JP7689938B2 - 発電システムおよび発電制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、発電システムおよび発電制御方法に関する。

並列運転の複数台の自家発電装置で負荷へ給電する自家発電システムは、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１は、負荷が接続された負荷母線に、複数台の発電装置が接続され、各発電装置に対応して設けられ、対応発電装置を制御する発電装置コントローラを備える自律分散制御方式の発電システムを開示している。各発電装置コントローラは、対応発電装置の定格容量および現在の出力電力を把握しており、他の発電装置コントローラと相互に情報を交換し、他の発電装置の定格容量および現在の出力電力についての情報を収集する。各発電装置コントローラは、収集した情報から対応発電装置の負荷分担量を定格容量の範囲内で算出し、算出された負荷分担量に応じて対応発電装置を制御する。

特開２０１１－１９３５８７号公報

しかしながら、従来の発電システムは、定格容量比にしたがって各発電装置が負荷を分担する制御がなされているのみで、各発電装置の特性、状態を考慮した制御となっていない。例えば、燃料消費量を抑えるための負荷分担制御、古く劣化した発電機の負荷を減らすなどの細やかな制御がなされず、発電装置によっては過負荷状態で運転制御される場合も生じ得、燃料消費量削減による長時間運転化、古い発電機への負荷削減による長寿命化が望まれる。

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、発電システムの長時間運転を可能とし、また発電システムの長寿命化を可能として故障を生じにくくすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の発電システムは、発電を行う発電装置と発電装置を制御する発電装置コントローラを複数備え、複数の発電装置の発電装置コントローラ同士が通信線を介して相互に通信可能に接続される発電システムであって、発電装置コントローラは、制御する発電装置を定格容量の範囲で負荷を分担するＦＵＬＬ運転モード、定格容量の半分の範囲で負荷を分担するＨＡＬＦ運転モード、燃料消費効率に応じた負荷を分担するＥＣＯ運転モード、および負荷を分担しないＮＯＬＯＡＤ運転モードのいずれかの運転モードに設定し、他の発電装置コントローラと他の発電装置の出力状態および運転モードの情報を収集し、発電装置の出力状態を制御する。

本開示によれば、各発電装置を各発電装置の特性を考慮して制御することにより、発電システムの長時間運転を可能とし、また発電システムの長寿命化を可能として故障を生じにくくすることができる。

本開示の第１の実施の形態に係る自家発電システムのシステム構成の一事例を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る自家発電装置コントローラの内部機能の一事例を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る自家発電装置コントローラのハードウェア構成を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る各自家発電装置コントローラ間の情報授受を行う通信方式の一事例を示す図 本開示の第１の実施の形態に係る各自家発電装置コントローラの動作フローの一事例を示す図 （ａ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．１についてのステップＳ１０１の処理動作の詳細を示すフローチャート、（ｂ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．２の処理動作の詳細を示すフローチャート、（ｃ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．３の処理動作の詳細を示すフローチャート、（ｄ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．４の処理動作の詳細を示すフローチャート （ａ）は、各自家発電装置について、負荷分担された出力電力を示す図、（ｂ）は、負荷が増加した場合の負荷分担された出力電力を示す図

以下、本開示の発電システムの実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１において、自家発電システム１は、各種の負荷Ｌが接続された負荷母線ＢＬと、それぞれ負荷母線ＢＬに発電機主回路Ｍｃ１および発電機遮断器ＣＢｇを介して接続された複数台の自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，・・・Ｎｏ．ｎ（Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎ）と、各自家発電装置Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎに個別に対応して設けられ対応する監視制御対象の自家発電装置の現在の出力電力である出力状態情報を電力検出器として計器用変流器ＣＴからなる電流検出器および計器用変圧器ＶＴからなる電圧検出器を通じて入力し監視制御対象の自家発電装置に各種制御指令Ｃｉ１，Ｃｉ２，・・・Ｃｉｎを出す自家発電装置コントローラＮｏ．１，Ｎｏ．２，・・・Ｎｏ．ｎ（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ）と、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ１，・・・Ｃｒｌｎが有する監視制御対象の対応自家発電装置の状態情報を各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ間で相互に送受する伝送媒体である通信線ＣＬとで構成されている。なお、説明の簡明化のため、自家発電装置および自家発電装置コントローラは２台だけ図示し、自家発電装置・・・Ｎｏ．ｎ（Ｇｎ）、自家発電装置コントローラ・・・Ｃｒｌｎは図示省略してある。

自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎは、製品としては同じ製品としてあり、何れも同じ構成同じ機能を有しており、何れも、図２に例示のように、起動停止制御部Ｃｒｌａ、同期投入制御部Ｃｒｌｂ、自発電機制御モード設定部Ｃｒｌｃ、自発電機負荷分担演算制御部Ｃｒｌｄ、自発電機出力諸量入出力部Ｃｒｌｅ、他発電機出力状態情報入力部Ｃｒｌｆ、および各発電機定格保存部Ｃｒｌｇ、自発電機運転モード設定部Ｃｒｌｈ、および各発電機運転モード保存部Ｃｒｌｉの各機能部を有している。

起動停止制御部Ｃｒｌａは、対応自家発電装置の起動および停止の制御を行う機能部である。同期投入制御部Ｃｒｌｂは、対応自家発電装置の並入時の同期投入の制御を行う機能部である。

自発電機制御モード設定部Ｃｒｌｃは、対応自家発電装置の制御を自動で行う負荷分担制御モード又は手動で行う手動モードに設定する機能部である。負荷分担制御モードは、他の自家発電装置コントローラから収集した情報から対応自家発電装置の負荷分担量を算出し、算出された負荷分担量に応じて対応発電装置を制御するモードである。負荷分担制御モードには、ＦＵＬＬ運転モードと、ＨＡＬＦ運転モードと、ＥＣＯ運転モードと、ＮＯＬＯＡＤ運転モードの４つの運転モードが存在する。手動モードとは、負荷分担自動制御は行わず、制御盤に設けられた負荷増減スイッチを用いて運転員が所定の負荷に調整するモードである。

自発電機負荷分担演算制御部Ｃｒｌｄは、他の全自家発電装置コントローラから得たそれらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報、運転モード情報、故障情報、メンテナンス情報に基づいて自己の対応自家発電装置の現在の出力状態情報を含めて定常運転中の各自家発電装置の負荷分担量を演算し、自己の対応自家発電装置がその分担負荷量相当の発電をするように対応自家発電装置を制御するための目標制御量（自己の対応自家発電装置の分担負荷量と現在の発電量との差）を演算する機能部である。

自発電機出力諸量入出力部Ｃｒｌｅは、自己の対応自家発電装置の出力電圧、出力電流の情報を、自己の対応自家発電装置の発電機主回路Ｍｃ１に接続された計器用変流器ＣＴ、計器用変圧器ＶＴ等の電流検出器、電圧検出器の出力から入力する機能部である。

他発電機出力状態情報入力部Ｃｒｌｆは、他の全自家発電装置コントローラから、それらの対応自家発電装置の現在の出力状態情報、運転モード情報、故障情報、メンテナンス情報などを通信線ＣＬを介して入力する機能部である。

各発電機定格保存部Ｃｒｌｇは、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置、すなわち自家発電システム１の全自家発電装置の発電機定格出力値を、負荷分担制御に先立って予め保存する機能部である。なお、全自家発電装置の発電機定格出力値は、事前に入力しておいてもよいが、各自家発電装置コントローラが他の全自家発電装置コントローラから各々の対応自家発電装置の発電機定格出力値を収集した方がシステム規模の変更に柔軟に的確に対応でき、当該収集は前記自家発電装置の現在の出力状態情報、運転モード情報、故障情報、メンテナンス情報などと共に入力されてもよく、当該情報とは別途入力されてもよい。

自発電機運転モード設定部Ｃｒｌｈは、自己の対応自家発電装置の運転モードを設定する機能部である。運転モードには、前述のＦＵＬＬ運転モードと、ＨＡＬＦ運転モードと、ＥＣＯ運転モードと、ＮＯＬＯＡＤ運転モードの４つの運転モードが存在する。ＦＵＬＬ運転モードに設定された発電装置は、定格容量の電力量を超えない範囲で出力を制御される。ＨＡＬＦ運転モードに設定された発電装置は、定格容量の半分の電力量を超えない範囲で出力を制御される。ＥＣＯ運転モードに設定された発電装置は、燃料消費量に対する出力電力量が最も高い、すなわち、最も発電効率の高い電力で出力を制御される。最も効率の良い出力電力は予め設定する必要がある。ＮＯＬＯＡＤ運転モードに設定された発電装置は、可能な限り負荷送電しない制御がなされる。

各発電機運転モード保存部Ｃｒｌｉは、自己の対応自家発電装置および他の全自家発電装置、すなわち自家発電システムの全自家発電装置の運転モードを、負荷分担制御に先立って予め保存する機能部である。なお、全自家発電装置の運転モードは、事前に入力しておいてもよいが、各自家発電装置コントローラが他の全自家発電装置コントローラから各々の対応自家発電装置の運転モードを収集した方が運転モードの変更に柔軟に的確に対応でき、当該収集は前記自家発電装置の現在の出力状態情報、故障情報、メンテナンス情報などと共に入力されてもよく、当該情報とは別途入力されてもよい。

図３は、自家発電装置コントローラＣｒｌのハードウエア構成を示すブロック図であり、不揮発性の記憶媒体で構成され、上記自家発電負荷分担演算制御、起動停止制御、および同期投入制御の手順を規定した制御プログラムを記憶する記憶部１０と、揮発性の記憶媒体で構成されるメインメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）１１と、他の自家発電装置コントローラＣｒｌとの通信を行う通信Ｉ／Ｆ（InterFace）１２と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１３とが、バス１４で接続された構成を有する。記憶部１０は、更に、発電機の制御モード、定格電力、運転モード等も記憶している。

図４は４台の自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４の相互間の情報授受通信の模式図を一例としてあり、この図４に例示のように、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４は、自号機（自己の対応自家発電装置）の現在の出力状態の情報、運転モード情報を、通信線ＣＬを介して他の自家発電装置コントローラに発信し、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４は、接続された全ての自家発電装置の現在の出力状態の情報、運転モード情報および定格出力値を受信する。このように、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４相互間で授受される情報は、自家発電装置の出力状態信号、運転モード情報および定格出力値のみであり、制御目標値、制御指令値などの制御系信号、制御系データを通信で授受することはしない。

次に、自家発電装置の制御を自動で行う負荷分担制御モードにおける各自家発電装置コントローラＮｏ．１，Ｎｏ．２，・・・Ｎｏ．ｎ（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎ）の負担分担処理の動作を、図５によって説明する。

図５において、自家発電装置の自家発電装置コントローラＣｒｌは、負担分担処理が開始されると、自号機の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））および運転モード情報を、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌに発信し、さらに、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌから他の全自家発電装置の状態情報および運転モード情報を受信する（ステップＳ１０１）。

次に、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機（自家発電装置 Ｎｏ．ｎ）の設定定格電力を確認する（ステップＳ１０２）。次に、燃料消費率が最も低い出力電力で運転するＥＣＯ運転モードにおける予め設定された出力電力量を記憶部１０から読み出して、定格電力に対するＥＣＯモード係数αを算出する（ステップＳ１０３）。次に、自家発電装置コントローラＣｒｌは、負荷分担制御モードにおいて、自家発電システム１が負荷Ｌの負荷量に必要な電力を出力できるか否か、すなわち、負担分担制御モードが成立するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。負担分担制御モードが成立するか否かの判定は、各自家発電装置Ｇの運転モードに応じた負荷分担容量の合計が負荷Ｌの負荷量を超えているか否かによって判定される。各自家発電装置の運転モードに応じた負荷分担容量の合計が負荷Ｌの負荷量の範囲内であれば、負荷分担制御モードは成立すると判定され（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、続いて自号機の運転モードの確認が行われる（ステップＳ１０５）。逆に、各自家発電装置の運転モードに応じた負荷分担容量の合計が負荷Ｌの負荷量を超えれば、負荷分担制御モードは成立しないと判定され（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、自号機の運転モードを定格容量の電力量を超えない範囲で出力を制御するＦＵＬＬ運転モードに強制的に設定され（ステップＳ１０６）、続いて自号機の運転モードの確認が行われる（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の運転モードがＦＵＬＬ運転モードであるか確認を行う。自号機の運転モードがＦＵＬＬ運転モードである場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、発電目標電力の上限を定格電力とする（ステップＳ１０７）。自号機の運転モードがＦＵＬＬ運転モードでない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の運転モードがＨＡＬＦ運転モードであるか確認を行う（ステップＳ１０８）。自号機の運転モードがＨＡＬＦ運転モードである場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、発電目標電力の上限を定格電力の１／２とする（ステップＳ１０９）。自号機の運転モードがＨＡＬＦ運転モードでない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の運転モードがＮＯＬＯＡＤ運転モードであるか確認を行う（ステップＳ１１０）。自号機の運転モードがＮＯＬＯＡＤ運転モードである場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、発電目標電力を０とし、可能な限り負荷送電しない制御がなされる（ステップＳ１１１）。自号機の運転モードがＮＯＬＯＡＤ運転モードでない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の運転モードがＥＣＯ運転モードであるか確認を行う（ステップＳ１１２）。自号機の運転モードがＥＣＯ運転モードである場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、発電目標電力を定格電力にステップＳ１０３で求めたＥＣＯモード係数αを乗じた値とする（ステップＳ１１３）。自号機の運転モードがＥＣＯ運転モードでない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、運転モードが設定されていない従来の負担分担制御モードであるとして、運転モードを定格容量の範囲内で運転するＦＵＬＬ運転モードに強制設定する（ステップＳ１０６）。

運転モードに応じた目標電力が求められると、続いて自号機制御目標値が算出される（ステップＳ１１４）。自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の出力の状態情報（現在の負荷分担量（発電機出力））を含めた全自家発電装置の出力の状態情報および自号機の運転モード情報を含めた全自家発電装置の運転モード情報から自号機の負荷分担量を決定してこの決定した負荷分担量となる自号機の制御目標値を算出する。具体的には、自号機の出力の状態情報を含めた全自家発電装置の出力の状態情報から各自家発電装置の現在の負荷分担量（発電機出力）を得て、これらを合計して負荷Ｌの負荷量を求める。負荷量が求められると、運転モードに応じて各自家発電装置の負荷Ｌの負荷量に対する負荷分担量を制御目標値として求める。

次に、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機に対して、自号機の制御目標値に見合う制御指令を出力する（ステップＳ１１５）。制御指令が出力されると、自家発電装置コントローラＣｒｌは、自号機の状態（発電機出力）を確認しながら、制御目標値に基づいて自号機の出力が負荷分担量となる制御を実行する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の処理が終了すると、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の動作を繰返して実行する。これらの動作は自動的に行われる。

ここで、上記のフローチャートにおいて、自号機の状態情報および運転モード情報を他の全自家発電装置コントローラにＣｒｌ発信し、他の全自家発電装置コントローラＣｒｌから他の全自家発電装置の状態情報および運転モード情報を受信するステップＳ１０１の処理動作について、自家発電装置コントローラＮｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４）の４つの自家発電装置コントローラが存在する場合を例として説明する。図６は、各自家発電装置コントローラＣｒｌ１～Ｃｒｌ４におけるステップＳ１０１の処理動作の詳細を示しており、（ａ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）について、（ｂ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．２（Ｃｒｌ２）について、（ｃ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．３（Ｃｒｌ３）について、（ｄ）は、自家発電装置コントローラＮｏ．４（Ｃｒｌ４）について、ステップＳ１０１の処理動作の詳細をそれぞれ示している。自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）は、図５のステップＳ１１６において自号機（自家発電装置Ｎｏ．１）の出力状態を確認すると、自号機（自家発電装置Ｎｏ．１）の出力状態および運転モードのデータ信号を発信する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の発信がなされると、自家発電装置コントローラＮｏ．２（Ｃｒｌ２）、Ｎｏ．３（Ｃｒｌ３）、Ｎｏ．４（Ｃｒｌ４）は、それぞれ自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）の発信データを受信する（ステップＳ３０１、Ｓ４０１、Ｓ５０１）。

また、自家発電装置コントローラＮｏ．２（Ｃｒｌ２）は、自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）の発信データを受信（ステップＳ３０１）したことをトリガとして図５のステップＳ１１６において確認した自号機（自家発電装置Ｎｏ．２）の出力状態および運転モードのデータ信号を発信する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２の発信がなされると、自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）、Ｎｏ．３（Ｃｒｌ３）、Ｎｏ．４（Ｃｒｌ４）は、それぞれ自家発電装置コントローラＮｏ．２（Ｃｒｌ２）の発信データを受信する（ステップＳ２０２、Ｓ４０２、Ｓ５０２）。

また、自家発電装置コントローラＮｏ．３（Ｃｒｌ３）は、自家発電装置コントローラＮｏ．２（Ｃｒｌ２）の発信データを受信（ステップＳ４０２）したことをトリガとして図５のステップＳ１１６において確認した自号機（自家発電装置Ｎｏ．３）の出力状態および運転モードのデータ信号を発信する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の発信がなされると、自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）、Ｎｏ．２（Ｃｒｌ２）、Ｎｏ．４（Ｃｒｌ４）は、それぞれ自家発電装置コントローラＮｏ．３（Ｃｒｌ３）の発信データを受信する（ステップＳ２０３、Ｓ３０３、Ｓ５０３）。

また、自家発電装置コントローラＮｏ．４（Ｃｒｌ４）は、自家発電装置コントローラＮｏ．３（Ｃｒｌ３）の発信データを受信（ステップＳ５０３）したことをトリガとして自号機（自家発電装置Ｎｏ．４）の出力状態および運転モードのデータ信号を発信する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４の発信がなされると、自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）、Ｎｏ．２（Ｃｒｌ２）、Ｎｏ．３（Ｃｒｌ３）は、それぞれ自家発電装置コントローラＮｏ．４（Ｃｒｌ４）の発信データを受信する（ステップＳ２０４、Ｓ３０４、Ｓ４０４）。このように、各自家発電装置コントローラＮｏ．１（Ｃｒｌ１）、Ｎｏ．２（Ｃｒｌ２）、Ｎｏ．３（Ｃｒｌ３）、Ｎｏ．４（Ｃｒｌ４）は、Ｎｏ．１から番号順に、出力状態および運転モードのデータ信号を送受信する。

各自家発電装置コントローラは、負荷母線ＢＬに接続された自家発電装置コントローラの全てＣｒｌ１，Ｃｒｌ２，・・・Ｃｒｌｎの出力状態および運転モードの情報を収集後、自号機（自己の対応自家発電装置）の制御目標値を算出し自号機（自己の対応自家発電装置）に制御指令を出力する。

次に、自家発電装置コントローラＮｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４（Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４）の４つの自家発電装置コントローラが存在する場合、すなわち自家発電装置がＮｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４の４台が並列運転されている場合について、負荷分担制御の事例を説明する。

図７（ａ），（ｂ）は、各自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４について、負荷分担された出力電力を棒グラフ状で示している。紙面上から見て左側は、定格容量比に応じて負荷分担された状態を示している。棒グラフの高さは、各自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４の定格容量を示している。

図７（ａ）において、自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３に対して、自家発電装置Ｎｏ．４の定格容量は半分であり、自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４の定格容量の比率は、２：２：２：１となっている。斜線部分は、総電力、すなわち総負荷量を示しており、定格容量の比率に応じて各自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４に負荷分担されている。これに対して、紙面上から見て右側は、運転モードに応じて負担分担された状態を示している。ここで、自家発電装置Ｎｏ．１の運転モードは、発電目標電力を０とし、可能な限り負荷送電しない制御がなされるＮＯＬＯＡＤ運転モードである。自家発電装置Ｎｏ．２の運転モードは、定格容量の半分の容量比で負荷分担するＨＡＬＦ運転モードである。自家発電装置Ｎｏ．３の運転モードは、燃料消費率が最も低い出力電力で運転するＥＣＯ運転モードである。自家発電装置Ｎｏ．４の運転モードは、定格容量比で負荷分担するＦＵＬＬ運転モードである。これらの運転モードは予めユーザによって設定されている。自家発電装置Ｎｏ．１の運転モードは、ＮＯＬＯＡＤ運転モードであるので、負荷分担量は０であり、負荷分担の対象から除外される。また、自家発電装置Ｎｏ．３の運転モードは、ＥＣＯ運転モードであり、負荷分担量は予め設定された燃料消費率が最も低い出力電力となる。自家発電装置Ｎｏ．２の運転モードは、ＨＡＬＦ運転モードであり、自家発電装置Ｎｏ．４の運転モードは、ＦＵＬＬ運転モードであることから、総負荷量からＥＣＯ運転モードの自家発電装置Ｎｏ．３が出力する予め設定された負荷分担量を差し引いた負荷量を自家発電装置Ｎｏ．２と自家発電装置Ｎｏ．４で按分して残りの負荷分担量を決定する。ここで、自家発電装置Ｎｏ．２と自家発電装置Ｎｏ．４の按分比は、自家発電装置Ｎｏ．２について定格容量の１／２であり、自家発電装置Ｎｏ．４について定格容量が自家発電装置Ｎｏ．２の定格容量の１／２であり、両者の按分比は、１：１となる。斜線部分は、運転モードに応じて各自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４に負荷分担される。

次に、図７（ｂ）は、運転モードに応じて負荷分担された状態において、総負荷量が増加して、設定された負荷分担で賄える負荷量を超えた場合の対処について説明している。負荷の増加前、自家発電装置Ｎｏ．１の運転モードは、ＨＡＬＦ運転モードに設定されており、自家発電装置Ｎｏ．２の運転モードは、ＨＡＬＦ運転モードに設定されており、自家発電装置Ｎｏ．３の運転モードは、ＦＵＬＬ運転モードに設定されており、自家発電装置Ｎｏ．４の運転モードはＮＯＬＯＡＤ運転モードに設定されており、これらの運転モードに応じて総負荷量を負荷分担している。ここで、総負荷量が増加して上記運転モードに応じた負荷分担量で賄える最大の負荷量を超えた場合、自家発電装置Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４のすべての運転モードを定格容量比で負荷分担を按分するＦＵＬＬ運転モードに強制的に変更設定する。ＦＵＬＬ運転モードは、定格容量比で負荷分担するので、最も許容できる負荷量が大きい。したがって、負荷分担制御モードのときに大きな負荷が接続された場合であっても、負荷に必要な出力電力を供給することができる。

（第２の実施の形態）
上記の実施の形態では、運転モードをユーザが設定していた。これに対して、本実施の形態では、燃料消費率が低い自家発電装置について負荷分担量が大きいＦＵＬＬ運転モードに自動設定する。各自家発電装置と燃料タンクとの間に燃料移送量計を接続し、各自家発電装置の燃料消費量を測定する。また、各自家発電装置と遮断器との間に電力検出器を接続し、各自家発電装置の出力電力を測定する。ここで、電力検出器として計器用変流器ＣＴからなる電流検出器および計器用変圧器ＶＴからなる電圧検出器を通じて出力電力を測定する。測定された出力電力を燃料消費量から単位燃焼消費量あたりの出力電力である出力電力／燃料消費量を求め、各自家発電装置の燃料消費効率を算出する。各自家発電装置の燃料消費効率が求められると、最も燃料消費効率の良い自家発電装置の運転モードを自動的にＦＵＬＬ運転モードに設定する。また、各自家発電装置のうち、燃料効率の良い半数の自家発電装置の運転モードを自動的にＦＵＬＬ運転モードに設定してもよい。これによって、発電システムの燃料効率が向上するという効果を奏する。

（第３の実施の形態）
本実施の形態では、自家発電装置コントローラが、対応する自家発電装置に対して、故障診断あるいは故障予兆診断を行う。故障診断の結果、故障と診断された自家発電装置に対して、自家発電装置コントローラは自動的に運転モードを可能な限り負荷送電しないＮＯＬＯＡＤ運転モードにする制御を行う。また、故障予兆診断の結果、故障予兆ありと診断された自家発電装置に対しても自家発電装置コントローラは自動的にＮＯＬＯＡＤ運転モードにする制御を行ってもよい。上記構成によって、故障した自家発電装置、あるいは故障するおそれのある自家発電装置の影響を受けることなく、安定して発電システムを稼働することができる。

（第４の実施の形態）
本実施の形態では、自家発電装置コントローラに運転モードを直接入力して設定するのではなく、発電装置機種、機器状態(健全、調子が悪い、運転非推奨など)を予め入力することにより、自家発電装置コントローラは、入力情報にあわせた運転モードの選択を自動で行う。例えば、ディーゼルエンジンを使用した自家発電装置の場合、ディーゼルエンジンの特性上、燃費はよいが、低負荷運転は好ましくない。したがって、負荷分担量が大きい運転モードを選択する。また、ガスタービンの燃費は悪いが、低負荷運転ができる。したがって、負荷分担量が小さい運転モードを選択する。また、機器状態を自家発電装置コントローラに入力することにより、入力事項により故障診断あるいは故障予兆診断がなされる。故障の診断あるいは故障予兆診断の結果、故障あるいは故障予兆ありと診断された場合、自家発電装置コントローラは、対応自家発電装置の運転モードを自動的にＮＯＬＯＡＤ運転モードにする制御を行う。上記構成によって、故障した発電装置、あるいは故障するおそれのある発電装置の影響を受けることなく、安定して発電システムを稼働することができる。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。つまり、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。

（付記１）
発電を行う発電装置と前記発電装置を制御する発電装置コントローラを複数備え、複数の前記発電装置の前記発電装置コントローラ同士が通信線を介して相互に通信可能に接続される発電システムであって、
前記発電装置コントローラは、制御する前記発電装置を定格容量の範囲で負荷を分担するＦＵＬＬ運転モード、定格容量の半分の範囲で負荷を分担するＨＡＬＦ運転モード、燃料消費効率に応じた負荷を分担するＥＣＯ運転モード、および負荷を分担しないＮＯＬＯＡＤ運転モードのいずれかの運転モードに設定し、他の発電装置コントローラと他の発電装置の出力状態および前記運転モードの情報を収集し、前記発電装置の出力状態を制御する、
発電システム。
（付記２）
前記複数の発電装置が負荷に必要な電力を出力できない場合、前記複数の発電装置の前記発電装置コントローラは、前記複数の発電装置の前記運転モードを前記ＦＵＬＬ運転モードに設定する、
付記１に記載の発電システム。
（付記３）
前記複数の発電装置の前記発電装置コントローラは、前記複数の発電装置の燃料消費効率を算出し、最も燃料消費効率の良い発電装置、または、燃料消費効率の良い複数の発電装置を前記ＦＵＬＬ運転モードに設定する、
付記１又は２に記載の発電システム。
（付記４）
前記発電装置コントローラは、前記発電装置の故障診断または故障予兆診断を行い、前記故障診断または前記故障予兆診断の結果、故障または故障予兆ありと診断された発電装置を前記ＮＯＬＯＡＤ運転モードに設定する、
付記１から３のいずれか１つに記載の発電システム。
（付記５）
前記発電装置コントローラは、前記発電装置について入力された発電装置機種または機器状態に応じて前記運転モードを自動選択する、
付記１から４のいずれか１つに記載の発電システム。
（付記６）
発電を行う発電装置と前記発電装置を制御する発電装置コントローラを複数備え、複数の前記発電装置の前記発電装置コントローラ同士が通信線を介して相互に通信可能に接続される発電システムの発電制御方法であって、
前記発電装置コントローラが、制御する前記発電装置を定格容量の範囲で負荷を分担するＦＵＬＬ運転モード、定格容量の半分の範囲で負荷を分担するＨＡＬＦ運転モード、燃料消費効率に応じた負荷を分担するＥＣＯ運転モード、および負荷を分担しないＮＯＬＯＡＤ運転モードのいずれかの運転モードに設定するステップと、
他の発電装置コントローラと他の発電装置の出力状態および前記運転モードの情報を収集し、前記発電装置の出力状態を制御するステップと、
を備える発電制御方法。

１ 自家発電システム、１０ 記憶部、１１ ＲＡＭ、１２ 通信Ｉ／Ｆ、１３ ＣＰＵ、１４ バス、Ｇ１，Ｇ２ 自家発電装置、ＣＴ 計器用変流器、ＶＴ 計器用変圧器、ＣＢｇ 発電機遮断器、Ｃｉ１，Ｃｉ２ 制御指令、Ｃｒｌ，Ｃｒｌ１，Ｃｒｌ２，Ｃｒｌ３，Ｃｒｌ４ 自家発電装置コントローラ、ＣＬ，ＣＬ１，ＣＬ２ 通信線、Ｍｃ１ 発電機主回路、ＢＬ 負荷母線、Ｌ 負荷、Ｃｒｌａ 起動停止制御部、Ｃｒｌｂ 同期投入制御部、Ｃｒｌｃ 自発電機制御モード設定部、Ｃｒｌｄ 自発電機負荷分担演算制御部、Ｃｒｌｅ 自発電機出力諸量入出力部、Ｃｒｌｆ 他発電機出力状態情報入力部、Ｃｒｌｇ 各発電機定格保存部、Ｃｒｌｈ 自発電機運転モード設定部、Ｃｒｌｉ 各発電機運転モード保存部。

Claims (6)

1. 発電を行う発電装置と前記発電装置を制御する発電装置コントローラを複数備え、複数の前記発電装置の前記発電装置コントローラ同士が通信線を介して相互に通信可能に接続される発電システムであって、
   前記発電装置コントローラは、制御する前記発電装置を定格容量の範囲で負荷を分担するＦＵＬＬ運転モード、定格容量の半分の範囲で負荷を分担するＨＡＬＦ運転モード、燃料消費効率に応じた負荷を分担するＥＣＯ運転モード、および負荷を分担しないＮＯＬＯＡＤ運転モードのいずれかの運転モードに設定し、他の発電装置コントローラと他の発電装置の出力状態および前記運転モードの情報を収集し、前記発電装置の出力状態を制御する、
   発電システム。
2. 前記複数の発電装置が負荷に必要な電力を出力できない場合、前記複数の発電装置の前記発電装置コントローラは、前記複数の発電装置の前記運転モードを前記ＦＵＬＬ運転モードに設定する、
   請求項１に記載の発電システム。
3. 前記複数の発電装置の前記発電装置コントローラは、前記複数の発電装置の燃料消費効率を算出し、最も燃料消費効率の良い発電装置、または、燃料消費効率の良い複数の発電装置を前記ＦＵＬＬ運転モードに設定する、
   請求項１に記載の発電システム。
4. 前記発電装置コントローラは、前記発電装置の故障診断または故障予兆診断を行い、前記故障診断または前記故障予兆診断の結果、故障または故障予兆ありと診断された発電装置を前記ＮＯＬＯＡＤ運転モードに設定する、
   請求項１に記載の発電システム。
5. 前記発電装置コントローラは、前記発電装置について入力された発電装置機種または機器状態に応じて前記運転モードを自動選択する、
   請求項１に記載の発電システム。
6. 発電を行う発電装置と前記発電装置を制御する発電装置コントローラを複数備え、複数の前記発電装置の前記発電装置コントローラ同士が通信線を介して相互に通信可能に接続される発電システムの発電制御方法であって、
   前記発電装置コントローラが、制御する前記発電装置を定格容量の範囲で負荷を分担するＦＵＬＬ運転モード、定格容量の半分の範囲で負荷を分担するＨＡＬＦ運転モード、燃料消費効率に応じた負荷を分担するＥＣＯ運転モード、および負荷を分担しないＮＯＬＯＡＤ運転モードのいずれかの運転モードに設定するステップと、
   他の発電装置コントローラと他の発電装置の出力状態および前記運転モードの情報を収集し、前記発電装置の出力状態を制御するステップと、
   を備える発電制御方法。

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