータとインバータとの間に電力取出ケーブルが接続されており、サイリスタ起動装置は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータまたはインバータから電力取出ケーブルに直流電力を供給する。つまり、第二状態において、サイリスタ起動装置に交流電力が入力されても、ＡＣ／ＤＣコンバータまたはインバータで当該交流電力が直流電力に変換されるため、当該直流電力を電力取出ケーブルを介して取り出すことができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができる。
【００１２】
また、さらに、前記電力取出ケーブルに接続され、前記電力取出ケーブルから直流電力が供給される電気分解装置を備えることにしてもよい。
【００１３】
これによれば、電力取出ケーブルに電気分解装置が接続され、電力取出ケーブルから電気分解装置に直流電力が供給される。これにより、電気分解装置が稼働すれば、例えば、水を電気分解して水素を生成する等のエネルギー製造を行ったり、発電設備内の排水中の物質を分解して排水を浄化したりすることができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００１４】
また、さらに、前記電力取出ケーブルに接続され、前記電力取出ケーブルから直流電力が供給される蓄電池を備えることにしてもよい。
【００１５】
これによれば、電力取出ケーブルに蓄電池が接続され、電力取出ケーブルから蓄電池に直流電力が供給される。これにより、蓄電池を充電することができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００１６】
また、さらに、前記電力取出ケーブルを流れる直流電力の電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータを備えることにしてもよい。
【００１７】
これによれば、電力取出ケーブルを流れる直流電力の電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータで調整される。これにより、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力の電圧が、電力取出ケーブルに接続された機器に必要な電圧と異なる場合でも、当該直流電力の電圧を調整することで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。これにより、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００１８】
また、さらに、前記第一状態においては前記発電機へ供給する交流電力を前記第一状態に応じた電圧に調整し、前記第二状態においては前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力を前記第二状態に応じた電圧に調整する電圧制御部を備えることにしてもよい。
【００１９】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備は、第一状態において発電機へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整するだけでなく、第二状態においても電力取出ケーブルへ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。これにより、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、第二状態において、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００２０】
また、前記電圧制御部は、前記第二状態において、前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、前記電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させることにしてもよい。
【００２１】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備は、第二状態において、電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させることで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。これにより、当該サイリスタ起動装置利用発電設備によれば、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法は、前記発電機に接続されたサイリスタ起動装置から、前記発電機へ交流電力を供給する第一ステップと、前記サイリスタ起動装置に接続されて前記サイリスタ起動装置から直流電力を取り出す電力取出ケーブルに、前記サイリスタ起動装置から直流電力を流す第二ステップと、前記第一ステップの状態である第一状態と前記第二ステップの状態である第二状態とを切り替える切替制御ステップとを含む。
【００２３】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法において、サイリスタ起動装置から発電機へ交流電力を供給する第一状態と、サイリスタ起動装置から電力取出ケーブルに直流電力を流す第二状態とを切り替える。つまり、当該制御方法において、発電機を電動機として駆動させる場合には発電機へ交流電力を供給する第一状態に切り替え、第一状態の前後においては、電力取出ケーブルに直流電力を流す第二状態に切り替える。これにより、第一状態の前後の従来はサイリスタ起動装置が使用されていなかった期間において、第二状態に切り替えることで、サイリスタ起動装置から電力取出ケーブルを介して直流電力を取り出すことができる。例えば、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーによる発電が増加する等により商用電力系統に余剰電力が発生するような場合に、サイリスタ起動装置によって当該余剰電力を直流電力として取り出して、蓄電または消費することができる。このように、当該サイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法によれば、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができる。
【００２４】
また、さらに、前記第一状態においては前記発電機へ供給する交流電力を前記第一状態に応じた電圧に調整し、前記第二状態においては前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力を前記第二状態に応じた電圧に調整する電圧制御ステップを含むことにしてもよい。
【００２５】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法では、第一状態において発電機へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整するだけでなく、第二状態においても電力取出ケーブルへ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。これにより、当該制御方法によれば、第二状態において、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００２６】
また、前記電圧制御ステップでは、前記第二状態において、前記電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、前記電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させることにしてもよい。
【００２７】
これによれば、サイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法では、第二状態において、電力取出ケーブルへ供給する直流電力の電圧を、電力取出ケーブルに接続された機器の電圧に追従させることで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。これにより、当該制御方法によれば、電力取出ケーブルを介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができている。
【００２８】
なお、本発明は、このようなサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法として実現することができるだけでなく、当該制御方法の各工程を行う制御装置として実現することもできる。また、本発明は、当該制御装置に含まれる特徴的な処理部を備える集積回路として実現することもできる。また、本発明は、当該制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明におけるサイリスタ起動装置利用発電設備等によれば、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備が備えるサイリスタ起動装置及びその周辺の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備の制御方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例１に係るサイリスタ起動装置利用発電設備が備えるサイリスタ起動装置及びその周辺の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例２に係るサイリスタ起動装置利用発電設備が備えるサイリスタ起動装置及びその周辺の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例に係るサイリスタ起動装置利用発電設備及びその制御方法について説明する。なお、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、制御方法のステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３２】
（実施の形態）
まず、サイリスタ起動装置利用発電設備１の概略構成、及び、サイリスタ起動装置利用発電設備１が備えるサイリスタ起動装置１００及びその周辺の構成について、説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１の概略構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１が備えるサイリスタ起動装置１００及びその周辺の構成を示す模式図である。
【００３４】
サイリスタ起動装置利用発電設備１は、サイリスタ起動装置を利用した発電設備であり、図１に示すように、ガスタービン１０、排熱回収ボイラ２０、蒸気タービン３０、及び、発電機４０等を備えている。つまり、サイリスタ起動装置利用発電設備１は、本実施の形態では、コンバインドサイクル発電方式の火力発電設備である。また、図２に示すように、サイリスタ起動装置利用発電設備１は、さらに、サイリスタ起動装置１００、電力受入設備２００、及び、制御装置３００を備えている。これらの各構成要素について、以下に具体的に説明する。
【００３５】
ガスタービン１０は、空気圧縮機１１と、燃焼器１２と、タービン１３とを有している。この構成により、ガスタービン１０は、吸い込んだ空気を空気圧縮機１１で高圧空気に圧縮し、燃焼器１２で当該高圧空気にＮＧ（天然ガス）等の燃料を噴射して、燃焼させる。そして、高温高圧となった燃焼ガスがタービン１３を回転させる。これにより、ガスタービン１０は、発電機４０に回転力を与え、電力を発生させる。また、タービン１３は、空気圧縮機１１にも回転力を与える。そして、タービン１３を回転させた燃焼ガスは、排熱回収ボイラ２０に排出される。
【００３６】
排熱回収ボイラ２０は、内部に、内部配管２１を有している。内部配管２１には、水（純水）が供給され、ガスタービン１０から排出される燃焼ガスによって当該水が加熱されて蒸気となり、当該蒸気は、蒸気配管２２を通って、蒸気タービン３０に供給される。また、ガスタービン１０から排出された燃焼ガスは、内部配管２１内の流体を加熱した後に、排ガス配管２３を通って、煙突２４から排出される。なお、当該燃焼ガスは、煙突２４から排出されるまでに、脱硝装置等（図示せず）によって不要な物質が除去される。
【００３７】
蒸気タービン３０は、排熱回収ボイラ２０で生成された蒸気が供給され、当該蒸気のエネルギーで駆動（回転）するタービンである。なお、蒸気タービン３０の構成は特に限定されず、１つのタービンで構成されていてもよいし、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービン等の複数のタービンを有していてもよい。また、蒸気タービン３０を出た蒸気は、復水器３１に送られ、復水器３１で海水によって冷やされて水になり、給水配管３２を通って排熱回収ボイラ２０の内部配管２１に送られる。
【００３８】
発電機４０は、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０によって発電する発電機である。つまり、発電機４０は、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０に同軸で接続されており、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０が回転することで、発電機４０が回転し、発電が行われる。このように、発電機４０は、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０の回転力を電力に変換することによって発電を行うタービン発電機である。発電機４０が発電した電力は、電力ケーブル４１を通って開閉所５０に送られ、さらに、電力ケーブル５１を通って送電鉄塔５２に送られる。
【００３９】
ここで、ガスタービン１０は、起動開始時には、空気圧縮機１１が稼働しておらず高圧空気が生成されていないため、燃焼器１２による燃焼が困難となり、タービン１３を回転させることができない。このため、ガスタービン１０の起動開始時には、発電機４０に交流電力を供給し、発電機４０を電動機として駆動させることで、ガスタービン１０を回転させる（空気圧縮機１１を回転させて高圧空気を生成する）必要がある。このことから、図２に示すように、電力ケーブル４１にサイリスタ起動装置１００が接続されている。なお、電力ケーブル４１のうち、サイリスタ起動装置１００との接続点よりも発電機４０側の部分を電力ケーブル４１ａとし、発電機４０と反対側（開閉所５０側）の部分を電力ケーブル４１ｂとする。
【００４０】
サイリスタ起動装置１００は、発電機４０に接続され、発電機４０に交流電力を供給する装置である。このサイリスタ起動装置１００が発電機４０に交流電力を供給することで、発電機４０を電動機として駆動させ、発電機４０に同軸で接続されているガスタービン１０を回転させることができる。ここで、サイリスタ起動装置１００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０と、直流リアクトル１２０と、切替部１３０と、インバータ１４０とを有している。
【００４１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０は、商用電力系統から電力ケーブル１１１を介して入力された交流電力を直流電力に変換して、当該直流電力を直流リアクトル１２０へ出力する。この際、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０は、サイリスタ位相制御によって（制御角を調整することで）、電圧Ｖ１の交流電力を、電圧Ｖ２の直流電力に変換する。
【００４２】
直流リアクトル１２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０と切替部１３０との間に配置されており、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から入力された直流電力の高調波を低減して電流を一定化し、切替部１３０へ出力する。
【００４３】
切替部１３０は、発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、後述の電力受入設備２００が有する電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替えるスイッチである。つまり、切替部１３０は、ガスタービン１０の起動開始時に第一状態となり、ガスタービン１０の起動完了後に第二状態となるように、第一状態と第二状態とを切り替える。言い換えれば、切替部１３０は、ガスタービン１０の起動開始時に発電機４０へ交流電力を供給し、ガスタービン１０の起動完了後に電力取出ケーブル２１０に直流電力を流すように切り替える。
【００４４】
具体的には、切替部１３０は、第一状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０からインバータ１４０に直流電力を供給する。さらに具体的には、切替部１３０は、直流リアクトル１２０とインバータ１４０及び電力取出ケーブル２１０との間に配置されている。そして、切替部１３０は、第一状態において、直流リアクトル１２０と電力取出ケーブル２１０とを切り離し、直流リアクトル１２０とインバータ１４０とを接続する（導通させる）ことで、直流リアクトル１２０から入力された直流電力をインバータ１４０へ出力する。
【００４５】
また、切替部１３０は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０またはインバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。本実施の形態では、切替部１３０は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。さらに具体的には、切替部１３０は、第二状態において、直流リアクトル１２０とインバータ１４０とを切り離し、直流リアクトル１２０と電力取出ケーブル２１０とを接続する（導通させる）ことで、直流リアクトル１２０から入力された直流電力を電力取出ケーブル２１０へ出力する。
【００４６】
このように、切替部１３０は、機械的（物理的）に、一方の接点を切り離すとともに他方の接点を接続することで、第一状態と第二状態とを切り替えている。なお、切替部１３０は、電気的に、一方の接点を切り離すとともに他方の接点を接続することで、第一状態と第二状態とを切り替えることにしてもよく、切替部１３０が切り替えを行う手法はどのようなものでもよい。
【００４７】
インバータ１４０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０及び発電機４０に接続されるインバータである。具体的には、インバータ１４０は、切替部１３０と発電機４０との間に配置されており、切替部１３０から入力された直流電力を交流電力に変換して、当該交流電力を電力ケーブル１４１及び電力ケーブル４１ａを介して発電機４０へ出力する。なお、インバータ１４０と発電機４０との接続（導通）を切り離したい場合には、電力ケーブル１４１に設けられた遮断機構１４２によって当該接続が切り離される。
【００４８】
次に、電力取出ケーブル２１０を有する電力受入設備２００について、詳細に説明する。電力受入設備２００は、電力取出ケーブル２１０を介してサイリスタ起動装置１００に接続され、サイリスタ起動装置１００から取り出された電力を受け入れる設備である。ここで、電力受入設備２００は、電力取出ケーブル２１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０と、コンデンサ２３０と、蓄電池２４０と、電気分解装置２５０とを有している。
【００４９】
電力取出ケーブル２１０は、サイリスタ起動装置１００に接続され、サイリスタ起動装置１００から直流電力を取り出すケーブルである。具体的には、電力取出ケーブル２１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０とインバータ１４０との間に接続、つまり、切替部１３０に接続されており、切替部１３０を介して、サイリスタ起動装置１００から直流電力を取り出す。
【００５０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、電力取出ケーブル２１０を流れる直流電力の電圧を調整するコンバータである。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、電力取出ケーブル２１０の途中に設けられており、サイリスタ起動装置１００から入力された直流電力の電圧を、蓄電池２４０または電気分解装置２５０に応じた電圧に調整して出力する。
【００５１】
蓄電池２４０は、充電及び放電を行うことができる二次電池であり、電力取出ケーブル２１０に接続され、電力取出ケーブル２１０から直流電力が供給される。つまり、蓄電池２４０は、電力取出ケーブル２１０の、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０の出口側に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０によって電圧が調整された直流電力が供給されることで、充電される。また、蓄電池２４０は、放電することで、電気分解装置２５０に電力を供給する。なお、蓄電池２４０は、充電初期から満充電に至る過程において、電圧が徐々に上昇していくため、蓄電池２４０には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０によって電圧が徐々に上昇していくように調整された直流電力が供給される。
【００５２】
電気分解装置２５０は、電力を使用して物質を電気分解する装置であり、電力取出ケーブル２１０に接続され、電力取出ケーブル２１０から直流電力が供給される。つまり、電気分解装置２５０は、電力取出ケーブル２１０の、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０の出口側に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０からの直流電力、または、蓄電池２４０からの直流電力が供給される。例えば、電気分解装置２５０は、第二状態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０から直流電力が供給され、第一状態においては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０から直流電力は供給されないため、蓄電池２４０から直流電力が供給される。
【００５３】
ここで、本実施の形態では、電気分解装置２５０は、電力を使用して水を電気分解し、水素を生成する水電解装置である。具体的には、電気分解装置２５０は、純水を受け入れて、電力取出ケーブル２１０から供給される電力によって水素と酸素とを生成する。つまり、電気分解装置２５０は、供給された純水に電圧をかけて水の電気分解を起こすことによって、陰極から水素を発生させ、陽極からは酸素を発生させる。
【００５４】
これにより、電気分解装置２５０は、生成した水素を、例えば、高圧に圧縮して液化し、タンク（図示せず）に貯蔵する。また、電気分解装置２５０は、生成した水素を、有機ケミカルハイドライト法などを用いて貯蔵し、活用することもできる。ここで、有機ケミカルハイドライト法とは、芳香族化合物を水素化して水素化芳香族化合物として水素を貯蔵し、使用場所まで輸送して、使用場所で水素化芳香族化合物から脱水素化することで水素を取り出す手法であり、水素の貯蔵及び輸送を安全に行うことができる。例えば、電気分解装置２５０は、生成した水素を、トルエンに水素化反応を行うことで生成される有機化合物であるＭＣＨ（メチルシクロヘキサン）として、タンクなどに貯蔵することができる。
【００５５】
また、電気分解装置２５０は、生成した水素を、ガスタービン１０の燃料として使用（混焼または専焼）してもよい。これにより、ガスタービン１０での燃焼温度の高温化及び二酸化炭素排出量の低減を図ることができる。また、電気分解装置２５０は、生成した水素を、発電機４０の冷却用の水素として供給することもできる。つまり、発電機４０は、発電の際に界磁や固定子に大きな電流が流れて高温になるため、機内に冷媒としての水素が封入される場合がある。このため、電気分解装置２５０が生成した水素を、発電機４０の冷却用の水素として活用することもできる。
【００５６】
また、電気分解装置２５０は、生成した酸素を、タンク（図示せず）に貯蔵したり、複合給水処理（ＣＷＴ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）用の酸素として給水配管３２等に供給することもできる。なお、ＣＷＴとは、給水に酸素を注入することにより鉄の不働態化を図り、系統材料の母材表面にヘマタイトの保護皮膜を形成して防食を行う給水酸素処理法である。
【００５７】
次に、制御装置３００について、詳細に説明する。制御装置３００は、サイリスタ起動装置１００の動作を制御する装置である。具体的には、制御装置３００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０と切替部１３０とを制御し、電力受入設備２００に、適切なタイミングで適切な電圧の電力を送る。ここで、制御装置３００は、切替制御部３１０と、電圧制御部３２０と、記憶部３３０とを有している。
【００５８】
切替制御部３１０は、切替部１３０を制御する処理部である。つまり、切替制御部３１０は、切替部１３０を制御し、サイリスタ起動装置１００から発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替える。また、切替制御部３１０は、切替部１３０を制御し、ガスタービン１０の起動開始時に第一状態となり、ガスタービン１０の起動完了後に第二状態となるように、第一状態と第二状態とを切り替える。具体的には、切替制御部３１０は、切替部１３０を制御し、第一状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０からインバータ１４０に直流電力を供給し、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。
【００５９】
電圧制御部３２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０を制御する処理部である。つまり、電圧制御部３２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０に、サイリスタ位相制御（制御角の調整）の指示を行うことで、電圧Ｖ１の交流電力を、電圧Ｖ２の直流電力に変換する。例えば、記憶部３３０に、電圧Ｖ２の値が記憶されており、電圧制御部３２０は、記憶部３３０に記憶されている当該電圧Ｖ２の値を参照し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０に指示を与える。ここで、電圧制御部３２０は、第一状態においては発電機４０へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整し、第二状態においては電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。
【００６０】
具体的には、電圧制御部３２０は、第一状態において、例えば、電圧Ｖ１＝数ｋＶ程度の交流電力を、電圧Ｖ２＝数ｋＶ程度（電圧Ｖ１と同等の大きさの電圧）の直流電力に変換する。これにより、電力ケーブル４１ａにおける電圧Ｖ３＝数ｋＶ程度（電圧Ｖ２と同等の大きさの電圧）の交流電力が、発電機４０へ供給される。また、電圧制御部３２０は、第二状態において、例えば、電圧Ｖ１＝数ｋＶ程度の交流電力を、電圧Ｖ２＝数百Ｖ程度の直流電力に変換する。これにより、電力取出ケーブル２１０のＤＣ／ＤＣコンバータ２２０において、電圧Ｖ２＝数百Ｖ程度の直流電力を、蓄電池２４０または電気分解装置２５０に応じた電圧Ｖ４＝０〜数百Ｖ程度の直流電力に調整することができる。
【００６１】
記憶部３３０は、制御装置３００に含まれる各処理部が行う処理に必要なデータを記憶しているメモリである。記憶部３３０は、例えば、電圧制御部３２０がＡＣ／ＤＣコンバータ１１０に指示する電圧Ｖ２の値や、切替制御部３１０が第一状態と第二状態とを切り替える条件等についてのデータを記憶している。
【００６２】
なお、制御装置３００の構成は、上記に限定されず、例えば、電力受入設備２００内の各種機器や、サイリスタ起動装置利用発電設備１内のその他の機器の動作を制御する機能などを有していてもかまわない。
【００６３】
次に、サイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法（制御装置３００の制御方法）について、説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法を示すフローチャートである。また、図４は、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法を説明する図である。具体的には、図４の（ａ）は、切替部１３０を第一状態に切り替えた場合の構成を示す図であり、図４の（ｂ）は、切替部１３０を第二状態に切り替えた場合の構成を示す図である。
【００６４】
まず、図３に示すように、切替制御部３１０は、ガスタービン１０が起動を開始するか否かを判断する（Ｓ１０２）。例えば、操作者によってガスタービン１０の起動開始のスイッチが押された場合に、切替制御部３１０は、ガスタービン１０が起動を開始すると判断し（Ｓ１０２でＹｅｓ）、第一状態に切り替える（Ｓ１０４：切替制御ステップ）。また、切替制御部３１０が第一状態に切り替えるのとほぼ同じタイミングで、電圧制御部３２０は、発電機４０へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整する（Ｓ１０６：電圧制御ステップ）。
【００６５】
これにより、切替部１３０は、図４の（ａ）に示すように、直流リアクトル１２０とインバータ１４０とを接続した状態になり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０からインバータ１４０に直流電力が供給される。このようにして、サイリスタ起動装置１００から発電機４０へ交流電力が供給される（第一ステップ）。
【００６６】
次に、図３に示すように、切替制御部３１０は、ガスタービン１０が起動を完了したか否かを判断する（Ｓ１０８）。例えば、ガスタービン１０が所定の回転数に達した場合等に、切替制御部３１０は、ガスタービン１０が起動を完了したと判断し（Ｓ１０８でＹｅｓ）、第二状態に切り替える（Ｓ１１０：切替制御ステップ）。また、切替制御部３１０が第二状態に切り替えるのとほぼ同じタイミングで、電圧制御部３２０は、電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する（Ｓ１１２：電圧制御ステップ）。
【００６７】
これにより、切替部１３０は、図４の（ｂ）に示すように、直流リアクトル１２０と電力取出ケーブル２１０とを接続した状態になり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力が供給される。このようにして、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０に直流電力が供給される（第二ステップ）。
【００６８】
以上のように、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、サイリスタ起動装置１００から直流電力を取り出す電力取出ケーブル２１０を備えており、サイリスタ起動装置１００は、発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替える切替部１３０を有している。つまり、サイリスタ起動装置１００は、発電機４０を電動機として駆動させる場合には発電機４０へ交流電力を供給する第一状態に切り替え、第一状態の前後においては、電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態に切り替える。これにより、第一状態の前後の従来はサイリスタ起動装置１００が使用されていなかった期間において、サイリスタ起動装置１００を第二状態に切り替えることで、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０を介して直流電力を取り出すことができる。例えば、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーによる発電が増加する等により商用電力系統に余剰電力が発生するような場合に、サイリスタ起動装置１００によって当該余剰電力を直流電力として取り出して、蓄電または消費することができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができる。
【００６９】
また、サイリスタ起動装置１００は、ガスタービン１０の起動開始時に第一状態にし、ガスタービン１０の起動完了後に第二状態にする。これにより、ガスタービン１０の起動開始時には、サイリスタ起動装置１００から発電機４０へ交流電力を供給して発電機４０を電動機として駆動させ、ガスタービン１０の起動完了後に、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０を介して直流電力を取り出すことができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、ガスタービン１０の起動完了後でも、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができる。
【００７０】
また、サイリスタ起動装置１００のＡＣ／ＤＣコンバータ１１０とインバータ１４０との間に電力取出ケーブル２１０が接続されており、サイリスタ起動装置１００は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。つまり、第二状態において、サイリスタ起動装置１００に交流電力が入力されても、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０で当該交流電力が直流電力に変換されるため、当該直流電力を電力取出ケーブル２１０を介して取り出すことができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができる。
【００７１】
また、電力取出ケーブル２１０に電気分解装置２５０が接続され、電力取出ケーブル２１０から電気分解装置２５０に直流電力が供給される。これにより、電気分解装置２５０が稼働すれば、例えば、水を電気分解して水素を生成する等のエネルギー製造を行ったり、サイリスタ起動装置利用発電設備１内の排水中の物質を分解して排水を浄化したりすることができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００７２】
また、電力取出ケーブル２１０に蓄電池２４０が接続され、電力取出ケーブル２１０から蓄電池２４０に直流電力が供給される。これにより、蓄電池２４０を充電することができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００７３】
また、近年、再生可能エネルギーを利用した水素製造による余剰電力問題の解消に向けた取組みが実施されているが、再生可能エネルギーを利用した水の電気分解による水素製造では、再生可能エネルギーの出力変動が大きいため、水電解装置の電極劣化等の問題が懸念される。このため、電気分解装置２５０に蓄電池２４０を接続することで、入力される電力を安定化し、水電解装置の電極劣化等の問題を解消することができる。また、電気分解装置２５０には、サイリスタ起動装置１００を介して商用電力系統から電力が供給されるため、電気分解装置２５０に使用される電力を全て蓄電池２４０で賄う必要はなく、蓄電池２４０の小型化及びコスト低減を図ることができる。
【００７４】
また、電力取出ケーブル２１０を流れる直流電力の電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０で調整される。これにより、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力の電圧が、電力取出ケーブル２１０に接続された機器に必要な電圧と異なる場合でも、当該直流電力の電圧を調整することで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。本実施の形態では、蓄電池２４０を充電する場合に、蓄電池２４０に供給する電圧を徐々に上昇させる必要があるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０で上記直流電力の電圧を調整して、蓄電池２４０に供給する。これにより、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００７５】
また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０によって、第一状態において発電機４０へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整するだけでなく、第二状態においても電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。これにより、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、第二状態において、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０に送られる直流電力の電圧が調整されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０での電圧の調整幅を少なくすることができ、電力受入設備２００の簡素化（小型化）及びコスト低減を図ることができる。
【００７６】
また、本発明の実施の形態に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法によれば、サイリスタ起動装置１００から発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替える。つまり、当該制御方法において、発電機４０を電動機として駆動させる場合には発電機４０へ交流電力を供給する第一状態に切り替え、第一状態の前後においては、電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態に切り替える。これにより、第一状態の前後の従来はサイリスタ起動装置１００が使用されていなかった期間において、第二状態に切り替えることで、サイリスタ起動装置１００から電力取出ケーブル２１０を介して直流電力を取り出すことができる。例えば、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーによる発電が増加する等により商用電力系統に余剰電力が発生するような場合に、サイリスタ起動装置１００によって当該余剰電力を直流電力として取り出して、蓄電または消費することができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法によれば、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができる。
【００７７】
また、サイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法では、第一状態において発電機４０へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整するだけでなく、第二状態においても電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。これにより、当該制御方法によれば、第二状態において、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００７８】
また、サイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法では、第二状態において、電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力の電圧を、電力取出ケーブル２１０に接続された機器の電圧に追従させることで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。これにより、当該制御方法によれば、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００７９】
また、以上のような構成のサイリスタ起動装置利用発電設備１は、既設発電所のサイリスタ起動装置に切替部１３０を追加するとともに、制御装置３００を追加する等の簡易な改造を行うことで実現することができる。また、発電所を新設する際にも、以上のような構成のサイリスタ起動装置利用発電設備１は、構成が簡易であるため、容易に製造することができる。
【００８０】
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。上記実施の形態では、電力受入設備２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０を有していることとした。しかし、本変形例では、電力受入設備は、ＤＣ／ＤＣコンバータを有していない。
【００８１】
図５は、本発明の実施の形態の変形例１に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１が備えるサイリスタ起動装置１００及びその周辺の構成を示す模式図である。
【００８２】
同図に示すように、本変形例に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１は、上記実施の形態における電力受入設備２００及び制御装置３００に代えて、電力受入設備２０１及び制御装置３０１を備えている。ここで、電力受入設備２０１は、上記実施の形態のようなＤＣ／ＤＣコンバータを有していない。また、制御装置３０１は、上記実施の形態における電圧制御部３２０に代えて、電圧制御部３２１を有している。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８３】
電圧制御部３２１は、上記実施の形態の電圧制御部３２０と同様に、第一状態においては発電機４０へ供給する交流電力を第一状態に応じた電圧に調整し、第二状態においては電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力を第二状態に応じた電圧に調整する。ここで、電圧制御部３２１は、上記実施の形態の電圧制御部３２０とは異なり、第二状態において、電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力の電圧を、電力取出ケーブル２１０に接続された機器の電圧に追従させる。つまり、電圧制御部３２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から出力される直流電力の電圧Ｖ２が、電力取出ケーブル２１０に接続された機器の電圧に追従するように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０にサイリスタ位相制御（制御角の調整）の指示を行い、電圧Ｖ１の交流電力を電圧Ｖ２の直流電力に変換する。
【００８４】
具体的には、電圧制御部３２１は、第二状態において、例えば、電圧Ｖ１＝数ｋＶ程度の交流電力を、蓄電池２４０の電圧に追従させて、電圧Ｖ２＝０〜数百Ｖ程度の直流電力に変換する。つまり、本変形例では、蓄電池２４０を充電する場合に、蓄電池２４０に供給する電圧を徐々に上昇させる必要があるため、電圧制御部３２１で上記直流電力の電圧を調整して、蓄電池２４０に供給する。このように、電圧制御部３２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０が上記実施の形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータ２２０の機能も兼ね備えるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０の出力電圧を制御する。
【００８５】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例１に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、電圧制御部３２１が、第二状態において、電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力の電圧を、電力取出ケーブル２１０に接続された機器の電圧に追従させることで、当該直流電力を当該機器に供給することができる。これにより、電力取出ケーブル２１０を介して取り出した直流電力を有効に活用することができるため、サイリスタ起動装置１００の有効活用を図ることができている。
【００８６】
なお、電力受入設備２０１は、蓄電池２４０とは異なる機器を有しており、電圧制御部３２１は、電力取出ケーブル２１０へ供給する直流電力の電圧を、当該機器の電圧に追従させることにしてもよい。
【００８７】
（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。上記実施の形態及びその変形例１では、サイリスタ起動装置１００の切替部１３０が切り替える第二状態は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する状態であることとした。しかし、本変形例では、切替部が切り替える第二状態には、インバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する状態も含まれる。
【００８８】
図６は、本発明の実施の形態の変形例２に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１が備えるサイリスタ起動装置１０１及びその周辺の構成を示す模式図である。
【００８９】
同図に示すように、本変形例に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１は、上記実施の形態におけるサイリスタ起動装置１００及び制御装置３００に代えて、サイリスタ起動装置１０１及び制御装置３０２を備えている。また、サイリスタ起動装置１０１は、上記実施の形態における切替部１３０に代えて、切替部１３１を有している。また、制御装置３０２は、上記実施の形態における切替制御部３１０に代えて、切替制御部３１１を有している。なお、その他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９０】
切替部１３１は、直流リアクトル１２０及びインバータ１４０間の電力ケーブルと電力取出ケーブル２１０との間に配置されている。この構成により、切替部１３１は、上記実施の形態の切替部１３０と同様に、発電機４０へ交流電力を供給する第一状態と、電力取出ケーブル２１０に直流電力を流す第二状態とを切り替える。また、切替部１３１は、ガスタービン１０の起動開始時に第一状態となり、ガスタービン１０の起動完了後に第二状態となるように、第一状態と第二状態とを切り替える。
【００９１】
ここで、切替部１３１は、上記実施の形態の切替部１３０とは異なり、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０またはインバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。つまり、切替部１３１は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給するだけではなく、インバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給することもできる。
【００９２】
具体的には、第一状態においては、切替制御部３１１が、切替部１３１のスイッチを開放することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０からインバータ１４０に直流電力を供給する。また、第二状態においては、切替制御部３１１が、切替部１３１のスイッチを閉止することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０またはインバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。
【００９３】
つまり、第二状態において、遮断機構１４２またはインバータ１４０が、インバータ１４０から発電機４０への電流の流れを遮断することで、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給することができる。また、第二状態において、遮断機構１４２及びインバータ１４０が電流の流れを遮断せずに、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０が電流の流れを遮断することで、インバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給することができる。または、電力ケーブル１１１等のＡＣ／ＤＣコンバータ１１０側にも遮断機構が設けられており、第二状態において、当該遮断機構で電流の流れを遮断することにしてもよい。このように、第二状態において、発電機４０で発生した電力を、電力取出ケーブル２１０に供給することができる。
【００９４】
なお、切替部１３１は、機械的（物理的）に、接点を切り離し、または、接点を接続する構成であってもよいし、電気的に、接点を切り離し、または、接点を接続する構成であってもよい。また、遮断機構１４２、インバータ１４０またはＡＣ／ＤＣコンバータ１１０が電流の流れを遮断する制御は、制御装置３０２が行ってもよいし、他の制御装置が行ってもよい。
【００９５】
以上のように、本発明の実施の形態の変形例２に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、サイリスタ起動装置１０１は、第二状態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０またはインバータ１４０から電力取出ケーブル２１０に直流電力を供給する。つまり、第二状態において、サイリスタ起動装置１０１に交流電力が入力されても、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０またはインバータ１４０で当該交流電力が直流電力に変換されるため、当該直流電力を電力取出ケーブル２１０を介して取り出すことができる。このように、サイリスタ起動装置利用発電設備１によれば、サイリスタ起動装置１０１の有効活用を図ることができる。
【００９６】
なお、本変形例において、切替部１３１は、第二状態で、インバータ１４０から電力取出ケーブル２１０には直流電力を供給することができるが、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０から電力取出ケーブル２１０には直流電力を供給することができない構成でもよい。この場合には、切替部１３１は、直流リアクトル１２０とインバータ１４０との間ではなく、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０と直流リアクトル１２０との間に接続されることにしてもよい。なお、上記実施の形態及び変形例１においても、切替部１３０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０と直流リアクトル１２０との間に接続されることにしてもよいが、この場合には、電力取出ケーブル２１０に別の直流リアクトルが配置されるのが好ましい。
【００９７】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係るサイリスタ起動装置利用発電設備１について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００９８】
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、電気分解装置２５０は水電解装置であることとした。しかし、電気分解装置２５０は、電力を用いて物質を分解できる装置であればどのような装置でもよく、例えば、サイリスタ起動装置利用発電設備１内の排水を電気分解によって処理する装置であってもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態及びその変形例では、電力受入設備２００は、電力を受け入れる機器として、蓄電池２４０及び電気分解装置２５０を有していることとした。しかし、電力受入設備２００は、蓄電池２４０及び電気分解装置２５０のいずれかを有していない構成でもよいし、蓄電池２４０及び電気分解装置２５０の双方を有しておらず、他の電力を受け入れる機器を有する構成でもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態及びその変形例では、制御装置の電圧制御部は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０によって、出力される直流電力の電圧を調整することとした。しかし、電圧制御部は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１０に直流電力の電圧を調整させることなく、出力させることにしてもよい。この場合、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０として電圧の調整幅が大きい機器を用いることで、直流電力の電圧を調整することができる。
【０１０１】
また、上記実施の形態及びその変形例では、発電機４０とガスタービン１０との間に蒸気タービン３０が配置されていることとした。しかし、発電機４０、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０の配置は特に限定されず、例えば、発電機４０がガスタービン１０と蒸気タービン３０との間に配置されているような構成でもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態及びその変形例では、発電機４０は、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０と同軸の構成を有していることとした。しかし、発電機４０、ガスタービン１０及び蒸気タービン３０のいずれかが異なる回転軸を有している構成でもかまわない。例えば、蒸気タービン３０が、他の発電機と同軸で構成されて、発電機４０及びガスタービン１０と異なる回転軸を有しているような構成や、その他の構成でもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態及びその変形例では、サイリスタ起動装置利用発電設備１は、コンバインドサイクル発電方式の火力発電設備であることとした。しかし、サイリスタ起動装置利用発電設備１は、蒸気タービンを有さないガスタービン発電方式の火力発電設備であることにしてもよい。または、サイリスタ起動装置利用発電設備１は、火力発電設備ではなく、サイリスタ起動装置を備えた揚水発電設備であることにしてもよい。
【０１０４】
また、本発明は、サイリスタ起動装置利用発電設備１の制御方法として実現することができるだけでなく、当該制御方法の各工程を行う制御装置として実現することもできる。また、本発明は、当該制御装置に含まれる特徴的な処理部を備える集積回路として実現することもできる。また、本発明は、上記制御方法に含まれる特徴的な処理をコンピュータ（プロセッサ）に実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムが記録されたコンピュータ（プロセッサ）読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光ディスク、紙テープなどあらゆる媒体として実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態及び上記変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、サイリスタ起動装置の有効活用を図ることができるサイリスタ起動装置利用発電設備等に適用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  サイリスタ起動装置利用発電設備
１０  ガスタービン
１１  空気圧縮機
１２  燃焼器
１３  タービン
２０  排熱回収ボイラ
２１  内部配管
２２  蒸気配管
２３  排ガス配管
２４  煙突
３０  蒸気タービン
３１  復水器
３２  給水配管
４０  発電機
４１、４１ａ、４１ｂ、５１、１１１、１４１  電力ケーブル
５０  開閉所
５２  送電鉄塔
１００、１０１  サイリスタ起動装置
１１０  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２０  直流リアクトル
１３０、１３１  切替部
１４０  インバータ
１４２  遮断機構
２００、２０１  電力受入設備
２１０  電力取出ケーブル
２２０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３０  コンデンサ
２４０  蓄電池
２５０  電気分解装置
３００、３０１、３０２  制御装置
３１０、３１１  切替制御部
３２０、３２１  電圧制御部
３３０  記憶部
【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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