(57)【要約】【課題】複数の発電機のうち一台のメンテナンスの実施日を電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化する。【解決手段】本発明によれば、平均運転可能期間を算出する工程と（ＳＴ４）、最短運転期間を算出する工程と（ＳＴ５）、最長運転期間を算出する工程と（ＳＴ６）、最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内に、総予定運転期間があるか否かを判定する工程と（ＳＴ７）予定運転時間を算出する工程と（ＳＴ８）、予定運転時間と平均運転時間とを比較する工程と（ＳＴ１０）、発電機を特定する工程と（ＳＴ１２）、総運転可能時間が経過したか否かを判定する工程と（ＳＴ１３）、結果を出力する工程と（ＳＴ１４）を含んでいる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備の有する複数の発電機のうち、一台の発電機のメンテナンスの実施日が所定の日となるように、当該所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とに基づいて前記各発電機の運転時間を制御する発電設備の運転制御方法であって、
前記総運転可能時間を、前記各発電機の一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算することによって、前記各発電機を均等運転した場合における平均運転可能期間を算出する平均運転可能期間算出工程と、
前記総運転可能時間を、前記各発電機の一日当たりの最大運転時間で除算することによって、前記各発電機の最短運転期間を算出する最短運転期間算出工程と、
前記総運転可能時間を、前記各発電機の一日当たりの最小運転時間で除算することによって、前記各発電機の最長運転期間を算出する最長運転期間算出工程と、
前記最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内に、所定の日までの総予定運転期間があるか否かを判定する期間調整判定工程と、
前記期間調整判定工程によって前記総予定運転期間が前記最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内にあると判定された場合に、所定の日までの総運転可能時間を総予定運転期間で除算することによって、一日当たりの予定運転時間を算出する予定運転時間算出工程と、
前記予定運転時間と前記平均運転時間とを比較する運転時間比較工程と、
前記運転時間比較工程による比較の結果、前記予定運転時間が前記平均運転可能時間以上の長さであると判定された場合に、前記各発電機のうち、該当する発電機を、前記各発電機のうち優先的に運転する発電機として特定する優先運転発電機特定工程と、
前記優先発電機特定工程により特定された発電機に関し、前記所定の日までの前記総運転可能時間が経過したか否かを判定する第１の時間経過判定工程と、
前記第１の時間経過判定工程による判定結果を出力する第１の判定結果出力工程と
を含むことを特徴とする発電設備の運転制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発電設備の運転制御方法において、
前記運転時間比較工程による比較の結果、前記予定運転時間が前記平均運転可能時間より短いと判定された場合に、該当する発電機を、前記各発電機のうち非優先的に運転する発電機として特定する非優先運転発電機特定工程と、
前記非優先運転発電機特定工程により特定された発電機に関し、前記所定の日までの前記総運転可能時間が経過したか否かを判定する第２の時間経過判定工程と、
前記第２の時間経過判定工程による判定結果を出力する第２の判定結果出力工程と
をさらに含むことを特徴とする発電設備の運転制御方法。
【請求項３】
発電設備の有する複数の発電機のうち、一台の発電機のメンテナンスの実施日が所定の日となるように、当該所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とに基づいて前記各発電機の運転時間を制御する発電設備の制御装置であって、少なくとも前記各発電機の識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間が対応して記憶された発電機情報記憶手段と、
前記所定の日のデータと前記識別情報との入力を受付ける入力データ受付手段と、
前記発電機情報記憶手段を、入力された前記識別情報を検索キーとして検索し、該当する前記各発電機の識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間を読出す発電機情報読出し手段と、前記入力データ受付手段により入力を受付けた所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とを算出する期間算出手段と、
前記期間算出手段により算出された総運転可能時間を、前記発電機情報読出し手段により読出された各発電機の一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算することによって、前記各発電機を均等運転した場合における平均運転可能期間を算出する平均運転可能期間算出手段と、
前記期間算出手段により算出された総運転可能時間を、前記発電機情報読出し手段により読出された前記各発電機の一日当たりの最大運転時間で除算することによって、前記各発電機の最短運転期間を算出する最短運転期間算出手段と、
前記期間算出手段により算出された総運転可能時間を、前記発電機情報読出し手段により読出された前記各発電機の一日当たりの最小運転時間で除算することによって、前記各発電機の最長運転期間を算出する最長運転期間算出手段と、
前記最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内に、前記所定の日までの総予定運転期間があるか否かを判定する期間調整判定手段と、
前記期間調整判定手段によって前記総予定運転期間が前記最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内にあると判定された場合に、前記所定の日までの総運転可能時間を総予定運転期間で除算することによって、一日当たりの予定運転時間を算出する予定運転時間算出手段と、
前記予定運転時間と前記平均運転時間とを比較する運転時間比較手段と、
前記運転時間比較手段による比較の結果、前記予定運転時間が前記平均運転可能時間以上の長さであると判定された場合に、該当する発電機を、前記各発電機のうち優先的に運転する発電機として特定する優先運転発電機特定手段と、
前記優先発電機特定手段により特定された発電機に関し、前記所定の日までの前記総運転可能時間が経過したか否かを判定する第１の時間経過判定手段と、
前記第１の時間経過判定手段による判定結果を出力する第１の判定結果出力手段と
を備えたことを特徴とする発電設備の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発電設備の制御装置において、
前記運転時間比較手段による比較の結果、前記予定運転時間が前記平均運転可能時間より短いと判定された場合に、該当する発電機を、前記各発電機のうち非優先的に運転する発電機として特定する非優先運転発電機特定手段と、
前記非優先運転発電機特定手段により特定された発電機に関し、前記所定の日までの前記総運転可能時間が経過したか否かを判定する第２の時間経過判定手段と、
前記第２の時間経過判定手段による判定結果を出力する第２の判定結果出力手段と
をさらに設けたことを特徴とする発電設備の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の日までの総運転可能時間に基づいて複数の発電機を有する発電設備の発電機のうち一台のメンテナンスの実施日が所定の日となるように各発電機の運転時間を制御する発電設備の運転制御方法及び制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、通常の電力の需要者は、電力会社との間で各種契約、例えば、季節別時間別契約を締結している。
【０００３】
電力料金は、このような各種契約によって決定されており、一般に昼間時間帯（８：００〜２２：００）には高く設定され、それ以外の時間帯には、安く設定される傾向がある。
【０００４】
従って、通常の電力の需要者では、図７に示すように、電力単価の高い昼間時間帯には、電力会社からの電力供給を受けずに済むように、できる限り１００パーセント出力で発電設備の有する複数の発電機の運転を行って発電する電気量を増やし、電力会社から購入する電気量を減らす一方、電力単価の安い夜間時間帯には、発電設備の有する発電機を停止して電力会社からの電力供給を受けるか又は契約電力を超過する分だけ発電設備の有する発電機を運転して最低限度の電力の発電を行うことにより必要な電力需要を賄っている。
【０００５】
つまり、通常の電力の需要者では、昼間時間帯には、発電設備に対する電力負荷が高く、かつ、それ以外の夜間時間帯には、発電設備に対する電力負荷が低くなる傾向がある。
【０００６】
また、一般的に、複数の自家用発電機又はコジェネレーションシステムを有する発電設備では、メンテナンスやトラブルの発生に起因する発電設備自体の休止によるリスクを回避する観点から、複数の発電機により発電容量を分担して運転されている。
【０００７】
図８及び図９に示すように、例えば二台の発電機を有する発電設備では、夜間において契約電力を超過するか又は休日において契約電力を超過することにより、一台の発電機のみが稼働する場合がある。
【０００８】
例えば、図８に示す例（平日の夜間において契約電力を超過した場合）では、発電機Ａが４時から２３時までの合計１９時間だけ運転されており、発電機Ｂが８時から２２時までの合計１４時間だけ運転されている。この例では、４時から８時までの４時間と、２２時から２３時までの１時間とは発電機Ａだけが運転されている。
【０００９】
一方、図９に示す例（休日において契約電力を超過した場合）では、８時から２２時までの１４時間、発電機Ａだけが運転されている。
【００１０】
このように、各発電機の運転時間がそれぞれ異なるので、各発電機のメンテナンスの実施日は、通常一致しない。
【００１１】
しかしながら、一般に、発電設備に設けられた複数の発電機に関しては、発電機の停止に起因する自家発補給契約によって発生するコストを削減する観点から、全ての発電機を同時にメンテナンスを行うことが望ましいとされている。
【００１２】
従って、発電設備の運転制御を行う手法としては、複数の発電機のメンテナンスを実施する実施日を一致させるために、複数の発電機の運転時間の差異を無くすように調整して複数の発電機の運転時間を均等にする均等運転を行う手法が用いられている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の発電設備の運転制御方法においても、なお、以下のような問題がある。
【００１４】
すなわち、発電設備の有する各発電機は、各々運転可能時間が異なるので、均等運転により運転可能時間が均等になるように調整を行った場合、必ずしも電力負荷の少ない所定の日にメンテナンスの実施日をあわせることができない。
【００１５】
従って、この種の発電設備の運転制御手法では、発電設備の有する発電機のメンテナンスの実施日が長期休業日のうちの所定の一日に該当しない場合、発電機が停止することにより、電力会社から電力供給を受けることになるので、自家発補給契約による多大なコストが発生してしまうという問題がある。
【００１６】
そこで本発明は、上記事情に考慮してなされたもので、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが可能な発電設備の運転制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の主旨は、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化するという効果を達成することにある。
【００１８】
なお、本明細書に記載の「発電設備」とは、「複数の常用自家用発電機」と、「複数の発電機を備えたコジェネレーションシステム」との双方を意味する。
【００１９】
また、本明細書に記載の「所定の日」としては、例えば、「ゴールデンウィーク中の特定の一日」、「お盆休み中の特定の一日」、及び「年末年始の休止期間中の特定の一日」等が挙げられる。
【００２０】
さて、以上のような本発明の主旨は、具体的には以下のような手段を講じることにより実現される。
【００２１】
第１の発明は、発電設備の有する複数の発電機のうち、一台の発電機のメンテナンスの実施日が所定の日となるように、当該所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とに基づいて各発電機の運転時間を制御する発電設備の運転制御方法であって、総運転可能時間を、各発電機の一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算することによって、各発電機を均等運転した場合における平均運転可能期間を算出する平均運転可能期間算出工程と、総運転可能時間を、各発電機の一日当たりの最大運転時間で除算することによって、各発電機の最短運転期間を算出する最短運転期間算出工程と、総運転可能時間を、各発電機の一日当たりの最小運転時間で除算することによって、各発電機の最長運転期間を算出する最長運転期間算出工程と、最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、所定の日までの総予定運転期間があるか否かを判定する期間調整判定工程と、期間調整判定工程によって総予定運転期間が最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内にあると判定された場合に、所定の日までの総運転可能時間を総予定運転期間で除算することによって、一日当たりの予定運転時間を算出する予定運転時間算出工程と、予定運転時間と平均運転時間とを比較する運転時間比較工程と、運転時間比較工程による比較の結果、予定運転時間が平均運転可能時間以上の長さであると判定された場合に、各発電機のうち、該当する発電機を、各発電機のうち優先的に運転する発電機として特定する優先運転発電機特定工程と、優先発電機特定工程により特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かを判定する第１の時間経過判定工程と、第１の時間経過判定工程による判定結果を出力する第１の判定結果出力工程とを含む発電設備の運転制御方法である。
【００２２】
このように、優先運転を行う発電機として特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かが判定されるので、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが出来る。
【００２３】
第２の発明は、第１の発明の発電設備の運転制御方法において、運転時間比較工程による比較の結果、予定運転時間が平均運転可能時間より短いと判定された場合に、該当する発電機を、各発電機のうち非優先的に運転する発電機として特定する非優先運転発電機特定工程と、非優先運転発電機特定工程により特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かを判定する第２の時間経過判定工程と、第２の時間経過判定工程による判定結果を出力する第２の判定結果出力工程とをさらに含む発電設備の運転制御方法である。
【００２４】
このように、非優先運転を行う発電機として特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かが判定されるので、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが出来る。
【００２５】
第３の発明は、発電設備の有する複数の発電機のうち、一台の発電機のメンテナンスの実施日が所定の日となるように、当該所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とに基づいて各発電機の運転時間を制御する発電設備の制御装置であって、少なくとも各発電機の識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間が対応して記憶された発電機情報記憶手段と、所定の日のデータと識別情報との入力を受付ける入力データ受付手段と、発電機情報記憶手段を、入力された識別情報を検索キーとして検索し、該当する各発電機の識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間を読出す発電機情報読出し手段と、入力データ受付手段により入力を受付けた所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とを算出する期間算出手段と、入力データ受付手段により入力を受付けられた総運転可能時間を、発電機情報読出し手段により読出された各発電機の一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算することによって、各発電機を均等運転した場合における平均運転可能期間を算出する平均運転可能期間算出手段と、入力データ受付手段により入力を受付けられた総運転可能時間を、発電機情報読出し手段により読出された前記各発電機の一日当たりの最大運転時間で除算することによって、各発電機の最短運転期間を算出する最短運転期間算出手段と、入力データ受付手段により入力を受付けられた総運転可能時間を、発電機情報読出し手段により読出された各発電機の一日当たりの最小運転時間で除算することによって、各発電機の最長運転期間を算出する最長運転期間算出手段と、最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、所定の日までの総予定運転期間があるか否かを判定する期間調整判定手段と、期間調整判定手段によって総予定運転期間が最短運転期間と前記最長運転期間とで定まる範囲内にあると判定された場合に、所定の日までの総運転可能時間を総予定運転期間で除算することによって、一日当たりの予定運転時間を算出する予定運転時間算出手段と、予定運転時間と平均運転時間とを比較する運転時間比較手段と、運転時間比較手段による比較の結果、予定運転時間が平均運転可能時間以上の長さであると判定された場合に、該当する発電機を、前記各発電機のうち優先的に運転する発電機として特定する優先運転発電機特定手段と、優先発電機特定手段により特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かを判定する第１の時間経過判定手段と、第１の時間経過判定手段による判定結果を出力する第１の判定結果出力手段とを備えた発電設備の制御装置である。
【００２６】
このように、入力データ受付手段により所定の日のデータと識別情報との入力が受付けられ、発電機情報読出し手段により入力された識別情報を検索キーとして発電機情報記憶手段が検索され、該当する各発電機の識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間が読出され、期間算出手段により所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とが算出され、平均運転可能期間算出手段により総運転可能時間が各発電機の一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算されることによって、各発電機を均等運転した場合における平均運転可能期間が算出され、最短運転期間算出手段により総運転可能時間が各発電機の一日当たりの最大運転時間で除算されることによって、各発電機の最短運転期間が算出され、最長運転期間算出手段により総運転可能時間が各発電機の一日当たりの最小運転時間で除算されることによって、各発電機の最長運転期間が算出され、期間調整判定手段により最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、所定の日までの総予定運転期間があるか否かが判定され、当該範囲内に、所定の日までの総予定運転期間があると判定された場合に、予定運転時間算出手段により、所定の日までの総運転可能時間が総予定運転期間で除算されることによって、一日当たりの予定運転時間が算出され、運転時間比較手段により予定運転時間と平均運転時間とが比較され、比較の結果、予定運転時間が平均運転可能時間以上の長さであると判定された場合に、優先運転発電機特定手段により該当する発電機が優先的に運転する発電機として特定され、第１の時間経過判定手段によって所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かが判定され、第１の判定結果出力手段により第１の時間経過判定手段による判定結果が出力されるので、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが出来る。
【００２７】
第４の発明は、第３の発明の発電設備の制御装置において、運転時間比較手段による比較の結果、予定運転時間が平均運転可能時間より短いと判定された場合に、該当する発電機を、各発電機のうち非優先的に運転する発電機として特定する非優先運転発電機特定手段と、非優先運転発電機特定手段により特定された発電機に関し、所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かを判定する第２の時間経過判定手段と、第２の時間経過判定手段による判定結果を出力する第２の判定結果出力手段とをさらに設けた発電設備の制御装置である。
【００２８】
従って、非優先運転する発電機として特定された発電機の場合であっても、非優先運転発電機特定手段により特定された発電機に関し、第２の時間経過判定手段により所定の日までの総運転可能時間が経過したか否かが判定され、第２の判定結果出力手段により第２の時間経過判定手段による判定結果が出力されるので、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが出来る。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明に係る制御装置の構成例を示す模式図であり、図２は、本発明に係る発電設備の運転制御方法を適用する制御対象の発電設備であるコジェネレーションシステムと、当該発電設備を制御する発電設備の制御装置とを備えた制御システムの構成例を示す模式図である。なお、以下、説明の簡略化を図る観点から、発電設備の制御装置１のことを単に、制御装置１と略記する。
【００３１】
なお、以下の説明において、コジェネレーションシステムの所有者と電力会社との間で１０００ｋＷの供給を限度とする季節別時間帯別契約が交わされており、かつ、コジェネレーションシステムの発電容量は、１０００ｋＷであると仮定する。
【００３２】
また、本発明の適用対象であるコジェネレーションシステムでは、図３に示すように、昼間時間帯に関しては、例えば、一台の発電機２４Ａが２４時間運転されており、かつ、他の一台の発電機２４Ｂが１４時間だけ運転されていると仮定する。
【００３３】
なお、以下の説明では、当該コジェネレーションシステムで２個設けられているものに関しては、各番号に対し、添え字「Ａ」及び「Ｂ」を付加しているが、接続関係においては、それぞれ添え字が同一であるもの同士が対応して接続されているものとする。
【００３４】
本実施の形態に係る制御装置１の制御対象である発電設備は、図２に示すような一般的なコジェネレーションシステムであり、主燃料タンク２１と、当該主燃料タンク２１と配管で接続された燃料小出槽２２と、当該燃料小出槽２２と配管で接続されたエンジン２３Ａ、２３Ｂと、当該エンジン２３Ａ、２３Ｂにより電力を発生する発電機２４Ａ、２４Ｂと、エンジン２３Ａ、２３Ｂと水管によって接続された第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂと、当該第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂと水管で接続された第２の熱交換器２６Ａ、２６Ｂと、排気管によってエンジン２３Ａ、２３Ｂと接続され、かつ、水管によって第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂと接続された蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂと、水管によって第２の熱交換器２６Ａ、２６Ｂと接続された冷却塔２８Ａ、２８Ｂと、配線によって発電機２４Ａ、２４Ｂと接続され、かつ、配線により図示しない給電対象の各種設備に接続された系統連繋用遮断機２９Ａ、２９Ｂと、各蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂと配管によって接続された蒸気ヘッダ３０と、蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂと排気管によって接続された消音器３１Ａ、３１Ｂと、当該消音器３１Ａ、３１Ｂに排気管で接続された煙突３２Ａ、３２Ｂとから構成される。
【００３５】
主燃料タンク２１は、エンジン２３Ａ、２３Ｂを起動させるための主燃料、例えば、重油等の液体燃料や液化天然ガス（ＬＮＧ）等の気体燃料を貯蔵するためのタンクであり、当該主燃料タンク２１は、内部に蓄えられた主燃料を、燃料小出槽２２に配管を通じて送出するものである。
【００３６】
燃料小出槽２２は、主燃料タンク２１から送出された主燃料が一時的に蓄えられるタンクであり、当該燃料小出槽２２は、内部に蓄えられた主燃料を、エンジン２３Ａ、２３Ｂに、配管を通じて送出するものである。
【００３７】
エンジン２３Ａ、２３Ｂは、制御装置１から出力された起動信号に基づいて、燃料小出槽２２から送出された主燃料を燃焼させて、発電機２４Ａ、２４Ｂを回転させるためのものであり、当該エンジン２３Ａ、２３Ｂは、第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂ及び第２の熱交換器２６Ａ、２６Ｂに一次冷却水を送出し、かつ、蒸気排ガスボイラー２７Ａ、２７Ｂに排気ガスを送出するものである。
【００３８】
発電機２４Ａ、２４Ｂは、エンジン２３Ａ、２３Ｂにより回転されることによって電力を発生し、当該発生した電力を系統連結用遮断機に出力するためのものである。
【００３９】
第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂは、外部から給水された２次冷却水と、エンジン２３Ａ、２３Ｂから送出された１次冷却水との間で熱交換をさせるものである。
【００４０】
第２の熱交換器２６Ａ、２６Ｂは、冷却塔２８Ａ、２８Ｂから給水された２次冷却水と、エンジン２３Ａ、２３Ｂから送出された一次冷却水との間で熱交換をさせるものである。
【００４１】
蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂは、第１の熱交換器２５Ａ、２５Ｂから送出された温水を蒸気に変換し、蒸気を蒸気ヘッダ３０に送出し、かつ、排熱を回収した排気ガスを消音器３１Ａ、３１Ｂに送出するためのものである。
【００４２】
冷却塔２８Ａ、２８Ｂは、第２の熱交換器２６Ａ、２６Ｂから送出された温水を外気又はファンにより冷却するものである。
【００４３】
系統連繋用遮断機２９Ａ、２９Ｂは、発電機２４Ａ、２４Ｂによって発生された電力を、当該発電機２４Ａ、２４Ｂの給電対象である図示しない各種設備に出力するためのものである。
【００４４】
蒸気ヘッダ３０は、各蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂから送出された蒸気を一括して収集し、当該収集した蒸気を図示しない外部の製造プロセスに供給するためのものである。
【００４５】
消音器３１Ａ、３１Ｂは、エンジン２３Ａ、２３Ｂ及び蒸気排ガスボイラ２７Ａ、２７Ｂによって発生されたノイズを吸収し、ノイズを吸収した排気ガスを煙突３２Ａ、３２Ｂを介して外部に送出するためのものである。
【００４６】
煙突３２Ａ、３２Ｂは、消音器３１Ａ、３１Ｂから送出された排気ガスを外部に送出するためのものである。
【００４７】
なお、本実施の形態に係る制御装置１は、図２に示すように、各発電機２４Ａ、２４Ｂを駆動するための各エンジン２３Ａ、２３Ｂに配線によって接続されており、必要に応じて各発電機２４Ａ、２４Ｂを駆動するための駆動信号又は駆動中の各発電機２４Ａ、２４Ｂを停止させるための停止信号を該当する各エンジン２３Ａ、２３Ｂに出力する。
【００４８】
本実施の形態に係る制御装置１は、図１に示すように、データ入力部１Ａと、発電機情報記憶部１Ｂと、制御演算部１Ｃと、データ出力部１Ｄと、制御信号出力部１Ｅとから構成される。
【００４９】
データ入力部１Ａは、操作者の操作によって外部から入力された発電機２４Ａ、又は２４Ｂの識別情報及び当該発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスを実施する予定の長期休業期間中の所定の一日に関するデータの入力を受付ける機能と、入力された発電機２４Ａ、２４Ｂの識別情報及び所定の一日に関するデータを制御演算部１Ｃに出力する機能とを有する。
【００５０】
発電機情報記憶部１Ｂには、発電機２４Ａ、２４Ｂ毎に定められた識別情報、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間が対応して記憶されており、データ入力部１Ａから入力された識別情報を検索キーとして制御演算部１Ｃによって検索され、該当する一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間が読出される。
【００５１】
制御演算部１Ｃは、データ入力部１Ａから出力された所定日のデータと識別情報とに基づいて、データ入力部１Ａから識別情報及び長期休業期間中の所定の一日に関するデータ入力がなされたか否かを判定する機能と、データ入力部１Ａからデータ入力がなされたと判定した場合に、当該データのうち識別情報を検索キーとして発電機情報記憶部１Ｂを検索する機能と、当該検索結果として該当する一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間を読出す機能と、データ入力部１Ａから出力された所定日に関するデータから当該所定日までの総運転可能時間と総予定運転期間とを算出する機能と、総運転可能時間を一日当たりの総運転時間を平均した平均運転時間で除算して平均運転可能期間を算出する機能と、総運転可能時間を一日当たりの最大運転時間で除算して最短運転期間を算出する機能と、総運転可能時間を最小運転時間で除算して最長運転期間を算出する機能と、最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、平均運転可能期間があるか否かを判定する機能と、最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、平均運転可能期間があると判定した場合に、総運転可能時間を総予定運転期間で除算して一日当たりの総予定運転時間を算出する機能と、最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に、平均運転可能期間がないと判定した場合に、発電機２４Ａ、２４Ｂを均等運転するための制御指令を制御信号出力部１Ｅに出力する機能と、一日当たりの総運転時間と平均運転可能時間とを比較する機能と、当該比較結果として一日当たりの総運転時間が平均運転可能時間以上であると判定した場合に、該当する発電機２４Ａ又は２４Ｂを優先運転する発電機であると特定する機能と、当該比較結果として一日当たりの総運転時間が平均運転可能時間よりも小さいと判定した場合に、当該発電機２４Ａ又は２４Ｂを非優先運転をする発電機であると特定する機能と、当該優先運転又は非優先運転をすると特定された発電機２４Ａ又は２４Ｂの総運転可能時間が経過したか否かを判定する機能と、総運転可能時間が経過したと判定した場合に、判定結果をデータ出力部１Ｄに出力する機能と、優先運転又は非優先運転をする発電機と特定した発電機２４Ａ又は２４Ｂを駆動又は停止させるための駆動信号又は停止信号を該当するエンジン２３Ａ又は２３Ｂに出力させるための制御指令を制御信号出力部１Ｅに出力する機能とを有している。
【００５２】
データ出力部１Ｄは、制御演算部１Ｃから出力された判定結果を図示しない画面上に表示するものである。
【００５３】
制御信号出力部１Ｅは、制御演算部１Ｃから出力された、各発電機を均等運転又は優先運転若しくは非優先運転させるための制御指令を受け取った場合に、該当する発電機２４Ａ又は２４Ｂを駆動させるための駆動信号を該当する発電機２４Ａ又は２４Ｂを駆動するエンジン２３Ａ又は２３Ｂに出力する機能と、制御演算部１Ｃから出力された、各発電機を均等運転又は優先運転若しくは非優先運転させるための制御指令を受け取った場合に、駆動している発電機２４Ａ又は２４Ｂを停止させるための停止信号を該当する発電機を駆動させるエンジン２３Ａ又は２３Ｂに出力する機能とを有する。
【００５４】
なお、本実施の形態に係る制御演算部１Ｃでは、各発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスの実施日までの判定基準として所定の各発電機２４Ａ、２４Ｂの運転時間を用いたが、これに限らず、各発電機２４Ａ、２４Ｂの運転時間の前年度の運転実績値を用いてもよいことはいうまでもない。
【００５５】
次に、以上のように構成された制御システムに備えられた制御装置１の実行する処理に関して説明する。
【００５６】
図４及び図５は、本実施の形態に係る発電設備の運転制御方法を適用した制御装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
始めに、メンテナンスを実施する予定の発電機２４Ａ、２４Ｂの識別情報と、これらの発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスを行う予定の長期休業期間中の所定の一日に関するデータ（以下、説明の簡略化を図る観点から、両者を纏めて所定日データ等という）が、操作者の操作により外部から入力される。
【００５８】
そして、データ入力部１Ａは、当該所定日データ等の入力を受付ける（入力データ受付手段）。
【００５９】
続いて、制御演算部１Ｃは、データ入力部１Ａから出力された所定日データ等に基づいて、外部から所定日データ等が入力されたか否かを判定する（ＳＴ１）。
【００６０】
制御演算部１Ｃは、この工程ＳＴ１で所定日データ等が入力されたと判定した場合（ＳＴ１：ＹＥＳ）には、所定日データ等のうち識別情報を検索キーとして発電機情報記憶部１Ｂを検索し、当該検索結果として、一日当たりの総運転時間、一日当たりの最大運転時間、及び一日当たりの最小運転時間を読み出し（ＳＴ２）、後述する工程ＳＴ３に移行する。
【００６１】
一方、制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ１で所定日データが入力されていないと判定した場合（ＳＴ１：ＮＯ）には、この工程ＳＴ１を繰り返す。
【００６２】
工程ＳＴ３では、制御演算部１Ｃは、所定日データ等のうち、所定の日のデータから所定の日までの総運転可能時間と総予定運転期間とを算出する（期間算出手段）。
【００６３】
次の工程では、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間と、一日当たりの総運転時間とから発電機２４Ａ、２４Ｂを均等運転した場合における平均運転可能期間を算出する（ＳＴ４：平均運転可能期間算出工程、平均運転可能期間算出手段）。例えば、一台の運転時間が２４［時間／日］で、かつ、他の一台の運転時間が１４［時間／日］である場合には、制御演算部１Ｃは、以下の算式（１）から平均運転時間を算出する。
（２４＋１４）［時間／日］／２＝１９［時間／日］…（１）
さらに、算出した総運転可能時間が３０００時間であるとすると、制御演算部１Ｃは、以下の算式（２）から平均運転可能期間を算出する。
平均運転可能期間＝総運転可能時間［時間］／平均運転時間［時間／日］
＝３０００［時間］／１９［時間／日］＝１５８［日］…（２）
工程ＳＴ５では、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間と、一日当たりの最大運転時間とから最短運転期間を算出する（最短運転期間算出工程、最短運転期間算出手段）。例えば、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間が３０００［時間］で、かつ、最大運転時間が２４［時間／日］である場合には、以下の算式（３）によって、最短運転期間を算出する。
最短運転期間＝総運転可能時間［時間］／最大運転時間［時間／日］
＝３０００［時間］／２４［時間／日］＝１２５［日］…（３）
工程ＳＴ６では、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間と、一日当たりの最小運転時間とから最長運転期間を算出する（最長運転期間算出工程、最長運転期間算出手段）。例えば、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間が３０００時間で、かつ、一日当たりの最小運転時間が１４時間である場合、以下の算式（４）によって、最長運転期間を算出する。
最長運転期間＝総運転可能時間［時間］／最小運転時間［時間／日］
＝３０００［時間］／１４［時間／日］＝２１４［日］…（４）
なお、本実施の形態では、工程ＳＴ５で最短運転時間を算出し、しかる後、工程ＳＴ６で最長運転時間を算出していたが、これに限らず、最短運転時間の算出と最長運転時間の算出とは、時間的に同時に行ってもよいし、最長運転時間の算出を最短運転時間の算出よりも先に実施してもよいことはいうまでもない。
【００６４】
工程ＳＴ７では、制御演算部１Ｃは、最短運転期間と最長運転期間とで定められた範囲内に総予定運転期間があるか否か、換言すれば、各発電機の運転時間の調整が可能であるか否かを判定する。（期間調整判定工程、期間調整判定手段）。例えば、１２８日後と、１８８日後とに負荷が低下して、何れかの発電設備が停止する長期休業日のうちの所定の一日があり、メンテナンスを実施するメンテナンスの実施日をこれらのうち何れかの一日に調節する必要がある場合に関して述べると、制御演算部１Ｃは、総予定運転期間である１２８日及び１８８日が、このように算出した最短運転期間（１２５日）及び最長運転期間（２１４時間）とで定められる範囲内にあるか否か、換言すれば、各発電機２４Ａ、２４Ｂの運転時間の調整が可能であるか否かを判定する。
【００６５】
この場合、制御演算部１Ｃは、１２８日及び１８８日であっても、例えば、図６に示すように、最短運転期間である１２５日（発電機の一日当たりの運転時間が２４［時間／日］と仮定した場合）と、最長運転期間である２１４日（発電機の一日当たりの運転時間が１４［時間／日］と仮定した場合）とで定められる範囲内にあるので、メンテナンスの実施日を長期休業中の所定の一日に調整可能であると判定することになる。
【００６６】
制御演算部１Ｃは、この工程ＳＴ７で総予定運転期間が最短運転期間と最長運転期間とで定められる範囲内にあると判定した場合（ＳＴ７：ＹＥＳ）、換言すれば、各発電機２４Ａ、２４Ｂの運転時間の調整が可能である場合には、総運転可能時間を総予定運転期間で除算することによって、一日当たりの予定運転時間を算出し（ＳＴ８：予定運転時間算出工程）、後述する工程ＳＴ１０に移行する。例えば、発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスの実施日を１２８日後に調整する場合には、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間と総予定運転期間とから以下の算式（５）によって、一日当たりの予定運転時間を算出する。
また、発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスの実施日を１８８日後に調整する場合には、制御演算部１Ｃは、総運転可能時間と総予定運転期間とから以下の算式（６）によって、一日当たりの予定運転時間を算出する。
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一方、制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ７で総予定運転期間が最短運転期間と最長運転期間とで定められた範囲内にないと判定した場合（ＳＴ７：ＮＯ）、換言すれば、各発電機２４Ａ、２４Ｂの運転時間の調整が不可能であると判定した場合には、従来と同様の各発電機の均等運転を実行し（ＳＴ９）、そのまま制御処理を終了する。
【００６７】
工程ＳＴ１０では、制御演算部１Ｃは、算出した予定運転時間と、均等運転した場合の平均運転時間とを比較する（運転時間比較工程、運転時間比較手段）。例えば、前述した場合では、制御演算部１Ｃは、算出した予定運転時間（２３．４４［時間／日］又は１５．９６［時間／日］）と、均等運転した場合の平均運転時間（１９［時間／日］）とを比較する。
【００６８】
制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ１０における比較の結果、算出した予定運転時間が平均運転時間以上の長さであると判定した場合には（ＳＴ１０：ＹＥＳ）、該当する発電機２４Ａ、又は２４Ｂを優先運転する発電機として特定し（ＳＴ１１）、後述する工程ＳＴ１３に移行する。例えば、前述した例では、制御演算部１Ｃは、算出した予定運転時間が平均運転時間以上である発電機２４Ａを優先運転する発電機として特定することになる。
【００６９】
一方、制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ１０における比較の結果、算出した予定運転時間が平均運転時間より短いと判定した場合には（ＳＴ１０：ＮＯ）、該当する発電機２４Ａ又は２４Ｂを非優先運転する発電機として特定し（ＳＴ１２）、後述する工程ＳＴ１５に移行する。例えば、前述した例では、制御演算部１Ｃは、算出した予定運転時間が平均運転時間より短い発電機２４Ｂを非優先運転する発電機として特定することになる。
【００７０】
工程ＳＴ１３では、制御演算部１Ｃは、優先運転する発電機と特定された発電機２４Ａに関し、総運転可能時間が経過したか否かを判定する（第１の時間経過判定工程、第１の時間経過判定手段）。
【００７１】
制御演算部１Ｃは、この工程ＳＴ１３で優先運転する発電機と特定された発電機２４Ａに関し、総運転可能時間が経過したと判定した場合には（ＳＴ１３：ＹＥＳ）、当該発電機２４Ａのメンテナンスの実施日が到来したことをデータ出力部１Ｄの有する図示しない画面上に表示し（工程ＳＴ１４）、当該制御装置１は、そのまま処理を終了する。
【００７２】
一方、制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ１３で優先運転する発電機２４Ａに関し、総運転可能時間が経過していないと判定した場合には（ＳＴ１３：ＮＯ）、前述した工程ＳＴ１に戻る。
【００７３】
工程１５では、制御演算部１Ｃは、非優先運転する発電機と特定された発電機２４Ｂに関し、総運転可能時間が経過したか否かを判定する。
【００７４】
制御演算部１Ｃは、この工程ＳＴ１５で非優先運転する発電機と特定された発電機２４Ｂに関し、総運転可能時間が経過したと判定した場合には（ＳＴ１５：ＹＥＳ）、当該発電機２４Ｂのメンテナンスの実施日が到来したことをデータ出力部１Ｄの有する図示しない画面上に表示し（工程ＳＴ１６）、当該制御装置１は、そのまま処理を終了する。
【００７５】
一方、制御演算部１Ｃは、工程ＳＴ１５で非優先運転する発電機２４Ｂに関し、総運転可能時間が経過していないと判定した場合には（ＳＴ１５：ＮＯ）、前述した工程ＳＴ１に戻る。
【００７６】
上述したように上記一実施の形態によれば、制御演算部１Ｃが優先運転又は非優先運転する発電機として特定した発電機２４Ａ、２４Ｂに関し、総運転可能時間が経過したと判定した場合に、該当する発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスの実施日が到来したことがデータ出力部１Ｄの図示しない画面上に表示されるので、複数の発電機２４Ａ、２４Ｂのうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない長期休業期間中の所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機２４Ａ、２４Ｂの停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することができる。
【００７７】
本実施の形態によれば、複数の発電機２４Ａ、２４Ｂのうち一台の発電機２４Ａ、２４Ｂのメンテナンスの実施日を長期休業中の所定の日に設定できるので、長期休業期間中の所定の日以外に設定した場合に比較して、発電設備全体のメンテナンスコスト延いては発電コストを削減することが出来る。
【００７８】
なお、上記一実施の形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることの出来るプログラムとして、磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することができる。
【００７９】
また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は、何れの形態であっても良い。
【００８０】
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が本発明の実施の形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。
【００８１】
さらに、本発明の実施の形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【００８２】
また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から本発明の実施の形態における処理が実行される場合も本発明の実施の形態における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成で有ってもよい。
【００８３】
なお、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施の形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【００８４】
また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００８５】
なお、プログラムは、上記の機能を実現するものであれば、オブジェクト指向言語であるか否かを問わず、例えば、Ｃ（登録商標）、Ｃ＋＋（登録商標）、又はＪＡＶＡ（登録商標）等、どのようなプログラミング言語で記載されたものであっても良い。
【００８６】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。さらに、上記一実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には、省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００８７】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、複数の発電機のうちの一台のメンテナンスの実施日を、電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電設備の有する発電機の停止に伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化することが可能な発電設備の運転制御方法及び制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発電設備の制御装置の構成例を示す模式図。
【図２】本発明に係る発電設備の運転制御方法を適用する制御対象の発電設備であるコジェネレーションシステムと、当該発電設備を制御する発電設備の制御装置とを備えた制御システムの構成例を示す模式図。
【図３】２台の発電機のそれぞれの駆動時間と、電力量との間の関係の一例を示す図。
【図４】本実施の形態に係る発電設備の運転制御方法を適用した制御装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本実施の形態に係る発電設備の運転制御方法を適用した制御装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図６】各発電機の運転時間と、総運転可能時間との間の関係の一例を示す図。
【図７】通常の電力の需要者の発電設備において発電された電力量及び購入する電力量と、時間帯との関係の一例を示す図。
【図８】通常の電力の需要者の発電設備において平日の夜間に契約電力を超過した場合の各発電機の駆動時間と、電力量との間の関係の一例を示す図。
【図９】通常の電力の需要者の発電設備において休日に契約電力を超過した場合の各発電機の駆動時間と、電力量との関係の一例を示す図。
【符号の説明】
１…制御装置
１Ａ…データ入力部
１Ｂ…発電機情報記憶部
１Ｃ…制御演算部
１Ｄ…データ出力部
１Ｅ…制御信号出力部
２１…主燃料タンク
２２…燃料小出槽
２３Ａ、２３Ｂ…エンジン
２４Ａ、２４Ｂ…発電機
２５Ａ、２５Ｂ…第１の熱交換器
２６Ａ、２６Ｂ…第２の熱交換器
２７Ａ、２７Ｂ…蒸気排ガスボイラ
２８Ａ、２８Ｂ…冷却塔
２９Ａ、２９Ｂ…系統連繋用遮断機
３０…蒸気ヘッダ
３１Ａ、３１Ｂ…消音器
３２Ａ、３２Ｂ…煙突
【図１】
2004072871.tif 000004
【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】
2004072871.tif 000010
【図８】
2004072871.tif 000011
【図９】
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