(57)【要約】【課題】  中央給電所からの送電出力指令または送電出力パターンに対する、発電プラントの応答遅れによる送電出力余剰，不足による運転コスト増加を低減する。売電契約先との電力過不足の補償時間内の送電出力指令の変動に伴う送電電力の余剰，不足を補償する発電プラント制御装置を提供するものである。【解決手段】  発電プラント制御装置１は、中央給電所９からの送電出力指令または送電出力パターン２００と送電出力検出器８からの送電出力信号２０１との偏差を演算する。偏差信号202を演算器４にて積分し、入力装置３では、この積分結果にて送電出力指令または送電出力パターン２００を修正する。比例演算器２では、送電出力指令または送電出力パターン２００と送電出力信号２０１との偏差を演算し発電機出力指令信号１２を作成し、発電プラント１０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラントに対する送電出力指令または送電出力パターンと，前記発電プラントの送電出力信号との偏差によって生じる送電電力の余剰又は不足を演算し、該余剰又は不足を所定の補償時間内に低減するように前記送電出力指令または送電出力パターンを修正するようにした発電プラント制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記中央給電所等からの送電出力指令または送電出力パターンを受け入れ可能な状態として、発電プラントであるボイラ，ガスタービン又はデーゼルエンジン等が安定燃焼モードに移行完了していること、又は発電プラントである蒸気タービンの蒸気加減弁が全開していること等の条件が成立した状態にて、前記送電出力指令または送電出力パターンと、前記送電出力信号とに偏差が発生した場合、該偏差信号を積分して前記送電出力指令信号または送電出力パターンを修正し、この修正後の送電出力信号または送電出力パターンにて、前記所定の補償時間内に発電プラントを制御するようにした発電プラント制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント制御装置に係り、特に、中央給電所からの送電出力指令または、送電出力パターンを入力して、発電機出力を調整する発電プラント、または自家発電設備等で工場の余剰電力を売電する発電プラント、または独立系発電事業者（ＩＰＰ）が売電契約した発電プラントにおける発電プラント制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントの制御方式は、中央給電所からの送電出力指令や、中央給電所から予め前日に連絡あった送電出力パターンに基づき、発電プラント制御装置とオンライン又は運転員による発電機出力設定器の操作により発電機出力が制御される。
【０００３】
尚、本発明に関連する従来技術として、電力小売りにおいて、電力供給部と電力消費部との需給バランスを保つように一方の電力量を調整するための計算手段を有する電力小売需給バランス制御システムが特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７８１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
売電契約した電力会社または、ＰＰＳ（特定規模電気事業者）の中央給電所からの送電出力指令または送電出力パターンと、発電プラントの送電出力信号とには、発電プラントの応答遅れがあるため、送電出力指令または送電出力パターンと、発電プラントの送電出力信号との間には、送電電力の余剰と不足が発生する。
【０００６】
この電力の余剰と不足は、電力系統の周波数変動として現れるため、電力会社では、所有している多くの火力発電所及び水力発電所のガバナ（調速機）により周波数変動を補正する方法を行うことも出来る。周波数変動の補正については、系統運用に係わるため電力会社で対応している。一方、系統運用に係わらない売電サービスの代表的なものとして、独立系発電事業者（ＩＰＰ）や、自家発電設備等余剰電力の発電プラントがある。独立系発電事業者（ＩＰＰ）や、自家発電設備等の発電プラントの運用では、送電出力指令値または、送電出力パターンによる売電となる。すなわち、独立系発電事業者（ＩＰＰ）や、自家発電設備等の発電プラントを所有するものが、売電契約した電力会社または、ＰＰＳ（特定規模電気事業者）の中央給電所からの送電出力指令または、送電出力パターンを入力し、独立系発電事業者（ＩＰＰ）や、自家発電設備等の発電プラントの現在の送電出力より上昇した場合、発電プラントの応答遅れにより、送電出力指令値または、送電出力パターンに対して送電出力信号が少なく発生することとなり、売電契約先への不足電力となり、補償費計上（損失）となる。
【０００７】
逆に、売電契約した電力会社または、ＰＰＳ（特定規模電気事業者）の中央給電所からの送電出力指令値または、送電出力パターンが現在の送電出力信号より下降した場合、発電プラントの応答遅れにより、送電出力指令値または、送電出力パターンに対して送電出力信号が多く発生することとなり、売電契約先への余剰電力供給となり、燃料費の無駄使いとなる。
【０００８】
上述の特許文献１では需給バランスを保つように一方の電力量を調整するため計算手段を備えているが、具体的な手段は記載されておらず、更に売電契約者の売電契約電力との差異を補償することについては考慮されていない。
【０００９】
本発明の目的は、売電契約先の送電出力指令または、送電出力パターンと発電プラントの送電出力との過不足を、電力過不足補償時間内に修正する機能を持つことにより、運転コストを低減することが可能な制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の発電プラント制御装置は、送電出力指令または送電出力パターンと、送電出力信号との偏差によって生じる送電電力の余剰，不足を演算し、この余剰，不足を電力過不足補償時間内に解消できるように送電出力指令または送電出力パターンを修正するようにしたものである。
【００１１】
具体的には、発電プラントが、中央給電所等からの送電出力指令または送電出力パターンを受け入れ可能な状態として、ボイラ，ガスタービン，デーゼルエンジン等が安定燃焼モードに移行完了していること、蒸気タービン蒸気加減弁が全開していること等の条件が成立した状態にて、送電出力指令または送電出力パターンと、送電出力信号とに偏差が発生した場合、この偏差信号を積分して送電出力指令信号または送電出力パターンを修正し、この修正後の送電出力信号または送電出力パターンにて、売電契約先との電力過不足の補償時間内に発電プラントを制御することにより、送電出力指令または送電出力パターンと、送電出力信号と余剰，不足を補正することが可能となる。
【００１２】
更に具体的には、燃料，給水，空気量等を調整し、ボイラ，蒸気タービン，ガスタービン，デーゼルエンジンを調整することで、熱エネルギーを回転エネルギーへ変換し、この回転エネルギーを発電機により電気エネルギーとして取り出す発電プラント，発電プラント制御装置，中央給電所，送電側遮断器，発電機遮断器，所内負荷遮断器，送電出力検出器，発電機出力検出器，所内負荷検出器，所内負荷，主変圧器より構成され、発電プラント制御装置内の情報として、送電出力値，発電機出力値，送電可能上限値，送電可能下限値を、発電プラント制御装置から通信回線，ファックス，電話にて中央給電所へ連絡し、中央給電所からは、送電出力指令または送電出力パターンを発電プラント制御装置へ入力する発電システムにおいて、発電プラント制御装置の構成が、送電出力信号，所内負荷，発電機出力，送電出力指令または送電出力パターンを入力する入力装置，送電出力指令または送電出力パターンと、送電出力信号との偏差演算器、この偏差信号を比例積分し、発電機出力指令信号を作成する比例演算器よりなり、この送電出力指令または送電出力パターンに対する発電プラント応答遅れとして現れる送電出力信号との差で生じる、中央給電所から要求のある送電電力と発電プラントからの送電出力電力とのアンバランスを無くすために、入力装置にて送電出力指令または送電出力パターンを修正するための、送電出力指令または送電出力パターンと送電出力信号との偏差演算器の偏差信号を積分する演算器を持つようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
中央給電所からの送電出力指令または送電出力パターンに対する発電プラントの応答遅れによる送電出力の余剰による運転コストの増加，送電出力不足による補償コストの増加を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施例を図１により説明する。
【００１５】
図１は、本発明による発電プラント制御装置１と発電機５及び中央給電所９，発電プラント（ボイラ，蒸気タービン，ガスタービンまたはデーゼルエンジン）１０，所内負荷
１７の接続概要を示したものである。発電機５の出力は発電機遮断器１５を介し、主変圧器７で送電電圧に昇圧し、送電側遮断器６を介して送電系統に送電する。また、所内負荷１７は、所内負荷遮断器１６を介して、発電機５より電力を受け入れることと、または、主変圧器７を介して、送電側の電力を受け入れることも出来る。図面の中央給電所９からの送電出力指令は、通信回線，ファクス，電話等を利用した連絡手段１８により、翌日の１日分の３０分毎の送電出力パターンや当日の３０分，５分毎の送電出力指令が送られて来る。また、発電プラント制御装置１では中央給電所９の信号を使用せずに、発電プラント１０の運転状況により運転員の手動による発電機出力設定により、プラントの発電機出力制御を行う機能も有している。本発明による発電プラント制御装置１は、入出力装置３にて、中央給電所９から連絡手段１８により送電出力指令や、送電出力パターンを入力し、発電プラント制御装置１から中央給電所９へは、連絡手段１８により送電出力値，発電機出力値，送電可能上限値，送電可能下限値を出力する。また、入出力装置３は、送電出力検出器８，発電機出力検出器１３，所内負荷検出器の信号を入力する。さらに、入出力装置３は、送電出力指令値と、送電出力信号を偏差演算器１１へ送る。偏差演算器１１では、送電出力指令値と、送電出力信号との偏差演算を行う。演算器４は、偏差演算器１１の演算結果を積分し、この値を入出力装置３へ出力する。入出力装置３は、演算器４の出力値にて送電出力指令信号を修正する。また、比例演算器２では、偏差演算器１１の出力値にて発電機出力指令信号１２を作成し、発電プラント（ボイラ，蒸気タービン，ガスタービン，デーゼルエンジン）１０の種類により、燃料，給水，空気の制御，調節弁の開度指令信号を作成する。
【００１６】
図２及び図３により本発明による送電電力の余剰，不足調整機能を説明する。図２は本発明によるプラント制御装置を適用した場合の送電出力指令または送電出力パターン200，送電出力信号２０１及び送電出力偏差２０２の特性図を示す。図３は従来の制御による送電出力指令または送電出力パターン２００，送電出力信号２０１及び送電出力偏差202の特性図を示す。
【００１７】
図２は、本発明による発電プラント制御装置を適用した場合、送電出力指令信号または送電出力パターン２００の変化を受信したら、発電プラントの応答遅れによる送電出力信号２０１との偏差分を積分して、この信号で送電出力指令信号または送電出力パターン
２００を修正することで、送電電力の余剰，不足を補償している。
【００１８】
図３の制御においては、送電出力指令または送電出力パターン２００の変化により生じた送電出力偏差２０２を検出して、送電出力が目標値となるよう発電機出力信号２０１を発電プラントへ出力する制御であり、発電プラントの応答遅れによる送電電力の余剰，不足に対する補償はしていない。
【００１９】
また、図４は、発電プラント側が中央給電所の送電出力指令または送電パターンを受け入れるための条件の１例として、ボイラ，ガスタービン，デーゼルエンジンが安定燃焼モード４００，蒸気タービン蒸気加減弁全開４０１，発電機出力＞６０％４０２を、論理積回路４０３にて演算し、送電出力指令または送電出力パターン入力受け入れ条件４０４とする。
【００２０】
図５は、本発明の機能フローを示す。５００でスタートし、５０１で発電プラントが中央給電所の送電出力指令受け入れ可能状態かを判定する。５０２では、送電出力指令または送電出力パターンと送電出力信号とに偏差があるかを判定し、偏差があれば５０３にて偏差信号を積分して送電出力指令または送電出力パターンを修正し、５０４にて偏差信号が０％になったかを判定し、０％であれば５０５で終了する。
【００２１】
上述の実施例によれば、中央給電所からの送電出力指令または送電出力パターンを入力し、送電出力を調整して送電する発電プラントにおいて、発電プラントの応答遅れによる送電出力信号によって生じる送電出力偏差を演算し、偏差信号の積分した値で送電出力指令または送電出力パターンを修正して発電プラントを制御することにより、売電契約先との電力過不足の補償時間内（例えば３０分以内）に送電出力指令または送電出力パターンの変動に伴う送電電力の余剰，不足を補償することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の発電プラント制御装置と発電機，発電プラント，中央給電所，所内負荷の概略接続図。
【図２】本発明の発電プラント制御装置による送電出力指令または送電出力パターン，送電出力信号，送電出力偏差の特性図。
【図３】従来の制御装置による送電出力指令または送電出力パターン，送電出力信号及び送電出力偏差の特性図。
【図４】本発明の発電プラント制御装置にて、発電プラントが中央給電所から送電出力信号または送電出力パターンを受け入れ可能となる条件の回路を示す図。
【図５】本発明の機能フローを示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１…発電プラント制御装置、２…比例演算器、３…入出力装置、４…演算器、５…発電機、６…送電側遮断器、７…主変圧器、８…送電出力検出器、９…中央給電所、１０…発電プラント、１１…偏差演算器、１２…発電機出力指令信号、１３…発電機出力検出器、
１４…所内負荷検出器、１５…発電機遮断器、１６…所内負荷遮断器、１７…所内負荷、１８…連絡手段。
【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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