(57)【要約】【課題】温度変動による熱疲労損傷をより簡易な構成で抑制可能な発電制御装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る発電制御装置は、第１蒸気の発生に用いられる水を加熱する加熱部に供給される蒸気の流量を制御する発電制御装置であって、自然エネルギーを用いて水を加熱して第２蒸気を発生させる第２蒸気発生部と、第２蒸気が加熱部に供給される流量に応じて、第１蒸気で発電機を駆動させる駆動部から抽出された第３蒸気が加熱部に供給される流量を制御するバランス制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蒸気の発生に用いられる水を加熱する加熱部に供給される蒸気の流量を制御する発電制御装置であって、
自然エネルギーを用いて水を加熱して第２蒸気を発生させる第２蒸気発生部と、
前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量に応じて、前記第１蒸気で発電機を駆動させる駆動部から抽出された第３蒸気が前記加熱部に供給される流量を制御するバランス制御部と、
を備えることを特徴とする発電制御装置。
【請求項２】
前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量を検出する流量検出部と、
前記第３蒸気が前記加熱部に供給される流量を調整する第１流量調整部と、を更に備え、
前記第１蒸気は、第１蒸気発生部が前記加熱部で加熱された水に燃料の燃焼による加熱を行うことで発生させられ、
前記バランス制御部は、前記流量検出部が検出した前記流量に基づいて、前記第１流量調整部に対して前記流量を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の発電制御装置。
【請求項３】
前記バランス制御部の制御を制限するか否かを切替える切替部と、
前記切替部の切替えにしたがい前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量を制限する流量制限実行部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電制御装置。
【請求項４】
前記第２蒸気の温度を検出する温度検出部と、
前記第２蒸気の発生に用いる水が前記第２蒸気発生部へ供給される流量を調整する第２流量調整部と、
前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記第２流量調整部に対して前記流量を調整する制御を行うことで前記第２蒸気の温度制御を行う温度制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発電制御装置。
【請求項５】
前記第２蒸気発生部が発生する前記第２蒸気の量を予測する発生蒸気予測部と、
前記発生蒸気予測部の予測結果に基づき、前記第１蒸気発生部で燃焼させる燃料の量を調整する燃料調整部と、
を更に備えることを特徴とする請求項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】
燃料の燃焼により水を加熱して第１蒸気を発生させる第１蒸気発生部と、
前記第１蒸気で発電機を駆動させる駆動部と、
自然エネルギーを用いて水を加熱して第２蒸気を発生させる第２蒸気発生部と、
前記第２蒸気及び前記駆動部から抽出された第３蒸気を利用して前記第１蒸気発生部に供給される水を加熱する加熱部と、を有する発電装置の制御方法であって、
前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量を検出する検出工程と、
前記検出した流量に応じて、前記第３蒸気が前記加熱部に供給される流量を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする発電装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の発電装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発電制御装置、発電装置の制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーをはじめとする自然エネルギーを用いた発電装置は、発電時に環境汚染が無いこと、及び燃料費を必要としないことなどがメリットとして挙げられている。しかし、この自然エネルギーを用いた発電装置は、発電効率や装置利用率等を考慮するとそれ単体で大容量の発電装置を構成することが困難であると共に、発電出力が安定しないというデメリットがある。
【０００３】
そこで、一般的に、この自然エネルギーを用いた発電装置と従来の汽力発電装置とを組み合わせたハイブリッド発電システムにより大容量の発電装置が構成されている。また、この自然エネルギーを用いて発電した電力を蓄電池に蓄電させ、電力不足時にはこの蓄電池から電力を供給することも実現されており、これにより、発電出力を安定させることが一般的に行われている。
【０００４】
ところが、この自然エネルギーとして太陽エネルギーを用いたハイブリッド発電システムでは、太陽熱を吸収する熱媒体などの温度が日照状態に応じて変動したり、太陽光を用いて発生させる蒸気の発生量が日照状態に応じて変動したりするため、この蒸気や熱媒体の温度変動による熱疲労損傷が熱交換器などの金属部分に生じる場合がある。この温度変動による熱疲労損傷を抑制するため、バイパス配管などを設け蒸気やその他の熱媒体の流路を制御するなど、この熱疲労損傷を抑制するための制御が行われている。しかし、複雑な制御要素を備えることになり、制御干渉が生じる場合がある。
【０００５】
例えば、このようなハイブリッド発電システムの一例として、既存の汽力発電装置としての火力発電装置へ、太陽エネルギーを用いた発電装置を導入して、発電装置が構成されている。この火力発電装置は、ボイラが燃料を燃焼させることにより水を加熱して蒸気を発生させ、この蒸気で蒸気タービンが回転することで発電機が駆動される。続いて、復水器がこの蒸気を冷却して水に戻される。この水は、第１加熱部及び第２加熱部を有する給水加熱器で加熱され、再びボイラに供給される。この加熱には、タービン装置から抽出された蒸気が用いられると共に、この蒸気が給水加熱器へ供給される流量も調整される。すなわち、第１流量調整部により、蒸気タービンから抽出された蒸気の流量が調整される。この場合、給水過熱器内の第２加熱部が、太陽エネルギーを用いた発電装置を導入するために追加して設けられている。
【０００６】
一方で、この発電装置は、太陽エネルギーを用いて水を加熱することで第２蒸気を発生させる。続いて、この第２蒸気が給水加熱器内の第２加熱部へ供給され、第２蒸気の熱がボイラへ供給される給水を加熱するために利用される。この第２蒸気の温度を調整するため、第２蒸気を発生させるために用いられる水の流量が調整される。すなわち、温度制御部により、温度検出部が検出した第２蒸気の温度に基づいて、第２流量調整部に対して水の流量を調整する制御が行なわれ、第２蒸気の温度が制御される。
【０００７】
これにより、太陽からの日射量が増加すると第２蒸気の量が増加し、ボイラに供給される燃料を減すことができる。ところが、太陽からの日射量が短時間で大きく変動すると、第２蒸気量の流量変動を許容される範囲に押さえることができなくなる。このため、短時間に第２蒸気量の流量が増加した場合には、この燃料の減少が第２蒸気量の流量変動に追随できず、ボイラで発生する蒸気の温度が上がる状態が生じる。一方、短時間に第２蒸気量の流量が減少した場合には、燃料の供給が追随できず、ボイラで発生する蒸気の温度が下がる状態が生じる。このようにボイラ、及びボイラから蒸気の供給を受けるタービンなどの温度変動が繰り返され、熱応力の繰り返しによる熱疲労損傷が生じる。
【０００８】
一方で、既設の汽力発電装置にこの自然エネルギーを用いた発電装置を導入し、既設の発電装置をハイブリッド化することへの要求が高まっている。このために、温度変動による熱疲労損傷を簡易な構成で抑制することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２１４８３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５１６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したハイブリッド発電システムである発電装置は、自然エネルギー用いて発生させた蒸気を用いるための加熱部を、追加的に既設の発電装置に設ける必要がある。これでは、構成要素が複雑となり、既設システムへの導入が容易ではない。
【００１１】
そこで、本発明の実施形態は、このような点を考慮してなされたものであり、温度変動による熱疲労損傷をより簡易な構成で抑制可能な発電制御装置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】
【００１２】
本実施形態に係る発電制御装置は、
第１蒸気の発生に用いられる水を加熱する加熱部に供給される蒸気の流量を制御する発電制御装置であって、
自然エネルギーを用いて水を加熱して第２蒸気を発生させる第２蒸気発生部と、
前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量に応じて、前記第１蒸気で発電機を駆動させる駆動部から抽出された第３蒸気が前記加熱部に供給される流量を制御するバランス制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
本実施形態に係る発電装置の制御方法は、
燃料の燃焼により水を加熱して第１蒸気を発生させる第１蒸気発生部と、
前記第１蒸気で発電機を駆動させる駆動部と、
自然エネルギーを用いて水を加熱して第２蒸気を発生させる第２蒸気発生部と、
前記第２蒸気及び前記駆動部から抽出された第３蒸気を利用して前記第１蒸気発生部に供給する前記水を加熱する加熱部と、を有する発電装置の制御方法であって、
前記第２蒸気が前記加熱部に供給される流量を検出する検出工程と、
前記検出した流量に応じて、前記第３蒸気が前記加熱部に供給される流量を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本実施形態によれば、温度変動による熱疲労損傷をより簡易な構成で抑制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】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る発電制御装置の全体構成を説明するブロック図。
【図２】第１実施形態に係る発電装置の全体構成を説明する模式図。
【図３】加熱部に供給される蒸気の流量制御処理を説明するためのフロチャートを示す図。
【図４】第２実施形態に係る発電制御装置の全体構成を説明するブロック図。
【図５】バランス制御切替部の制御処理を説明するためのフロチャートを示す図。
【図６】第３実施形態に係る発電制御装置の全体構成を説明するブロック図。
【図７】発生蒸気予測部を用いた制御処理を説明するためのフロチャートを示す図。
【図８】第４実施形態に係る発電制御装置の全体構成を説明するブロック図。
【図９】負荷変動予測部を用いた制御処理を説明するためのフロチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１７】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る発電制御装置は、自然エネルギーを用いて水を加熱して発生させた蒸気が加熱部に供給される流量に応じて、駆動部から抽出された蒸気が加熱部に供給される流量を制御することで、加熱部に供給される蒸気の全体的な流量変動を抑制しようとしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００１８】
（構成）
図２を参照しつつ図１に基づいて、第１実施形態に係る発電制御装置１の全体構成を説明する。図１は、第１実施形態に係る発電制御装置１の全体構成を説明するブロック図である。この図１に示すように、本実施形態に係る発電制御装置１は、自然エネルギーを用いて発生させた蒸気を利用して発電する共に、この蒸気の供給量と温度を制御する。すなわち、この発電制御装置１は、発電装置１００と、制御装置２００とを備えて構成されている。
【００１９】
発電装置１００は、燃料の燃焼により発生させた蒸気、及び自然エネルギーを用いて発生させた蒸気を利用して発電する。すなわち、この発電装置１００は、第１蒸気発生部１０２と、駆動部１０４と、第１蒸気冷却部１０６と、第２蒸気発生部１０８と、第１流量調整部１１０と、第２流量調整部１１２と、温度検出部１１４と、流量検出部１１６と、加熱部１１８と、第２蒸気冷却部１２０と、調節弁１２２と、調節弁１２４と、調節弁１２６と、調節弁１２８と、を備えて構成されている。図２は、第１実施形態に係る発電装置１００の全体構成を説明する模式図である。
【００２０】
第１蒸気発生部１０２は、燃料の燃焼により水Ｗ１を加熱して第１蒸気Ｓ１を発生させる。すなわち、この第１蒸気発生部１０２は、例えば図２に示すボイラ１０２であり、供給された燃料を燃やして水Ｗ１から第１蒸気Ｓ１を発生させる。
【００２１】
再び図１に示すように駆動部１０４は、この第１蒸気Ｓ１で例えば図２に示す発電機１０５を駆動させる。すなわち、この駆動部１０４は、例えば図２に示す蒸気タービン１０４あり、供給された第１蒸気Ｓ１のエネルギーを用いてこの蒸気タービン１０４を回転させる。そして、この蒸気タービン１０４の回転力を用いて発電機１０５を駆動することで発電する。
【００２２】
再び図１に示すように第１蒸気冷却部１０６は、供給された蒸気を冷却して水Ｗ０に戻す。すなわち、この第１蒸気冷却部１０６は、例えば図２に示す復水器１０６であり、蒸気タービン１０４を回転するために用いた第１蒸気Ｓ１などを冷やして水Ｗ０に戻す。
【００２３】
再び図１に示すように第２蒸気発生部１０８は、自然エネルギーを用いて水Ｗ２を加熱することで第２蒸気Ｓ２を発生させる。すなわち、この第２蒸気発生部１０８は、例えば図２に示す太陽エネルギー利用蒸気発生器１０８であり、集光部で太陽光を集めて、これを熱エネルギーとして熱媒体に吸収させ、この熱媒体の熱によって蒸気を発生さる。また、この第２蒸気発生部１０８は、太陽電池、風力発電部などの自然エネルギーを用いて発電を行う発電部を有し、この発電部が発電した電力を用いて水Ｗ２を加熱することで第２蒸気Ｓ２を発生させてもよい。これから分かるように、第２蒸気発生部１０８は、太陽光などを熱エネルギーとして用いて第２蒸気Ｓ２を発生させてもよく、或いは、太陽光及び風力などを用いて発電し、この発電した電力を用いて第２蒸気Ｓ２を発生させてもよい。
【００２４】
再び図１に示すように第１流量調整部１１０は、駆動部１０４から抽出した第３蒸気Ｓ３の流量を調整する。すなわち、この第１流量調整部１１０は、例えば調節弁とこの調整弁を開閉するモータで構成されており、変更部１３０で抽出した第３蒸気Ｓ３の流量を調整する。このため、このモータの駆動を制御することで、調整弁の開度を制御可能である。
【００２５】
第２流量調整部１１２は、第２蒸気Ｓ２の発生に用いる水Ｗ２が第２蒸気発生部１０８へ供給される流量を調整する。すなわち、この第２流量調整部１１２は、例えば調節弁とこの調整弁を開閉するモータで構成されており、第１蒸気冷却部１０６から第２蒸気発生部１０８へ供給される水Ｗ２の流量を調整する。このため、このモータの駆動を制御することで、調整弁の開度を制御可能である。
【００２６】
温度検出部１１４は、第２蒸気発生部１０８で発生させた第２蒸気Ｓ２の温度を検出する。流量検出部１１６は、第２蒸気発生部１０８で発生させた第２蒸気Ｓ２の流量を検出する。
【００２７】
加熱部１１８は、第２蒸気Ｓ２及び駆動部１０４から抽出された第３蒸気Ｓ３を利用して第１蒸気発生部１０２に供給される水Ｗ１を加熱する。この場合、第２蒸気Ｓ２及び第３蒸気Ｓ３は配管の合流部でほぼ均一な状態に混合される。このため、これら混合された蒸気は、ほぼ同一の蒸気温を有する状態で加熱部１１８に供給される。これにより、これらの第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３との温度差により生じる加熱部１１８内の熱分布の偏りは、回避されている。このことから分かるように、加熱部１１８に供給される第３蒸気Ｓ３の流量を制御することで、この加熱部１１８に供給される熱量が一定に保たれる。これにより、この加熱部１１８内の温度変動は抑制された状態で維持される。
【００２８】
また、この加熱に用いられた第２蒸気Ｓ２及び第３蒸気Ｓ３は、水Ｗ４として第１蒸気冷却部１０６において冷却され、水Ｗ０として供給される。さらにまた、第１蒸気発生部１０２に供給される水Ｗ１は、第１蒸気冷却部１０６で蒸気が冷却されることで得られた水Ｗ０の一部であり、この水Ｗ０の温度は予め定められた温度に調整されている。
【００２９】
第２蒸気冷却部１２０は、第２蒸気発生部１０８から供給された第２蒸気Ｓ２を、冷却して水Ｗ３に戻す。すなわち、この第２蒸気冷却部１２０は、例えば復水器である。
【００３０】
調節弁１２２は、流量調整弁とこの流量調整弁を開閉するモータで構成されている。このため、このモータの駆動を制御することで、流量調整弁の開度を制御可能である。すなわち、この調節弁１２２は、第１蒸気冷却部１０６と第２流量調整部１１２との間に設置され、第２流量調整部１１２へ供給される水Ｗ２の量を調整、或いは遮断する。
【００３１】
調節弁１２４は、調節弁１２２と同等の構成である。すなわち、流量調整弁とこの流量調整弁を開閉するモータで構成されている。この調節弁１２４は、流量検出部１１６と加熱部１１８との間に設置され、加熱部１１８へ供給される第２蒸気Ｓ２の流量を調整、或いは遮断する。
【００３２】
調節弁１２６は、調節弁１２２と同等の構成である。すなわち、流量調整弁とこの流量調整弁を開閉するモータで構成されている。この調節弁１２６は、流量検出部１１６と第２蒸気冷却部１２０との間に設置され、第２蒸気冷却部１２０へ供給される第２蒸気Ｓ２の流量を調整、或いは遮断する。
【００３３】
調節弁１２８は、調節弁１２２と同等の構成である。すなわち、流量調整弁とこの流量調整弁を開閉するモータで構成されている。この調節弁１２８は、流量検出部１１６と第１冷却部との間に設置され、第１冷却部へ供給される第２蒸気Ｓ２の流量を調整、或いは遮断する。
【００３４】
なお、流量検出部は、流量検出部１１６に加えて、第１流量調整部１１０と加熱部１１８との間における第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３の合流後の位置にも設置してよい。また、別の分岐、及び別のループから第２蒸気発生部１０８へ水Ｗ２として供給してもよい。この場合にも第２流量調整部１１２を調整することで、第２蒸気Ｓ２の温度制御が行われる。
【００３５】
次に、制御装置２００は、第２蒸気Ｓ２の供給量及び温度を制御するものであり、制御部２０２と、記憶部２０４と、温度制御部２０６と、入力部２０８と、バランス制御部２１０と、出力部２１２と、を備えて構成されている。
【００３６】
制御部２０２は、バスを介して制御装置２００の各構成部を制御する。すなわち、この制御部２０２は、例えばＣＰＵで構成されており、プログラムの実行により各構成部に対して制御を行うことが可能である。記憶部２０４は、制御部２０２が実行する制御プログラムを格納したり、制御部２０２によるプログラム実行時の作業領域を提供したりする。
【００３７】
温度制御部２０６は、温度検出部１１４が検出した温度に基づいて、第２流量調整部１１２に対して流量を調整する制御を行う。これにより、第２蒸気Ｓ２の温度制御が行なわれる。入力部２０８は、流量検出部１１６が検出した温度を入力する。
【００３８】
バランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２が加熱部１１８に供給される流量に応じて、第３蒸気Ｓ３が加熱部１１８に供給される流量を制御する。すなわち、このバランス制御部２１０は、入力部２０８を介して入力された第２蒸気Ｓ２の流量に基づいて、第１流量調整部１１０に対して、第３蒸気Ｓ３の流量を調整する制御を行う。出力部２１２は、バランス制御部２１０から入力された信号を第１流量調整部１１０に出力する。なお、バランス制御部２１０は、加熱部１１８への蒸気の流量の変動を抑制するように第１流量調整部１１０を制御してもよい。すなわち、時系列に変動する第２蒸気Ｓ２流量の時間に対する変化量に基づいて、変化量を抑制するように第３蒸気Ｓ３の流量を算出してもよい。
【００３９】
ここで、既存の汽力発電装置としての火力発電装置は、一般的に主として、第１蒸気発生部１０２と、駆動部１０４と、第１蒸気冷却部１０６と、第１流量調整部１１０と、加熱部１１８とを、備えて構成されている。また、図１中では、既存の汽力発電装置としての火力発電装置が有する配管と同等の配管を太線で示している。このような既存の汽力発電装置に対して導入される、自然エネルギーを用いた発電装置は、第２蒸気発生部１０８と、第２流量調整部１１２と、温度検出部１１４と、流量検出部１１６と、第２蒸気冷却部１２０とを、備えて構成されている。なお、調節弁１２２と、調節弁１２４と、調節弁１２８と、を遮断すると既存の汽力発電装置の構成と、自然エネルギーを用いた発電装置の構成とをそれぞれ分離することが可能である。
【００４０】
以上が本実施形態に係る発電制御装置１の全体構成の説明であるが、次に、発電装置１００における発電処理、及び制御装置２００における制御動作を説明する。
【００４１】
（作用）
まず、図１に基づいて発電装置１００における発電処理を説明する。この図１に示すように、この発電装置１００では、第１蒸気発生部１０２で燃料を燃やして、水Ｗ１を加熱して第１蒸気Ｓ１を発生させる。第１蒸気発生部１０２で発生した第１蒸気Ｓ１は駆動部１０４に供給され、この第１蒸気Ｓ１を用いて発電機１０５を駆動させることで発電が行われる。この発電に用いられた第１蒸気Ｓ１は第１蒸気冷却部１０６で冷却され水Ｗ０に戻される。この水Ｗ０の一部は水Ｗ２の一部として調節弁１２２を介して第２流量調整部１１２に供給され、水Ｗ２の供給量が調整された状態で第２蒸気発生部１０８に供給される。続いて、この第２蒸気発生部１０８は、自然エネルギーを用いてこの水Ｗ２を加熱することで第２蒸気Ｓ２を発生させる。
【００４２】
この第２蒸気Ｓ２の温度を温度検出部１１４は検出し、温度制御部２０６に出力する。続いて、この第２蒸気Ｓ２の流量を流量検出部１１６は検出し、入力部２０８に出力する。続いて、調節弁１２４を介してこの第２蒸気Ｓ２は、第３蒸気Ｓ３と混合されて、加熱部１１８に供給される。この第２蒸気Ｓ２の一部は調整弁１２６を介して第２冷却部１２０に供給可能に配管されている。さらに、この第２蒸気Ｓ２の一部は調整弁１２８を介して第１冷却部１０６に供給可能に配管されている。
【００４３】
一方、駆動部１０４から抽出された第３蒸気Ｓ３は、第１流量調整部１１０で加熱部１１８に供給される流量が制御され、第２蒸気Ｓ２と混合されて、加熱部１１８に供給される。加熱部１１８の加熱に用いられた蒸気は水Ｗ４として第１蒸気冷却部１０６に供給され、第１蒸気Ｓ１は、第１蒸気冷却部１０６において冷却され水Ｗ０に戻される。この水Ｗ０の一部は上述したように水Ｗ２の一部として第２蒸気発生部１０８に供給されるが、それ以外は水Ｗ１として加熱部１１８に供給され、加熱された後に第１蒸気発生部１０２に供給される。
【００４４】
次に、図１に基づいて第２蒸気発生部１０８で発生させる第２蒸気Ｓ２の温度制御について説明する。この図１に示すように第２蒸気Ｓ２の温度は温度検出部１１４で検出される。続いて、この温度は温度制御部２０６に入力される。そして、温度制御部２０６は、この入力された温度に基づいて第２流量調整部１１２における水Ｗ２の流量を調整する。すなわち、この温度制御部２０６は、入力された温度が予め設定された温度よりも高い場合には、水Ｗ２の流量を増加させる制御を第２流量調整部１１２に対して行う。また、この温度制御部２０６は、入力された温度が予め設定された温度よりも低い場合には、水Ｗ２の流量を減少させる制御を第２流量調整部１１２に対して行う。
【００４５】
このことから分かるように、温度制御部２０６は、水Ｗ２の加熱に用いることができる自然エネルギーの量に応じて、発生させる第２蒸気量を調整することで、この第２蒸気Ｓ２の温度制御を行っている。これにより、第２蒸気発生部１０８で発生させる第２蒸気Ｓ２の温度は、予め定められた温度に制御されている。ここで、この予め定められた温度は、駆動部１０４から抽出される第３蒸気Ｓ３の温度にほぼ等しくなるように設定されている。このため、加熱部１１８に供給される前に混合される第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３は、ほぼ等しい温度で混合される。
【００４６】
次に、図１を参照にしつつ図３に基づいて加熱部１１８に供給される蒸気の流量制御処理について説明する。図３は、加熱部１１８に供給される蒸気の流量制御処理を説明するためのフロチャートを示す図である。この流量制御処理は、記憶部２０４に記憶されている流量制御処理プログラムを制御部２０２が読み込んで実行することにより、制御部２０２の制御下で実現される処理である。
【００４７】
まず、この図３に示すように、流量検出部１１６は、第２蒸気Ｓ２の流量を検出する（ステップＳ１０）。続いて検出した流量情報を、入力部２０８を介してバランス制御部２１０に入力する。
【００４８】
次に、バランス制御部２１０は、加熱部１１８への予め定められた蒸気供給量と第２蒸気Ｓ２の流量との差分を、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量として演算処理する（ステップＳ１２）。この予め定められた蒸気供給量は、加熱部１１８の容量などから定められている。
【００４９】
次に、バランス制御部２１０は、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を、演算で得られた供給量にする流量変更処理の制御を第１流量調整部１１０に対して行い（ステップＳ１４）、全体の制御処理を終了する。このように、このバランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２の流量に応じて、加熱部１１８に供給される第３蒸気Ｓ３に流量を調整することで、蒸気量のバランス制御を行っている。これにより、加熱部１１８に供給される蒸気の流量は、予め定められた流量に制御されている。この場合、上述のように第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３の温度はほぼ等しくなるように制御されているので、第３蒸気Ｓ３の流量を調整するだけで、加熱部１１８に供給される蒸気の熱量をほぼ一定値に制御可能である。
【００５０】
これらから分かるように、第１流量調整部１１０は調整弁の開閉を行うだけなので、より短時間、すなわちｍｓのオーダで第３蒸気Ｓ３の流量を調整可能である。これにより、加熱部１１８における温度変動による熱疲労損傷が抑制されている。
【００５１】
また、第１蒸気発生部１０２で発生させる第１蒸気Ｓ１の温度は、燃焼させる燃料の量が調整されることで予め設定された温度に制御されている。これにより、第３蒸気Ｓ３の温度変動はより少なく、より安定している。このため、第２蒸気Ｓ２の温度は、第３蒸気Ｓ３の温度に制御されているので、加熱部１１８に供給される蒸気温度の変動も抑制されている。
【００５２】
このように、予め定められた温度に温度制御された第２蒸気Ｓ２の供給量に応じて、駆動部１０４から抽出した第３蒸気Ｓ３の供給量を増減する制御が行こなわれている。さらに、第３蒸気Ｓ３の供給量を増減することで、加熱部１１８で加熱され第１蒸気発生部１０２に供給される水Ｗ１の温度も予め定められた温度に維持可能である。
【００５３】
また、第２蒸気Ｓ２用の第２加熱部を別に設けた従来型の発電装置は、第２蒸気Ｓ２の供給量の変動に起因する供給熱量の変動を、ボイラにおける燃料の増減で抑制していたので制御応答に数分オーダの時間が必要であった。これに対して、第１流量調整部１１０の制御応答の時間はｍｓオーダであり、第２蒸気Ｓ２の供給量の変動に対する制御応答の追随性も高められている。
【００５４】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る発電制御装置１によれば、加熱部１１８へ供給される第２蒸気Ｓ２の供給量に応じて、加熱部１１８へ供給される蒸気量が予め定められた値に
なるように第３蒸気Ｓ３の供給量を増減する制御を行うこととした。このため、加熱部１１８への蒸気の供給量をほぼ予め定めた値に維持した状態で発電でき、加熱部１１８の温度変動による熱疲労損傷を抑制すると共に、自然エネルギーを有効活用することができる。さらにまた、第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３とを混合するため、第２蒸気発生部１０８用の加熱部を別途設ける必要もなく、より簡易な構成で第２蒸気発生部１０８を追加的に設けることが可能である。
【００５５】
（第２実施形態）
（構成）
第２実施形態に係る発電制御装置は、バランス制御切替部の制御にしたがい、自然エネルギーを用いて水を加熱して発生させた蒸気が加熱部に供給される流量を制限することで、加熱部に供給される蒸気の流量変動を抑制しようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５６】
図４は、第２実施形態に係る発電制御装置１の構成の構成を説明するブロック図である。この図４に示すように、本実施形態に係る発電制御装置１は、第１実施形態に係る発電制御装置１と比べると、変更部１３０と、流量制限実行部２１４と、バランス制御切替部２１６と、を更に備える点で相違している。
【００５７】
変更部１３０は、駆動部１０４から第３蒸気Ｓ３を抽出する位置を変更する。すなわち、この変更部１３０は、第１蒸気Ｓ１が供給される駆動部１０４の入口と、第１蒸気Ｓ１が駆動部１０４から出て行く出口とを結ぶ第１蒸気Ｓ１の流路における複数の抽出箇所の中のいずれかから第３蒸気Ｓ３を抽出する。すなわち、第１蒸気Ｓ１の流路における第１蒸気Ｓ１の流れに沿って上流側から下流側に向かう複数の位置に抽出箇所が設けられている。
【００５８】
この第１蒸気Ｓ１のエネルギーは発電機１０５の駆動に用いられるので、入口から出口に第１蒸気Ｓ１が流れて行くにしたがい第１蒸気Ｓ１のエネルギーは低下し、蒸気温度も低下する。例えば、蒸気タービンで構成された駆動部１０４の上段から抽出した蒸気温は、中間段から抽出した蒸気温よりも高くなる。同様に、中間段から抽出した蒸気温は、下段から抽出した蒸気温よりも高くなる。そして、下段から抽出した蒸気温が最も低い温度となる。このことから分かるように、変更部１３０は、駆動部１０４から蒸気を抽出する位置を変更することで、駆動部１０４から抽出する蒸気の蒸気温を調整することが可能である。
【００５９】
第２蒸気発生部１０８が水Ｗ２の加熱に用いる自然エネルギーは、例えば、朝、昼などの日内変動や冬季、夏期などの季節変動で相違する。このため、この変更部１３０は、より長期のレンジで変動する第２蒸気Ｓ２の温度に対応するために、駆動部１０４から抽出する蒸気の温度を調整可能に構成されている。
【００６０】
流量制限実行部２１４は、バランス制御部２１０で算出された信号に基づき、第２蒸気Ｓ２の流量の経時時間に対する変化率を制限する、又は、第２蒸気Ｓ２の流量を上限の量に制限する。すなわち、この流量制限実行部２１４は、この変化率を制限する場合には、調節弁１２４を通過する第２蒸気Ｓ２の流量がほぼ一定値になるまで弁の開度を絞り流量を制限する。一方で、調節弁１２４を通過できない第２蒸気Ｓ２の一部を調節弁１２６を介し第２冷却部１２０で冷却し、水Ｗ３に戻す。すなわち、第２蒸気Ｓ２の中の変動する流量部分を調節弁１２４で制限し、調節弁１２６を介して除くことで、加熱部１１８に供給される第２蒸気Ｓ２の流量の変動が低減される。
【００６１】
一方、流量検出部１１６で検出された第２蒸気Ｓ２の流量が第１の制限値Ｔｈ１以下で且つ第２の制限値Ｔｈ２（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）を超える場合には、流量制限実行部２１４は、調節弁１２４を通過する第２蒸気量が上限の量となるように調節弁１２４を調整する。これにより、加熱部１１８に供給される第２蒸気流量Ｓ２を上限の量に制限可能である。
【００６２】
バランス制御切替部２１６は、バランス制御部２１０の制御を行うか否かを切替える。すなわち、このバランス制御切替部２１６は、バランス制御部２１０を用いて制御を行う第０モードと、バランス制御部２１０を無効にし、出力部２１２から一定値の出力信号を出力させる第１モードと、バランス制御部２１０で算出された信号に基づき第２蒸気Ｓ２の流量制限を流量制限実行部２１４に実行させる第２モードと、を切替える。つまり、バランス制御切替部２１６は、第２蒸気Ｓ２の流量が第１の制限値Ｔｈ１を超える場合に、第１モードに切り替え、第２蒸気Ｓ２の流量が第１の制限値Ｔｈ１以下で且つ第２の制限値Ｔｈ２を超える場合，或いは、第２蒸気Ｓ２の流量の経時時間に対する変化率が制限値Ｔｈ３を超える場合に第２モードに切り替える。なお、本実施形態においては、バランス制御切替部２１６が切替部を構成している。
【００６３】
さらにまた、第１モードが選択された場合、調節弁１２２及び調節弁１２４を閉じて配管を遮断する。また、第２モードが選択された場合、調節弁１２２を調整することで第２蒸気Ｓ２の流量を制限する。これから分かるように、第２蒸気Ｓ２の流量が制御困難であるレベルに達するまで増加した場合に、第１モードが選択され、第２蒸気Ｓ２の流量を制限しないと加熱部１１８に熱変動を与える可能性がある場合に、第２モードが選択される。
【００６４】
なお、このバランス制御切替部２１６の操作は、制御装置における制御盤や制御部に制御信号を送信可能である外部の電子演算機等から操作員が手動で切替え信号を入力してもよい。また、調節弁１２２及び調節弁１２４などの操作は、現場に設置されている実際の機器を手動で行い、第２蒸気発生部１０８から流入する第２蒸気Ｓ２を遮断してもよい。同様に、調節弁１２６及び調節弁１２８の操作も、手動で行ってもよい。
【００６５】
以上が本実施形態に係る発電制御装置１の全体構成の説明であるが、次に、制御装置２００の制御動作を説明する。
【００６６】
（作用）
まず、図４を参照にしつつ図５に基づいてバランス制御切替部２１６の制御動作について説明する。図５は、バランス制御切替部２１６の制御処理を説明するためのフロチャートを示す図である。図３と同様の処理ついては同一の番号を付して説明を省略する。この図５に示すように、バランス制御切替部２１６に、第２蒸気Ｓ２の流量が入力される（ステップＳ１０）。続いて、バランス制御切替部２１６は、第２蒸気流量の経時時間に対する変動量を演算する（ステップＳ２２）。
【００６７】
次に、バランス制御切替部２１６は、加熱部１１８への第２蒸気Ｓ２の供給量が第１制限値Ｔｈ１（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）を超えているかどうかを判断する（ステップＳ２４）。第１制限値Ｔｈ１を超えている場合（ステップＳ２４：Ｙes）、このバランス制御切替部２１６は、調節弁１２２及び調節弁１２４に対して遮断制御を行い、第２蒸気Ｓ２の加熱部１１８への流入を遮断する（ステップＳ２６）。すなわち、このバランス制御切替部２１６は、第１モードに切り替え、バランス制御部２１０を無効にし、第３蒸気の流量変更処理に移る（ステップＳ１４）。
【００６８】
一方、第１制限値Ｔｈ１以下である場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、バランス制御切替部２１６は、加熱部１１８への第２蒸気Ｓ２の供給量が第２制限値Ｔｈ２（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）を超えているかどうかを更に判断する（ステップＳ２８）。すなわち、第２蒸気Ｓ２の供給量が第１制限値Ｔｈ１以下で第２制限値Ｔｈ２を超えている場合（ステップＳ２８：Ｙes）、流量制限制実行部２１４は、調節弁１２４に対して、調節弁１２４を通過する第２蒸気Ｓ２の流量を上限に制限する制御を行う（ステップＳ３０）。この場合、調節弁１２４を通過できない第２蒸気Ｓ２の一部は調節弁１２６を介して第２蒸気冷却部１２０で水Ｗ３に戻される。すなわち、このバランス制御切替部２１６は、第２モード、すなわち、流量制限制実行部２１４の制御に切り替え、第３蒸気の流量変更処理に移る（ステップＳ１４）。
【００６９】
さらに、一方で、第２制限値Ｔｈ２以下である場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、バランス制御切替部２１６は、第２蒸気流量の経時時間に対する変動量が第３制限値Ｔｈ３を超えているかどうかを判断する（ステップＳ３２）。第２蒸気流量の経時時間に対する変動量が第３制限値Ｔｈ３を超えている場合（ステップＳ３２：Ｙes）、このバランス制御切替部２１６は、第２モード、すなわち、流量制限制実行部２１４の制御に切り替える。この流量制限制実行部２１４は、調節弁１２４に対して、第２蒸気Ｓ２の流量の変動量が第３制限値Ｔｈ３を超えないように制限する制御を行う（ステップＳ３４）。すなわち、調節弁１２４を単位時間あたりに通過させる第２蒸気Ｓ２の量を一定値に制限し、変動要素となる残りの蒸気は、調節弁１２６を介して第２蒸気冷却部１２０で水Ｗ３に戻される。
【００７０】
一方、第２蒸気流量の経時時間に対する変動量が第３制限値Ｔｈ３以下である場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、第０モードを維持した状態でステップＳ３４をスキップする。続いて、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を演算し（ステップＳ１２）、第３蒸気の流量変更処理に移る。この第３蒸気の流量変更処理では、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を変更する制御を第１流量調整部１１０に対して行い（ステップＳ１４）、全体の制御処理を終了する。
【００７１】
次に、図４に基づいて変更部１３０に対する制御について説明する。この図４に示すようにバランス制御部２１０は、温度制御部２０６からバスを介して入力された温度及び流量検出部１１６で検出された第２蒸気Ｓ２の流量に基づき、変更部１３０における第３蒸気Ｓ３の抽出部を変更する。すなわち、バランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２の流量が所定値未満になった場合に、温度制御部２０６で設定される温度を下げる制御を行うと共に、変更部１３０が蒸気を抽出する抽出部を下流側に変更する。
【００７２】
一方、バランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２の流量が所定値以上になった場合に、温度制御部２０６で設定される温度を上げる制御を行うと共に、変更部１３０が蒸気を抽出する抽出部を上流側に変更する。これにより、第２蒸気Ｓ２の流量を所定範囲に制御可能であると共に、第２蒸気Ｓ２と第３蒸気Ｓ３の温度をほぼ同じ温度に制御可能である。
【００７３】
これから分かるように、より短時間に第２蒸気Ｓ２の流量が変化する場合には、バランス制御切替部２１６の切替制御にしたがい第２蒸気Ｓ２の流量が制限される。一方、より長時間に第２蒸気Ｓ２の流量が変化する場合には、温度制御部２０６で設定される温度の変更及び変更部１３０における抽出部の位置を変更することで、第２蒸気Ｓ２の流量が調整される。
【００７４】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る発電制御装置１によれば、加熱部１１８への第２蒸気Ｓ２の供給量が第２制限値Ｔｈ２を超えている場合、バランス制御切替部２１６が一定量の第３蒸気Ｓ３が加熱部１１８に供給されるように制御を行うと共に、第２蒸気Ｓ２の加熱部１１８への供給を遮断することとした。これにより、加熱部１１８への蒸気の流入量が許容範囲外になることが抑制され、加熱部１１８及び第１蒸気発生部１０２の温度変動による熱疲労損傷を抑制できる。さらに、第２蒸気Ｓ２の流量の時間変化が所定値を超える場合、或いは、第２蒸気Ｓ２の流量が第１制限値Ｔｈ１を超える場合に、バランス制御切替部２１６が流量制限実行部２１４の制御に切替え、加熱部１１８へ供給される第２蒸気Ｓ２の流量を制限することとした。これにより、加熱部１１８への蒸気の流入量の時間に対する変動が許容範囲外になることが抑制され、加熱部１１８及び第１蒸気発生部１０２の温度変動による熱疲労損傷を抑制できる。
【００７５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る発電制御装置は、発生蒸気予測部が自然エネルギーを用いて水を加熱して発生させる蒸気の発生量を予測することで、第１蒸気発生部への燃料の供給量を予め制御しようとしたものである。以下、上述した第２実施形態と異なる部分を説明する。
【００７６】
（構成）
図６は、第３実施形態に係る発電制御装置１の構成の構成を説明するブロック図である。この図６に示すように、本実施形態に係る発電制御装置１は、第２実施形態に係る発電制御装置１と比べると、予測データベース２１８と、発生蒸気予測部２２０と、燃料調整量出力部２２２と、を更に備える点で相違している。
【００７７】
予測データベース２１８は、予測に必要となる気象情報をデータとして記憶している。例えば、太陽エネルギーを用いて第２蒸気Ｓ２を発生させる場合、日射量に関連する気象データ等の情報が記憶され、風力エネルギーを用いる場合、風速に関連する気象データ等の情報が予測データベース２１８に記憶されている。
【００７８】
発生蒸気予測部２２０は、予測データベース２１８の情報を用いて第２蒸気Ｓ２の発生量を予測演算する。続いて、発生蒸気予測部２２０は、第２蒸気Ｓ２の発生量の予測データに基づき第３蒸気Ｓ３の供給量を演算し、バランス制御部２１０に出力する。このバランス制御部２１０は、発生蒸気予測部２２０から入力された第３蒸気Ｓ３の供給量の予測値に基づく値を、出力部２１２を介して第１流量調整部１１０に出力する。
【００７９】
燃料調整量出力部２２２は、予測された第２蒸気Ｓ２の供給量に応じて、第１蒸気発生部１０２での燃料の制御を行う必要がある場合、第１蒸気発生部１０２での燃料の供給制御を行う。すなわち、燃料調整量出力部２２２は、第２蒸気Ｓ２の供給量が増加することが予測され、温度制御部２０６の設定温度が高温側に変更されることが予測される場合に、供給される燃料を減少する供給制御を行う。一方、燃料調整量出力部２２２は、第２蒸気Ｓ２の供給量が減少することが予測され、温度制御部２０６の設定温度が低温側に変更されることが予測される場合に、供給される燃料を増加する供給制御を行う。なお、第２モードにバランス制御切替部２１６で切替られている場合、流量制限実行部２１４の制御にしたがい燃料調整量出力部２２２が燃料供給の制御を行う。
【００８０】
以上が本実施形態に係る発電制御装置１の全体構成の説明であるが、次に、制御装置２００の制御動作を説明する。
【００８１】
（作用）
図６を参照にしつつ図７に基づいて発生蒸気予測部２２０を用いた制御処理について説明する。図７は、発生蒸気予測部２２０を用いた制御処理を説明するためのフロチャートを示す図である。図５と同様の処理ついては同一の番号を付して説明を省略する。
【００８２】
この図７に示すように、発生蒸気予測部２２０は、第２蒸気発生部１０８への入力エネルギーである自然エネルギーの増減量予測を予測データベース２１８の情報にしたがい行い、発生する第２蒸気量の予測演算を行う（ステップＳ４０）。続いて、バランス制御部２１０は、第２蒸気量の設定温度を変更するかどうかを判断する（ステップＳ４２）。設定温度を変更する場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、バランス制御部２１０は、温度制御部２０６の設定温度の変更処理を行うと共に、変更部１３０の抽出部の位置を変更させる制御を行う（ステップＳ４４）。すなわち、バランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２の供給量だけで、加熱部１１８への蒸気の供給量として予め定められた値を超えると判断される場合、温度制御部２０６の設定温度を上げる処理を行う。この場合、バランス制御部２１０は、変更部１３０の抽出部を高温側に変更させる制御を行う。一方、バランス制御部２１０は、第２蒸気Ｓ２の供給量が所定値未満になると判断される場合、温度制御部２０６の設定温度を下げる処理を行う。この場合、バランス制御部２１０は、変更部１３０の抽出部を低温側に変更させる制御を行う。
【００８３】
次に、バランス制御部２１０は、第１蒸気発生部１０２に対して燃料の供給量を変更させる制御を行う（ステップＳ４６）。この場合、供給量を変更させる制御信号が燃料調整量出力部２２２を介して第１蒸気発生部１０２に出力される。ここで、高温側に設定温度を変更する場合には、燃料を減らし、低温側に設定温度を変更する場合には、燃料を増加させる。一方、設定温度を変更しない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）は、ステップＳ４４、Ｓ４６の処理をスキップする。
【００８４】
次に、バランス制御部２１０は、差分の演算処理を行う（ステップＳ１２）。すなわち、設定温度を変更しない場合、温度変更前の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を演算する。一方、設定温度を変更する場合、温度変更後の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を演算する。次に、バランス制御部２１０は、第１流量調整部１１０に対して第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を調整する制御を行い（ステップＳ１４）、全体の制御処理を終了する。
【００８５】
これらから分かるように、予め燃料の必要量が予測されるため、加熱部１１８から第１蒸気発生部１０２へ供給される水Ｗ１の温度が変動する前にこの燃料の増減を行うことが可能である。これにより、第１蒸気発生部１０２で発生する蒸気の温度をより安定化させることができる。また、バランス制御部２１０は、例えば第２蒸気Ｓ２の供給量の変動が所定値以下の短期周期であると予測された場合、燃料調整制御を行うことを制限し、不要な応答を抑制してもよい。
【００８６】
また、バランス制御切替部２１６は、予測された第２蒸気量に基づき第１モード或いは第２モードに切替えるか判断する。第１モードに切替える場合には、バランス制御部２１０の出力は無効とされ、一定値が出力部２１２から出力される。一方、第２モードが出力される場合には、予測された第２蒸気量に基づく制御が流量制限実行部２１４で行われる。
【００８７】
発生蒸気予測部２２０で予測された第２蒸気Ｓ２の量に基づき制御を行う場合、バランス制御部２１０において優先度を設定し、第１モード、及び第２モードに対してバランス制御部２１０の出力を優先させてもよい。すなわち、第１モード又は第２モードに切替えることがバランス制御切替部２１６に選択された状態であっても、この設定された優先度にしたがいバランス制御部２１０の出力を優先させてもよい。なお、上述のようにバランス制御切替部２１６の切替処理は、操作員が手動で行ってもよい。また、手動で切替操作がされた場合には、バランス制御切替部２１６の切替制御よりもこの手動での操作を優先させてもよい。
【００８８】
なお、発生蒸気予測部２２０は、例えば発電制御装置１の過去の運転データを参照し第２蒸気Ｓ２の発生量を予測する。この場合、発生蒸気予測部２２０は、予測データベース２１８内の年間の気象予測データ等のデータを使用してもよく、或いは、運転実績データを使用してもよい。また、発生蒸気予測部２２０は、予測データベース２１８を参照し、運転実績データに基づいて、出力部２１２への出力信号を補正処理してもよい。或いは、発生蒸気予測部２２０の実装機能により運転実績データを用いた処理が影響を受ける場合には、運転実績データに基づく補正処理を行わなくともよい。発生蒸気予測部２２０において、任意の値をあらかじめ設定しておき、その値を予測処理結果に含めてもよい。例えば予測値の初期値として第２蒸気Ｓ２の発生蒸気量の平均値を、任意の値として設定しておく。この任意の値は、運転員が手動にて設定してもよく、或いは、予測処理により得られた値などをさらに演算処理することで自動的に設定してもよい。
【００８９】
また、発電制御装置１の発電量の目標値に応じて第１蒸気発生部１０２で発生させる蒸気の発生量及び温度が算出できる。この場合、加熱部１１８に供給される蒸気の温度を再設定できる。これにより発電制御装置１の発電量を任意に調整可能である。この場合にも、第２蒸気発生部１０８の発生蒸気量による加熱部１１８への入力量が予測できる。このため、第１流量調整部１１０の調整及び第１蒸気発生部１０２への燃料の供給量を予め制御できるので、発電制御装置１の発電量を一定値に制御すること、すなわち一定負荷運転の精度向上も可能である。
【００９０】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る発電制御装置１によれば、発生蒸気予測部２２０が第２蒸気発生部１０８で発生する第２蒸気Ｓ２の発生量を予測することとした。このため、第１蒸気発生部１０２への燃料の供給量を予め制御できるので第１蒸気発生部１０２が発生する蒸気の温度をより安定させることができる。これにより、第１蒸気発生部１０２の温度変動による熱疲労損傷をより抑制できる。さらにまた、第１流量調整部１１０の調整を時間遅れなく行えるので、加熱部１１８への蒸気の供給量及び温度がより安定した状態で発電でき、加熱部１１８の温度変動による熱疲労損傷をより抑制できる。
【００９１】
（第４実施形態）
（構成）
第４実施形態に係る発電制御装置は、負荷変動予測部２２４が発電機１０５の負荷変動を予測することで、第１蒸気発生部１０２への燃料の供給量を予め制御しようとしたものである。以下、上述した第３実施形態と異なる部分を説明する。
【００９２】
図８は、第４実施形態に係る発電制御装置１の構成の構成を説明するブロック図である。この図８に示すように、本実施形態に係る発電制御装置１は、第３実施形態に係る発電制御装置１と比べると、負荷変動予測部２２４を、更に備える点で相違している。
【００９３】
負荷変動予測部２２４は、予測データベース２１８の情報を用いて発電機１０５の負荷変動の予測を行い、予測データをバランス制御部２１０に出力する。この負荷変動予測部２２４は、予測データベース２１８内のデータを用いて予測する。すなわち、負荷変動予測を行うにあたり必要なデータとしては、発電装置１００の過去の運転実績データ、季節、日時、及び気温といった負荷変動に関連するデータが例示される。この負荷変動に関連するデータは、特に限定されるものではなく、他の負荷変動に関連するデータを用いてもよい。なお、前述の実施例３と同様に、バランス制御部２１０において優先度を設定し、第１モード、及び第２モードに対してバランス制御部２１０の出力を優先させてもよく、或いは、手動でバランス制御切替部２１６を切替えてもよい。
【００９４】
以上が本実施形態に係る発電制御装置１の全体構成の説明であるが、次に、制御装置２００の制御動作を説明する。
【００９５】
（作用）
図８を参照にしつつ図９に基づいて負荷変動予測部２２４を用いた制御処理について説明する。図９は、負荷変動予測部２２４を用いた制御処理を説明するためのフロチャートを示す図である。図７と同様の処理ついては同一の番号を付して説明を省略する。
【００９６】
図９に示すように、第２蒸気量の予測演算を行う（ステップＳ４０）。続いて、負荷変動予測部２２４は、予測データベース２１８の情報を用いて負荷変動の予測を行う（ステップＳ６０）。続いて、バランス制御部２１０は、第２蒸気量の設定温度を変更するかどうかを判断する（ステップＳ４２）。設定温度を変更する場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、バランス制御部２１０は、温度制御部２０６の設定温度の変更処理を行うと共に、変更部１３０の抽出部の位置を変更させる制御を行う（ステップＳ４４）。一方、設定温度を変更しない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）は、ステップＳ４４の処理をスキップする。
【００９７】
次に、このバランス制御部２１０は、第１蒸気発生部１０２で燃焼させる燃料を変更する（ステップＳ６２）。すなわち、設定温度を変更する場合、負荷変動の予測値及び温度変更後の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第１蒸気発生部１０２で燃焼させる燃料を変更する。一方、設定温度を変更しない場合、負荷変動の予測値及び温度変更前の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第１蒸気発生部１０２で燃焼させる燃料を変更する。
【００９８】
次に、バランス制御部２１０は、差分の演算処理を行う（ステップＳ１２）。すなわち、設定温度を変更しない場合、温度変更前の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を演算する。一方、設定温度を変更する場合、温度変更後の第２蒸気Ｓ２の蒸気量の予測値に基づいて、第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を演算する。次に、バランス制御部２１０は、第１流量調整部１１０に対して第３蒸気Ｓ３の加熱部１１８への供給量を調整する制御を行い（ステップＳ１４）、全体の制御処理を終了する。
【００９９】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る発電制御装置１によれば、負荷変動予測部２２４が、予測データベース２１８の情報を用いて負荷変動の予測をすることとした。これにより、第１蒸気発生部１０２において燃焼に用いる燃料の予測精度をより上げることが可能であり、第１蒸気発生部１０２の温度変動による熱疲労損傷をより抑制できる。さらに、予測された負荷変動に対して第１流量調整部１１０および燃料調整量出力部２２２の出力値を制御することで、発電出力の変動をより低減可能であり電力品質の向上を図ることができる。
【０１００】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置、方法およびプログラムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
【符号の説明】
【０１０１】
１：発電制御装置、１００：発電装置、１０２：第１蒸気発生部、１０４：駆動部、１０８：第２蒸気発生部、１１０：第１流量調整部、１１２：第２流量調整部、１１４：温度検出部、１１６：流量検出部、１１８：加熱部、１３０：変更部、２００：制御装置、２０６：温度制御部、２１０：バランス制御部、２１４：流量制限実行部、２１６：バランス制御切替部、２１８：予測データベース、２２０：発生蒸気予測部、２２２：燃料調整量出力部、２２４：負荷変動予測部
【図１】
2017036705.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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