(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、複数の従発電機を有する従発電機群から前記電力線を介して電力を託送する電力託送システムにおいて、
主発電機が発電している発電電力値を記録する手段と、
主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、
求めた必要発電電力値を、運転している従発電機の発電電力値及び発電能力値の差を示す増加可能電力値と比較する比較手段と、
該比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、
従発電機群から、必要発電電力値分の電力を前記電力負荷へ託送させる手段と
を備えることを特徴とする電力託送システム。
【請求項２】
主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、複数の従発電機を有する従発電機群から前記電力線を介して電力を託送する電力託送システムにおいて、
主発電機が発電している発電電力値を記録する手段と、
主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、
求めた必要発電電力値を、従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値及び運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値の差を示す増加可能電力値と比較する比較手段と、
該比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、
従発電機群から、必要発電電力値分の電力を前記電力負荷へ託送させる手段とを備えることを特徴とする電力託送システム。
【請求項３】
前記比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要電力値未満であると判断したときに、停止している従発電機を起動させる手段と、
運転させた従発電機に、必要電力値分発電させる手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力託送システム。
【請求項４】
記録されている主発電機の発電電力値の履歴に基づいて、従発電機群から託送する電力の増加要否を判断する手段と、
増加要と判断したときに、停止している従発電機を起動させる手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力託送システム。
【請求項５】
主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、前記電力線を介して電力を託送する複数の従発電機を有する従発電機群を管理する管理装置において、
主発電機と通信する手段と、
主発電機が発電する発電電力値を記録する手段と、
主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、
従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値を検出する手段と、
求めた必要発電電力値を、運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値及び検出した発電電力値の差を示す増加可能電力値と比較する手段と、
比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、
従発電機群から、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送させる手段と
を備えることを特徴とする管理装置。
【請求項６】
コンピュータに、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、前記電力線を介して電力を託送する複数の従発電機を有する従発電機群を管理させるコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、主発電機が発電する発電電力値を記録させる手順と、
コンピュータに、主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求めさせる手順と、
コンピュータに、従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値を検出させる手順と、
コンピュータに、求めた必要発電電力値を、運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値及び検出した発電電力値の差を示す増加可能電力値と比較させる手順と、
コンピュータに、比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手順と、
コンピュータに、従発電機群から、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送させる手順と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機から電力を供給される電力負荷へ、主発電機の予備として運用される複数の従発電機を有する従発電機群から、電力会社が管理する電力線を介して電力を託送する電力託送システム、そのシステムに用いられる管理装置、及びその装置を実現するためのコンピュータプログラムに関し、特に主発電機の停止時に従発電機群から電力を託送する電力託送システム、管理装置、及びコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機が設置された施設においては、施設内に配設された電力負荷に供給する電力の全部又は一部を主発電機による電力にて賄い、不足分の電力を電力会社から購入する商用電力にて賄っている。
【０００３】
このようなシステムにおいて主発電機が定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により、主発電機が停止して電力を供給することができない場合に、本来主発電機で賄うべき電力を、自家発補給電力として電力会社から購入すると、通常契約している商用電力より割高な価格で購入しなければならない。
【０００４】
このため主発電機の予備として複数の従発電機を有する従発電機群を管理し、従発電機群から、電力会社の電力線を介して電力負荷へ託送するシステムがあり、このような従発電機群は、複数の主発電機を夫々管理する管理事業体の共同管理、及び管理事業体と契約しているサービス事業体による管理等の方法にて運営されている。
【０００５】
また発電機の停止に対して電力供給源を確保するシステムは、特開平９−１０３０９８号公報及び特開平７−２９５６２６号公報によっても提案されている。
特開平９−１０３０９８号公報では、複数の自家発電機により電力を供給する離島等の地域において、１台の発電機の事故停止に対して、停止している他の発電機を速やかに起動させる自動運転システムを開示している。
特開平７−２９５６２６号公報では、ガス製造工場等の施設において、過負荷運転を防止しながらも停電時に速やかに複数の自家発電機を起動させる起動システムを開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平７−２９５６２６号公報及び特開平９−１０３０９８号公報にて提案されているシステムは、電力の託送という概念が無く、従発電機群にて発電した電力を託送するというシステムに、そのまま適用することは困難である。
【０００７】
また特開平７−２９５６２６号公報及び特開平９−１０３０９８号公報にて提案されているシステムは、停止している発電機を起動させるという対応を行うものであり、主発電機の停止に対して、従発電機を起動させるという方法を適用した場合、例えばガスタービンエンジンを用いた従発電機では起動に１５分程度の時間を要するため、その間の電力を割高な自家発補給電力として電力会社から購入せねばならず、電力に対する費用負担が増加するという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主発電機から電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電出力を上げて、電力負荷へ供給することにより、電力費用を増加させることなく電力を供給することが可能な電力託送システム、そのシステムに用いられる管理装置、及びその装置を実現するためのコンピュータプログラムの提供を主たる目的とする。
さらに本発明では、電力負荷へ供給すべき電力の増加に備え、停止している従発電機を起動させる電力託送システム等の提供を他の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電力託送システムは、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、複数の従発電機を有する従発電機群から前記電力線を介して電力を託送する電力託送システムにおいて、主発電機が発電している発電電力値を記録する手段と、主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、求めた必要発電電力値を、運転している従発電機の発電電力値及び発電能力値の差を示す増加可能電力値と比較する比較手段と、該比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、従発電機群から、必要発電電力値分の電力を前記電力負荷へ託送させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第１発明に係る電力託送システムでは、コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機が、定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により停止して電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電電力値を増加させて、必要発電電力値分を賄うことにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００１１】
第２発明に係る電力託送システムは、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、複数の従発電機を有する従発電機群から前記電力線を介して電力を託送する電力託送システムにおいて、主発電機が発電している発電電力値を記録する手段と、主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、求めた必要発電電力値を、従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値及び運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値の差を示す増加可能電力値と比較する比較手段と、該比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、従発電機群から、必要発電電力値分の電力を前記電力負荷へ託送させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る電力託送システムでは、定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により、主発電機が停止して電力を供給することができない場合に、受発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力値を増加させて、必要発電電力値分を賄うことにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００１３】
第３発明に係る電力託送システムは、第１発明又は第２発明において、前記比較手段による比較により、増加可能電力値が、必要電力値未満であると判断したときに、停止している従発電機を起動させる手段と、運転させた従発電機に、必要電力値分発電させる手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１４】
第３発明に係る電力託送システムでは、運転している一又は複数の従発電機の発電電力値を増加させても、必要発電電力値分の発電を行うことができないときには、停止している従発電機を起動させることにより、必要発電電力値分を賄うことが可能である。
【００１５】
第４発明に係る電力託送システムは、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、記録されている主発電機の発電電力値の履歴に基づいて、従発電機群から託送する電力の増加要否を判断する手段と、増加要と判断したときに、停止している従発電機を起動させる手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る電力託送システムでは、前日及び前週等の所定期間分の履歴に基づいて、必要発電電力値の推移を推定し、必要発電電力の増加が予想される場合に、停止している従発電機を起動させておくことにより、必要発電電力の増加に対して速やかに対応して託送することが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００１７】
第５発明に係る管理装置は、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、前記電力線を介して電力を託送する複数の従発電機を有する従発電機群を管理する管理装置において、主発電機と通信する手段と、主発電機が発電する発電電力値を記録する手段と、主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求める手段と、従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値を検出する手段と、求めた必要発電電力値を、運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値及び検出した発電電力値の差を示す増加可能電力値と比較する手段と、比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手段と、従発電機群から、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第５発明に係る管理装置では、コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機が定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により、電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電電力値を増加させ、商用電力を販売する電力会社の電力線を介して、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送することで、必要発電電力値分を賄うという管理をすることにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００１９】
第６発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、前記電力線を介して電力を託送する複数の従発電機を有する従発電機群を管理させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、主発電機が発電する発電電力値を記録させる手順と、コンピュータに、主発電機から電力を供給することができない場合に、正常時に記録している発電電力値を必要発電電力値として求めさせる手順と、コンピュータに、従発電機群の中で運転している複数の従発電機の発電電力の合計を示す発電電力値を検出させる手順と、コンピュータに、求めた必要発電電力値を、運転している複数の従発電機の発電能力の合計を示す発電能力値及び検出した発電電力値の差を示す増加可能電力値と比較させる手順と、コンピュータに、比較により、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であると判断したときに、運転している従発電機群の発電電力値を、必要発電電力値分増加させる手順と、コンピュータに、従発電機群から、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送させる手順とを含むことを特徴とする。
【００２０】
第６発明に係るコンピュータプログラムでは、サーバコンピュータ等のコンピュータにて実行することで、コンピュータが従発電機群を管理する管理装置として動作するので、コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機が定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により、電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電電力値を増加させ、商用電力を販売する電力会社の電力線を介して、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送することで、必要発電電力値分を賄うという管理をすることにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００２１】
その他の発明では、主発電機から電力を供給され、外部発電機にて発電した電力を送電する電力線に接続している電力負荷へ、従発電機から前記電力線を介して電力を託送する電力託送方法において、主発電機から電力を供給することができない場合に、主発電機が発電すべき必要発電電力値を求め、求めた必要発電電力値を、運転している従発電機の発電電力値及び発電能力値の差を示す増加可能電力値と比較し、増加可能電力値が、必要発電電力値以上であるときに、運転している従発電機の発電電力値を、必要発電電力値分増加し、従発電機から、必要発電電力値分の電力を前記電力負荷へ託送することを特徴とする。
【００２２】
その他の発明では、コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機から電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電電力値を増加させ、商用電力を販売する電力会社の電力線を介して、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送することにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため主発電機の停止から電力を託送するまでが非常に短く、割高な自家発補給電力を購入する必要がない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の電力託送システムを概念的に示す説明図である。
図中１０，１０，…はコージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機であり、主発電機１０，１０，…は夫々電力負荷１０ａ，１０ａ，…へ電力を供給している。
また各電力負荷１０ａ，１０ａ，…には、一般電気事業者である電力業者が管理する外部発電機２０からも電力線ＥＬを介して商用電力を供給することができる。
電力線ＥＬには、ガスタービンエンジン発電機等の従発電機３０，３０，…を有する従発電機群３００が接続されており、従発電機群３００にて発電した電力を、電力線ＥＬを介して電力負荷１０ａ，１０ａ，…へ託送することができる。
【００２４】
従発電機群３００は、ＬＡＮ等の内部通信網ＮＷｉを介して、サーバコンピュータを用いた管理装置４０に管理されており、管理装置４０は、インターネット等の外部通信網ＮＷｏに接続し、外部通信網ＮＷｏを介して主発電機１０，１０，…と通信する。
そして主発電機１０，１０，…、従発電機群３００、及び管理装置４０は、管理事業体によって維持管理されている。
【００２５】
図２は本発明の電力託送システムの構成を示すブロック図である。
主発電機１０は、装置全体を制御する制御部１１、発電を行う発電部１２、発電部１２が発電した発電電力値等の情報を記録する記録部１３、発電部１２が発電した電力を電力負荷１０ａへ供給する送電部１４、及び外部通信網ＮＷｏに接続する外部通信部１５を備えている。
【００２６】
従発電機３０は、制御部３１、発電部３２、発電部３２が発電した電力を電力線ＥＬを介して電力負荷１０ａ，１０ａ，…へ託送する送電部３３、及び内部通信網ＮＷｉに接続する内部通信部３４を備えている。
【００２７】
管理装置４０は、制御部４１、本発明の管理装置用のコンピュータプログラム及びデータ等の情報を記録する記録部４２、内部通信部４３、並びに外部通信部４４を備え、記録部４２に記録している本発明の管理装置用のコンピュータプログラムを制御部４１により実行することで、サーバコンピュータは本発明の管理装置４０として動作する。
また記録部４２の記録領域の一部は、内部通信部４３及び外部通信部４４により、５分等の所定間隔で受信している主発電機１０，１０，…及び従発電機群３００の発電電力値、並びに発電能力値等の情報を記録する発電データベース等の各種データベースとしても用いられている。
なお記録部４２の記録領域の一部を各種データベースとして用いるのではなく、管理装置４０に接続する他の装置が備える記録部を各種データベースとして用いてもよい。
【００２８】
次に本発明の管理装置４０の処理を図３に示すフローチャートを用いて説明する。
主発電機１０が故障等の理由により停止し、電力負荷１０ａへ電力を供給することができない場合、主発電機１０が正常に運転されていた時期の発電電力値の記録から、停止する直前の発電電力値を主発電機１０が発電すべき必要発電電力値として求める（ステップＳ１）。
【００２９】
なお定期検査及び定期補修等の理由にて事前に停止が判明している場合、必要発電電力値を記録から求めるのではなく、別途計算により求められた必要発電電力値の入力を受け付けるようにしてもよい。
また正常時に記録されている発電電力値とは、５分等の所定間隔で外部通信網ＮＷｏを介して主発電機１０から管理装置４０へ送信される発電電力値を記録した発電データベースから抽出する値を示す。
ただし主発電機１０の記録部１３に記録されている電力値から、主発電機１０にて必要発電電力値を求め、外部通信網ＮＷｏを介して管理装置４０へ送信するようにしてもよい。
【００３０】
そして従発電機群３００に含まれる従発電機３０，３０，…の中で、運転している従発電機３０，３０，…の発電電力の合計を示す発電電力値を検出し（ステップＳ２）、検出した発電電力値と、発電データベースに記録している従発電機３０，３０，…の定格電力である発電能力の合計を示す発電能力値との差、即ち従発電機３０，３０，…の余力の合計を示す増加可能電力値を算出し（ステップＳ３）、算出した増加可能電力値及びステップＳ１で求めた必要発電電力値を比較する（ステップＳ４）。
【００３１】
ステップＳ４の比較により、増加可能電力値が必要発電電力値以上であると判断した場合（ステップＳ５：Ｙ）、余力を有する従発電機３０，３０，…の出力を上げて発電電力値を必要発電電力値分増加させ（ステップＳ６）、増加させた必要発電電力値分の電力を、従発電機群３００から供給する電力として、電力線ＥＬを介して電力負荷１０ａへ託送する（ステップＳ７）。
【００３２】
ステップＳ４の比較により、増加可能電力値が必要発電電力値未満であると判断した場合（ステップＳ５：Ｎ）、停止している従発電機３０を起動して（ステップＳ８）、必要発電電力値分の電力を発電させ（ステップＳ９）、ステップＳ７に進み、発電した必要発電電力値分の電力を、従発電機群３００から供給する電力として、電力線ＥＬを介して電力負荷１０ａへ託送する（ステップＳ７）。
【００３３】
そして発電データベースに記録されている前日及び前週等の所定期間分の履歴に基づいて、従発電機群３００から託送する電力の増加要否を判断し（ステップＳ１０）、増加要と判断した場合に（ステップＳ１１：Ｙ）、停止している従発電機３０を起動させ（ステップＳ１２）、託送に備える。
【００３４】
ステップＳ１０にて増加不要と判断した場合（ステップＳ１１：Ｎ）、ステップＳ１２の起動処理は行わない。
また増加要と判断した場合であっても、運転している従発電機３０，３０，…の出力を上げるだけで対応することができるときは、ステップＳ１２の起動処理は行わない。
【００３５】
前記実施の形態では、必要発電電力値分の電力の増加を運転している複数台の従発電機３０，３０，…にて賄う形態を示したが、本発明はこれに限らず、各従発電機３０，３０，…について夫々の増加可能電力値を算出し、算出した一台毎の増加可能電力値に基づいて、一台の従発電機３０の発電電力値の増加により必要発電電力値分を賄えるか否かを検討するようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る電力託送システム、管理装置、及びコンピュータプログラムでは、コージェネレーション設備等の自家発電を行う主発電機が定期検査及び定期補修並びに故障等の理由により、電力負荷へ電力を供給することができない場合に、運転している従発電機の発電電力値を増加させ、商用電力を販売する電力会社の電力線を介して、必要発電電力値分の電力を電力負荷へ託送することで、必要発電電力値分を賄うという管理をすることにより、従発電機の発電電力値の増加は数秒から数十秒で行うことができるため、停止している従発電機を起動させる場合と比べて速やかに託送を行うことが可能であり、このため主発電機の停止から電力の託送までの時間が非常に短く割高な自家発補給電力を購入する必要がない等、優れた効果を奏する。
【００３７】
また本発明では、前日及び前週等の所定期間分の履歴に基づいて、必要発電電力値の推移を推定し、必要発電電力の増加が予想される場合に、停止している従発電機を起動させておくことにより、必要発電電力の増加に対して速やかに対応して託送することが可能であり、このため割高な自家発補給電力を購入する必要がない等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力託送システムを概念的に示す説明図である。
【図２】本発明の電力託送システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の管理装置の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  主発電機
１０ａ  電力負荷
２０  外部発電機
３０  従発電機
３００  従発電機群
４０  管理装置
ＥＬ  電力線
ＮＷｉ  内部通信網
ＮＷｏ  外部通信網
【図１】
0004132706.tif 000002
【図２】
0004132706.tif 000003
【図３】
0004132706.tif 000004