(57)【要約】【課題】  逆潮流を防止しつつ、利用機器における不具合を回避すべく発電電力を小さくする場合を回避することができる系統連系装置及びその制御方法、系統連系装置を制御するための制御装置及び制御プログラム、この制御プログラムを記録した記録媒体を提供する。【解決手段】  発電設備１０の発電電力によって駆動するヒータ６０を設け、エンジン制御部１３は、発電設備１０の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御する一方、コントローラ５０は、ヒータ６０の通電を制御して発電電力の余剰電力分をヒータ６０に消費させる。【選択図】      図１
2005086863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備を他の電力源に系統連系させる系統連系装置において、
前記発電設備の発電電力が供給される電力消費手段と、
前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御すると共に、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく前記発電電力の余剰電力を前記電力消費手段に供給する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費手段に発電電力を供給することを特徴とする系統連系装置。
【請求項２】
前記制御手段は、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、
前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費手段に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費手段に発電電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の系統連系装置。
【請求項３】
前記他の電力源は交流電力を出力する一方、前記発電設備は直流電力を出力し、この直流電力を前記他の電力源の交流電力に合わせて交流電力に変換する変換手段を備え、
前記制御手段は、前記発電設備の発電電圧値として前記直流電力の電圧値を検出することを特徴とする請求項２に記載の系統連系装置。
【請求項４】
発電設備を他の電力源に系統連系させる系統連系装置の制御方法において、
前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御する一方、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする系統連系装置の制御方法。
【請求項５】
当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、
前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする請求項４に記載の系統連系装置の制御方法。
【請求項６】
発電設備を他の電力源に系統連系させる系統連系装置を制御する制御装置において、
前記発電設備の発電電力を所定の下限電力値以上に制御する発電制御手段と、
前記他の電力源への逆潮流を防止すべく前記発電電力の余剰電力を所定の電力消費装置に供給する電力量調整手段とを備え、
前記電力量調整手段は、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする制御装置。
【請求項７】
前記電力量調整手段は、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、
前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記系統連系装置は、前記他の電力源が交流電力を出力する一方、前記発電設備は直流電力を出力し、この直流電力を前記他の電力源の交流電力に合わせて交流電力に変換する変換手段を備え、
前記電力量調整手段は、前記発電設備の発電電圧値として前記直流電力の電圧値を検出することを特徴とする請求項６又は７に記載の制御装置。
【請求項９】
発電設備をコンピュータにより他の電力源に系統連系させる系統連系装置を制御するための制御プログラムにおいて、
コンピュータを、前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御すると共に、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、所定の電力消費手段に発電電力を供給する制御手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項１０】
前記制御手段は、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、
前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする請求項９に記載の制御プログラム。
【請求項１１】
前記系統連系装置は、前記他の電力源は交流電力を出力する一方、前記発電設備は直流電力を出力し、この直流電力を前記他の電力源の交流電力に合わせて交流電力に変換する変換手段を備え、
前記制御手段は、前記発電設備の発電電圧値として前記直流電力の電圧値を検出することを特徴とする請求項９又は１０に記載の制御プログラム。
【請求項１２】
発電設備をコンピュータにより他の電力源に系統連系させる系統連系装置を制御するための制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
コンピュータを、前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御すると共に、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、所定の電力消費装置に発電電力を供給する制御手段として機能させるための制御プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１３】
前記制御手段は、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、
前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする請求項１２に記載の制御プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１４】
前記系統連系装置は、前記他の電力源は交流電力を出力する一方、前記発電設備は直流電力を出力し、この直流電力を前記他の電力源の交流電力に合わせて交流電力に変換する変換手段を備え、
前記制御手段は、前記発電設備の発電電圧値として前記直流電力の電圧値を検出することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制御プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統連系装置及びその制御方法、系統連系装置を制御するための制御装置及び制御プログラム、この制御プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電設備を商用電力系統に連係させる系統連系装置が提供されている。この種の系統連系装置には、発電設備として、ガスエンジン等の内燃機関を用いて発電するシステムを用いることにより、この内燃機関の排熱を給湯等に利用可能としたコージェネレーションシステムなどがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６８７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、商用電力系統を主として利用する系統連系装置においては、逆潮流を防止すべく発電設備の発電電力を制御するものがある。このため、この系統連系装置からの電力がほとんど使用されない間は、発電設備の発電電力が小さくなるように制御されることとなる。
【０００４】
しかしながら、コージェネレーションシステム等のように、発電電力以外のエネルギー（例えば発電設備からの排熱による熱エネルギー）についても利用する構成を採用する場合、発電設備の発電量が小さくされると、発電電力以外のエネルギーの利用機器（例えば給湯装置）側で不具合が生じるという問題がある。具体的には、給湯装置の貯水槽の水を発電設備の排熱で加熱する場合、湯が沸くまでの時間が長くなってしまうという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、逆潮流を防止しつつ、利用機器における不具合を回避することができる系統連系装置及びその制御方法、系統連系装置を制御するための制御装置及び制御プログラム、この制御プログラムを記録した記録媒体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】
本発明は、発電設備を他の電力源に系統連系させる系統連系装置において、前記発電設備の発電電力が供給される電力消費手段と、前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御すると共に、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく前記発電電力の余剰電力を前記電力消費手段に供給する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費手段に発電電力を供給することを特徴とする。
【０００７】
この系統連系装置において、前記制御手段は、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費手段に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費手段に発電電力を供給することが好ましい。
【０００８】
また、前記他の電力源は交流電力を出力する一方、前記発電設備は直流電力を出力し、この直流電力を前記他の電力源の交流電力に合わせて交流電力に変換する変換手段を備え、前記制御手段は、前記発電設備の発電電圧値として前記直流電力の電圧値を検出することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、発電設備を他の電力源に系統連系させる系統連系装置の制御方法において、前記発電設備の発電電力を予め定めた下限電力値以上に制御する一方、前記他の電力源への逆潮流を防止すべく、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費装置に発電電力を供給することを特徴とする。
【００１０】
この制御方法においては、前記発電設備から他の電力源の電力線へ出力される出力電力が前記発電設備の発電電力と略一致するときの発電電圧値である目標電圧値を設定し、この目標電圧値より前記発電設備の発電電圧値が大の場合に、前記電力消費装置に発電電力を供給することが好ましい。
【００１１】
この制御方法においては、当該系統連系装置が電力を供給する負荷に必要な負荷必要電力を算出し、前記発電設備の発電電力が前記下限電力値であって、かつ、前記負荷必要電力が前記下限電力値以下であるという条件を満たす場合、前記発電設備の発電電圧値が前記目標電圧値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給する一方、該条件を満たさない場合、前記発電設備の発電電圧値が、前記目標電圧値に予め定めたマージン電圧を付加した値より大のときに前記電力消費装置に発電電力を供給することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、以上説明した系統連系装置及び系統連係装置の制御方法に適用する他、系統連係装置を制御する制御装置、この発明を実施するための制御プログラムを電気通信回線を介して一般ユーザに配布したり、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭや、フロッピー（登録商標）ディスクや光記録ディスクといった、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に格納して一般ユーザに配布する、といった態様でも実施され得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、逆潮流を防止しつつ、利用機器における不具合を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る系統連系装置としてのコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図である。
【００１６】
このコージェネレーションシステム１は、発電設備１０を電力会社の電力系統（以下、商用電源という。）２０に系統連系して、商用電源２０の電力線（いわゆる電灯線）２１、２２、２３を介して例えば空気調和装置などの電気機器である負荷３０、３１に電力を供給する一方、発電時に発生するエネルギーである排熱を排熱利用機器４０に供給するものである。なお、このコージェネレーションシステム１は、発電設備１０からの発電電力が商用電源２０に逆潮流することが禁止され、いわゆる売電を行わないシステムとなっている。
【００１７】
詳述すると、発電設備１０は、内燃機関であるガスエンジン１１と、ガスエンジン１１の駆動により発電する発電機１２と、エンジン制御部（発電制御手段）１３とを備えている。ガスエンジン１１は、エンジン制御部１３の制御の下、都市ガス等の燃焼ガスを燃焼させてタイミングベルトやプーリ等で構成された動力伝達機構１４を介して発電機１２を駆動するものである。発電機１２は、三相交流電力を発電するものであり、この三相交流電力は三相整流部１５で直流電力に変換されてコントローラ５０に出力される。エンジン制御部１３は、コントローラ５０との間でシリアル通信及びポート通信でデータ通信する機能を備え、コントローラ５０の制御の下、エンジン回転数を制御すると共に、現在のエンジン回転数をコントローラ５０に通知する。
【００１８】
コントローラ５０は、発電設備１０から供給された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ（変換手段）として機能するための電気回路と、このコージェネレーションシステムを中枢的に制御する制御部としての電気回路とが形成された基板を内蔵するユニットであり、この基板上のＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムを実行することによりシステム全体を制御する。ここで、本実施形態のパワーコンディショナは、発電設備１０から供給された直流電力を商用電源２０から供給される単相三線式２００Ｖの電力と略同じ電圧及び周波数の単相三線式の電力に変換して電力線２１、２２、２３に出力するものである。なお、図１において、各電力線２１、２２、２３はＲ相、Ｏ相、Ｔ相にそれぞれ対応している。
【００１９】
パワーリレー５１は、コントローラ５０の制御の下、発電電力の電力線２１〜２３への供給を遮断する。すなわち、パワーリレー５１は、コントローラ５０が電力線２１〜２３へ供給される電力を監視して逆潮流の可能性が高いと判別した場合に、速やかに発電電力の電力線２１〜２３への供給を遮断し、逆潮流を確実に回避するために設けられている。
【００２０】
また、コージェネレーションシステム１は、ガスエンジン１１の冷却水と熱交換する熱交換器（不図示）を備え、この熱交換器によりガスエンジン１１の発熱による熱が回収され、熱エネルギーとして排熱利用機器４０で利用される構成となっている。排熱利用機器４０は、例えば給湯装置等であり、ガスエンジン１１の排熱が給湯槽の水の加熱等に利用される。
【００２１】
ヒータ（電力消費装置）６０は、電力線２１〜２３へ供給される前の発電電力により駆動される機器であり、コントローラ５０がスイッチング素子６１をＯＮ／ＯＦＦすることにより通電が制御される。詳述すると、このヒータ６０は、発電設備１０の直流電力によって駆動するヒータであり、発熱による熱エネルギーが排熱利用機器４０で利用されるように例えば排熱利用機器４０としての給湯装置の給湯槽等に設けられる。すなわち、このヒータ６０を駆動することによって、排熱利用機器４０の能力向上を図ることができ、このヒータ６０の消費電力分だけ電力線２１〜２３へ供給される発電電力が低減されることとなる。
【００２２】
ところで、このコージェネレーションシステム１は、ガスエンジン１１のエンジン回転数を、電力線２１〜２３に接続される様々な負荷３０、３１に応じて可変することで負荷に応じた発電電力に制御するシステムである。
【００２３】
ところが、単に負荷３０、３１に応じた発電電力にしてしまうと、負荷３０、３１の消費電力が極めて少ない場合には発電電力を小さくなるように制御することとなり、排熱利用機器４０がガスエンジン１１の排熱から得られる熱エネルギーが不足することとなる。
【００２４】
そこで、本実施形態のコージェネレーションシステム１は、排熱利用機器４０で必要な熱エネルギーを得るための発電設備１０の発電電力の下限電力値を予め設定し、発電電力が下限電力値以上になるように発電制御を行うと共に、発電電力が負荷３０、３１が必要とする電力より大きい場合に逆潮流が生じないようにヒータ６０に発電電力の一部である余剰電力を消費させるヒータ制御を行うことを特徴としている。
【００２５】
以下、本実施形態のコージェネレーションシステム１における発電制御時の動作と、ヒータ制御時の動作について説明する。
【００２６】
図２は、発電制御時の動作を示すシーケンス図であり、図３は、発電設備１０のガスエンジン１１のエンジン回転数と発電電力との関係を示す図である。なお、本実施形態では下限電力値を１０００［Ｗ］に設定した場合を例に説明する。
【００２７】
図２に示すように、コントローラ５０は、まず、Ｒ相系統連系電力Ｗｒ、Ｔ相系統電力Ｗｔ及び現在の出力電力Ｗｏｕｔを取得する（ステップＳ１）。具体的には、コントローラ５０は、図１に示すように、Ｒ相、Ｔ相の電力線２１、２３の交流電流値Ｉｒ、Ｉｔ、Ｉｏｕｔと、交流電圧値Ｖｒ、Ｖｔとを取得し、次式（１）（２）（３）に示すように、これら電流値と電圧値との乗算によりＲ相系統連系電力Ｗｒ、Ｔ相系統電力Ｗｔ及び現在の出力電力Ｗｏｕｔを求める。
【００２８】
Ｗｒ＝Ｉｒ・Ｖｒ……（１）
Ｗｔ＝Ｉｔ・Ｖｔ……（２）
Ｗｏｕｔ＝Ｉｏｕｔ・Ｖ（ｒ−ｔ）……（３）
なお、Ｒ相系統連系電力Ｗｒ及びＴ相系統電力Ｗｔは買電を正とし、出力電力Ｗｏｕｔは売電を正としている。
【００２９】
次に、コントローラ５０は、取得したＲ相系統連系電力Ｗｒ、Ｔ相系統電力Ｗｔ及び出力電力ＷｏｕｔからＲ相、Ｔ相の各負荷に応じたＲ相負荷必要電力Ｗｚｒ及びＴ相負荷必要電力Ｗｚｔを算出する（ステップＳ２）。具体的には、次式（４）（５）にて算出する。
【００３０】
Ｗｚｒ＝Ｗｒ＋（Ｗｏｕｔ／２）−Ｗｍ……（４）
Ｗｚｔ＝Ｗｔ＋（Ｗｏｕｔ／２）−Ｗｍ……（５）
なお、Ｗｍは予め設定したマージン電力値である。
【００３１】
次いで、コントローラ５０は、次式に示すように、求めたＲ相負荷必要電力Ｗｚｒ及びＴ相負荷必要電力Ｗｚｔに基づき負荷必要電力Ｗｚを算出する（ステップＳ３）。
【００３２】
Ｗｚ＝２・ｍｉｎ（Ｗｚｒ、Ｗｚｔ）……（６）
このように、負荷必要電力Ｗｚを、Ｒ相負荷必要電力Ｗｚｒ及びＴ相負荷必要電力Ｗｚｔのうち小さい方の電力値に合わせて設定することにより、Ｒ相及びＴ相のいずれにおいても逆潮流しない負荷必要電力Ｗｚを設定することができる。
【００３３】
この負荷必要電力Ｗｚはコントローラ５０からエンジン制御部１３に通知されステップＳ４）、エンジン制御部１３は、この負荷必要電力Ｗｚを発電すべくエンジン回転数を制御する。具体的には、エンジン制御部１３は、次式（７）により負荷必要電力Ｗｚから目標エンジン回転数Ｒｔａを算出し（ステップＳ５）、その目標エンジン回転数Ｒｔａにエンジン回転数を制御する。
【００３４】
Ｒｔａ＝（Ｗｚ−Ｂ）／Ａ……（７）
なお、Ａ、Ｂは定数である。
【００３５】
但し、負荷必要電力Ｗｚが発電電力の下限電力値より小さければ、下限電力値の電力を発電するエンジン回転数に制御する。なお、本実施形態では下限電力値が１０００Ｗに設定されているため、図３に示すように１０００Ｗ時のエンジン回転数である１０５０ｍｉｎ-1に制御することとなる。つまり、エンジン制御部１３は、発電設備１０の発電電力を下限電力値以上に制御するようになっている。
【００３６】
また、エンジン制御部１３においては、現在の実エンジン回転数Ｅｒから次式（８）により発電可能電力Ｗｐを算出し（ステップＳ６）、算出した発電可能電力Ｗｐをコントローラ５０に通知する（ステップＳ７）。
【００３７】
Ｗｐ＝Ａ・Ｅｒ＋Ｂ……（８）
そして、コントローラ５０は、次式（９）により発電可能電力Ｗｐ及び負荷必要電力Ｗｚに基づき目標電力Ｗｔａを設定する（ステップＳ８）。
【００３８】
Ｗｔａ＝ｍｉｎ（Ｗｚ、Ｗｐ）……（９）
上記ステップＳ１〜Ｓ８の処理はコントローラ５０により繰り返し実行される。これにより、コントローラ５０は、負荷に応じて発電設備１０の発電電力をリアルタイムに制御することができる。以上が発電制御時の動作である。
【００３９】
図４は、ヒータ制御時の動作を示すフローチャートである。このヒータ制御は、上記発電制御と並行して実行される処理である。
【００４０】
まず、コントローラ５０は、目標制御電圧Ｄｃｔａを設定する（ステップＳ１０）。この目標制御電圧Ｄｃｔａは、発電設備１０の発電電力と出力電力Ｗｏｕｔとが略一致するときの発電電圧値（直流電圧時の電圧値）である。ここで、図５は、発電設備１０の発電電力と目標制御電圧Ｄｃｔａとの関係を示す図である。この関係は、実測またはシミュレーションによって得られ、本実施形態では、発電設備１０の発電電力が下限電力値である１０００Ｗ以上に制御されるため、目標制御電圧Ｄｔａと発電電力との関係は一次直線（図５に示す直線α）で近似することができる。具体的には、コントローラ５０は、次式（１０）に示すように、上記発電可能電圧Ｗｐに基づいて目標制御電圧Ｄｃｔａを算出する。
【００４１】
Ｄｃｔａ＝Ｃ・Ｗｐ＋Ｄ……（１０）
なお、Ｃ、Ｄは定数である。
【００４２】
次に、コントローラ５０は、目標制御電圧Ｄｃｔａにマージン電圧Ｖｍを設定するか否かを判断すべく、発電設備１０の発電可能電力Ｗｐが下限電力値であって、かつ、負荷消費電力Ｗｚが下限電力値以下か否かを判断する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１の判断が肯定（ＹＥＳ）の場合、コントローラ５０は、マージン電圧Ｖｍをゼロに設定する、つまり、マージン電圧Ｖｍを設定しない（ステップＳ１２）。これに対し、否定（ＮＯ）の場合、コントローラ５０は、マージン電圧Ｖｍを予め定めた値Ｖｄに設定する（ステップＳ１３）。
【００４３】
次いで、コントローラ５０は、発電設備１０から当該コントローラ５０に出力された直流電圧Ｄｃ（図１参照）が、目標制御電圧ＤｃｔａとステップＳ１１で設定したマージン電圧Ｖｍとの加算値より大きいか否かを判断する（ステップＳ１４）。そして、直流電圧Ｄｃが加算値より大きいと判断した場合、コントローラ５０は、ヒータ６０をＯＮに制御する一方（ステップＳ１５）、小さい場合はヒータ６０をＯＦＦに制御する（ステップＳ１６）。コントローラ５０は、上記ステップＳ１０〜Ｓ１５或いはステップＳ１０〜Ｓ１６の処理を繰り返し実行することにより、ヒータ６０を制御する。
【００４４】
すなわち、発電設備１０の発電電力に比して負荷３０、３１の消費電力が少ない場合、直流電圧Ｄｃが目標制御電圧Ｄｃｔａより高くなるため（図５に矢印Ｘ１〜Ｘ３で示す）、かかる場合にヒータ６０をＯＮにすることで発電電力の一部をヒータ６０で消費させ、商用電源２０側に供給する発電電力を低減させることができる。
【００４５】
このように、コントローラ５０は、発電設備１０の発電可能電力Ｗｐが下限電力値であって、かつ、負荷消費電力Ｗｚが下限電力値以下の条件のとき、直流電圧Ｄｃが目標制御電圧Ｄｃｔａとなるようにヒータ６０を通電制御することにより、図６に示すように、発電設備１０の発電電力と負荷必要電力Ｗｚとの差分電力である余剰電力（図６の斜線領域β）を消費するようにヒータ６０をＯＮ／ＯＦＦ制御することができ、負荷必要電力Ｗｚと略一致する電力（出力電力）を商用電源２０側に供給することができる。
【００４６】
また、コントローラ５０は、上記条件以外の場合は、直流電圧Ｄｃが目標制御電圧Ｄｃｔａとマージン電圧Ｖｄとの加算値を超える場合にヒータ６０を通電制御することにより、図７に示すように、負荷必要電力Ｗｚが急激に変動した場合の発電設備１０の発電電力の追従遅れ分の電力である余剰電力（図７に示す斜線領域γ）を消費するようにヒータ６０をＯＮ／ＯＦＦ制御でき、係る場合でも負荷必要電力Ｗｚと略一致する電力（出力電力）を商用電源２０側に供給することができる。
【００４７】
これにより、コントローラ５０は、商用電源２０側への逆潮流を防止すべく発電設備１０の発電電力の余剰電力をヒータ６０に供給して商用電源２０側へ出力される発電電力を制御する電力量調整手段として機能する。
【００４８】
従って、このコージェネレーションシステム１においては、発電設備１０の発電電力を下限電力値以上に維持しても、負荷必要電力Ｗｚと略一致する発電電力を供給でき、商用電源２０側への逆潮流を回避することができる。この結果、発電設備１０からの排熱による熱エネルギーが利用側機器で不足するという事態を回避することが可能となる。
【００４９】
また、このコージェネレーションシステム１は、発電設備１０からの直流電圧Ｄｃを検出し、この直流電圧Ｄｃに基づいてヒータ６０を制御するので、ヒータ６０の供給電力に基づいて制御する場合に比して、回路構成及び制御を簡易にすることができ、コストダウンを図ることができる。また、制御対象となるヒータ６０を発電設備１０側（一次側）に接続することにより、発電電力の出力側（二次側）への高調波の流出を抑えることもできる。さらに、発電設備１０（ガスエンジン１１側）が負荷必要電力Ｗｚの急激な変動に対応しなくてもよくなり、ガスエンジン１１の急激な吹け上がり等を抑制することもできる。
【００５０】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。例えば、発電設備１０としてガスエンジン１１を用いる場合を説明したが、ガスエンジン１１以外の内燃機関を用いてもよく、又は内燃機関以外を用いてもよい。また、発電電力の余剰分をヒータ６０で消費させる場合について述べたが、ヒータ６０以外の電力消費機器を用いてもよい。
【００５１】
さらに、上述した実施形態のパワーコンディショナは、商用電源２０が三相交流電力を出力する場合は、発電設備１０から供給された直流電力を商用電源２０から供給される三相交流電力と略同じ電圧及び周波数の三相交流電力に変換して電力線に出力するようにしてもよい。
【００５２】
また、上述した実施形態では、発電制御やヒータ制御のための制御プログラムを予めコントローラ５０内のメモリに格納しておく場合を説明したが、この制御プログラムを、磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記録媒体などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータが記録媒体からこの制御プログラムを読み取って実行するようにしてもよい。また、この制御プログラムを通信ネットワーク上の配信サーバなどからダウンロードできるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る系統連系装置としてのコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図である。
【図２】同システムの発電制御時の動作を示すシーケンス図である。
【図３】同システムの発電設備のエンジン回転数と発電電力との関係を示す図である。
【図４】同システムのヒータ制御時の動作を示すフローチャートである。
【図５】同システムの発電設備の発電電力と目標制御電圧Ｄｃｔａとの関係を示す図である。
【図６】同システムの負荷必要電力が下限電力値以下に変動する場合のタイミングチャートである。
【図７】同システムの負荷必要電力が急激に変動した場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１  コージェネレーションシステム
１０  発電設備
１１  ガスエンジン
１２  発電機
１３  エンジン制御部
１４  動力伝達機構
１５  三相整流部
２０  商用電源
２１、２２、２３  電力線
３０、３１  負荷
４０  排熱利用機器
５０  コントローラ
５１  パワーリレー
６０  ヒータ
６１  スイッチング素子
【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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