(57)【要約】【課題】発電部の容量を低減可能な発電制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】一実施形態によれば、発電制御装置は、入力部と、取得部と、制御部とを備える。入力部は、第１電源から負荷に電力の供給をしている期間内の少なくとも起動期間の負荷の電力に関する特性データを入力する。取得部は、特性データに基づいて、発電部が負荷の起動期間に供給する電力の低下を所定範囲にするのに用いる第１情報を取得する。制御部は、第１電源からの電力供給が停止した場合に、発電部が負荷に供給を開始する電力を第１情報を用いて予め増加させる。【選択図】図１
2016220372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常電源としての第１電源から負荷に電力の供給をしている期間内の少なくとも起動期間の前記負荷の電力に関する特性データを入力する入力部と、
前記特性データに基づいて、発電部が前記負荷の起動期間に供給する電力の低下を所定範囲にするのに用いる電力の増加分の第１情報を取得する取得部と、
前記第１電源からの電力供給が停止した場合に、前記発電部が前記負荷に電力供給を開始する際の電力の低下分を前記第１情報を用いて予め増加させる制御部と、
を備える発電制御装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記起動期間の皮相電力の最大値に基づく皮相電力の増加分の値を少なくとも含む情報を前記第１情報として取得し、
前記制御部は、前記第１情報を用いて皮相電力の増加分を、前記負荷に電力を供給する前に予め増加させる制御を前記発電部に対して行う請求項１の発電制御装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記起動期間の有効電力の最大値に基づく有効電力の増加分の値を少なくとも含む情報を前記第１情報として取得し、
前記制御部は、前記第１情報を用いて有効電力の増加分を、前記負荷に電力を供給する前に予め増加させる制御を前記発電部に対して行う請求項１の発電制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記負荷に関連する温度と前記負荷に供給する電力との関係に基づいて前記第１情報を取得する請求項１乃至３のいずれかに記載の発電制御装置。
【請求項５】
前記負荷は少なくとも第１負荷及び第２負荷を有し、前記制御部は、前記第１負荷及び前記第２負荷の中で起動期間に使用する最大電力が大きい順に前記発電部から電力を供給する制御を行う請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項６】
前記負荷は少なくとも第１負荷及び第２負荷を有し、前記制御部は、前記第１負荷の電力変動が低減した後に前記第２負荷に電力を供給する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項７】
前記発電部は、発電機を備え、
取得部は、前記特性データに基づいて、前記発電部が前記負荷の起動期間に供給する電圧の低下を所定範囲にするのに用いる電圧の増加分を第１情報として取得し、
前記制御部は、前記第１情報に基づいて前記発電機の発生電圧を予め上げる制御を行う請求項１乃至６に記載の発電制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記発電機の磁界を生成するために用いる電流の値を増加させる制御を行う請求項７に記載の発電制御装置。
【請求項９】
前記発電機の出力を変換する電力変換部を更に備え、前記制御部は当該電力変換部の変換特性の制御を行う請求項７に記載の発電制御装置。
【請求項１０】
前記発電部は、発電機を駆動するエンジンを備え、
取得部は、前記特性データに基づいて、前記発電部が前記負荷の起動期間に供給する周波数の低下を所定範囲にするのに用いる周波数の増加分を第１情報として取得し、
前記制御部は、前記第１情報に基づいて前記エンジンの回転数を予め上げることで周波数を増加させる制御を行う請求項７乃至９のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、進相コンデンサを用いて前記負荷に供給する電力の力率を改善する制御を行う請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項１２】
前記負荷は、遮断部を介して前記発電部から電力を供給されており、前記制御部は、前記遮断部の接続前に前記発電部が供給する電力を上げる制御を行う請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項１３】
前記特性データとして、前記負荷の両端部の間における電圧の時系列の値及び前記負荷に流れる電流の時系列の値が前記入力部に少なくとも入力されており、前記取得部は時系列に取得された当該電圧及び電流に基づいて前記第１情報を取得する請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項１４】
第１負荷及び第２負荷の特性データを記憶する記憶部と、
前記特性データに基づいて発電部が前記複数の負荷の起動時に供給する電力の値を取得する取得部と、
通常電源としての第１電源からの前記第１負荷及び前記第２負荷に対する電力供給が停止した場合に、前記第１負荷の起動時の電力変動が低減した後に前記第２負荷に電力を供給する制御を前記値に基づいて前記発電部に対して行う制御部と、
を備える発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発電部の発電を制御する発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラント等に設置される非常用の発電部（例えば、発電機及び原動機）は、発電所内の電源喪失時に起動し、プラントを安全停止するために用いる各負荷（例えば、ファン及びモータ等）に電源供給を行っている。ところが、各負荷の起動期間に発電部及び線路に過大な電圧降下と周波数低下が生じる。このため、各負荷の起動期間における負荷容量（例えば、設計時に定められた固定値）の積上げを基に設定電圧を大きくする制御が行われていた。
【０００３】
しかし、負荷に電源を供給する従来の投入制御は、負荷特性の変動（起動期間の負荷変動、負荷特性の気温による変動等）が考慮されていなかった。これにより、非常用の発電部の容量は、各負荷の定常運転時に必要となる出力と比較すると、容量が大きくなる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７６４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、発電部の容量を低減可能な発電制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、発電制御装置は、入力部と、取得部と、制御部とを備える。入力部は、通常電源としての第１電源から負荷に電力の供給をしている期間内の少なくとも起動期間の負荷の電力に関する特性データを入力する。取得部は、特性データに基づいて、発電部が負荷の起動時に供給する電力の低下を所定範囲にするのに用いる第１情報を取得する。制御部は、第１電源からの電力供給が停止した場合に、発電部が負荷に電力を供給する際の電力の低下分の第１情報を用いて予め増加させる。
【発明の効果】
【０００７】
発電部の容量を低減可能な発電制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図２】図２は、第１負荷１１１の起動時に供給される電力の時系列変化の一例を示す図。
【図３】図３は、第１負荷１１１に関連する温度と負荷特性の変動との関係を示す図。
【図４】図４は、第２負荷１２１に関連する温度と負荷特性の変動との関係を示す図。
【図５】図５は、発電部１０が発電する皮相電力の時間変化の一例を示す図。
【図６】図６は、負荷の起動時に供給される皮相電力の時系列変化の一例を示す図。
【図７】図７は、第２実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図８】図８は、第３実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図９】図９は、第４実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１０】図１０は、第５実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１１】図１１は、第６実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１２】図１２は、第７実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１３】図１３は、第８実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１４】図１４は、第９実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１５】図１５は、第１０実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１６】図１６は、第１１実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１７】図１７は、第１２実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図
【図１８】図１８は、第１３実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図１９】図１９は、第１４実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【図２０】図２０は、第１５実施形態による発電発電制御装置１の構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
（構成）
図１を用いて、第１実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１は、第１実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。発電制御装置１は、例えば、火力発電プラントにおける発電部の制御に用いられる発電制御装置である。
【００１１】
発電制御装置１は、発電部１０と、入力部２０と、取得（演算）部３０と、制御部４０を備える。
【００１２】
発電部１０は、負荷に供給する電力を発電する。発電部１０は、例えば、燃料の持つ化学エネルギーを燃焼により熱に変換し、さらに運動エネルギーに変換する。発電部１０は、この運動エネルギーを電磁誘導によって電力に変換する発電部である。
【００１３】
また、通常電源（第１電源）としての電力系統は、遮断部１５０を介して系統母線１０１に電力を供給する。一方、遮断部１５０が遮断された場合、遮断部１５４が接続される。このため、第１電源の電源喪失時に、発電部１０が発電する電力は、系統母線１０１に供給される。第１電源の電源喪失時に遮断部１５０が遮断されるので、発電部１０に関する設備は、運用上において系統単独運転となる。このため、発電部１０に関する設備は、系統単独運転設備と呼ばれる場合がある。
【００１４】
ここで、先ず、負荷（１１１〜１１３）及び負荷（１１１〜１１３）に関連する測定に関して説明する。第１負荷１１１は、例えば、モータ１２１及びモータ１２１が駆動するポンプ１３１で構成される。また、第２負荷１１２は、例えば、モータ１２２及びモータ１２２が駆動するファン１３２で構成される。第３負荷１１３は、例えば、固定負荷である。
【００１５】
第１負荷１１１は、変流器１４１及び遮断部１５１と直列に接続されている。同様に、第２負荷１１２は、変流器１４２及び遮断部１５２と直列に接続されている。第３負荷１１３は、変流器１４３及び遮断部１５３と直列に接続されている。また、負荷（１１１〜１１３）は、変流器（１４１〜１４３）及び遮断部（１５１〜１５３）を介して並列に接続されている。
【００１６】
このため、変流器（１４１〜１４３）のそれぞれは、対応する負荷（１１１〜１１３）それぞれに流れる電流を時系列に測定している。また、負荷（１１１〜１１３）は、並列に接続されているので、負荷（１１１〜１１３）それぞれの電圧は計器用変圧器１６１で時系列に測定されている。また、遮断部（１５１〜１５３）それぞれの接続のタイミングを異ならせることで、負荷（１１１〜１１３）それぞれに電力を供給するタイミングを異ならせることが可能である。
【００１７】
一般に、負荷（１１１〜１１３）は、気温や、負荷の設定に従い変動する。ところが、従来、負荷（１１１〜１１３）の起動時の値は、例えば、設計値が用いられていた。このため、負荷に実際に電力が供給されている場合の負荷特性を、非常用の発電部１０の供給電力に反映していない場合があった。
【００１８】
ここで、起動期間とは、負荷に電力を開始した時点に基づく予め定められた期間である。例えば、この期間は、負荷に電力の供給を開始した時点から負荷のモータの電流変動が定格値となるまでの期間である。例えば、この期間は、負荷に電力の供給を開始して負荷に供給される電力の最大値を含む期間である。この期間において、負荷に電力の供給を開始することに起因する過渡現象の発生、及び機械的な負荷の静止摩擦の影響等で負荷が消費する電力が増加すると考えられている。
【００１９】
負荷（１１１〜１１３）に関連する温度（℃）が温度計１０２で測定されている。また、ポンプ１３１の設定値が出力される。例えば、ポンプ１３１は、設定値としての単位時間当たりの循環水量を変更することが可能である。また、例えば、ファン１３２は、設定値としての単位時間当たりの循環風量を変更することが可能である。
【００２０】
ポンプ１３１を例えば、油ポンプとし、ポンプを運転させて油を循環させる場合、第１負荷１１１に関連する温度、例えば、気温（℃）に応じてモータ１２１が使用する電力が変動する。これは、例えば、外気温の変化に伴いポンプ１３１で循環させる油粘度が変動するためであると考えられている。例えば、計器用変圧器１６１で時系列に測定する電圧、及び変流器１４１で時系列に測定する電流を用いて第１負荷１１１に供給される電力（皮相電力、及び有効電力の少なくともいずれか）が時系列に取得される。これにより、温度計１０２で測定される温度と、第１負荷１１１に供給する電力との関係が求まる。
【００２１】
また、ファン１３２で時間あたりに定量の風量を循環させる場合、第２負荷１１２に関連する温度、例えば、気温（℃）に応じてモータ１２２が使用する電力が変動する。これは、外気温に応じてファン１３２が定量の風量を循環させるためのエネルギーが変動するためであると考えられている。
【００２２】
同様に、例えば、計器用変圧器１６１で時系列に測定する電圧、及び変流器１４２で時系列に測定する電流を用いて第２負荷１１２に供給される電力が時系列に取得される。これにより、温度計１０２で時系列に測定される温度と第２負荷１１２に供給する電力との関係が求まる。温度計１０２は、ポンプ１３１内や、ファン１３２の近傍にそれぞれ配置してもよい。このように、微小な負荷特性の変動（外気温の変化に伴う、油粘度の変動に応じたポンプの運転特性等）についても併せて常時監視を行うことが可能である。
【００２３】
次に、入力部２０について説明する。入力部２０は、第１電源から電力供給を受けている通常の運転における負荷（１１１〜１１３）の特性データを少なくとも入力する。通常の運転において、遮断部１５０は接続され、第１電源から系統母線１０１に電力が供給されている。このため、日々の運転条件の変化による負荷特性の変動を常時監視するデータが入力部２０に入力される。
【００２４】
特性データは、負荷特性データ（電流、負荷投入の時間、温度等）、及び系統データ（電圧、周波数等）で構成される。変流器（１４２〜１４３）が時系列に測定している電流値、温度計１０２が時系列に測定している温度、及び遮断部（１５１〜１５３）がそれぞれ接続された時間が、負荷特性データとして入力部２０に入力される。また、ポンプ１３１及びファン１３２に設定された負荷の値（例えば、循環水量、循環風量等）が時間情報と関連付けられて負荷特性データとして少なくとも入力部２０に入力される。
【００２５】
このように、ポンプ１３１やファン１３２等の負荷特性の変動についても併せて常時監視を行っている。また、計器用変圧器１６１で時系列に測定している電圧及び周波数が系統データとして入力部２０に入力される。
【００２６】
取得部３０は、記憶部３１と演算部３２を有する。記憶部３１は、入力部２０にて入力された特性データを記憶する。演算部３２は、例えば、演算処理機能も有しており、時系列に得られたデータの時間変化の値を演算することも可能である。これにより、演算部３２は、記憶部３１に記憶される特性データに基づいて、発電部１０が負荷（１１１〜１１３）の起動時に生じる電力の低減を所定範囲にする増加電力に関する第１情報を演算する。
【００２７】
この電力の増加は、発電部１０が負荷（１１１〜１１３）の起動時に生じる電圧及び周波数の低減を予め定められた範囲にするものである。このため、演算部３２は、３１に記憶される特性データに基づいて、発電部１０が負荷（１１１〜１１３）の起動時に生じる電圧，及び周波数の低減を所定範囲にする負荷の接続タイミングに関する第１情報を演算してもよい。発電部１０が負荷（１１１〜１１３）を起動する際に生じる電圧及び電流の特性データは記憶部３１に記憶されている。このため、例えば、起動期間の最大電圧と最大電流に基づいて第１情報を演算する。
【００２８】
また、発電部１０が負荷（１１１〜１１３）を起動する際に生じる周波数の低下に関する特性データも記憶部３１に記憶されている。このため、例えば、周波数の低下分を、予め発電部１０が負荷（１１１〜１１３）を起動する際の周波数として増加させる。このように、起動期間の周波数の低下に基づいて第１情報を演算してもよい。
【００２９】
また、演算部３２は、上述の様に、第１負荷１１１に関連する温度と負荷特性の変動との関係を取得（演算）して記憶部３１に記憶する。同様に、演算部３２は、第２負荷１１２に関連する温度と負荷特性の変動との関係を取得して記憶部３１に記憶する。例えば、演算部３２は、離散的に得られた温度に対する負荷の変動の値を一次近似式などで近似する。次に、演算部３２は、例えば、基準温度（例えば３０［℃］）の負荷を１として各温度に対する負荷を正規化する係数を取得する（例えば、後述の図３、図４）。上述の第１情報は、これらの負荷の温度変動を反映してもよい。
【００３０】
制御部４０は、第１電源からの電力供給が停止した場合に、発電部１０が負荷（１１１〜１１３）に供給する電力を取得部３０で得られた第１情報に基づいて増加させる制御をする。制御部４０は、計器用変圧器１６２を介して発電部１０に接続されている。また、制御部４０は、遮断部（１５０〜１５４）の遮断と接続を制御する。これにより、制御部４０は、遮断部（１５１〜１５４）の接続のタイミングに応じて発電部１０が負荷（１１１〜１１３）に供給する電力を制御することが可能である。
【００３１】
（作用）
図２乃至図６を用いて第１実施形態の作用について説明する。
【００３２】
（１．１：負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に関する第１情報）
まず、図２を用いて取得部３０で取得される負荷の起動時に供給する電力に関する第１情報について説明する。図２は、第１負荷１１１の起動時に供給される電力の時系列変化の一例を示す図である。図２の横軸は、時間を示している。また、図２の縦軸は、第１負荷１１１における皮相電力の値を示している。
【００３３】
演算部３２は、記憶部３１に記憶される遮断部１５１の最新の接続時間（遮断部が遮断から接続に変更された時間）を取得する。次に、演算部３２は、この接続時間を基準として第１負荷１１１に時系列に流れた電流及び対応する電圧を記憶部３１から取得する。演算部３２は、得られた電流及び電圧をそれぞれ乗算することで時系列に変化する第１負荷１１１の皮相電力（例えば、図２）を取得すると共に記憶部３１に記憶する。図２中では、例えば、原点が基準時間として示されている。
【００３４】
演算部３２は、時系列に得られた皮相電力を微分演算することで、皮相電力の変化が予め定められた値以下になった時間ｔａ１と、時間ｔａ１における負荷電力Ｖｂ１を得ると共に記憶部３１に記憶する。また、演算部３２は、起動期間Ｔａ１の例である接続時間から時間ｔａ１までの期間内における皮相電力の最大値Ｖａ１を得ると共に記憶部３１に記憶する。
【００３５】
同様に、演算部３２は、第２負荷１１２に対する時間ｔａ２，起動期間Ｔａ２（接続時間から時間ｔａ２までの期間）内の皮相電力の最大値Ｖａ２，  時間ｔａ２の皮相電力Ｖｂ２を得て記憶部３１に記憶する。また、演算部３２は、第３負荷１１３に対する起動時間ｔａ３，起動期間Ｔａ３（接続時間から時間ｔａ３までの期間）内の皮相電力の最大値Ｖａ３，時間ｔａ３の皮相電力Ｖｂ３を得て記憶部３１に記憶する。このように、演算部３２は、起動期間に供給する電力に関する第１情報として、例えば、起動期間，起動期間内の皮相電力の最大値，  起動期間の経過時の皮相電力の値を取得すると共に記憶部３１に記憶する。また、第１情報として、起動期間内における皮相電力の時系列の値としてもよい。皮相電力に関して説明したが、有効電力に関しても同様の値を取得して記憶部３１に記憶する。このように、第１情報は、負荷の起動期間に供給する電力の低下を所定範囲にするために用いる情報である。
【００３６】
また、電源喪失時（例えば、第１電源からの電力供給が停止した場合）には、各負荷（１１１〜１１３）の非常時の起動要求期間（例えば、Ｔａ１〜Ｔａ３）、電源喪失直前まで計測していた各電動機負荷の特性データ（例えば図２、図６）及び電動機負荷投入時の系統電圧（例えば、Ｖａ１〜Ｖａ３，Ｖｂ１〜Ｖｂ３））、周波数の変動範囲、を用いて、演算部３２にて、負荷（１１１〜１１３）ごとの投入（遮断部の接続）のタイミングを演算することが可能である。また、ポンプ１３１やファン１３２の微小な負荷特性の変動（例えば、図３、図４）を、演算部３２にて、各負荷（１１１〜１１３）の値に反映することで、負荷（１１１〜１１３）ごとの投入（遮断部の接続）のタイミングの精度を上げることが可能である。
【００３７】
（１．２：第１情報に基づく発電部１０の制御）
制御部４０は、記憶部３１に記憶された起動期間Ｔａ１における第１負荷１１１の皮相電力の時系列の値に基づいて発電部１０の発電量を制御する。例えば、第１負荷１１１の皮相電力の時系列の値と同じ値を時系列に増加する制御を発電部１０に行う。この場合、皮相電力の変動をゼロに近づけることが可能である。
【００３８】
制御部４０は、例えば、第１情報として起動期間Ｔａ１、最大値Ｖａ１、及びＶｂ１を取得部３０から取得する。制御部４０は、例えば、遮断部１５１を接続する前に発電部１０の皮相発電量を増加電力Ｖａ１分増加させる。この場合、第１負荷１１１の起動時の電圧低下を所定の範囲に抑制できる。次に、起動期間Ｔａ１が経過した後は皮相電力の増加量をＶｂ１以上増加させる。
【００３９】
同様に、第２負荷１１２及び第３負荷１１３の起動時の電圧低下を所定の範囲に抑制できる。また、電源喪失前に、第１電源から電力供給を受けている際の負荷の特性データを用いることで、実際の負荷の状態を参照できる。このため、電圧降下の抑制精度を上げることができる。これにより、第１電源の電源喪失の直前の負荷を考慮して、負荷の起動時の電圧低下を精度よく抑制できる。従来では、例えば、負荷の皮相電力の最大値を設計値としていたので、直前の負荷を考慮した場合よりも電力を増加させていた。これに対して、電源喪失前の負荷の特性に応じて電力を制御できるので、安全のための余分な電力増加を抑制できる。このため発電部１０の容量を、従来の方法に比較して低減できる。また、皮相電力に関して説明したが、制御部４０は、有効電力に関しても同様の処理を行う。
【００４０】
（１．３：温度変動を考慮した発電部１０の制御）
次に、図３及び図４を用いて温度変動を考慮した発電部１０の制御について説明する。
【００４１】
図３は、第１負荷１１１に関連する温度と負荷特性の変動との関係を示す図である。図３中で横軸は、温度を示している。また、図３中で縦軸は、係数を示している。この係数は、上述のように、第１負荷１１１の設定負荷毎に記憶部３１に記憶されている。演算部３２は、第１負荷１１１における皮相電力の最大値Ｖａ１及び皮相電力Ｖｂ１をこの係数を用いて変更する。
【００４２】
取得部３０は、最大値Ｖａ１を得るために用いたデータの取得時の第１負荷１１１の設定負荷を取得する。次に、取得部３０は、例えば、図３で示すような温度と負荷に供給する皮相電力の関係を用いる。第１負荷１１１の設定負荷に対応する係数の情報を用いて、データの取得時の温度ｔ１に対応する係数ｋ１を取得する。また、取得部３０は、制御部４０に第１情報を出力する際の温度ｔ２（例えば、現時点の温度）に対応する係数ｋ２を取得する。演算部３０は、係数ｋ１と係数ｋ２との比を最大値Ｖａ１に乗算して新たなＶａ１として制御部４０に出力する。同様に、演算部３０は、係数ｋ１と係数ｋ２との比をＶｂ１に乗算して新たなＶｂ１として制御部４０に出力する。
【００４３】
このように、第１情報に含まれる情報を温度（ｔ１、及びｔ２）の情報に応じて変更する。これにより、取得部３０は、負荷に関連する温度（ｔ１、及びｔ２）と負荷に供給する電力（Ｖａ１及びＶｂ１の中の少なくともＶａ１）との関係に基づいて第１情報を取得する。
【００４４】
制御部４０は、遮断部１５１を接続する前に、例えば、発電部４０の皮相電力を新たなＶａ１分増加させる。また、制御部４０は、例えば、起動期間Ｔａ１経過後に発電部４０の皮相発電量を新たなＶｂ１分増加させる。これにより、第１電源の電源喪失の直前の負荷、及び温度変動を考慮して、第１負荷１１１の起動時の電圧低下を抑制できる。
【００４５】
図４は、第２負荷１２１に関連する温度と負荷特性の変動との関係を示す図である。この係数は、記憶部３１に記憶されている。同様に、演算部３２は、第２負荷１１２における皮相電力の最大値Ｖａ２、Ｖｂ２をこの係数を用いて変更する。  制御部４０は、遮断部１５２を接続する前に発電部４０の皮相発電量を新たなＶａ２以上に増加させる。また、制御部４０は、起動期間Ｔａ２経過後に発電部１０の皮相発電量を新たなＶｂ２以上に増加させる。
【００４６】
このように、取得部３０は、負荷（１１１〜１１３）に関連する温度（例えば、データの取得時の温度、及び第１情報を出力する際の温度）と負荷特性の変動（例えば、図３及び図４）との関係に基づいて第１情報を取得する。これにより、第１電源の電源喪失の直前の負荷、及び温度変動を考慮して、第２負荷１１２の起動時の電圧低下を抑制できる。なお、皮相電力に関して説明したが、取得部３０及び制御部４０は、有効電力に関しても同様の処理を行う。
【００４７】
（１．４：負荷（１１１〜１１３）に電力を供給するタイミング）
次に、図５及び図６を用いて負荷（１１１〜１１３）に電力を供給するタイミングについて説明する。制御部４０は、負荷（１１１〜１１３）の起動時の電力変動に基づいて、負荷（１１１〜１１３）に電力を供給するタイミングを制御する。
【００４８】
図５は、発電部１０が発電する皮相電力の時間変化の一例を示す図である。図５中で横軸は、時間を示している。縦軸は、発電部１０の発電出力を示している。なお、説明を簡単にするために、定常状態における皮相電力を１０００［ＫＶＡ］として例示している。発電部１０は、図５中で示す＋１０％及び−１０％の破線の変動を許容している。例えば、制御部４０の制御に従い、発電部１０の発電量を、＋１０％（１１００［ＫＶＡ］）及び−１０％（９００［ＫＶＡ］）の破線の所定範囲の間で変動させることが可能である。所定範囲は、電力の変動が許容される範囲で、予め設定されている。
【００４９】
図６は、負荷の起動時に供給される皮相電力の時系列変化の一例を示す図である。図６の（ａ）は、第１負荷１１１の起動時に供給される皮相電力の時系列変化の一例を示す図である。図６の（ｂ）は、第２負荷１１２の起動時に供給される皮相電力の時系列変化の一例を示す図である。図６の横軸は、時間を示している。また、図６の縦軸は皮相電力の値を示している。
【００５０】
第１負荷１１１の起動時の皮相電力の最大値は、例えば、１００［ＫＶＡ］であり、第２負荷１１２の起動時の皮相電力の最大値は、例えば、６０［ＫＶＡ］である。このため、第１負荷１１１及び第２負荷１１２に同時に電力の供給を開始するためには、約１６０［ＫＶＡ］程、発電部１０の発電量を予め増加させる必要がある。ところが、発電部１０の許容範囲（１１００［ＫＶＡ］）を超えるので、系統母線１０１の電圧を維持するのが動作上で厳しくなる。
【００５１】
そこで、制御部４０は、第１負荷１１１の起動時の電力変動が低減した後に第２負荷１１２に電力を供給する。例えば、制御部４０は、起動期間Ｔａ１に基づいて第１負荷１１１の起動を開始した時点からＴａ１以上経過した後に第２負荷１１２に電力を供給する。このため、制御部４０は、例えば、遮断部１５１を接続した時点からＴａ１以上経過した後に遮断部１５２を接続する制御を行う。これにより、起動時の皮相電力の最大値が重ならないので、発電部１０の発電出力を許容範囲にすることが可能である。
【００５２】
このように、負荷は少なくとも第１負荷１１１及び第２負荷１１２を有し、制御部４０は、第１負荷１１１の起動時の電力変動が低減した後に第２負荷１１２に電力を供給する。これにより、従来なら発電部１０の容量を上げる必要があったが、負荷ごとに電力を供給するタイミングを制御することで発電部１０の容量を低減できる。
【００５３】
また、制御部４０は、負荷（１１１〜１１３）の中で負荷の起動時に使用する電力が大きい順に発電部１０から電力を供給する制御をする。例えば、第１負荷１１１の起動時の皮相電力の最大値Ｖａ１は、例えば１００［ＫＶＡ］であり、第２負荷１１２の起動期間Ｔａ２後の皮相電力は１０［ＫＶＡ］である。このため、第２負荷１１２を起動した後に第１負荷１１１を起動するためには、発電部１０の皮相電力を１１１０［ＫＶＡ］まで増加させる必要がある。この場合、発電部１０の許容範囲（１１００［ＫＶＡ］）を超えるので、系統母線１０１の電圧を維持するのが厳しくなる。
【００５４】
一方で、第１負荷１１１の起動期間Ｔａ１後の皮相電力は１６［ＫＶＡ］である。第１負荷１１１を起動した後に第２負荷１１２を起動するためには、発電部１０の皮相電力を１０７６［ＫＶＡ］まで増加させる必要がある。この場合、発電部１０の発電出力を許容範囲にすることが可能である。
【００５５】
例えば、起動時期間の最大電力は、起動期間が経過した後の電力の６倍程度になる。このため、起動期間の最大電力が２番目の負荷が、一番目の起動期間の最大電力の５／６倍以下程度であれば、起動期間に使用する最大電力が大きい順に発電部１０から電力を供給する制御をする。これにより、発電部１０の許容範囲で、複数の負荷を起動させることが可能になる。
【００５６】
このように、演算部３２の演算結果を制御部４０に出力し、制御部４０から各遮断部（１５１〜１５３）に接続指令信号が送られ、負荷（１１１〜１１３）ごとに適したタイミングで順次に電力の投入を行うことが可能である。
【００５７】
なお、第１実施形態において、皮相電力を例にして説明したが、皮相電力の替りに有効電力を用いて発電部１０を制御してもよい。或いは、皮相電力に加えて有効電力を用いて発電部１０を制御してもよい。
【００５８】
（効果）
以上、説明した様に、負荷ごとに適切なタイミングで電力を供給（投入）することにより、発電部の容量低減を可能にできる。また、通常電源（第１電源）が停電する前の負荷特性を測定して用いることで、通常電源の電源喪失の直前の負荷特性を考慮して、負荷の起動時の電圧低下を抑制できる。また、通常電源（第１電源）が喪失する前の温度及び非常用の電源部からの電力供給時の温度を測定して用いることで、負荷の温度変動を考慮して、負荷の起動期間の電圧低下を抑制できる。
【００５９】
（第２実施形態）
（構成）
図７を用いて、第２実施形態による発電発電制御装置１の構成を説明する。図７は、第２実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図７の発電部１０は、発電機１１と、原動機としてのエンジン１２を備えることで第１実施形態と相違する。第１実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第２実施形態では、発電部１０の発生電力を増加するためにエンジン１２の回転数を増加させる制御を行う。
【００６０】
発電機１１は、エンジン１２から加えられた運動エネルギーを電力に変換する。発電機１１は、例えば、同期機である。エンジン１２は、燃料を燃焼して運動エネルギーに変換する。エンジン１２は、例えば、ディーゼルエンジンであり、燃焼した燃料（例えば、軽油）のエネルギーを回転軸の回転エネルギーに変換する。エンジン１２の回転軸の回転は、機械的に発電機１１に接続される。これにより、エンジン１２は、発電機１１の、例えば、回転子を回転することで発電機１１を発電させる。
【００６１】
エンジン１２は、ガバナ（Ｇｏｖｅｍｏｒ）１３と、ガバナ制御部１４を備える。ガバナ１３は、エンジン１２の回転軸の回転数を調整する。ガバナ制御部１４は、ガバナ１３を制御部４０の速度設定部２１で設定された回転数に従い制御する。また、速度設定部２１は、取得部３０で取得された回転数に設定される。ガバナ１３の出力値であるガバナ特性及びエンジン１２の回転数は、入力部２０に入力され記憶部３１に記憶される。
【００６２】
ここで、ガバナ特性とは、例えば、エンジン１２の単位時間当たりの回転数（以後、単に回転数と呼ぶ場合がある）と、出力パワ―と、エンジン１２が単位時間あたりに用いる燃料との関係を示す。ガバナ１３は、エンジン１２を同一回転数に保つため、エンジン１２にかかる負荷が大きくなるに従い単位時間に用いる燃料を多くする。従って、予めエンジン１２に加えられる負荷が分かっている場合、エンジンで単位時間に用いる燃料を予め増加することで、エンジン１２に負荷が加わっても回転数が基準値よりも低下しない制御が可能である。
【００６３】
また、ガバナ特性を用いて、エンジン１２にかかる負荷の大きさと単位時間あたりに用いられる燃料に基づいてエンジン１２の回転速度が求められる。従って、エンジン１２に現在かかっている負荷と予め増加された単位時間あたりに用いられる燃料に基づいてエンジン１２の回転数を得ることが可能である。このため、エンジン１２に現在かかっている負荷に対して、単位時間に用いる燃料を定められた値まで増加する回転速度に速度設定部２１で予め設定することが可能である。
【００６４】
エンジン１２の回転数は、発電機１１の周波数と連動している。このため、エンジン１２の回転数を制御することは、発電機１１の周波数を制御することでもある。例えば、エンジン１２の回転数の基準値を、発電機１１の周波数換算で、５０Ｈｚ或いは６０Ｈｚに設定してよい。この場合、増加された負荷に対応する単位時間あたりの燃料分、エンジン１２の回転数が増加しているので、発電機１１の周波数は、設定された５０Ｈｚ或いは６０Ｈｚよりも増加する。この場合、演算部３２は、この増加した回転数、つまり増加した周波数を第１情報として演算する。取得部３０は、増加した周波数を第１情報として取得する。
【００６５】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力に力率を乗算する。これにより、演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を有効電力に換算する。演算部３２は、ガバナ特性、エンジン１２にかかる現状の負荷、及び演算した有効電力に基づいて、単位時間あたりに増加すべき燃料及びエンジン１２の回転数を演算する。この演算した回転数で回転しているエンジン１２の出力は、例えば、現状のエンジン１２にかかる負荷に負荷（１１１〜１１３）中の起動時の負荷を加算した値になる。なお、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力特性を有効電力で保存している場合、演算部３２は、有効電力の負荷特性を用いる。
【００６６】
取得部３０は、制御部４０内の速度設定部２１に、演算部３２で得た回転数を出力する。この場合、取得部３０は、演算した燃料に関する情報を速度設定部２１に出力してもよい。
ガバナ制御部１４は、速度設定部２１で設定されたエンジン１２の回転数になるようにガバナ１３を制御する。現在エンジン１２にかかっている負荷が分かっているので、ガバナ制御部１４で制御された回転数のエンジン１２が、単位時間あたりに燃焼する燃料は演算部３２で予め演算した値になる。一方、発電機１１の周波数も増加しているので、発電機１１の供給電圧も増加している。
【００６７】
制御部４０は、エンジン１２の回転数が速度設定部２１で設定した回転数になった後に、負荷（１１１〜１１３）の中で回転数の演算に用いた負荷の遮断部を接続する。接続された遮断部に対応する負荷の起動時の負荷が発電機１１を介してエンジン１２にかかり、回転数が基準値に近づく。また、起動期間が経過した後は、速度設定部２１は回転数を基準値に設定する。起動期間の経過後の負荷は起動時の６分の１程度であり、単位時間あたりの燃料を低減する方向の制御であるので以後はガバナ制御部１４でエンジン１２の回転数を制御する。これにより、ガバナ制御部１４の制御に従いエンジン１２の回転数及び発電機１１の周波数は設定値に近づく。
【００６８】
このように、第１実施形態の作用に加え、制御部４０は、エンジン１２のガバナ特性に基づきエンジン１２の回転数を制御可能である。制御部４０は、エンジン１２の回転数を調整することで発電機１１の周波数を調整する。これにより、投入する負荷による発電機１１の周波数低下も予め定められた範囲に制御される。このように、発電機１１の周波数変動範囲内にて系統単独発電設備の速度設定部２１を操作可能である。制御部４０は、次なる負荷の投入の際も同様の演算を行い、第１実施形態と同様のタイミング制御をおこない負荷を順次投入する。
【００６９】
（効果）
以上のように、負荷投入前に周波数低下分の周波数を設定周波数に対して上げることで、選択された負荷投入による周波数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第２実施形態のその他の動作は、第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態は、第１実施形態の効果をも得ることができる。
【００７０】
（第３実施形態）
（構成）
図８を用いて、第３実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図８は、第３実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図８の発電部１０は、発電機１１とエンジン１２を備えることで第１実施形態と相違する。また、発電機１１は、励磁部１５を備える。制御部４０は、励磁部１５を制御する自動電圧調整機部２２（ＡＶＲ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）を備える。第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第３実施形態では、発電部１０の発生電力を増加するために発電機１１の電圧を増加させる制御を行う。
【００７１】
励磁部１５は、発電機１１が発電するために用いる磁束を界磁電流に応じて発生する。自動電圧調整機部２２は、制御部４０内の電圧設定部２３で設定された電圧にする界磁電流を励磁部１５に流す制御をする。これにより、制御部４０は、電圧設定部２３で設定された電圧に発電機１１の発生電圧を制御する。記憶部３１は、発電機１１の周波数と、界磁電流と、発電機１１の発生電圧の関係をＡＶＲ特性として記憶している。
【００７２】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、ＡＶＲ特性、発電機１１の周波数、既に発電機１１にかかっている負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、界磁電流を演算する。この演算した界磁電流での発電機１１の出力は、例えば、既に発電機１１にかかっている負荷に、負荷（１１１〜１１３）中の起動時の負荷を加算した値になる。
【００７３】
この場合、発電機１１の周波数が設定値である場合、発電機１１の出力電圧は基準電圧から増加する。また、この増加した出力電圧は、演算した界磁電流から発電機１１の現状の負荷と周波数に基づき演算可能である。この場合、演算部３２は、この増加した出力電圧を第１情報として演算する。なお、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力特性を有効電力で保存している場合、演算部３２は、有効電力の負荷特性を用いる。取得部３０は、この増加した出力電圧を第１情報として取得する。
【００７４】
制御部４０の電圧設定部２３は、演算した出力電圧を設定する。制御部４０は、発電機１１の電圧が設定した電圧になった後に、対応する負荷の遮断部を接続する。接続された遮断部に対応する負荷の起動時の負荷が発電機１１にかかり、電圧が基準電圧に近づく。また、起動期間が経過した後は、電圧設定部２３は設定電圧を基準電圧に変更して設定する。起動期間の経過後の負荷は起動時の６分の１程度であり、電圧を低減する方向の制御であるので以後は自動電圧調整機部２２で電圧を制御する。これにより、自動電圧調整機部２２の制御に従い発電機１１の電圧は基準電圧に近づく。
【００７５】
このように、第１実施形態１の構成に加えて、制御部４０は、ＡＶＲ特性に基づき発電機１１の電圧を制御可能である。制御部４０は、励磁部１５の界磁電流を調整することで発電機１１の発生電圧を制御する。これにより、投入する負荷による発電機１１の電圧低下も制御される。このように、発電機１１の電圧変動範囲内にて電圧設定部２３を操作可能である。
【００７６】
このように、ＡＶＲ特性を入力部２０に入力して監視する。このＡＶＲ特性により電圧設定部２３を調整し、制御することで、接続する負荷に対応した電圧を増加可能である。自動電圧調整機部２２の持つ発電機のＡＶＲ特性から投入する負荷による電圧降下も演算可能である。これにより、電圧変動範囲内に電圧設定部２３を操作して、負荷投入前に電圧降下分の設定電圧を上げることが可能である。このため、選択された負荷投入による電圧降下を抑制すると共に、負荷投入による電圧降下の影響を低減できる。制御部４０は、次なる負荷の投入の際も同様の演算を行い、第１実施形態と同様のタイミング制御を行い負荷を順次投入する。
【００７７】
（効果）
以上のように、負荷投入前に電圧低下分の電圧を基準電圧に対して上げることで、選択された負荷投入による電圧低下を抑制することができる。第３実施形態のその他の動作は、第１実施形態と同様である。したがって、第３実施形態は、第１実施形態の効果をも得ることができる。
【００７８】
（第４実施形態）
（構成）
図９を用いて、第４実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図９は、第４実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図９の発電制御装置１は、無効電力調整装置として負荷の力率を改善する進相コンデンサ１７０及びコンデンサ制御部２４を備えることで第１実施形態と相違する。コンデンサ制御部２４は遮断部１５５を介して進相コンデンサ１７０を接続し、電路全体の負荷の無効電力を調整する。
【００７９】
（作用）
制御部４０は、負荷が接続される前に、遮断部１５５を介して進相コンデンサ１７０を接続する。制御部４０は、進相コンデンサ１７０を接続した後に、負荷に対応する遮断部を接続する制御を行う。これにより、起動時に必要な無効電力を調整し、電圧降下を抑制する。
【００８０】
（効果）
このように、負荷を接続する前に、起動時に必要な無効電力を調整し、負荷を接続した後の電圧降下を抑制することができる。第４実施形態のその他の動作は、第１実施形態と同様である。したがって、第４実施形態は、第１実施形態の効果をも得ることができる。
【００８１】
（第５実施形態）
（構成）
図１０を用いて、第５実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１０は、第５実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１０の発電制御装置１は、第２実施形態の発電制御装置１に励磁部１５と、自動電圧調整機部２２と、電圧設定部２３を備えることで相違する。第２実施形態及び第３実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第５実施形態では、発電部１０の発生電力を増加させるために、エンジン１２の回転数を増加させる制御及び励磁部１５の励磁電流を増加させる制御を行う。
【００８２】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、ＡＶＲ特性、発電機１１の周波数、既に発電機１１にかかっている負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、界磁電流を演算する。
【００８３】
界磁電流の増加だけでは、負荷の増加分に対応できない場合（例えば、許容範囲を超える場合）、制御部４０はエンジン１２の回転数を増加させる制御を行う。エンジン１２の回転数が増加すると発電機１１の周波数も増加する。これにより、発電機１１の発電電圧も増加する。
【００８４】
第２実施形態の作用に加え、制御部４０は、ガバナ特性及びＡＶＲ特性から投入する負荷による周波数低下や電圧降下を演算可能である。このため、周波数、電圧変動範囲内にて速度設定部２１及び電圧設定部２３を操作する。これにより、負荷投入前に周波数低下分の設定周波数と電圧降下分の設定電圧を上げ、選択された負荷の投入による電圧降下を抑制すると共に周波数の低下も抑制することが可能である。
【００８５】
制御部４０は、必要により系統単独設備の電圧、周波数を調整し、次なる負荷の投入の演算を行う。これにより、周波数低下と電圧降下の予測を演算し、適したタイミングで負荷を順次投入することが可能である。
【００８６】
（効果）
以上のように、負荷投入前に電圧低下分の電圧を基準電圧に対して上げることで、選択された負荷投入による電圧低下を抑制することができる。また、負荷投入前に周波数低下分の周波数を設定周波数に対して上げることで、選択された負荷投入による周波数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第５実施形態のその他の動作は、第２実施形態及び第３実施形態と同様である。したがって、第５実施形態は、第２実施形態及び第３実施形態の効果をも得ることができる。
【００８７】
（第６実施形態）
（構成）
図１１を用いて、第６実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１１は、第６実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１１の発電制御装置１は、第２実施形態の発電制御装置１に進相コンデンサ１７０を備えることで相違する。第２実施形態及び第４実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第６実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に発電部１０の負荷を増加させるために、エンジン１２の回転数を増加させる制御を行う。
【００８８】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力に進相コンデンサ１７０を接続した場合の力率を乗算する。これにより、演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を有効電力に換算する。演算部３２は、ガバナ特性、エンジン１２にかかる現状の負荷、及び演算した有効電力に基づいて、単位時間あたりに増加すべき燃料及びエンジン１２の回転数を演算する。
【００８９】
第２実施形態の作用に加え、制御部４０は、系統単独設備に無効電力調整装置として進相コンデンサ１７０を接続する。演算部３２にて、負荷投入時の必要無効電力を演算し、制御部４０は、負荷投入に合わせて進相コンデンサ１７０の系統投入制御を行う。これにより、起動時に必要な無効電力を調整し、電圧降下を抑制する。
【００９０】
また、エンジン１２のガバナ特性により、投入する負荷による周波数低下も演算しておき、周波数変動範囲内にて系統単独発電設備の速度設定部２１を操作する。これにより、負荷投入前に周波数低下分の設定周波数を上げ、選択された負荷の投入による周波数低下を抑制すると共に負荷投入による周波数低下の影響を低減可能である。
【００９１】
制御部４０は、系統電圧、系統周波数、系統電流と負荷の常時監視を行い、必要により系統単独発電設備の周波数を調整し、次なる負荷の投入の演算を行う。これにより、負荷投入のタイミングと周波数低下の予測を演算し、負荷を順次投入する。
【００９２】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善して周波数を増加するので、力率を改善しない場合よりも周波数の増加を抑制できる。このため、発電機容量と原動機の容量を更に低減可能である。第６実施形態のその他の動作は、第２実施形態及び第４実施形態と同様である。したがって、第６実施形態は、第２実施形態及び第４実施形態の効果をも得ることができる。
【００９３】
（第７実施形態）
（構成）
図１２を用いて、第７実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１２は、第７実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１２の発電制御装置１は、第３実施形態の発電制御装置１に進相コンデンサ１７０を備えることで相違する。第３実施形態及び第４実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第７実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に発電部１０の負荷を増加するために発電機１１の電圧を増加させる制御を行う。制御部４０は、遮断部１５５を介して進相コンデンサ１７０を接続し、ＡＶＲ特性に基づき電圧設定部２３を制御する。
【００９４】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、ＡＶＲ特性、発電機１１の周波数、現状の発電機１１の負荷、及び進相コンデンサ１７０を接続した後の負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、界磁電流を演算する。
【００９５】
制御部４０は、系統単独設備に無効電力調整装置として進相コンデンサ１７０を負荷として接続する。演算部３２にて、負荷投入時の必要無効電力を演算し、ＡＶＲ特性に基づき投入する負荷による電圧降下も演算する。これにより、電圧変動範囲内にて系統単独発電設備の電圧設定部２３を操作して、負荷投入前に電圧降下分の設定電圧を上げることが可能である。また、制御部４０は負荷投入に合わせた進相コンデンサ１７０の系統投入制御を行うことで、起動時に必要な無効電力を調整し、選択された負荷の投入による電圧降下を抑制可能である。発電制御装置１は、系統電圧、系統周波数、系統電流と負荷の常時監視を行う。また、発電制御装置１は、必要により系統単独発電設備の電圧を調整し、次なる負荷の投入の演算を行い、負荷投入のタイミングと電圧降下の予測を演算し、負荷を順次投入する。
【００９６】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善した後に電圧を増加するので、力率を改善しない場合よりも電圧の増加を抑制できる。このため、発電機容量と原動機の容量を更に低減可能である。第７実施形態のその他の動作は、第３実施形態及び第４実施形態と同様である。したがって、第６実施形態は、第３実施形態及び第４実施形態の効果をも得ることができる。
【００９７】
（第８実施形態）
（構成）
図１３を用いて、第８実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１３は、第８実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１３の発電制御装置１は、進相コンデンサ１７０を備えることで第５実施形態と相違する。第４実施形態、及び第５実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第８実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に、発電部１０の発生電力を増加させるために、エンジン１２の回転数を増加させる制御及び励磁部１５の励磁電流を増加させる制御を行う。制御部４０は、遮断部１５５を介して進相コンデンサ１７０を接続し、ガバナ特性及びＡＶＲ特性に基づき速度設定部２１及び電圧設定部２３を制御する。
【００９８】
（作用）
演算部３２は、第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、ＡＶＲ特性、発電機１１の周波数、現状の発電機１１の負荷、及び力率改善後の負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、界磁電流及び界磁電流に対応する電圧設定部２３の設定電圧を演算する。
【００９９】
界磁電流の増加だけでは、負荷の増加分に達しない場合、制御部４０はエンジン１２の回転数を増加させる制御を行う。演算部３２は、この場合のエンジン１２の回転数を演算して速度設定部２１の設定回転数を設定する。エンジン１２の回転数が増加すると発電機１１の周波数も増加する。これにより、発電機１１の発電電圧も増加する。
【０１００】
第５実施形態の作用に加え、制御部４０は、系統単独設備に無効電力調整装置として、進相コンデンサ１７０を負荷として接続する。演算部３２にて、負荷投入時の必要無効電力を演算し、速度設定部２１及び電圧設定部２３の設定値を演算する。
【０１０１】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善して電圧を増加するので、力率を改善しない場合よりも電圧の増加を抑制できる。このため、発電機容量と原動機の容量を更に低減可能である。また、負荷投入前に周波数低下分の周波数を設定周波数に対して上げることで、選択された負荷投入による周波数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第８実施形態のその他の動作は、第４実施形態及び第５実施形態と同様である。したがって、第８実施形態は、第４実施形態及び第５実施形態の効果をも得ることができる。
【０１０２】
（第９実施形態）
（構成）
図１４を用いて、第９実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１４は、第９実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１４の発電制御装置１において、補助変圧器２７、電力変換部２８、三相巻線誘導２９を有する発電機７１と、発電機７１を駆動するエンジン７２と制御部８０を備えることで実施の形態８と相違する。制御部８０は、計器用変圧器１６３を介して発電機７１に接続されている。電力変換部２８は、例えば、インバータである。発電機７１は、発電部１０と並列に接続される。また、発電機７１は、電力変換部２８を用いることで、発電部１０よりも発電の応答が速い。このため、発電部１０と比較して短時間で負荷の制御、電圧の制御が可能となる。
【０１０３】
エンジン７２は、ガバナ（Ｇｏｖｅｍｏｒ）７３と、ガバナ制御部７４を備える。ガバナ７３は、エンジン７２の回転軸の回転数を調整する。ガバナ制御部７４は、ガバナ７３を制御部８０の速度設定部８１で設定された回転数に従い制御する。また、速度設定部８１は、取得部３０で取得された回転数に設定される。
【０１０４】
（作用）
第２実施形態と同様に、取得部３０は、制御部８０内の速度設定部８１に、演算部３２で得た回転数を出力する。ガバナ制御部７４は、速度設定部８１で設定されたエンジン７２の回転数になるようにガバナ７３を制御する。
【０１０５】
制御部８０は、エンジン７２が設定された回転数になった後に、負荷を接続すると共に、ＩＮＶ運転指令出力信号を電力変換部２８に出力する。これにより、発電機７１の回転子を制御して発電量を制御する。第８実施の作用に加え、発電部１０と比較して短時間で負荷の制御、電圧の制御が可能となる。
【０１０６】
（効果）
以上のように、負荷投入前に回転数の低下分を増加することで、選択された負荷投入による発電機７１の回転数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第９実施形態のその他の動作は、第８実施形態と同様である。したがって、第９実施形態は、第８実施形態の効果をも得ることができる。
【０１０７】
（第１０実施形態）
（構成）
図１５を用いて、第１０実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１５は、第１０実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１５の発電制御装置１は、電力変換部２８を制御する自動電圧調整機部８２と電圧設定部８３とを備えることで第８実施形態と相違する。
【０１０８】
（作用）
第３実施形態と同様に、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力の第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、発電機７１の周波数、現状の発電機７１の負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、発電機７１の発生電圧を演算する。取得部３０は、この演算した電圧を電圧設定部８３に設定する。自動電圧調整機部８２は、設定された電圧に電力変換部２８を制御する。このように、制御部８０は、電力変換部２８の変換特性を、設定された電圧にする制御をする。
【０１０９】
負荷起動時に、制御部８０からＩＮＶ運転指令出力信号が、電力変換部２８に送られ、発電部１０と並列に接続した三相巻線誘導２９を有する発電機７１の回転子及び電力変換部２８を制御する。第８実施の作用に加え、瞬時に負荷の制御、電圧の制御が可能となる。
【０１１０】
（効果）
以上のように、負荷投入前に電圧低下分の電圧を基準電圧に対して上げることで、選択された負荷投入による発電機７１の電圧低下を抑制することができる。第１０実施形態のその他の動作は、第８実施形態と同様である。したがって、第１０実施形態は、第８実施形態の効果をも得ることができる。
【０１１１】
（第１１実施形態）
（構成）
図１６を用いて、第１１実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１６は、第１１実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１６の発電制御装置１は、補助変圧器２７、電力変換部２８、三相巻線誘導２９を有する発電機７１と、発電機７１を駆動するエンジン７２と制御部８０を備えることで実施の形態８と相違する。また、コンデンサ制御部８４は、無効電力調整装置として負荷の力率を改善する進相コンデンサ１７０の遮断部１５５を制御する。コンデンサ制御部８４は、遮断部１５５を介して進相コンデンサ１７０を接続し、電路全体の負荷の無効電力を調整する。
【０１１２】
（作用）
制御部８０は、進相コンデンサ１７０を接続した後に、負荷に対応する遮断部を接続する制御を行う。これにより、起動時に必要な無効電力を調整し、発電機７１の電圧降下を抑制する。
【０１１３】
（効果）
以上のように、負荷を接続する前に、起動時に必要な無効電力を調整し、負荷を接続した後の発電機７１の発生電圧の電圧降下を抑制することができる。第１１実施形態のその他の動作は、第８実施形態と同様である。したがって、第１１実施形態は、第８実施形態の効果をも得ることができる。
【０１１４】
（第１２実施の形態）
（構成）
図１７を用いて、第１２実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１７は、第１２実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１７の発電制御装置１は、第９実施形態の発電制御装置１に電力変換部２８を制御する自動電圧調整機部８２と電圧設定部８３とを備えることで相違する。
【０１１５】
（作用）
第５実施形態と同様に、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力の第１情報の中の皮相電力を記憶部３１から取得する。これにより、演算部３２は、発電機７１の周波数、現状の発電機７１の負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力に基づいて、発電機７１の発生電圧を演算する。取得部３０は、この演算した電圧を電圧設定部８３に設定する。自動電圧調整機部８２は、設定された電圧に電力変換部２８を制御する。
【０１１６】
この場合、電力変換部２８の制御だけでは、負荷の増加分に達しない場合、制御部８０はエンジン７２の回転数を増加させる制御を行う。
【０１１７】
（効果）
以上のように、負荷投入前に電圧低下分の電圧を基準電圧に対して上げることで、選択された負荷投入による発電機７１の電圧低下を抑制することができる。また、負荷投入前に回転数の低下分を増加することで、選択された負荷投入による発電機７１の回転数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第１２実施形態のその他の動作は、第９実施形態及び第１０実施形態と同様である。したがって、第１２実施形態は、第９実施形態及び第１０実施形態の効果をも得ることができる。
【０１１８】
（第１３実施形態）
（構成）
【０１１９】
図１８を用いて、第１３実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１８は、第１３実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１８の発電制御装置１は、第９実施形態の発電制御装置１に、進相コンデンサ１７０の接続を制御するコンデンサ制御部８４を備えることで相違する。第９実施形態及び第１１実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第１３実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に発電機７１の発生電力を増加させるために、エンジン７２の回転数を増加させる制御を行う。
【０１２０】
（作用）
演算部３２は、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力の第１情報の中の皮相電力に進相コンデンサ１７０を接続した場合の力率を乗算する。これにより、演算部３２は、演算した有効電力に基づいて、エンジン７２の回転数を演算する。取得部３０は、制御部８０内の速度設定部８１に、演算部３２で得た回転数を出力する。ガバナ制御部７４は、速度設定部８１で設定されたエンジン７２の回転数になるようにガバナ７３を制御する。
【０１２１】
制御部８０は、エンジン７２が設定された回転数になった後に、負荷を接続すると共に、ＩＮＶ運転指令出力信号を電力変換部２８に出力する。
【０１２２】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善して回転数を増加するので、力率を改善しない場合よりも回転数の増加を抑制できる。このため、発電機７１の容量とエンジン７２の容量を更に低減可能である。第１３実施形態のその他の動作は、第９実施形態及び第１１実施形態と同様である。したがって、第１３実施形態は、第９実施形態及び第１１実施形態の効果をも得ることができる。
【０１２３】
（第１４実施形態）
（構成）
図１９を用いて、第１４実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図１９は、第１４実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図１９の発電制御装置１は、第１０実施形態の発電制御装置１に、進相コンデンサ１７０の接続制御するコンデンサ制御部８４を備えることで相違する。第１０実施形態及び第１１実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第１４実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に発電機７１の発生電力を増加させるために、発電機７１の発生電圧を増加させる制御を行う。
【０１２４】
（作用）
演算部３２は、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力の第１情報の中の皮相電力に進相コンデンサ１７０を接続した場合の力率を乗算する。これにより、演算部３２は、発電機７１の周波数、現状の発電機７１の負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する有効電力に基づいて、発電機７１の発生電圧を演算する。取得部３０は、この演算した電圧を電圧設定部８３に設定する。自動電圧調整機部８２は、設定された電圧に電力変換部２８を制御する。
【０１２５】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善して電圧を増加するので、力率を改善しない場合よりも発電機７１の発生電圧の増加を抑制できる。このため、発電機７１の容量とエンジン７２の容量を更に低減可能である。第１４実施形態のその他の動作は、第１０実施形態及び第１１実施形態と同様である。したがって、第１４実施形態は、第１０実施形態及び第１１実施形態の効果をも得ることができる。
【０１２６】
（第１５実施形態）
（構成）
図２０を用いて、第１５実施形態による発電制御装置１の構成を説明する。図２０は、第１５実施形態による発電制御装置１の構成の一例を示す図である。図２０の発電制御装置１は、第１２実施形態の発電制御装置１に、進相コンデンサ１７０の接続制御するコンデンサ制御部８４を備えることで相違する。第１１実施形態及び第１２実施形態と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。第１５実施形態では、進相コンデンサ１７０を接続して電路全体の力率を改善すると共に発電機７１の発生電力を増加させるために、発電機７１の発生電圧及び回転数を増加させる制御を行う。
【０１２７】
（作用）
演算部３２は、負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する電力の第１情報の中の皮相電力に進相コンデンサ１７０を接続した場合の力率を乗算する。これにより、演算部３２は、発電機７１の周波数、現状の発電機７１の負荷、及び負荷（１１１〜１１３）の起動時に供給する有効電力に基づいて、発電機７１の発生電圧を演算する。取得部３０は、この演算した電圧を電圧設定部８３に設定する。自動電圧調整機部８２は、設定された電圧に電力変換部２８を制御する。
【０１２８】
この場合、電力変換部２８の制御だけでは、負荷の増加分に達しない場合、制御部８０はエンジン７２の回転数を増加させる制御を行う。
【０１２９】
（効果）
以上のように、電路全体の力率を改善して周波数を増加するので、力率を改善しない場合よりも発電機７１の電圧の増加を抑制できる。このため、発電機７１の容量とエンジン７２の容量を更に低減可能である。また、負荷投入前に電圧低下分の電圧を基準電圧に対して上げることで、選択された負荷投入による発電機７１の電圧低下を抑制することができる。また、負荷投入前に回転数低下分を増加することで、選択された負荷投入による発電機７１の回転数低下を抑制すると共に負荷投入による電圧低下の影響を低減できる。第１５実施形態のその他の動作は、第１１実施形態及び第１２実施形態と同様である。したがって、第１５実施形態は、第１１実施形態及び第１２実施形態の効果をも得ることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１  発電制御装置、１０  発電部、１１  発電機、１２  エンジン、２０  入力部、２８  電力変換部、３０  取得（演算）部、４０    制御部、７１  発電機、７２  エンジン、１１１  第１負荷、１１２  第２負荷、１１３  第３負荷、１５０乃至１５４  遮断部、１７０  進相コンデンサ
【図１】
2016220372.tif 000003
【図２】
2016220372.tif 000004
【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】
2016220372.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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