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技術 電力系統制御装置

出願人 レームプロパティズビーブイ
発明者 延命年晴
出願日 1992年8月24日 (29年0ヶ月経過) 出願番号 1992-224425
公開日 1994年4月22日 (27年4ヶ月経過) 公開番号 1994-113458
状態 特許登録済
技術分野 熱ガス機関 電気エネルギー蓄積方式 給配電網の遠方監視・制御 交流の給配電
主要キーワード ボイラ温度 エネルギ制御システム 動力盤 給電指示 運転操作指令 系統連携装置 引込口 日照状態
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

目的

構成

中央給電指令所3の下に分散給電指令所7を配設し、分散給電指令所7から各コージェネレーションシステム21を制御して、商用配電線路送電させる。これにより、中央給電指令所3は、電力系統全体のコージェネレーションシステム21を需給調整組織組み入れることができる。

概要

背景

従来、電力系統は、広範囲に分散された発変電所開閉所電力供給線等の給電側設備と、電力供給線とから構成され、給電業務として、需給調整を行っている。この需給調整では、原子力火力発電調整、主要貯水池調整池運用経済的な発電調整などを行っている。

ところで、近年地球環境問題への関心の高まりから、コージェネレーションシステム熱電併給システム)などの総合エネルギ効率重視型のエネルギ供給技術が採用され始めている。

概要

コージェネレーションシステムを有効に活用する。

中央給電指令所3の下に分散給電指令所7を配設し、分散給電指令所7から各コージェネレーションシステム21を制御して、商用配電線路送電させる。これにより、中央給電指令所3は、電力系統全体のコージェネレーションシステム21を需給調整組織組み入れることができる。

目的

本発明は、コージェネレーションシステムを活用して、社会全体の総合エネルギ効率の向上を図ることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

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請求項1

公共電力を供給する電力供給線と、該電力供給線への電力供給状態指令する給電指令手段と、該電力供給線に接続されたコージェネレーションシステムと、上記給電指令手段内に配設され、上記コージェネレーションシステムに給電指令を行うコージェネ給電指令手段と、上記コージェネレーションシステム内に配設され、上記コージェネ指令手段からの給電指令を受信する給電指令受信手段と、該給電指令受信手段が受信した給電指令に基づいて、上記コージェネレーションシステムを制御するコージェネ制御手段とを備える電力系統制御装置

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0001

本発明は、コージェネレーションシステムが接続される電力系統を制御する技術に関する。

背景技術

0002

従来、電力系統は、広範囲に分散された発変電所開閉所電力供給線等の給電側設備と、電力供給線とから構成され、給電業務として、需給調整を行っている。この需給調整では、原子力火力発電調整、主要貯水池調整池運用経済的な発電調整などを行っている。

0003

ところで、近年地球環境問題への関心の高まりから、コージェネレーションシステム(熱電併給システム)などの総合エネルギ効率重視型のエネルギ供給技術が採用され始めている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら従来の電力系統では、揚水発電電力貯蔵などの技術によって需給調整を行なうだけであった。このため、立地上の制約が多い揚水発電所を、莫大資金や長い年限を費やして建設するしかなく、既に設置されていたり、これから設置されるであろうコージェネレーションシステムを需給調整に活用することができなかった。

0005

本発明は、コージェネレーションシステムを活用して、社会全体の総合エネルギ効率の向上を図ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の電力系統制御装置は、公共電力を供給する電力供給線と、該電力供給線への電力供給状態指令する給電指令手段と、該電力供給線に接続されたコージェネレーションシステムと、上記給電指令手段内に配設され、上記コージェネレーションシステムに給電指令を行うコージェネ給電指令手段と、上記コージェネレーションシステム内に配設され、上記コージェネ指令手段からの給電指令を受信する給電指令受信手段と、該給電指令受信手段が受信した給電指令に基づいて、上記コージェネレーションシステムを制御するコージェネ制御手段とを備えることを要旨とする。

0007

本発明の電力系統制御装置は、給電指令手段内に配設されたコージェネ給電指令手段がコージェネレーションシステムに給電指令を行うと、コージェネレーションシステム内に配設された給電指令受信手段が、これを受信し、コージェネ制御手段が給電指令に基づいて、コージェネレーションシステムを制御する。これにより、公共電力を供給する電力供給線に接続されているコージェネレーションシステムを給電指令手段側から制御することができる。

0008

次に本発明の実施例を説明する。図1は、電力系統制御装置1の全体構成図である。電力系統制御装置1は、中央給電指令所3と、地方給電所5と、分散給電指令所7と、光ケーブルネットワーク9とを備えている。中央給電指令所3は、給電指令組織最上位に位置する機関である。地方給電所5は、管轄電力系統の直接の運転操作指令担当しており、給電指令組織に応じて複数設けられている。分散給電指令所7は、中央給電指令所3からの指令に基づいて、後述する分散給電指令を実行する。中央給電指令所3は、給電業務を行うために、需給調整用の給電指令信号を地方給電所5と、分散給電指令所7とに出力する。

0009

光ケーブルネットワーク9は、メイン端末装置13と、光リンク装置15と、個別端末装置18と、光ケーブル19とを備えている。メイン端末装置13は、分散給電指令所7の専用端末装置であって、分散給電指令所7から出力された指令を、光ケーブルネットワーク9に送信する。個別端末装置18は、コージェネ制御を行う住宅エネルギ制御システム101の近傍に設けられており、光ケーブルネットワーク9上を流されてきた分散給電指令所7からの指令を受信して、制御装置115に出力する。光ケーブル19は、配電線路沿いに付設されている。

0010

図2は、コージェネレーションシステム21の構成図である。コージェネレーションシステム21は、空気圧縮機Cと、燃焼室CCと、ガスタービンGTと、コントローラ22と、ボイラBと、発電機Gと、空調機23と、貯湯タンク25とを備えている。発電機Gには、回転数センサ26が取り付けられている。ボイラBには、排ガスの温度を検出するボイラ温度センサ28が取り付けられている。コントローラ22は、回転数センサ26と、ボイラ温度センサ28と、制御装置115とに接続されている。コントローラ22は、制御装置115から燃料供給量信号が入力されている場合には、これに基づく燃料fを燃焼室CCに供給する。また、運転信号が入力されている場合には、回転数センサ26の出力に基づいて、発電機Gを所定回転数の範囲内に保持するとともに、ボイラ温度センサ28の出力に基づいて、ボイラBの温度を所定温度範囲内に保持する燃料fを、燃焼室CCに供給する。停止信号が入力している場合には、燃焼室CCへの燃料f供給を停止する。コージェネレーションシステム21は、コントローラ22によって起動運転、停止、及び燃料供給量が制御される。コージェネレーションシステム21は、空気圧縮機Cによって圧縮した空気aと、燃料fとを、燃焼室CCに供給する。ガスタービンGTは、発電機Gを駆動する。ガスタービンGTの排ガスgは、ボイラBに供給される。従って、ボイラBに供給される熱量は、制御装置115からの燃料供給量信号に応じて、増減される。ボイラBは、熱交換器27を介して、空調機23に熱源を供給するとともに、貯湯タンク25に供給される給水を加熱する。コントローラ22は、温度制御に用いたボイラBの温度に基づいて、ボイラBの作動中を判断し、ボイラ作動中信号を制御装置115に出力する。

0011

空調機23は、コントローラ23Aと、温水ポンプPと、図示しない吸収冷凍機と、本体熱交換器とを備えている。コントローラ23Aは、制御装置115からの冷房信号、暖房信号を受信して、図示しない空調用熱交換器に冷房用の冷水、又は暖房用温水を供給する。貯湯タンク25は、給湯弁29と、水位センサ31と、給湯ポンプ33と、保温ヒータ35とを備え、熱湯を蓄えるとともに、供給する。空調機23と、貯湯タンク25と、及びこれらに関連する部分は、制御装置115によって運転状態が検出され、各部が制御される。保温ヒータ35は、図3に示す分岐開閉器123Aに接続されており、貯湯タンク25内の湯温を所定温度範囲内に保持する。給湯ポンプ33は、図示しない圧力室と、圧力スイッチとを有し、熱湯を図示しない給湯蛇口に圧送する。

0012

図3は住宅エネルギ制御システム101の全体構成図である。住宅エネルギ制御システム101は、引き込みメータユニット103と、引き込み開閉器部105と、パワーユニット109と、コージェネレーションシステム21と、制御装置115とを備えている。

0013

図4は引き込みメータユニット103の構成図である。引き込みメータユニット103は、一次側端子103Aが図3に示すように、住宅の引込口117に接続され、二次側端子103Bが引き込み開閉器119に接続されている。引き込みメータユニット103は、電圧センサ103Cと、電流センサ103D、103Eと、電力量演算装置103Fと、表示装置103Gとを備えている。電力量演算装置103Fは、制御装置115からの指令に従い、電圧センサ103Cと、電流センサ103D、103Eとの検出値に基づいて、電力量を算出する。表示装置103Gは、表示部103GA、103GB、103GC、103GD、103GE、103GFを備え、第1〜第6種電力量を表示する。第1種電力量は、昼間消費電力量であり、第2種電力量は、夜間消費電力量であり、第3種電力量は、昼間送電電力量であり、第4種電力量は、夜間送電電力量である。第5種電力量は、分散消費電力量であり、第6種電力量は、分散送電電力量である。第5種と、第6種の電力量の積算は、制御装置115から分散電力量計測信号が出力されている場合に、実行される。

0014

引き込み開閉器部105は、図3に示すように引き込み開閉器119と、電流センサ121と、分岐開閉器123A、123B、123C、123Dとを備えている。電流センサ121は、引き込み開閉器119と、分岐開閉器123A〜Dとの間に介装されており、制御装置115に接続されている。

0015

引き込み開閉器119は、制御装置115からの信号によってオンオフされるものであって、これの二次側には、パワーユニット109が接続されている。図5はパワーユニット109の構成図である。パワーユニット109は、電圧調整器127と、蓄電池131と、インバータユニット133と、系統連携装置135とを備えている。電圧調整器127の出力127Aと、蓄電池131との間には、電流センサ137と、電磁開閉器139とが介装されている。蓄電池131には、電圧センサ141が取り付けられている。電圧調整器127の出力127Aと、インバータユニット133の入力133Aとの間には、電流センサ143が介装されている。電圧調整器127は、発電機Gの発生電力所定電圧直流電力に変換して、蓄電池131と、インバータユニット133とに供給する。蓄電池131は、発電機Gの発生電力を蓄える。インバータユニット133は、発電機Gの発生電力や蓄電池131に蓄えられていた電力を商用電力と同品質の電力に変換する。系統連携装置135は、引込口117の商用電力と、インバータユニット133の出力とを連携させる。系統連携装置135と、インバータユニット133とにより、インバータユニット13の入力133Aに加えられた直流電力は、商用電力に連携されて出力端子133TAに出力される。また、住宅エネルギ制御システム101内で自家消費する分を越える電力は、引き込み開閉器119、引き込みメータユニット103を順に経由して、商用電力配電線送電される。

0016

図6は、制御装置115の構成図である。制御装置115は、入力インタフェース231と、入出力インタフェース232と、CPU233と、ROM235と、RAM237と、出力インタフェース239と、通信インタフェース241と、キーボード243と、ディスプレイ245と、外部記憶装置247とを備えている。キーボード243は、分散制御キー243Aと、独立制御キー243Bと、冷房制御キー243Cと、暖房制御キー243Dと、給湯制御キー243Eと、ガスタービン制御キー243Fと、蓄電制御キー243Gと、送電制御キー243Hと、発電制御キー243Iとを備えている。

0017

通信インタフェース241には、個別端末装置18と、コージェネレーションシステム21のコントローラ22とが接続されている。通信インタフェース241は、接続された先方の通信インタフェースとの間でデータ通信を行う。入力インタフェース231には、電流センサ137と、電圧センサ141と、電流センサ143と、電流センサ121と、水位センサ31とが接続されている。入出力インタフェース232には、空調機23のコントローラ23Aが接続されている。入出力インタフェース232は、コントローラ23Aとの間で、データの送受信を行う。

0018

出力インタフェース239には、動力盤251が接続されており、動力盤251には、電磁開閉器139と、引き込みメータユニット103と、給湯ポンプ33と、温水ポンプPと、給湯弁29と、引き込み開閉器119とが接続されている。動力盤251は、出力インタフェース239からの駆動信号に基づいて作動される図示しない電磁開閉器を備え、接続された機器駆動電力を供給する。

0019

図7は、分散給電指令制御処理フローチャートである。この処理は、図1に示した、分散給電指令所7に備えられた図示しないコンピュータによって実行される。まず、給電指令信号の入力を行う(S3000)。給電指令信号は、図1に示した中央給電指令所3から出力されたものを入力する。

0020

次いで、需給予想の入力を行う(S3010)。需給予想は、翌日の電力の需給状態の予想であって、翌日の日照状態気温などの気候予測から統計的処理によって推測した太陽光風力発電による発電量と、電力消費量とに基づいて求められたものである。

0021

次に、個別分散応答信号の入力を行う(S3030)。個別分散応答信号は、個別制御を行っている住宅エネルギ制御システム101から光ケーブルネットワーク9を経由して返送されてくるものである。例えば、所定の住宅エネルギ制御システムが分散制御状態であるか、又は独立制御状態であるかの信号や、分散制御の実行状態を示す信号が返送されてくる。

0022

次に、個別分散給電信号の生成が行われる(S3040)。個別分散給電信号は、給電指令信号と、需給予想とに基づいて作成されるものであって、所定の住宅エネルギ制御システム101に対して、後述する送電状態を指令するための分散給電指示値を含むものである。

0023

上述した給電指令信号を生成した後、個別分散給電指令信号の出力(S3060)を行う。個別分散給電指令信号の出力は、メイン端末装置13に行われる。これにより、光リンク装置15を介して光ケーブル19に、分散給電指令信号が流される。

0024

図8は、個別指令入力制御処理のフローチャートである。個別指令入力制御処理は、制御装置115によって、所定時間毎に実行される。まず、個別分散給電指令信号の入力が行われる(S3230)。個別分散給電指令信号の入力は、図6に示すように、通信インタフェース241を介して、個別端末装置18から行われる。次に、個別分散給電指令の作成が行われる(S3240)。これは、入力した個別分散給電指令信号に基づいて行われる。

0025

次いで、個別分散給電指令の出力が行われる(S3250)。これは、RAM237内の分散給電指令格納エリアに対して行われる。図9は、個別指令出力制御処理のフローチャートである。個別指令出力制御処理は、制御装置115によって、所定時間毎に実行される。

0026

まず、制御状態の入力が行われる(S3260)。制御状態としては、後述する分散制御の別、独立制御の別や受電量、発電量、送電量などが取り込まれる。分散、又は独立制御の別の判断は、図10の分散・独立制御の選択ルーチンによって設定される分散制御フラグの状態と、独立制御フラグの状態とに基づいて行われる。

0027

次に、個別分散応答信号の生成が行われる(S3270)。個別分散応答信号は、入力した制御状態を分散給電指令所7に送信するためのものである。信号の生成後、出力を実行する(S3280)。これにより、住宅エネルギ制御システム101の動作状態が分散給電指令所7に伝えられる。

0028

図10は分散・独立制御の選択処理ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、制御装置115のCPU233によって所定時間毎に実行される。まず分散か独立かの判断が行われる(S3300)。この判断は、図6に示すキーボード243の分散制御キー243Aが押されたか、独立制御キー243Bが押されたかの別によって行われる。

0029

ここで分散であるとされれば、分散制御フラグのセットが行われる(S3310)。分散制御フラグは、RAM237の所定エリアに設定される。分散制御フラグのセット後、本ルーチンを一旦終了する。一方、独立と判断した場合は、独立制御フラグのセットを行う(S3320)。独立制御フラグは、RAM237の所定エリアに設定される。

0030

図11は、タスクの選択処理ルーチンのフローチャートである。この処理は、CPU233によって所定時間毎に起動される。まず、分散制御フラグがセットされているか、あるいは独立制御フラグがセットされているかの判断を行う(S3400)。この判断は、RAM237内の分散制御フラグと、独立制御フラグのセット状態によって行われる。

0031

ここで独立制御フラグであると判断された場合には、独立制御タスクを実行する(S3410)。又、分散制御フラグであるとされた場合には、分散制御タスクを実行する(S3420)。独立制御タスクが選択されると、図12に示す独立空調機制御処理と、図13に示す独立給湯制御処理と、図14に示す燃料供給量制御処理と、図15に示す独立蓄電制御処理と、図16に示す独立送電制御処理とが選択起動される。

0032

図12に示す独立空調機制御がCPU233によって起動されると、まず冷房又は暖房を実行の判断が行われる(S3500)。冷房又は暖房の実行の判断は、キーボード243の冷房制御キー243Cが押されて冷房実行が設定された場合、又は暖房制御キー243Dが押されて暖房実行が設定された場合に行われる。

0033

ここで、冷房又は暖房を実行と判断された場合には、次にボイラ作動要求出力が行われる(S3510)。一方、冷房又は暖房を実行でないと判断された場合には、ボイラ作動非要求を行う(S3520)。ボイラ作動要求では、RAM237内の所定エリアのボイラ作動要求フラグを設定する。ボイラ作動非要求では、ボイラ作動要求フラグの設定状態を変更することなく、そのままにする。

0034

次いで、ボイラ作動中かの判断を行う(S3530)。ボイラBの作動中の判断は、コントローラ22から入力したボイラ作動中信号に基づいて行う。ここで、ボイラBの作動中でないと判断された場合には、次に冷房信号「オフ」の処理(S3540)と、暖房信号「オフ」の処理(S3550)とを行って、本ルーチンを一旦終了する。冷房信号が「オフ」にされると、コントローラ23Aは、空調機23による冷房用の冷水の製造を停止する。暖房信号が「オフ」にされると、コントローラ23Aは、空調機23による暖房用の温水の製造を停止する。

0035

一方、ボイラBが作動中であると判断された場合には、次に温水ポンプ作動を行う(S3560)。温水ポンプPの作動は、出力インタフェース239を介して、動力盤251に温水ポンプの駆動信号を出力することにより行われる。これにより、ボイラBから空調機23に熱が供給される。

0036

次いで、冷房実行かを判断し(S3570)、冷房の実行でないと判断した場合には、冷房信号「オフ」を出力し(S3580)、冷房実行と判断した場合には、冷房信号「オン」を出力する(S3590)。冷房信号の次は、暖房実行かを判断し(S3600)、暖房実行でないと判断した場合には、暖房信号「オフ」を出力し(S3610)、一方暖房実行と判断した場合には、暖房信号「オン」を出力する(S3620)。

0037

以上に説明した独立空調機制御処理により、制御装置115のキーボード243の操作によって、ガスタービンGTやボイラBの運転操作を行なって、冷房の実行と、暖房の実行とを行うことができる。図13に示す独立給湯制御が起動されると、まず給湯を実行かが判断される(S3700)。給湯の実行の判断は、給湯制御キー243Eが操作されて、給湯実行が設定された場合になされる。

0038

ここで、給湯の実行でないと判断された場合には、ボイラの作動非要求を行って(S3710)、本ルーチンを一旦終了する。一方、給湯の実行であると判断した場合には、次に水位が低下か否かを判断する(S3720)。水位の低下との判断は、水位センサ31から送られてきた水位信号に基づいて行う。

0039

水位が低下していなければ、つまり貯湯タンク25に熱湯が満タンにある場合には、ボイラ作動非要求処理を行って(S3710)、本ルーチンを一旦終了する。一方、水位が低下していれば、ボイラ作動要求を行って(S3730)、ボイラBが作動中かを判断し(S3740)、作動していなければ給湯弁「オフ」を出力し(S3750)、作動していれば給湯弁「オン」を出力する。つまり、貯湯タンク25の湯量が不足してきたら、ボイラBを作動させ、実際に作動したら、給湯弁29を開けて、貯湯タンク25に熱湯を供給する。

0040

以上に説明した独立給湯制御処理により、制御装置115のキーボード243の操作によって、ガスタービンGTやボイラBの運転操作を行なって、貯湯タンク25への自動給湯の実行を行うことができる。図14の燃料供給量制御が起動されると、まずガスタービン作動かを判断する(S3800)。ガスタービン作動の判断は、ガスタービン制御キー243Fの操作によって、ガスタービン作動が設定された場合に行われる。ここで、ガスタービン作動でないと判断した場合には、停止信号出力を行って(S3810)、本ルーチンを一旦終了する。停止信号は、コントローラ22に出力される。

0041

一方、ガスタービン作動であると判断された場合には、次にボイラ作動要求ありか否かを判断する(S3820)。ボイラの作動要求がなければ、次に発電機作動要求があるかを判断する(S3830)。ボイラの作動要求の判断は、RAM237内の所定エリアにボイラ作動要求フラグがセットされているか否かで行う。発電機作動要求の判断は、RAM237内の所定エリアに発電機作動要求フラグがセットされているか否かで行う。

0042

ボイラ作動要求も発電機作動要求もなければ、停止信号を出力して本ルーチンを一旦終了し(S3810)、何れかがあれば、次に燃料供給量の指示があるか否かを判断する(S3840)。燃料供給量の指示は、RAM237内の燃料供給量指示エリアを参照する。この燃料供給量の指示は、後述する。

0043

燃料供給量の指示がなければ、次に運転信号を出力する(S3850)。運転信号は、コントローラ22に出力する。コントローラ22は、運転信号を入力すると、発電機GとボイラBの運転を行う。一方、燃料供給量の指示がある場合には、次に指示値の燃料供給量信号出力を行う(S3860)。燃料供給量信号は、コントローラ22に入力され、燃焼室CCに供給される燃料fが制御される。

0044

以上に説明した燃料供給量制御により、ボイラBか発電機Gを使用したいとき、ガスタービンGTが自動運転される。図15の独立蓄電制御が起動されると、まず蓄電を実行かを判断する(S3900)。蓄電の実行の判断は、蓄電制御キー243Gの操作によって、蓄電実行が設定されている場合に行われる。蓄電を実行しないと判断されれば、次に発電機作動非要求を行って(S3910)、本ルーチンを一旦終了する。発電機作動非要求では、発電機作動要求フラグを変更することなく次の処理に移行する。発電機作動要求フラグは、RAM237内の所定エリアに設定される。

0045

蓄電を実行と判断した場合には、次に蓄電状態の選択を行う(S3920)。蓄電状態の選択では、「自動」か「手動」かを選択する。自動か、手動かは、蓄電制御キー243Gの操作によって、「自動」、「手動」が設定されているかを見て行う。

0046

ここで、自動が設定されていれば、次に電磁開閉器「オン」を行って、本ルーチンを一旦終了する(S3930)。電磁開閉器139の「オン」は、出力インタフェース239を介して動力盤251を操作することにより行う。電磁開閉器139の「オン」により、発電機Gの出力が蓄電池131に供給される。

0047

一方、手動が設定されていれば、次に電磁開閉器「オン」を行って(S3940)、発電機作動要求出力を行う(S3950)。これにより、手動の場合には、ガスタービンGTが強制的に回され、蓄電池131の充電が実行される。以上に説明した独立蓄電池制御により、蓄電池131を手動、又は自動で充電することができる。

0048

図16の独立送電制御が起動されると、まず送電を実行かが判断される(S4000)。送電の実行の判断は、送電制御キー243Hの操作によって、送電実行が選択された場合に行われる。送電が実行であると判断された場合には、次に発電機作動要求出力を行って(S4010)、引き込み開閉器「オン」を実行後(S4020)、本ルーチンを一旦終了する。引き込み開閉器「オン」では、引き込み開閉器119を「オン」状態にする。これにより、インバータユニット133の出力端子133TAと、引込口117とが接続状態になる。

0049

送電を実行しないと判断した場合には、次に発電かを判断する(S4030)。発電の判断は、発電制御キー243Iの操作によって、発電実行が選択されている場合に行われる。発電であると判断した場合には、次に発電機作動要求出力を行って(S4040)、引き込み開閉器「オフ」を実行する(S4050)。これにより、引き込み開閉器119が「オフ」になり、引込口117に送電されることなく電力が発電され、消費される。

0050

一方、発電でないと判断した場合には、つまり送電も、発電もしない場合には、発電機作動非要求を行い(S4060)、次いで引き込み開閉器「オン」を行う(S4070)。これにより、発電電力がなくても商用電力を消費することができる。

0051

以上に説明した独立送電制御により、受電、送電、発電を選択して実行することができる。以上図12図16の処理が図11の独立制御タスクである。次にS3420の分散制御タスクを説明する。分散制御タスクでは、図17に示すリアルタイム制御処理ルーチンが実行される。

0052

リアルタイム制御が起動されると、まず個別分散給電指令入力が行われる(S4100)。個別分散給電指令は、RAM237内の格納エリアから入力する。このエリアへの格納は、S3250にて行われる。次いで、自由状態か否かの判断を行う(S4110)。自由状態の判断は、個別分散給電指令に基づいて行う。自由状態とは、分散給電指令所7からの指令が非拘束状態のことであり、自由状態でない場合とは、分散給電指令所7から送電量が拘束される状態のことである。ここで、自由状態であると判断された場合には、次に独立制御タスクを実行して(S4115)、本ルーチンを一旦終了する。つまり、自由状態の場合には、分散制御フラグが設定されていても独立制御フラグが設定されている場合と同様の制御が実行される。

0053

一方、自由状態でないと判断された場合には、まず分散電力量計測信号出力が行われる(S4120)。この分散電力量計測信号は、引き込みメータユニット103に出力され、引き込みメータユニット103に第5種と、第6種の分散消費電力量と、分散送電電力量との計測を行わせる。つまり、分散制御時専用の計測を行わせる。

0054

次いで、送電ランクの入力を行う(S4130)。送電ランクは、個別分散給電指令から抽出する。ランクの入力後、ランクを判断する(S4140)。ランクは、「0」、「1」、又は「2」の何れであるかを判断する。ランク「0」は、分散給電指令所7からの拘束状態が最も小さい状態を示し、ランク「1」は通常の拘束状態を示し、ランク「2」は全発電能力を送電に振り分けさせる状態を示す。

0055

まず、ランク「0」と判断された場合には、軽送電処理を実行する(S4150)。詳細は後述する。また、ランク「1」と判断された場合には、中送電処理を実行する(S4160)。詳細は後述する。

0056

一方、ランク「2」と判断された場合には、最大送電処理を実行する(S4170)。詳細は後述する。上記何れかの処理の実行後、図12図14に既述した独立空調機制御(S4180)、独立給湯制御(S4190)、燃料供給量制御(S4200)を順次実行して、本ルーチンを一旦終了する。

0057

図18は、軽送電処理ルーチンのフローチャートである。これは、S4150の処理内容である。まず発電機作動要求出力を行う(S4300)。次いで、引き込み開閉器「オン」を出力し(S4310)、燃料供給量10%以上の指示を出力する(S4320)。これにより、発電機Gが作動され、引き込み開閉器119が「オン」状態となり、ガスタービンGTへの燃料が10%以上供給される。

0058

次に、図15に既述した独立蓄電制御を実行する(S4330)。以上の軽送電ルーチンが実行された場合には、分散給電指令所7からの指令に基づいて、ガスタービンGTが軽負荷で運転されるとともに、発電機Gが発生した電力を売電側に送電する。

0059

図19は、中送電処理ルーチンのフローチャートである。これは、S4160の処理内容である。まず発電機作動要求出力を行う(S4400)。次いで、引き込み開閉器「オン」を出力し(S4410)、燃料供給量50%以上の指示を出力して(S4420)、独立蓄電制御を実行する(S4430)。これにより、発電機Gが作動され、引き込み開閉器119が「オン」状態となり、ガスタービンGTへの燃料が50%以上供給される。

0060

以上の中送電ルーチンが実行された場合には、分散給電指令所7からの指令に基づいて、ガスタービンGTが中負荷で運転されるとともに、発電機Gが発生した電力を売電側に送電する。図20は、最大送電処理ルーチンのフローチャートである。これは、S4170の処理内容である。まず発電機作動要求出力を行う(S4500)。次いで、引き込み開閉器「オン」を出力し(S4510)、燃料供給量100%以上の指示を出力して(S4520)、電磁開閉器「オン」を実行する(S4530)。これにより、発電機Gが作動され、引き込み開閉器119が「オン」状態となり、ガスタービンGTへの燃料が100%以上供給される。また、電磁開閉器139が「オン」される。

0061

以上の最大送電ルーチンが実行された場合には、分散給電指令所7からの指令に基づいて、ガスタービンGTが最大負荷で運転されるとともに、発電機Gが発生した電力、及び蓄電池131の電力を売電側に送電する。つまり、住宅エネルギ制御システム101から得られる最大電力商用電力系統に供給することができる。

発明の効果

0062

本発明の電力系統制御装置は、公共電力を供給する電力供給線に接続されているコージェネレーションシステムを給電指令手段側から制御することができる。これにより、電力系統の需給調整にコージェネレーションシステムを組み込むことができる。この結果、コージェネレーションシステムが有効に活用され、社会全体の省エネ、及びコストの低下を図ることができるという極めて優れた効果を奏する。

図面の簡単な説明

0063

図1電力系統制御装置1の全体構成図である。
図2コージェネレーションシステム21の構成図である。
図3住宅エネルギ制御システム101の全体構成図である。
図4引き込みメータユニット103の構成図である。
図5パワーユニット109の構成図である。
図6制御装置115の構成図である。
図7分散給電指令制御処理のフローチャートである。
図8個別指令入力制御処理のフローチャートである。
図9個別指令出力制御処理のフローチャートである。
図10分散・独立制御の選択ルーチンのフローチャートである。
図11タスクの選択処理ルーチンのフローチャートである。
図12独立空調機制御処理のフローチャートである。
図13独立給湯制御処理のフローチャートである。
図14燃料供給量制御処理のフローチャートである。
図15独立蓄電制御処理のフローチャートである。
図16独立送電制御処理のフローチャートである。
図17リアルタイム制御処理ルーチンのフローチャートである。
図18軽送電処理ルーチンのフローチャートである。
図19中送電処理ルーチンのフローチャートである。
図20最大送電処理ルーチンのフローチャートである。

--

0064

1…電力系統制御装置
3…中央給電所
5…地方給電所
7…分散給電指令所
9…光ケーブルネットワーク
13…インバータユニット
18…個別端末装置
21…コージェネレーションシステム
101…住宅エネルギ制御システム

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