(57)【要約】【課題】各発電用エンジンを効率的にしかもその運転時間に差が生じないように発電用エンジンの運転制御を行って電力供給を行う。【解決手段】エンジン４１−１〜４１−１０は複数のグループ化された補機を共通補機４３−１〜４３−５として用いる際、オペレータステーション２１では、負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべきエンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る。マスターコントローラ３１は運転エンジンデータで示されるエンジン台数を参照して、共通補機の運転状況とエンジンとの関係及びエンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じてエンジンの起動停止を行う。さらに、マスターコントローラでは、負荷パターンに応じてエンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、負荷パターンに応じて起動された起動済エンジンについて負荷が一定となるように負荷分配制御を行う。【選択図】      図１
2004211624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御方法であって、
前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、
前記予測負荷パターンに応じて、所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定ステップと、
前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止ステップとを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御方法。
【請求項２】
前記起動停止ステップでは、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項３】
前記起動停止ステップでは、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項４】
前記運転台数決定ステップでは、運転不可である発電用エンジンについて除外設定が行われると、当該除外設定された発電用エンジンについて運転されるべき発電用エンジンに含まないことを示す除外設定データを前記運転エンジンデータに付加するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項５】
前記予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、前記予測負荷パターンに応じて起動済エンジンの負荷が一定となるように負荷分配制御を行う負荷分配ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項６】
前記負荷分配ステップでは、前記発電要求量が前記起動済エンジンの最小発電能力未満であると、前記最小発電能力で前記起動済エンジンを運転制御するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項７】
前記負荷分配ステップでは、前記発電要求量が前記起動済エンジンの最大発電能力を越えると、前記最大発電能力で前記起動済エンジンを運転制御するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の発電用エンジン運転制御方法。
【請求項８】
予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御装置であって、
前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、
前記予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定手段と、
前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止手段とを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御装置。
【請求項９】
前記起動停止手段は、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行うようにしたことを特徴とする請求項８に記載の発電用エンジン運転制御装置。
【請求項１０】
前記起動停止手段は、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の発電用エンジン運転制御装置。
【請求項１１】
前記運転台数決定手段は、運転不可である発電用エンジンについて除外設定が行われると、当該除外設定された発電用エンジンについて運転されるべき発電用エンジンに含まないことを示す除外設定データを前記運転エンジンデータに付加するようにしたことを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の発電用エンジン運転制御装置。
【請求項１２】
前記予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、前記予測負荷パターンに応じて起動された起動済エンジンについて負荷が一定となるように負荷分配制御を行う負荷分配手段を有することを特徴とする請求項８に記載の発電用エンジン運転制御装置。
【請求項１３】
コンピュータ上で動作し、予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御プログラムであって、
前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、
前記予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定手続きと、
前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止手続きとを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御プログラム。
【請求項１４】
前記起動停止手続きでは、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行うようにしたことを特徴とする請求項１３に記載の発電用エンジン運転制御プログラム。
【請求項１５】
前記起動停止手続きでは、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止するようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の発電用エンジン運転制御プログラム。
【請求項１６】
前記予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、前記予測負荷パターンに応じて起動済エンジンの負荷が一定となるように負荷分配制御を行う負荷分配手続きを有することを特徴とする請求項１３記載の発電用エンジン運転制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発電用エンジン運転制御方法、発電用エンジン運転制御装置、及び発電用エンジン運転制御プログラムに関し、特に、発電事業者が売電事業者（電力小売事業者）の要求に応じて電力を供給する際に用いられる発電用エンジンの運転制御及びこの発電用エンジンの運転制御を用いた電力供給制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年電力の自由化に伴って、電力小売事業者が発電事業者から電力を購入して電力需要者に対して販売（売電）することが行われるようになっている。このような売電を行う際には、電力需要者の受電計画（需要計画）に応じて発電機（発電用エンジン）の運転を制御する必要があり、この際には、発電事業者側では、発電用エンジンの運転コスト及び発電効率等を考慮して発電を行うことになる。
【０００３】
一方、電力需要者の受電量は、受電計画に対応するものの、実際の受電量は実時間で変動する。そこで、受電計画に応じて発電量を制御する（計画制御）とともに、実時間で変動する受電量に応じても発電量を制御する（実時間制御）必要がある。
【０００４】
例えば、一日に一度の計画制御と所定の時間毎（５分毎）の実時間制御を行うため、計画制御を行う時刻では、電力需要者から受信した翌日の受電計画に応じて翌日の発電機の運転計画を作成する。一方、実時間制御を行う時刻では、電力需要者における受電量に応じて予め設定された時間（例えば、３０分）後の電力需要予測を行って、この電力需要予測と発電量とに基づいて予め設定された時間後の発電機運転計画を修正して、発電を行う。この際、発電機は、予め定めた運転パターンに従ってのみ発電量を変化させるパターン運転用発電機と、発電量を実時間で制御可能な調整用発電機とに分けられている（特許文献１参照）。
【０００５】
同様に、電力需要者の電力需要量を予測して、この予測結果に応じて発電計画を作成するとともに、電力需要者に対する電力需要量の実績を監視し、監視結果に応じて発電計画を修正することも行われている（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、電力需要量に応じて、発電機の運転台数を制御することも行われており、例えば、予め電力需要量を予測して、この予測結果と現在の発電機の稼働台数及び電力需要量とに応じて発電機の運転台数の増減を行うようにしている（特許文献３参照）。
【０００７】
加えて、負荷変動に合わせて発電機の運転台数を制御する際、負荷変化の状態を予測して、この予測結果に応じて発電機の始動停止確認時限を最適値に変化させて、常に最適な運転台数で発電機の制御を行うようにしている（特許文献４参照）。
【０００８】
また、商用電源との系統連系を行って、受電電力を一定に制御する際において、負荷変動に伴って、発電機の運転台数を増減する場合に、停止過程における発電機一台当たりの目標電力を、停止する発電機の減少分を残りの発電機に分担させるための電力補正及び運転台数補正を考慮して決定するようにしている（特許文献５参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−８４６６０公報（第４ページ〜第７ページ、第１図及び第８図）
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−３１８９７０公報（第５ページ及び第６ページ、第１図）
【００１１】
【特許文献３】
特開平７−１２３５９０号公報（第５ページ、第４図）
【００１２】
【特許文献４】
特開平５−６８３４２号公報（第３ページ及び第４ページ、第１図）
【００１３】
【特許文献５】
特開平９−２８５０１７号公報（第３ページ、第１図）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１においては、電力需要予測と発電量とに基づいて予め設定された時間後の発電機運転計画を修正して、発電を行っており、この際、複数の発電機をパターン運転用発電機と調整用発電機とに分けて運転を行うようにしているものの、このように、複数の発電機をパターン運転用発電機と調整用発電機とに分けて発電量を制御した場合、特定の発電機（パターン運転用発電機）に大きな負荷が掛かることになってしまい（言い換えると、特定の発電機のみその運転時間が長くなってしまい）、各発電機を効率的にしかもその運転時間に大きな差が生じないように発電機の運転制御を行うことが難しいという課題がある。
【００１５】
同様に、特許文献２においても、電力需要者の電力需要量を予測して、この予測結果に応じて発電計画を作成するとともに、電力需要者に対する電力需要量の実績を監視し、監視結果に応じて発電計画を修正して、発電を行うようにしているものの、発電機自体の制御について記載されておらず、従って、発電運転計画に応じて発電を行う際、各発電機を効率的にしかもその運転時間に大きな差が生じないように発電機の運転制御を行うことは難しい。
【００１６】
特許文献３に記載された運転台数の制御においては、電力需要予測、現在の発電機運転台数、及び現在の電力需要量に応じて発電機の運転台数を決定しているだけであり、運転台数を決定する際に、各発電機を効率的にしかもその運転時間に大きな差が生じないように発電機の運転制御を行うことはできない。
【００１７】
特許文献４では、発電機の運転台数を制御する際において、負荷変動が大きいと、煩雑に発電機を始動停止することになり、この際に生じる不具合を防止するため、負荷変動を予め予測して、発電機の始動停止確認時限を調整して、この始動停止確認時限に応じて発電機の始動停止を行うにようにしているだけで、つまり、始動停止確認時限の調整が記載されているだけで、運転台数を決定する際に、各発電機を効率的にしかもその運転時間に大きな差が生じないように発電機の運転制御を行うことが難しいという課題がある。
【００１８】
加えて、特許文献５には、負荷変動によって、発電機の始動停止を行う際、始動停止過程で電力補正及び運転台数補正を行って、負荷移行を的確に行うようにしているものの、運転台数を決定する際に、各発電機を効率的にしかもその運転時間に差が生じないように発電機の運転制御を行うことは難しいという課題がある。
【００１９】
本発明の目的は、各発電用エンジンを効率的にしかもその運転時間に差が生じないように発電用エンジンの運転制御を行って電力供給を行うための発電用エンジン運転制御方法、発電用エンジン運転制御装置、及び発電用エンジン運転制御プログラムを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御方法であって、前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、前記予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定ステップと、前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止ステップとを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御方法が得られる。
【００２１】
このようにして、発電用エンジンが複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際に、予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべきエンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得た後、運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、共通補機の運転状況と発電用エンジンとの関係及び発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて発電用エンジンの起動停止を行うようにすれば、各発電用エンジンを効率的に運転できるばかりでなく、共通補機の運転状況を勘案して、発電用エンジンの起動停止を行うことが可能となって、発電に掛かるコストを低減できることになる。
【００２２】
例えば、前記起動停止ステップでは、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行い、さらに、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止する。また、前記共通補機の運転台数最小化制御を行わず、エンジンの運転時間のみでエンジンの起動停止を行うことも可能である。
【００２３】
このようにすれば、予測負荷パターンに応じて電力供給を行う際のコストを低減でき、さらには、発電用エンジンの運転時間に大きな差が生じることがなく、結果的に一部の発電用エンジンのみに負担が掛かることがなくなって、発電用エンジンの寿命を平準化でき、しかも寿命を延ばすことができることになる。
【００２４】
また、前記運転台数決定ステップでは、運転不可である発電用エンジンについて除外設定が行われ、当該除外設定された発電用エンジンについて運転されるべき発電用エンジンに含まないことを示す除外設定データを前記運転エンジンデータに付加する。
【００２５】
このようにすれば、例えば、メンテナンス予定のある発電用エンジン又は故障状態のある発電用エンジンを予め運転除外設定でき、誤って該当する発電用エンジンが始動されることがない。
【００２６】
さらに、本発明による発電用エンジン運転制御方法では、前記予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、前記予測負荷パターンに応じて起動済エンジンの負荷が一定となるように負荷分配制御を行う負荷分配ステップを有している。そして、前記負荷分配ステップでは、前記発電要求量が前記起動済エンジンの最小発電能力未満であると、前記最小発電能力で前記起動済エンジンを運転制御し、前記発電要求量が前記起動済エンジンの最大発電能力を越えると、前記最大発電能力で前記起動済エンジンを運転制御する。
【００２７】
このようにして、予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、予測負荷パターンに応じて起動済エンジンの負荷が一定となるように負荷分配制御を行うようにしたことで、リアルタイム電力デマンドによって起動停止が煩雑に行われることがなく、しかも起動済エンジンの負荷が一定とされる結果、発電用エンジンの寿命を平準化でき、寿命を延ばすことができることになる。
【００２８】
本発明によれば、予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御装置であって、前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、前記予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定手段と、前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止手段とを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御装置が得られる。
【００２９】
ここでは、前記起動停止手段は、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行い、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止する。また、前記共通補機の運転台数最小化制御を行わず、エンジンの運転時間のみでエンジンの起動停止を行うことも可能である。
【００３０】
また、前記運転台数決定手段は、運転不可である発電用エンジンについて除外設定が行われると、当該除外設定された発電用エンジンについて運転されるべき発電用エンジンに含まないことを示す除外設定データを前記運転エンジンデータに付加する。
【００３１】
本発明によれば、コンピュータ上で動作し、予測負荷パターンに応じて複数の発電用エンジンを選択的に起動停止して発電を行う発電用エンジン運転制御プログラムであって、前記発電用エンジンは複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際、前記予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき前記発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得る運転台数決定手続きと、前記運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、前記共通補機の運転状況と前記発電用エンジンとの関係及び前記発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う起動停止手続きとを有することを特徴とする発電用エンジン運転制御プログラムが得られる。
【００３２】
この発電用エンジン運転制御プログラムでは、前記起動停止手続きは、前記共通補機の運転台数が最小となるように前記発電用エンジンの起動停止を行い、前記運転時間が短い順に前記発電用エンジンを起動し、前記運転時間が長い順に前記発電用エンジンを停止する。また、前記共通補機の運転台数最小化制御を行わず、エンジンの運転時間のみでエンジンの起動停止を行うことも可能である。
【００３３】
さらに、この発電用エンジン運転制御プログラムは、前記予測負荷パターンに応じて前記発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、前記予測負荷パターンに応じて起動済エンジンの負荷が一定となるように負荷分配制御を行う負荷分配手続きを備えるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３５】
まず、図１を参照して、図示の電力供給制御システムでは、電力小売事業者側センター（電力小売事業者側システム）１１が通信回線網１２を介して発電事業者側システム１３に接続されており、電力小売事業者側システム１１では、毎日所定の時間に少なくとも翌日の予想負荷パターンを発電事業者側システム１３に送る。発電事業者側システム１３は、送電網１４に接続されており、この送電網１４には電力需要者の需要家１５が接続され、需要家１５には送電網１４を介して電力が供給される。
【００３６】
電力小売事業者側システム１１を運用管理する電力小売事業者は電力需要者と受電契約（売電契約）を締結するとともに、発電事業者側システム１３を運用管理する発電事業者と電力供給契約（発電契約）を締結して、電力需要者に対して電力を供給する。つまり、電力小売事業者は発電設備を備える発電事業者である場合もあり、単に電力需要者と発電事業者との仲介を行う事業者である場合もある。そして、電力小売事業者は、一日毎に電力需要者の使用電力量を予想して少なくともその一日前に翌日の予想使用電力量を発電事業者側システム１３に送る。
【００３７】
この予想使用電力量は、例えば、図２に示すように、一日について横軸を時間（時刻）、縦軸を送電電力（ｋＷ）とする予想負荷パターンであり、所定の時間毎（例えば、３０分毎）の予想負荷を表すデータとして発電事業者側システム１３に与えられる。
【００３８】
発電事業者側システム１３には、オペレータステーション２１及び発電システム２２が備えられており、この発電システム２２には、マスターコントローラ３１及び複数のエンジンコントローラ３２−１〜３２−Ｎ（Ｎは２以上の整数）が備えられている。
【００３９】
以下Ｎ＝１０であるとして説明を行うと、各エンジンコントローラ３２−１〜３２−１０は、後述するようにして、各エンジンコントローラ３２−１〜３２−１０に接続された発電用エンジン（以下単にエンジンと呼ぶ）４１〜４１−１０をそれぞれコントロールする。エンジン４１−１〜４１−１０は、例えば、ディーゼルエンジン又はガスエンジンである。そして、これらエンジン４１−１〜４１−１０にはそれぞれ発電機４２−１〜４２−１０が連結されて、エンジン４１−１〜４１−１０の選択的駆動によって、発電機４２−１〜４２−１０が選択的に駆動されて発電が行われて、電力が送電網１４に送られる。
【００４０】
ところで、ディーゼルエンジン又はガスエンジン等のエンジンは、発電プラントの効率化の観点からエンジンを複数のグループに分けて、各グループ毎に当該エンジンに関する補機を共通化させている（なお、補機には、例えば、冷却水ポンプ及び燃料油供給ポンプ（ガスエンジンの場合）等がある）。例えば、図３に示すように、エンジン４１−１〜４１−１０について、各２台ずつ補機（共通補機）を共通させて、エンジン４１−１及び４１−２は補機４３−１を使用し、エンジン４１−３及び４１−４は補機４３−２を、エンジン４１−５及び４１−６は補機４３−３を、エンジン４１−７及び４１−８は補機４３−４を、エンジン４１−９及び４１−１０は補機４３−５を使用するというように、各エンジンをグループ分けして、補機を共通化する。
【００４１】
さらに、エンジン４１−１〜４１−５に対して共通補機４４−１が対応し、エンジン４１−６〜４１−１０に対して共通補機４４−２を対応させるとともに、全てのエンジン４１−１〜４１−１０に対して共通補機４５を対応させている。
【００４２】
ここで、図４も参照して、図１に示す電力供給制御システムにおける発電用エンジンの運転制御について説明する。
【００４３】
まず、前日中（所定の時刻）に電力小売事業者側システム１１から翌日及び翌々日の予測負荷パターン（以下単に負荷パターンという）がオペレータステーション２１に通信回線網１２を介して与えられる（ステップＳ１）。この予想負荷パターンは、前述のように、所定時間毎（３０分毎）の予想負荷を表している（図２参照）。オペレータステーション２１では、負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転エンジン台数を決定する（ステップＳ２）。
【００４４】
この際には、各エンジンの効率、所定時間毎の起動台数（立ち上げ台数）、及び所定時間毎の停止台数（立ち下げ台数）を考慮して、所定時間毎の運転エンジン台数を決定する。その後、オペレータステーション２１は、メンテナンス予定又はメンテナンス中あるいは故障状態にあるエンジンがあるか否かを調べて（ステップＳ３）、このようなエンジンが存在すると、台数制御設定除外エンジンとして設定する（ステップＳ４）。
【００４５】
上述のようにして、所定時間毎の運転エンジン台数、つまり、運転発電機台数が決定されるととともに台数制御除外エンジンが決定されると、オペレータステーション２１からマスターコントローラ３１に所定時間毎の運転エンジン台数及び台数制御除外設定エンジンを示すエンジン番号が運転エンジンデータとして与えられる（ステップＳ５）。マスターコントローラ３１はエンジン起動停止制御装置として機能し、運転エンジンデータを参照して、所定の時間毎にエンジン運転優先順位情報に応じてエンジンの起動停止制御を行う（ステップＳ６）。オペレータステーション２１及びマスターコントローラ３１は発電用エンジン運転制御装置として機能する。
【００４６】
マスターコントローラ３１は、後述する起動指令信号を送出すると、タイマー（図示せず）を起動して（後述のトリップ発生の際にはタイマーを停止する）、停止指令信号を送出すると、タイマーを停止する。このようなタイマーは各エンジンコントローラに対応して設けられており、マスターコントローラ３１はタイマーが起動されてから停止されるまでの時間をエンジン運転時間として認識する。つまり、マスターコントローラ３１では、エンジンコントローラ３２−１〜３２−１０毎に（つまり、エンジン４１−１〜４１−１０毎に）、運転時間を計測して、各エンジン毎の運転時間を得る。そして、エンジンを起動停止する毎に運転時間を各エンジンについて積算して、エンジン毎の積算運転時間を得ている。
【００４７】
さらに、マスターコントローラ３１には、共通補機と各エンジンとの関係が共通補機−エンジン関係情報として、予め設定されており（例えば、図３に示すような、共通補機とエンジンとの関係が共通補機−エンジン関係情報として設定されている）、これら積算運転時間及び共通補機−エンジン関係情報が前述のエンジン運転優先順位情報として用いられることになる。
【００４８】
前述のように、ステップＳ６では、マスターコントローラ３１では、前記運転エンジンデータを参照して、前記エンジン運転優先順位情報に応じて、所定時間（図示の例では３０分）毎に、起動及び／又は停止すべきエンジンを決定して、当該エンジンを制御するエンジンコントローラに起動指令信号又は停止指令信号を与えることになる。なお、図示の例では、エンジン起動の後、発電が行われるまでに、１５分の時間（エンジンタイプにより異なる）を要するので、所定の時間の１５分前にエンジンを起動することになる。
【００４９】
例えば、エンジン運転優先順位情報に応じて、マスターコントローラ３１は、プラント効率を最優先として、通算運転時間が短い順に起動すべきエンジンを決定する。また、エンジンを停止する際には、プラント効率を最優先として、通算運転時間が長い順に停止すべきエンジンを決定する。そして、上記のプラント効率は運転される共通補機に基づいて決定される。
【００５０】
図３に示す例では、エンジン２台の共通補機、エンジン５台の共通補機、及び全てのエンジンの共通補機があるから、例えば、エンジン４１−１が運転されている際には、当然のことながら、共通補機４５、共通補機４４−１、及び共通補機４３−１は既に運転されていることになり、新たに一台のエンジンを起動（始動）する際には、前述の運転時間の長短にかかわらず、共通補機４４−１及び４３−１を共通に使用するエンジン４１−２が起動されることになる。
【００５１】
一方、エンジン４１−１、４１−２、及び４１−１０が運転されている際に、一台のエンジンを停止する場合には、共通補機４５、共通補機４４−１、共通補機４４−２、共通補機４３−１、及び４３−５が運転されているから、エンジン４１−１０を停止すれば、共通補機４４−２及び及び４３−５が停止されることになるから（エンジン４１−１又は４１−２を停止しても、共通補機４４−１及び及び４３−１は停止できない）、前述の運転時間の長短にかかわらず、エンジン４１−１０が停止されることになる。なお、台数制御設定除外エンジンは、プラント効率にかかわらず、最優先で停止される。
【００５２】
このように、プラント効率については、共通補機の運転台数が最小となるように、エンジンの起動停止を決定することになる。（プラント効率を考慮せず、エンジンの運転時間のみでエンジンの起動停止を決定することも可能。）
【００５３】
次に、上述のようにして、エンジンの起動停止を決定した後、マスターコントローラ３１は、同一の時間帯（つまり、図示の例では、３０分毎の時間帯）に複数台のエンジンを起動又は停止する必要があるか否かを判定する（ステップＳ７）。即ち、運転エンジンデータに基づいて現在運転中のエンジン数と次の時間帯で運転するエンジンの数とに応じて、複数台のエンジンを起動又は停止する必要があるか否かを判定することになる。
【００５４】
複数台のエンジンを起動すると判定した際には、発電設備の特性を考慮して、マスターコントローラ３１では、予め設定された時間間隔（例えば、１分）で起動指令信号を該当するエンジンコントローラに順次送出する（ステップＳ８）。一方、複数台のエンジンを停止すると判定した際には、マスターコントローラ３１は、同時に該当するエンジンコントローラに停止指令信号を送出する（ステップＳ９）。
【００５５】
また、複数台のエンジンを起動及び停止する必要がないと判定すると、マスターコントローラ３１は、該当するエンジンコントローラに起動指令信号又は停止指令信号を送出する（ステップＳ１０）。これによって、起動指令信号を受けたエンジンコントローラは対応するエンジンを起動制御し、停止指令信号を受けたエンジンコントローラは対応するエンジンを停止制御することになる。
【００５６】
上述のようして、起動指令信号を受けたエンジンコントローラは対応するエンジンを起動することになるが、マスターコントローラ３１では起動指令信号を送出した後、起動時トリップ（起動故障（起動障害））が発生したか否かを監視している（ステップＳ１１：起動時トリップが発生すると、当該エンジンを制御するエンジンコントローラから起動時トリップ発生を示すトリップ発生信号がマスターコントローラ３１に送られることになる）。
【００５７】
この起動時トリップには、発電機遮断機”オン”前のトリップ（同期投入前トリップ）及び発電機遮断機”オン”後のトリップ（同期投入後トリップ）があり、遮断機”オン”前のトリップであると（ステップＳ１２）、マスターコントローラ３１は、トリップ発生のエンジンの次優先順位のエンジンを起動するため、該当するエンジンコントローラに起動指令信号を送出、次優先順位のエンジンを起動する（ステップＳ１３）。
【００５８】
一方、遮断機”オン”後のトリップであると、マスターコントローラ３１は起動指令信号の送出を行わず、次の時間帯まで制御を待つことになる（ステップＳ１４）。この際、可能最大出力を上回る負荷が要求されていると（ステップＳ１５）、マスターコントローラ３１はディスプレイ（図示せず）等に警告（アラーム）を表示する（ステップＳ１６）。これによって、オペレータは必要に応じて手動で次優先順位のエンジンを起動することになる。
【００５９】
前述のようにして、負荷パターンに応じてエンジン（つまり、発電機）の起動及び停止制御を行うことになるが、実際の負荷パターンは当日の負荷パターンと異なることが多い。このため、図示の例では、マスターコントローラ３１は通信制御装置３１ａを介して通信回線網１２に接続され、電力小売事業者側システム１１からリアルタイムに電力要求量を示す電力デマンド（リアルタイム電力デマンド）を受信している（このリアルタイム電力デマンドで示される負荷は予測負荷パターンと大きく異ならない）。
【００６０】
つまり、図５に示すリアルタイム電力デマンドがマスターコントローラ３１に与えられ、マスターコントローラ３１は、リアルタイム電力デマンドに応じて起動済エンジンの負荷制御を行う（ステップＳ１７）。言い換えると、リアルタイム電力デマンドに応じて、マスターコントローラ３１は起動済エンジンを制御するエンジンコントローラに発電電力指令を行い、各エンジンコントローラはこの発電電力指令に応じてエンジンの運転を負荷分配制御することになる（マスターコントローラ３１は、各起動済エンジンにおける負荷が均等になるように負荷分配制御を行う）。
【００６１】
この際、リアルタイム電力デマンドで示される要求負荷（発電電力）＜起動済エンジンの最小発電能力（例えば、３０％出力）であると（ステップＳ１８）、マスターコントローラ３１はオペレータに警告を発するため、ディスプレイ（図示せず）にアラームを表示するか又はスピーカー（図示せず）を鳴動させる（ステップＳ１９）。そして、マスターコントローラ３１はエンジンの最小発電能力で運転を継続する（ステップＳ２０）。オペレータは必要に応じて、手動で任意のエンジンを停止することができる。
【００６２】
さらに、リアルタイム電力デマンドで示される要求負荷（発電電力）＞起動済エンジンの最大発電能力であると（ステップＳ２１）、マスターコントローラ３１はオペレータにアラームを発し（ステップＳ２２）、エンジンの最大発電能力で運転を継続する（ステップＳ２３）。このように、マスターコントローラ３１は所定時間（図示の例では３０分）間隔でエンジンの起動停止を行うが、それ以外の時間ではエンジンの起動停止を行わず、警告を受けたオペレータが必要に応じて手動でエンジンを起動することになる。
【００６３】
なお、前述のようにして、マスターコントローラ３１は各エンジンの積算運転時間を求めており、この積算運転時間が予め設定された運転時間となると、マスターコントローラ３１は、メンテナンスを行うべき運転時間に到達したと判定して、該当するエンジンについてメンテナンスを行うべき時期に到達したことをオペレータに報知する（例えば、ディスプレイ等に表示する）。
【００６４】
このようにして、マスターコントローラ３１はエンジンの運転台数制御及び負荷制御を行うことになり、その結果、各エンジンを効率的にしかもその運転時間に差が生じないようにエンジンの運転制御を行うことができることになる。
【００６５】
ところで、エンジンの負荷制御を行う際には、各種負荷制御モードがあり、例えば、負荷一定制御モード、負荷分配制御モード（手動設定）、及び負荷分配制御モード（外部制御）がある。
【００６６】
負荷一定制御モードでは、各エンジンに対して発電出力を手動で設定して、自動負荷追従モードとすると、手動設定された発電出力設定値に自動追従制御が行われる。負荷分配制御モード（手動設定）では、発電出力を手動設定して、カスケードモードとすると、運転中（起動済）のエンジンに対して手動設定された発電出力設定値が均等に割り当てられる。また、負荷分配制御モード（外部制御）では、外部デマンド（例えば、前述のマスターコントローラ３１から発せられる発電電力指令）が運転中のエンジンに対して均等に割り当てられて、起動済エンジンにおける負荷が均等になる。
【００６７】
上述の例では、マスターコントローラ３１が図４で説明したようにして、エンジン４１−１〜４１−１０の制御を行う例について説明したが、図４に示す制御を行うプログラムをコンピュータ上で動作させれば、同様にして、エンジン４１−１〜４１−１０の制御を行うことができることはいうまでもない。さらに、マスターコントローラ３１を用いて電力供給制御システムを構築すれば、効率良く電力の供給を行うことができることになる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、発電用エンジンが複数のグループ化された補機を共通補機として用いる際に、予測負荷パターンに応じて所定の時間毎に運転されるべき発電用エンジンの台数を決定して運転エンジンデータを得た後、運転エンジンデータが示す発電用エンジンの台数を参照して、共通補機の運転状況と発電用エンジンとの関係及び発電用エンジン毎の運転時間に基づいて規定された優先順位に応じて発電用エンジンの起動停止を行うようにしたので、各発電用エンジンを効率的に運転できるばかりでなく、共通補機の運転状況を勘案して、発電用エンジンの起動停止を行うことが可能となって、発電に掛かるコストを低減できるという効果がある。
【００６９】
本発明では、共通補機の運転台数が最小となるように発電用エンジンの起動停止を行うようにしたから、予測負荷パターンに応じて電力供給を行う際のコストを低減できるという効果がある。
【００７０】
本発明では、運転時間が短い順に発電用エンジンを起動し、運転時間が長い順に発電用エンジンを停止するようにしたから、発電用エンジンの運転時間に大きな差が生じることがなく、結果的に一部の発電用エンジンのみに負担が掛かることがなく、発電用エンジンの寿命を平準化でき、しかも寿命を延ばすことができるという効果がある。
【００７１】
本発明では、メンテナンス予定ある発電用エンジン又は故障状態にある発電用エンジンを予め運転除外設定するようにしたので、誤って該当する発電用エンジンが始動されることがないという効果がある。
【００７２】
本発明では、予測負荷パターンに応じて発電用エンジンの起動停止を行う際、リアルタイムに発電要求量を示すリアルタイム電力デマンドが与えられると、予測負荷パターンに応じて起動された起動済エンジンについて負荷が一定となるように負荷分配制御を行うようにしたから、リアルタイム電力デマンドによって起動停止が煩雑に行われることがなく、しかも起動済エンジンの負荷が一定とされる結果、発電用エンジンの寿命を平準化でき、寿命を延ばすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よる発電用エンジン運転制御装置が用いられる電力供給制御システムの一例を示すブロック図である。
【図２】負荷パターンの一例を示すグラフ図である。
【図３】発電用エンジンと共通補機との関係の一例を示すブロック図である。
【図４】図１に示す電力供給システムにおける制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】リアルタイム電力デマンドと負荷パターンとの関係の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１１  電力小売事業者側センター（電力小売事業者側システム）
１２  通信回線網
１３  発電事業者側システム
１４  送電網
１５  需要家
２１  オペレータステーション
２２  発電システム
３１  マスターコントローラ
３２−１〜３１−１０  エンジンコントローラ
４１−１〜４１−１０  エンジン
４２−１〜４２−１０  発電機
４３−１〜４３−５，４４−１，４４−２，４５  共通補機
【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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