(57)【要約】【課題】  商用電源が停電になった際に、発電装置が重要負荷に対して安定して電力を供給することができるコージェネレーションシステムを提供することである。【解決手段】  自家用の発電装置及び商用電源とで重要負荷及び一般負荷に電力を供給し、且つ、商用電源が停電した際に、一般負荷に発電装置から電力が供給されないように、一般負荷に対する発電装置からの電力供給を遮断する遮断装置を備えたコジェネレーションシステムにおいて、コジェネレーションシステムに、商用電源が停電になることを予測する停電予測手段と、停電予測手段が商用電源の停電を予測した際に、発電装置の出力値を徐々に重要負荷で消費される電力値に相当する値まで下げると共に、商用電源の出力値を発電装置が下げた出力値分だけ徐々に上昇させて全体の供給電力値を一定に保つレギュレータとからなる電力制御装置を設けた。【選択図】図１
2005184890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自家用の発電装置及び商用電源とで、重要負荷及び一般負荷に電力を供給し、且つ、商用電源が停電した際に、前記一般負荷に発電装置から電力が供給されないように、前記一般負荷に対する発電装置からの電力供給を遮断する遮断装置を備えたコジェネレーションシステムにおいて、前記コジェネレーションシステムに、
商用電源が停電になることを予測する停電予測手段と、
前記停電予測手段が商用電源の停電を予測した際に、発電装置の出力値を徐々に重要負荷で消費される電力値に相当する値まで下げると共に、商用電源の出力値を前記発電装置が下げた出力値分だけ徐々に上昇させて全体の供給電力値を一定に保つレギュレータと、からなる電力制御装置を設けたことを特徴とするコジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記発電装置を駆動する内燃機関として、希薄予混合燃焼方式の内燃機関を採用した請求項１に記載のコジェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自家用の発電装置と商用電源とから電力を重要負荷と一般負荷に供給するコジェネレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のコジェネレーションシステム２００の系統略図である。図２に示すように、従来のコジェネレーションシステム２００では、重要負荷９４と一般負荷９５、９６の間に連絡母線遮断器９３が設けてある。通常は、この連絡母線遮断器９３はＯＮ状態（つまり通電する状態）に設定されており、重要負荷９４と一般負荷９５、９６に対して、電力が商用電源９２と発電装置９０、９１の両方から供給されるようになっている。
【０００３】
ところで、商用電源９２が停電した際に、発電装置９０、９１が重要負荷９４と一般負荷９５、９６の全ての負荷に電力を供給すると、たちまち電力不足となり、重要負荷９４に対して供給する電力が不足してしまう。
【０００４】
これを回避するために従来のコージェネレーションシステム２００は、商用電源９２が停電した際には、連絡母線遮断器９３をＯＦＦ状態（つまり電力を遮断する状態）に設定することにより、発電装置９０、９１の電力は、重要負荷９４のみに供給されるようになっている。
【０００５】
ところが、このようにすると、発電装置９０、９１の出力電力値が大きく変動し、発電装置を駆動する内燃機関の燃焼が不安定となり、失火する恐れがあった。
【特許文献１】特開２００１−１９００７７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明では、コージェネレーションシステムにおいて商用電源が停電になった際に、発電装置が重要負荷に対して安定して電力を供給することができる重要負荷の電力制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、自家用の発電装置及び商用電源とで、重要負荷及び一般負荷に電力を供給し、且つ、商用電源が停電した際に、前記一般負荷に発電装置から電力が供給されないように、前記一般負荷に対する発電装置からの電力供給を遮断する遮断装置を備えたコジェネレーションシステムにおいて、前記コジェネレーションシステムに、商用電源が停電になることを予測する停電予測手段と、前記停電予測手段が商用電源の停電を予測した際に、発電装置の出力値を徐々に重要負荷で消費される電力値に相当する値まで下げると共に、商用電源の出力値を前記発電装置が下げた出力値分だけ徐々に上昇させて全体の供給電力値を一定に保つレギュレータと、からなる電力制御装置を設けた。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、商用電源が停電することを予測する予測手段を設け、この予測手段が停電を予測すると、レギュレータにより予め発電装置の出力電力値を重要負荷が消費する電力値に相当する値まで下げ、且つ、総電力が一定となるように商用電源の出力電力値を上昇させ、商用電源が停電になると、連絡母線遮断器を遮断して発電装置の電力を全て重要負荷のみに供給するようにしたので、商用電源が停電する際に、発電装置の出力電力値が急激に変動することを防止することができ、発電装置による重要負荷への電力供給が安定する。
【０００９】
請求項２の発明では、発電装置を駆動する内燃機関として、特に希薄予混合燃焼方式の内燃機関を採用することにより、急激な負荷変動を回避して燃焼を安定化させることができ、さらに、排出するＮＯＸ量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、請求項１の発明を実施したコジェネレーションシステム１００の系統略図である。図１に示すようにコジェネレーションシステム１００は、発電装置１、２及び商用電源３により、重要負荷５と一般負荷６、７に対して電力を供給するように構成されている。
【００１１】
重要負荷５と一般負荷６、７の間には連絡母線遮断器４が設置されている。連絡母線遮断器４は、通常時は通電可能にＯＮ状態に設定されている。連絡母線遮断器４をＯＦＦ状態にすると、発電装置１、２の電力は、一般負荷６、７へ供給されない。
【００１２】
商用電源３による供給電力の電力値である受電電力値は、受電電力検出器９により電流値４〜２０ｍＡの幅の電流値に換算して検出される。また、重要負荷５で消費される重要負荷電力は、重要負荷電力検出器８により４〜２０ｍＡの幅の電流値に換算して検出される。
【００１３】
発電装置１、２と商用電源３から供給されるそれぞれの電力値は、レギュレータ１２で調整可能となっている。通常運転時には、発電装置１、２の供給電力値は、定格値に設定するのが好ましく、さらに不足する電力を商用電源３により供給するようにレギュレータ１２は調整する。
【００１４】
ところで商用電源３は、落雷等の不測の事態や、工事等により停電することがある。この停電を予測する停電予測手段１０が、コージェネレーションシステム１００に設けてある。
【００１５】
停電予測手段１０は、気象情報により落雷の可能性が示唆されていることや、電気工事情報などの停電要因１１を収集する。そして、近々停電が起こる可能性が出た場合に、停電予測手段１０は、レギュレータ１２に信号を発する。
【００１６】
停電予測手段１０から信号を受け取ったレギュレータ１２は、重要負荷電力検出器８から入手した電流値から重要負荷５が消費する電力値を算出し、この算出した電力値に相当する電力を発電機１、２が供給するように、発電機１、２の出力を徐々に低下させる。
【００１７】
同時に、レギュレータ１２は、商用電源３により供給される電力値を、一般負荷６、７が消費する電力値まで上昇させ、発電装置１、２と商用電源３から供給される総電力が不変となるように制御される。停電予測手段１０、レギュレータ１２、及び後述する重要負荷電力検出器８、受電電力検出器９とで本発明の電力制御装置が構成されている。
【００１８】
いざ、停電が起こると同時に、連絡母線遮断器４がＯＦＦ状態となり、重要負荷５には発電装置１、２から電力が供給されるが、一般負荷６、７に対しては一切の電力供給が停止される。
【００１９】
連絡母線遮断器４がＯＦＦ状態（遮断状態）となっても、発電装置１、２の出力電力値は、予め重要負荷５で消費される電力値に設定されているので負荷変動はなく、発電装置１、２は安定した電力を供給する。
【００２０】
図３は、図１のレギュレータ１２が採用する信号が切り替え可能であることを示す略図である。レギュレータ１２は、通常時は、受電電力検出器９で検出された受電電力値（電流信号）を制御用受電電力信号として採用し、停電予測手段１０が停電を予測した非常時（停電時）には、重要負荷電力値（電流信号）を制御用受電電力信号として採用するようになっている。
【実施例】
【００２１】
発電装置１、２の出力電力値（例えば定格値）を各々４０００ｋＷとする。つまり、発電装置１、２の総出力電力値は８０００ｋＷである。重要負荷５の消費電力値を３０００ｋＷとし、総出力電力値８０００ｋＷのうち、３０００ｋＷを重要負荷５に供給し、残りの５０００ｋＷを一般負荷へ供給する。
【００２２】
一般負荷６、７が消費する電力の和を６０００ｋＷとすると、不足する１０００ｋＷ分の電力を商用電源３から供給する。この状況において、商用電源３が停電して連絡母線遮断器４をＯＦＦ状態（遮断状態）にすると、発電装置１、２の出力電力値は８０００ｋＷから３０００ｋＷに急激に負荷が変動してしまい、発電装置１、２を駆動する内燃機関（図示せず）の燃焼が不安定となりエンストを起こす恐れがある。
【００２３】
しかし、コジェネレーションシステム１００では、次のような措置をとることにより、この不具合を回避することができる。まず第１に、停電予測手段１０が停電を予測した時点で発電装置１、２の総出力８０００ｋＷ（４０００ｋＷ×２）を、レギュレータ１２で３０００ｋＷ（１５００ｋＷ×２）まで予め徐々に低下させておき、さらにレギュレータ１２が商用電源３から供給される電力を増加させ、全体として供給電力に過不足が生じないようにする。
【００２４】
第２に、停電になると、重要負荷５には発電装置１、２から電力が供給され、一般負荷６、７に対しては、電力供給が一切停止される。停電が復旧した際には、連絡母線遮断器４をＯＮ状態（通電可能な状態）にし、レギュレータ１２は、発電装置１、２の出力値を定格値（各々４０００ｋＷ）まで上昇させ、商用電源３から１０００ｋＷの電力を供給するように設定する。
【００２５】
発電装置１、２の定格値は、必ずしも一致している必要はなく、例えば発電装置１の定格値を３０００ｋＷとし、発電装置２の定格値を４０００ｋＷとすることができる。用途に応じて、採用する発電装置１、２の定格値を選定することができる。
【００２６】
また、発電装置１、２を駆動するのに必要な内燃機関として、希薄予混合燃焼方式の内燃機関を採用することができる。急激な負荷変動を回避できるので燃焼が安定し、希薄予混合燃焼方式の内燃機関を採用すると、排出するＮＯＸ量を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、自家用の発電装置と商用電源とから電力を供給するコジェネレーションシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を実施した重要負荷の電力制御装置を備えたコジェネレーションシステムの系統略図である。
【図２】従来のコジェネレーションシステムの系統略図である。
【図３】レギュレータが採用する信号が、切り替え可能であることを示す略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、２  発電装置
３      商用電源
４      連絡母線遮断器
５      重要負荷
６、７  一般負荷
８      重要負荷電力検出器
９      受電電力検出器
１０    停電予測手段
１１    停電要因
１２    レギュレータ
１００  コジェネレーションシステム
【図１】
2005184890.tif 000003
【図２】
2005184890.tif 000004
【図３】
2005184890.tif 000005