(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動されるエンジン発電機を含み、他の交流電力系統と連系されるエンジン発電設備制御装置において、
エンジン発電機の発電電力を優先的に負荷に供給し、不足分を前記他の交流電力系統から供給する手段と、
電気負荷に相応する、エンジン発電機駆動用エンジンの回転数指令値を予定時間ごとに発生する手段と、
前記回転数指令値に基づいて前記エンジン発電機駆動用エンジンの回転数目標値を、前記予定時間より短い時間間隔で演算する目標値演算手段と、
前記エンジンの回転数の前記目標値に対する偏差が小さくなるように、前記エンジンへの燃料供給を制御する手段とを具備したことを特徴とするエンジン発電設備制御装置。
【請求項２】
前記エンジン発電機から発生される交流電流を直流に変換する整流手段と、
前記整流手段の導通角を、前記電気負荷の変動に応答して調整する手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項３】
前記エンジン発電機から発生される交流電流を直流に変換する第１整流手段と、
前記他の交流電力系統からの交流電流を直流に変換する第２整流手段と、
前記第１および第２整流手段の直流出力を入力とし、これを交流に変換するインバータ手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項４】
前記第１整流手段の導通角を、前記電気負荷の変動に応答して調整する手段をさらに具備したことを特徴とする請求項３に記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項５】
前記予定時間は、前記電気負荷が安定な時には長く、前記電気負荷が不安定な時には短くなるように調整されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項６】
整流手段の導通角がその上限値または下限値をから予定量以上はみ出したとき、前記導通角の上限値超過および下限値未満状態が交互に第１予定回数発生したとき、ならびに電気負荷に応答して得られた回転数指令値Ｎｅ0 が、第２予定回数以上交互に増加および減少を繰返したときのいずれかの場合に、負荷が不安定であるとする請求項５に記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項７】
前記第１および第２整流手段の直流出力端子はそれぞれ順方向直列接続ダイオードを介して前記インバータ手段の入力端子に接続され、
前記第１整流手段の直流出力電圧が前記第２整流手段の直流出力電圧よりも低くないように設定されたことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項８】
前記エンジン発電機は排熱回収装置を具備したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項９】
それぞれがエンジンによって駆動されるエンジン発電機、および前記エンジン発電機の交流出力を直流に変換する整流手段を含む複数台のエンジン発電機装置と、
前記各エンジン発電装置と連系される他の交流系統の交流電流を直流に変換する第２整流手段と、
前記複数のエンジン発電装置の整流手段の直流出力端子が共通に接続された入力端子、および負荷が接続される出力端子を有し、入力直流電流を予定周波数の交流電流に変換するインバータ手段と、
電気負荷に相応する、各エンジン発電機駆動用エンジンの回転数指令値を予定時間ごとに発生する手段と、
前記回転数指令値に基づいて前記各エンジン発電機駆動用エンジンの回転数目標値を、前記予定時間より短い時間間隔で演算する目標値演算手段と、
前記各エンジンの回転数の前記目標値に対する偏差が小さくなるように、前記各エンジンへの燃料供給を制御する手段とを具備し、
前記複数のエンジン発電装置の整流手段の各直流出力電圧が前記第２整流手段の直流出力電圧よりも低くないように設定されたことを特徴とするエンジン発電設備制御装置。
【請求項１０】
前記複数のエンジン発電装置の整流手段の各直流出力端子がそれぞれ順方向直列接続ダイオードを介して前記インバータ手段の入力端子に接続され、かつ前記各直流出力電圧が互いに異なるように設定されたことを特徴とする請求項９に記載のエンジン発電設備制御装置。
【請求項１１】
前記他の交流系統は商用電力系統であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のエンジン発電設備制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は商用電力系統などの他の電力系統と連系するように接続されたエンジン発電設備制御装置に関し、特に、エンジン回転数指令の変更頻度をなるべく少なくして長寿命化と高燃費化を図るエンジン発電設備制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の必要性が喧伝され、自家発電設備としてのエンジン発電装置やコジェネレーション装置などの分散型電源装置が注目されている。これらの分散型電源を有効に活用するためには、商用電力系統や他の大規模な発電系統（以下総合的に、「商用電力系統」と言う）との連系が不可欠である。このような連系のためには、例えば特開平６−３１１６５２号公報に記載されるように、商用電力系統に連系投入する際に、分散型電源の周波数、位相、電圧などを正確に商用電力系統に整合させることが必要である。また、分散型電源の運転状態が商用電力系統に悪影響を与えるのを防止するための保護装置も必要となる。さらに、両電源間の負荷分担を調整したり、分散型電源の負荷が増減したりする場合は、負荷を分散電源と商用電源との間で切り換えるための装置も必要になる（特開平５−３２８６１５号公報）。
【０００３】
上述のように、商用電力系統に分散型電源を連系投入する際に、分散型電源の周波数、位相、電圧などを正確に商用電力系統に整合させたり、分散型電源の運転状態が商用電力系統に悪影響を与えないようにしたりするためには、相当複雑な制御装置が必要になり、コスト高をもたらすという問題がある。また多くの法的規制があり、これをクリアするのは容易なことではない。
【０００４】
このような問題に対応するために、本出願人は先に、特別な切換え手段や連系のための付加装置を使用することなしに、しかも法的規制の制約も受けずに、商用電力系統（一般的には、自家発電設備などをも含む他の電力系統）と連系でき、商用電力系統の出力よりもエンジン発電装置のそれの方が優先的に負荷に供給され、エンジン発電設備を効率よく作動させることのできるエンジン発電設備制御装置を提案した（平成１０年３月４日出願、Ａ９８−２０４）。
【０００５】
前記提案の装置では、負荷が変動した場合、負荷の大きさがエンジン発電装置の定格出力限度以内であれば優先的にエンジン発電装置から負荷電流が供給される。具体的には、エンジン発電機の交流電流を直流電流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の設定（目標）値に対する偏差が零になるように、まず前記ＡＣ／ＤＣコンバータを構成するサイリスタの導通角を制御し、その制御範囲を超えたときは駆動用エンジンのへの燃料供給量やその回転数を制御してエンジンの運転状態を変更するようにしている。また、エンジン発電装置の定格を超える負荷電流は自動的に商用電源から供給されるように制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、負荷の変動に応じてエンジンの回転数などの運転状態を変更する場合、その変更が頻繁に行われると、運転効率が低下して燃費が悪くなったり、Nox ガス排出量が増えたりする問題があった。さらに内燃エンジンは一般に制御に対する応答遅れを有するため、運転状態の頻繁な変更は、オーバーシュートやハンチングの原因となり、その対策が必要であるという問題があった。またエンジン回転数の変動は雑音や低周波振動発生の原因にもなり、エンジンの寿命を短くする要因にもなる。
【０００７】
本発明の目的は、商用電力系統などの他の電力系統と連系するように接続されたエンジン発電設備制御装置の特徴を巧みに利用し、負荷変動が生じた場合のエンジン回転数指令値の更新頻度をなるべく少なくして上記の問題を解決するエンジン発電設備の制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン発電設備制御装置は、エンジン発電機の発電電力を優先的に負荷に供給し、不足分を商用電源などの他の交流電力系統から供給する手段と、電気負荷に相応する、エンジン発電機の回転数指令値を予定時間ごとに発生する手段と、前記回転数指令値に基づいて前記エンジン発電機駆動用エンジンの回転数目標値を、前記予定時間より短い時間間隔で演算する目標値演算手段と、前記エンジンの回転数の前記目標値に対する偏差が小さくなるように、前記エンジンへの燃料供給を制御する手段とを具備する。
【０００９】
前記エンジン発電機装置は複数台並列に接続することができ、この場合、各エンジン発電機装置の整流器出力である直流出力電圧は相互に異ならせることができる。また前記エンジン発電機装置に熱回収装置を付設してコジェネレーションシステムとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の１実施形態を詳細に説明する。図１は１台のエンジン発電機を商用電力系統に連系させる場合の本発明の１実施形態の構成を示すブロック図である。エンジン発電機１０は、互いに機械的に連結された（内燃）エンジン１１と発電機１２を含み、エンジン１１が発電機１２を駆動してエンジン回転数に応じた周波数および電圧の交流電流を発生する。前記出力交流はコンバータ１３で第１電圧Ｖegの直流に変換され、逆流防止ダイオード１４を介してインバータ３０の入力に供給される。
【００１１】
ゲート制御部１５は予め与えられた目標または設定電圧Ｖeg0 （例えば、１９０Ｖ）と前記第１電圧Ｖegとを供給され、コンバータ１３の計測された実出力電５圧Ｖegが前記設定電圧Ｖeg0 に等しくなるように、公知の適宜の手法で、コンバータ１２を構成するサイリスタの導通を制御する。このような構成により、コンバータ１３のある予定の出力電流範囲においては、コンバータ１３の出力電圧Ｖegが前記設定電圧Ｖeg0 に保持される。
【００１２】
一方、商用電力系統２０からの交流もコンバータ２３によって第２電圧Ｖac（例えば、１８０Ｖ）の直流に変換され、逆流防止ダイオード２４を介してインバータ３０の入力に供給される。インバータ３０の入力には平滑コンデンサ３１も接続される。インバータ３０に入力された直流電流を所望周波数（例えば、５０ヘルツ）の交流電流に変換し、その出力には電気負荷３５が接続される。ゲート制御部２５は、前記ゲート制御部１５と同じようにして、整流直流電圧Ｖacが前記設定電圧Ｖac0 に等しくなるように、コンバータ２３を構成するサイリスタの導通を制御する。
【００１３】
電流計などの負荷電流検出器３２で計測されたＤＣ／ＡＣコンバータ３０の出力電流すなわち負荷電流信号Ｉはエンジン制御部１６に供給され、後で詳述するように、エンジンの回転数信号Net すなわち燃料信号を発生するのに利用される。
【００１４】
動作時に、負荷３５が小さい間は、エンジン発電機１０のエネルギ効率が比較的低いので、エンジン発電機１０は作動させず、全ての電気負荷３５を商用電源２０から取るのが有利であり、実際上もそのように運用されることが多いが、負荷３５が小さい段階からエンジン発電機１０を作動させてもよいことは当然である。ここでは、負荷３５が小さい間は、商用電源２０から全負荷電流を供給するものとする。
【００１５】
この状態から、エンジン発電機１０の効率が高くなるような大きさ（例えば、定格出力の５０％を超える大きさ）まで負荷が大きくなると、エンジン発電機が起動される。起動直後の過渡状態においてはエンジン発電機１０の出力電圧は低く、したがってコンバータ１３の直流出力電圧Ｖegが商用電源の出力Ｖacよりも低いので、ダイオード１４は逆バイアス状態であり、エンジン発電機１０は負荷を全く負担しない。
【００１６】
前述のように、商用電源の直流出力電圧Ｖac0 よりもエンジン発電機の直流出力電圧Ｖeg0 の方が高く、例えばそれぞれ１８０ｖ、１９０ｖに設定されているとすると、エンジン回転数が通常運転状態まで十分に上昇したときには、コンバータ１３の直流出力電圧Ｖegが商用電源の出力Ｖacよりも高くなり、商用電源側のダイオード２４が逆バイアスになってその導通が阻止される一方、ダイオード１４が順バイアスとなるので、インバータ３０を介する負荷３５への電力供給は専らエンジン発電機１２から行なわれ、エンジン発電機１０が全負荷電流をまかない、商用電源２０は負荷電流を全く供給しなくなる。
【００１７】
この状態から負荷３５が徐々に大きくなると、負荷の増大に見合ってコンバータ１３内のサイリスタの導通角が大きくなり、整流出力される電流成分が増加してその出力電流が増加し、しかも出力電圧ＶegはＶeg0 に維持されるように、ゲート制御部１５が前記サイリスタの導通を制御する。この状態では依然として、エンジン発電機１２が全負荷をまかない、商用電源は負荷の負担をしていない。
【００１８】
ここで図４のブロック図および図５のフローチャートを参照してエンジン制御部１６の機能および動作を、詳細に説明する。負荷安定判断部６０は、後述するような基準と手法にしたがって電気負荷３５が安定しているかどうかを判断し（図５のステップＳ１１）、負荷が安定しており、かつＩタイマ６１が設定された予定時間（例えば１秒であるが、状況に応じて適当に設定でき、また一定時間でなくてもよい）を計測し終っているときは、負荷電流サンプリング部６２がタイマ６１の出力でトリガされて負荷電流信号Ｉi が取り込まれる（ステップＳ１２、１３）。負荷が不安定の時は、タイマ６１の状態とは無関係に（あるいは、より短い時間間隔で）、負荷電流信号Ｉi が取り込まれる。
【００１９】
負荷電流信号Ｉi に基づいて、Ｎｅ0 設定テーブル６３から前記電流Ｉi を発生するのに必要なエンジン回転数指令Ｎｅ0 が読出され（ステップＳ１４）、Ｎｅt 演算部６５の演算機能６５ａ〜ｃに供給される（ステップＳ１６）。テーブルの代わりに、予め準備された公知の計算式で前記負荷電流信号を演算しても良い。予定時間が未だ経過せず、Ｉタイマ６１がタイムアップしていないときは、ステップＳ１３および１４はスキップされ、負荷電流対応のエンジン回転数指令値Ｎｅ0 の読出、演算は行なわれない。したがって、後続のエンジン回転数目標値演算動作においては、前回得られたエンジン回転数指令値Ｎｅ0 がそのまま基準値として使用される。
【００２０】
導通角サンプリング部６４は、αタイマ７５がカウントアップするごとに（ステップＳ１５：前記のＩタイマよりも短い時間、例えば、５ｍ秒ごと）、導通角サンプリング部６４をトリがして、ゲート制御部１５から供給される導通角信号αをサンプリングさせ、検出値αi を取り込む（ステップＳ１６）。検出値αi は比較部７６に供給され、上下限値メモリ７７から転送される導通角の上限値Ｙおよび下限値Ｘと比較される（ステップＳ１７）。
【００２１】
前記導通角は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３内の整流サイリスタ（図示せず）のオン時間デューティー比（％）で表わされる。導通角αi が上限値Ｙ％（例えば、８５％）よりも大きいことは、現在の電気負荷に対してエンジンが過負荷気味、すなわち発電電力が不足する可能性があることを意味するから、Ｎｅt 演算部６５の演算機能６５ａによって、設定テーブル６３からの出力Ｎｅ0 に予定の補正値ΔＮｅ2 を加算して新たなエンジン回転数目標値Ｎｅt を発生する（ステップＳ１８）。
【００２２】
反対に、導通角αi が下限値Ｘ％（例えば、７５％）よりも小さいことは、現在の電気負荷に対してエンジンからの電力供給が過剰気味であることを意味するから、Ｎｅt 演算部６５の演算機能６５ｂによって、前記出力Ｎｅ0 から予定の補正値ΔＮｅ1 を減算して新たなエンジン回転数目標値Ｎｅt を発生する（ステップＳ１９）。また導通角αi が下限値Ｘおよび上限値Ｙの間にあるときは、電気負荷に対して事実上適正な発電量が得られているから、演算機能６５ｃは、得られたエンジン回転数指令Ｎｅ0 を、そのまま新たなエンジン回転数目標値Ｎｅt とする（ステップＳ２０）なお、前記△Ｎｅ1および△Ｎｅ2を等しい値としてもよいことは当然である。
【００２３】
前述のようにして得られた新たなエンジン回転数目標値Ｎｅt はＮｅt 出力部６６から燃料演算部６７に供給され、そこで燃料信号に変換されてエンジン１１に供給される（ステップＳ２１）。前記Ｎｅt 出力部６６が新たなエンジン回転数目標値Ｍｅtを出力するごとに、出力カウンタ６８がカウントアップされる。前記カウンタ６８が予定回数（例えば、３回）に達するまでは、αタイマ６５による予定時間（例えば、５ｍ秒）ごとの導通角検出値の取り込みと回転数目標値Ｎｅt 出力の更新が繰返されるが、予定回数に達すると、再びＩタイマが起動されて最初の状態へ復旧する（ステップＳ２２、２３）。
【００２４】
以上の説明においては、エンジン回転数目標値Ｎｅt を燃料信号に変換するものとしたが、その代わりにスロットル開度などの他のデ−タに変換して回転数制御を実行しても良いことは当然である。また、ステップＳ１６〜２０で演算したエンジン回転数目標値Ｎｅt を、ステップＳ２１でその都度出力する代わりに、ステップＳ２２に決められた予定回数分の適当な代表値（例えば、単純平均値や加重平均値など）をステップＳ２１で演算し、ステップＳ２２の判定が肯定になった時点で前記代表値を回転数目標値Ｎｅt として出力するようにしてもよい。
【００２５】
上述のように、電気負荷の変動に応答するエンジン回転数指令値の更新制御は、比較的長いサイクルで行なわれるので、エンジンがほぼ一定回転数で運転する時間割合が長くなり、低Nox 化、エンジンの長寿命化、雑音発生の低減、燃費の改善などの効果が期待できる。しかしその反面、電気負荷の比較的緩やかな変動に応答するエンジン回転数の調整制御をリアルタイムで行なわないために、電気負荷をエンジン発電でまかない切れなくなることもある。
【００２６】
そのような場合は、コンバータ１３の出力電圧Ｖegが減少し始める。前記出力電圧Ｖegが商用電源のコンバータ２３の出力電圧Ｖacを下回るようになると（事実上は、下回ることはなく、両者が等しい点でバランスする）、今度はダイオード２４が導通し、ダイオード１４が逆バイアスになって導通が阻止されるので、商用電源側のインバータ２３およびダイオード２４を介して負荷３５への電力供給が行なわれるようになる。そうすると、エンジン発電機１０は無負荷状態になるので、その端子電圧Ｖegが上昇し、コンバータ１３の出力直流電圧も上昇して再び負荷を負担するようになる。
【００２７】
このようなコンバータ１３および２３の各出力電圧Ｖeg、Ｖacのバランスによって、電気負荷３５がエンジン発電機１０の現在の発電量を超える状態では、エンジン発電機１０が現在の発電量に見合う負荷を負担し、不足分を商用電源が負担するようになるので、実用上の不都合は全く生じない。このような負荷分担は、何等の特別な制御なしに、装置本来の性質に基づいて自動的に行なわれる。前記電圧Ｖac0 とＶeg0 の差をどの程度の大きさに設定するかは、それぞれの定格と用途に応じて適当に選定できる。または適当な系統切換えによって商用電力系統から電力供給を行なうようにしてもよい。
【００２８】
つぎに負荷安定の判断手法について説明する。負荷安定の判断は次のような幾つかの手法で行なうことができるが、もちろんこれに限定されるものではなく、他の適当な方法で判断しても良いことは当然である。
１．図５のステップＳ１７の判定において、導通角αがＹ以上になるルーチンとＸ以下になるルーチンとが交互に予定回数（例えば、３回）以上連続した場合。  ２．設定テーブル６３から読出された回転数指令値Ｎｅ0 の増加および減少が、一定回数中に予定回数以上交互に繰返された場合。
３．導通角αの上限値Ｙまたは下限値Ｘからのはみ出し量が予定値を超えた場合。
【００２９】
図１のエンジン発電機１０はエンジン排熱回収手段を備えたコジェネレーション装置を構成するものとして示されている。エンジン発電機１０の液冷装置１７は公知の適当なものでよく、ポンプＰ1 によって冷却液（例えば、水やエチレングリコール）が循環されてエンジンや発電機の発熱を吸収し、冷却する。これによって温度上昇した前記冷却液は熱交換器１９に供給され、外部からポンプＰ2 によって供給される給水を加熱した後、再度エンジンや発電機の冷却に使用される。前記熱交換器によって暖められた給水は熱負荷３３へ供給され、例えば温水として、または暖房用などの熱源として使用される。もちろん、コジェネレーション装置にすることは本発明の必須要件ではなく、単に、本発明がコジェネレーション装置にも適用できることを示すに過ぎない。
【００３０】
以上では、１台のエンジン発電装置が商用電源と連系された例について述べたが、複数台のエンジン発電装置が連系された場合にも本発明が適用できることは容易に理解されるであろう。図２は４台のエンジン発電装置が商用電源と連系された例の概要を示すブロック図であり、図１と同じ符号は同一部分を表わす。ただし、簡略化のために、図１に符号１０〜１３、１５、１６で示したエンジン発電機装置は単なる個々のブロック１００、２００、３００、４００で示し、熱に関する部分は図示を省略した。
【００３１】
作動時には、図１の実施態様と同様に、初めに商用電源から給電して負荷３５を立上げた後、負荷の増大に伴なってエンジン発電機を順次または同時に起動する。この場合、負荷が増大する時の各エンジン発電機装置の負荷分担の移行を円滑かつ一義的にするために、各コンバータの出力直流電圧設定値Ｖeg1 、Ｖeg2 、Ｖeg3 、Ｖeg4 を同一にせず、相互間に差を持たせるのが望ましい。
【００３２】
例えばＶeg1 ＞Ｖeg2 ＞Ｖeg3 ＞Ｖeg4 ＞Ｖacとすれば、前述の説明から容易に分かるように、まず初めはエンジン発電機装置１００が負荷３５を負担し、負荷３５の増加に伴なってエンジン発電機装置２００、３００、４００が順に負荷を負担し、電気負荷３５が４台のエンジン発電機の発電電力量を超えると、その不足分は商用電源２０が負担するようになる。負荷が変動した場合の各エンジン発電機装置による発電量の調整制御、すなわち各エンジンの回転数制御は上述と同様に行なわれる。
【００３３】
このような装置では、各エンジン発電機および商用電源間の負荷分担割合が、何等の制御手段をも必要とせず各電源の特性にしたがって自動的に決定されるので、装置の構成および制御手法が格段に簡略化される。さらに、エンジン発電機の出力が経年変化や劣化によって低下しても、現在の発電応力に応じた負荷分担が自動的に行なわれるので、一部のエンジン発電機を系列から外して保守点検、修理することが可能になる。
【００３４】
エンジン発電機の他の制御方法として、上述のように各発電機の目標出力電圧を、それらの発電能力または容量とは無関係に設定するのではなく、発電容量の大きい装置ほど目標出力電圧を高く設定して、優先的に負荷を負担させるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、図２に点線枠で囲って示すように、出力電圧値メモリ３７、劣化判定部３８、および表示警報部３９を付加し、一定の回転数指令を与えたときの各発電装置の交流または直流出力電圧値を、適当な時間間隔でメモリ３７に記憶しておき、劣化判定部３８で前記出力電圧値の変化率および／または変化量を監視し、それらの値が予定の閾値を超えたときは、発電機の劣化または故障と判定して表示警報部３９で劣化または故障の表示および／または警報を発生するようにしてもよい。
【００３６】
図３には、図２の実施形態をコジェネレーションシステムに適用した場合の全装置の構造の概念図を示す。同図において、図１、２と同一の符号は同一または同等部分を示す。各発電機装置の構成は同じであるので、１つの発電機装置１００にのみ説明符号を付している。
【００３７】
発電機装置は前面または側面に保守用のパネル４１を有し、内部には各構成部品を制御するためのＥＣＵ、空冷用ファンやフィン、液冷用細管（共に図示せず）などを含む。エンジン排ガスは排気口４９から放出される。冷却用空気は取入れ口４２から取り入れられ、内部で暖められた空気は吹出し口４３から放出される。前記液冷用細管は冷却液供給配管４５および同戻り配管４６の各一方端に連結され、これら配管内にはポンプＰ1 によって水やエチレングリコールなどの熱媒体液が循環される。
【００３８】
前記配管４５、４６の他端は熱交換器１９に連結される。前記熱交換器１９には、配管４６を通して給送される高温熱媒体液との熱交換のために給水管４７および温水管４８の各１端が連結され、ポンプＰ2 によって給水される。給水管４７および温水管４８の他端は熱負荷３３に連結され、熱交換器１９で得られた温水の熱を熱負荷（暖房機や給湯器など）３３に供給する。熱負荷が給湯などのように温水を消費する場合は、給水が外部から行なわれることはもちろんである。
【００３９】
各エンジン発電機装置１００、２００、３００、４００で発生された交流電流はそれぞれに対応したコンバータ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄに供給されて予定電圧の直流に変換される。自動電圧調整装置５０はインバータ３０の出力交流電圧が設定値（この例では、１００Ｖ）になるように、インバータ３０への直流電流を制御する。自動電圧調整装置５０はまた、各エンジン発電装置内のＥＣＵのための動作電圧を供給する。総合制御装置５１は前記自動電圧調整装置５０および各ＥＣＵなどと通信線５２を介して交信し、それぞれの動作を適正に制御する。５４はオペレータが利用できる操作パネルである。
【００４０】
以上では、エンジン発電設備を商用電力系統に連系する場合について説明したが、これにかぎらず、比較的小容量のエンジン発電設備を大規模な自家発電設備などに連系する場合にも本発明が適用できることは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果が期待できる。  （１）エンジン発電機に優先的に負荷を負担させ、負荷が増加して発電機の出力電圧が低下し、商用電力系統（一般的には、連系されている他の電力系統）の電圧にまで下降した後は、不足分を商用電力系統から供給するので、エンジン発電設備の発電能力を有効に活用することができる。
【００４２】
（２）エンジン発電機の回転数指令が予定時間一定に保たれる結果、エンジンの定速回転時間の割合が増え、エンジンの長寿命化、低Nox 化や燃費の改善を図ることができ、さらに回転数変動に起因する雑音（うなり）や低周波振動の発生を低減することができる。その反面、電気負荷の変動が著しいときには、回転数目標値を短い時間間隔で更新して負荷に追従させることもできる。
【００４３】
（３）複数台のエンジン発電機を並列運転することも簡単にでき、一部の発電機を停止して保守点検することが容易であり、このようにしても、負荷への電力供給には何等支障を生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の実施形態をコジェネレーションシステムに適用した場合の全装置の構造を示す概念図である。
【図４】本発明によるエンジン回転数指令値および目標値演算のための機能ブロックである。
【図５】本発明によるエンジン回転数指令値および目標値演算のための手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン発電機、  １３、２３…コンバータ、  １５、２５…ゲート制御部、  １６…エンジン制御部、  ３０…インバータ、  ３５…電気負荷、  ６１…Ｉタイマ、  ６２…負荷電流サンプリング部、  ６３…Ｎｅo テーブル、  ６４…導通角サンプリング部、  ６５…Ｎｅt 演算部、  ６６…  Ｎｅt 出力部、  ６７…燃料演算部
【図１】
0003733506.tif 000002
【図２】
0003733506.tif 000003
【図３】
0003733506.tif 000004
【図４】
0003733506.tif 000005
【図５】
0003733506.tif 000006