特開 2016-167954 発電設備及びその力率制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-167954(P2016-167954A)

(43)【公開日】2016年9月15日

(54)【発明の名称】発電設備及びその力率制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/50 20060101AFI20160819BHJP

   H02J 3/18 20060101ALI20160819BHJP

   G05F 1/70 20060101ALI20160819BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/50

   H02J3/18 128

   G05F1/70 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-47518(P2015-47518)

(22)【出願日】2015年3月10日

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】特許業務法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】戸田 孝之

【テーマコード（参考）】

5G066

5H420

【Ｆターム（参考）】

5G066FA01

5G066FB02

5G066FC12

5G066HA19

5G066HB02

5H420BB02

5H420BB18

5H420CC04

5H420DD03

5H420EA37

5H420EA40

5H420EA48

5H420EB01

5H420EB38

5H420FF03

5H420FF04

5H420FF22

5H420FF29

5H420FF30

(57)【要約】

【課題】発電設備の力率制御装置において、構内設備の負荷に関わらず、受電点での力率を受電力率目標値に容易に合わせることができる構成を得る。
【解決手段】発電設備（１）の制御装置（２０）は、電力系統側との受電点（２）における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する受電無効電力と、発電設備（１）で発生する発電無効電力とに基づいて、発電設備（１）の発電力率目標値を設定する力率目標値設定部（４１）を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷に対して電気的に接続されるとともに、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備の力率制御装置であって、
電力系統側との受電点における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する受電無効電力と、前記発電設備で発生する発電無効電力とに基づいて、前記発電設備の発電力率目標値を設定する力率目標値設定部を備える、発電設備の力率制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の発電設備の力率制御装置において、
前記力率目標値設定部は、前記受電力率目標値を無効電力に変換した値と前記受電無効電力との差に対し、前記発電無効電力の過不足分を求め、その過不足分を力率に変換することにより、前記発電力率目標値を求める、発電設備の力率制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の発電設備の力率制御装置において、
前記力率目標値設定部は、電力系統側との間で授受する前記受電有効電力を用いて前記受電力率目標値を前記無効電力に変換する、発電設備の力率制御装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一つに記載の発電設備の力率制御装置において、
前記発電設備は、発電装置と、進相コンデンサとを含み、
前記発電無効電力が前記発電装置の最大出力である場合には、前記進相コンデンサを駆動させる進相コンデンサ制御部をさらに備える、発電設備の力率制御装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一つに記載の発電設備の力率制御装置において、
前記力率目標値設定部を有する力率目標値設定装置と、
前記力率目標値設定部から出力された前記発電力率目標値に応じて、前記発電設備の発電を制御する発電制御装置とを備える、発電設備の力率制御装置。

【請求項6】

負荷に対して電気的に接続されるとともに、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備であって、
発電装置と、
電力系統側との受電点における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する受電無効電力と、前記発電設備で発生する発電無効電力とに基づいて、前記発電設備の発電力率目標値を設定する力率目標値設定部と、
前記力率目標値設定部から出力された前記発電力率目標値に応じて、前記発電装置の発電を制御する発電制御部とを備える、発電設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備の力率制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備の運転を制御するための制御装置が知られている。このような構成として、例えば、特許文献１には、電力系統に接続された自家用発電設備において、発電無効電力を制御する受電無効電力制御装置が設けられた構成が開示されている。この特許文献１に開示されている受電無効電力制御装置では、電力系統から構内負荷への受電無効電力と自家用発電設備の発電無効電力と受電無効電力設定値とから目標発電無効電力を求めた後、受電無効電力を目標の無効電力に一致させるように自家用発電設備で発生する無効電力を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１２９６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の特許文献１に開示されている構成のように、受電無効電力を目標の無効電力に一致させるように自家用発電設備で発生する無効電力を制御する場合、構内設備の負荷に応じて受電無効電力の目標値を設定する必要がある。したがって、構内設備の負荷が変動する場合には、受電無効電力の目標値を設定し直す必要があるため、設定操作が面倒である。

【0005】

また、電力系統側に売電を行う発電設備では、従来より、受電点の力率が１になるように制御していたが、近年の原子力発電所の運転停止などによって電力系統の裕度が低下しているため、受電点での力率を電力系統側に合わせて可変にしたいという要求がある。これに対し、従来の構成は、受電点での力率を一定（力率１）または受電点での無効電力目標値を可変にする構成であり、受電点の力率を可変にすることができなかった。

【0006】

本発明の目的は、発電設備の力率制御装置において、構内設備の負荷に関わらず、受電点での力率を受電力率目標値に容易に合わせることができる構成を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る発電設備の力率制御装置は、負荷に対して電気的に接続されるとともに、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備の力率制御装置である。この発電設備の力率制御装置は、電力系統側との受電点における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する受電無効電力と、前記発電設備で発生する発電無効電力とに基づいて、前記発電設備の発電力率目標値を設定する力率目標値設定部を備える（第１の構成）。

【0008】

以上の構成では、受電力率目標値を決めることにより、電力系統側との間で授受する受電無効電力及び発電設備で発生する発生無効電力を用いて、発電設備の発電力率目標値を設定することができる。これにより、構内設備の負荷等が変動した場合でも、受電点での力率が受電力率目標値になるように、発電設備で無効電力を発生させることができる。したがって、構内設備の負荷変動等に応じて目標値の設定を変更する必要がないため、発電設備の運転制御を容易に行うことができる。

【0009】

前記第１の構成において、前記力率目標値設定部は、前記受電力率目標値を無効電力に変換した値と前記受電無効電力との差に対し、前記発電無効電力の過不足分を求め、その過不足分を力率に変換することにより、前記発電力率目標値を求める（第２の構成）。

【0010】

これにより、前記第１の構成を実現することができる。

【0011】

また、上述のように、無効電力を用いて演算を行うことにより、発電設備が買電状態と売電状態とで切り替わる際でも連続的な演算を行うことが可能になる。これにより、発電設備が買電状態と売電状態とで切り替わる際にも、発電力率目標値に応じた発電設備の連続的な運転制御が可能になる。

【0012】

前記第１または第２の構成において、前記力率目標値設定部は、電力系統側との間で授受する前記受電有効電力を用いて前記受電力率目標値を前記無効電力に変換する（第３の構成）。

【0013】

発電設備が売電状態であるか買電状態であるかは、有効電力に基づいて検出することができる。よって、この有効電力を用いて受電力率目標値から無効電力を求めることにより、発電設備の売電状態及び買電状態を考慮して演算を連続的に行うことが可能になる。したがって、受電力率目標値を用いて、発電設備の連続的な運転制御が可能になる。

【0014】

前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記発電設備は、発電装置と、進相コンデンサとを含む。発電設備の力率制御装置は、前記発電無効電力が前記発電装置の最大出力である場合には、前記進相コンデンサを駆動させる進相コンデンサ制御部をさらに備える（第４の構成）。

【0015】

これにより、発電装置の容量が小さく、該発電装置によって出力される無効電力が最大になった場合でも、進相コンデンサを駆動させることにより、さらなる力率改善を図ることができる。

【0016】

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記力率目標値設定部を有する力率目標値設定装置と、前記力率目標値設定部から出力された前記発電力率目標値に応じて、前記発電設備の発電を制御する発電制御装置とを備える（第５の構成）。

【0017】

このように、力率目標値設定部を有する力率目標値設定装置と、発電設備の発電を制御する発電制御装置とを別の装置とした場合でも、従来の無効電力専用の制御装置に力率目標値設定装置を追加する構成により、従来の構成の制御装置を利用することができる。これにより、全体として低コストな制御装置が得られる。

【0018】

本発明の一実施形態に係る発電設備は、負荷に対して電気的に接続されるとともに、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備である。発電設備は、発電装置と、電力系統側との受電点における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する受電無効電力と、前記発電設備で発生する発電無効電力とに基づいて、前記発電設備の発電力率目標値を設定する力率目標値設定部と、前記力率目標値設定部から出力された前記発電力率目標値に応じて、前記発電装置の発電を制御する発電制御部とを備える（第６の構成）。

【0019】

これにより、構内設備の負荷等が変動した場合でも、受電点での力率が受電力率目標値になるように、発電設備で無効電力を発生させることができる発電設備が得られる。このような発電設備では、構内設備の負荷変動等に応じて目標値の設定を変更する必要がないため、発電設備の運転制御を容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一実施形態に係る発電設備の力率制御装置によれば、力率目標値設定部は、電力系統側との受電点における受電力率目標値と、電力系統側との間で授受する無効電力と、前記発電設備で発生する無効電力とに基づいて、前記発電設備の発電力率目標値を設定する。これにより、構内設備の負荷に関わらず、受電点での力率を受電力率目標値に容易に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る発電設備の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、力率目標値設定装置の動作を示すフローである。

【図4】図４は、力率目標値設定装置による発電力率目標値の演算の動作を示すフローである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

【0023】

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る発電設備１の概略構成を示す図である。この発電設備１は、例えば自家用発電設備などであり、電力系統に対して受電点２で電気的に接続されている。したがって、発電設備１は、受電点２を介して電力系統との間で電力の授受が可能に構成されている。また、発電設備１は、構内の負荷３に対しても電気的に接続されている。受電点２と負荷３とは、断路器１４を介して電気的に接続されている。なお、図１の回路において、符号１５は遮断器であり、符号１６はヒューズであり、符号１７は計器用変成器である。

【0024】

発電設備１は、発電機１１（発電装置）と、該発電機１１を駆動させるスチームタービン１２と、該発電機１１の電圧制御を行うＡＶＲ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）１３と、該ＡＶＲ１３に対して制御信号を出力することにより発電機１１の運転制御を行う制御装置２０（力率制御装置）とを備える。発電機１１、スチームタービン１２及びＡＶＲ１３の各構成は、従来の構成と同様なので、詳しい説明を省略する。

【0025】

発電機１１は、複数の遮断器１５を介して構内の負荷３に対して電気的に接続されているとともに、遮断器１５及び断路器１４を介して受電点２に対しても電気的に接続されている。これにより、発電機１１は、負荷３に対して電力を供給することができるとともに、受電点２を介して電力系統側との間で電力の授受を行うことができる。

【0026】

発電設備１は、上述の発電機１１等に加え、受電点２における無効電力を計測する無効電力トランスデューサ３１（図１における“Ｖａｒ”）と、受電点２における有効電力を計測する電力トランスデューサ３２（図１における“Ｗ”）と、複数の進相コンデンサ３３とをさらに備える。

【0027】

無効電力トランスデューサ３１によって測定された無効電力は、後述する制御装置２０の力率目標値設定装置２１（図１における“ＰＬＣ”）に入力される。電力トランスデューサ３２によって測定された有効電力は、後述する制御装置２０の発電力率制御装置２２（図１における“ＡＰＦＲ”（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ））に入力される。

【0028】

進相コンデンサ３３は、発電設備１において、発電機１１と負荷３との間に直列に設けられた２つの遮断器１５の間に電気的に接続されている。具体的には、進相コンデンサ３３は、その一側が、負荷３と発電機１１とを接続する配線に対して電気的に接続されている。本実施形態では、進相コンデンサ３３は並列に３つ設けられている。なお、進相コンデンサ３３は、それぞれ、スイッチ３４によって、前記配線に対して電気的に接続または切断される。

【0029】

制御装置２０は、受電点２で計測された無効電力及び有効電力を用いて、該受電点２での力率が受電力率目標値と一致するように、発電機１１の力率制御を行う。すなわち、制御装置２０は、受電点２で計測された無効電力を用いて発電機１１の発電力率目標値を設定する力率目標値設定装置２１と、該力率目標値設定装置２１から出力される発電力率目標値を用いてＡＶＲ１３に制御信号を出力する発電力率制御装置２２（発電制御装置）とを備える。

【0030】

力率目標値設定装置２１は、例えば、プログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）によって構成される。力率目標値設定装置２１には、無効電力トランスデューサ３１によって測定された無効電力の測定値が入力される。また、力率目標値設定装置２１は、発電力率制御装置２２との間で通信可能に構成されていて、発電力率制御装置２２から各種データを受け取る一方、該発電力率制御装置２２に対して発電力率目標値を出力する。力率目標値設定装置２１の詳しい構成については後述する。

【0031】

発電力率制御装置２２は、発電機１１の力率が発電力率目標値になるように発電機１１の運転を制御するための装置である。発電力率制御装置２２には、電力トランスデューサ３２によって測定された受電点２での有効電力の測定値、発電機１１の電圧、電流、無効電力及び有効電力等が入力される。発電力率制御装置２２は、力率目標値設定装置２１から出力される発電力率目標値に応じて、ＡＶＲ１３に対して制御信号を出力する。発電力率制御装置２２の詳しい構成については後述する。

【0032】

（制御装置）
制御装置２０の構成について、図２を用いて以下で詳しく説明する。

【0033】

既述のとおり、制御装置２０は、力率目標値設定装置２１と発電力率制御装置２２とを備える。

【0034】

力率目標値設定装置２１は、演算装置本体２３と入力端末２４とを備える。入力端末２４は、例えばタッチパネルを含み、演算装置本体２３に対して信号の授受が可能なように接続されている。入力端末２４は、特に図示しないが、演算装置本体２３に対する入力値（例えば受電力率目標値など）を入力する入力部と、演算装置本体２３から出力される信号を表示する表示部とを有する。なお、入力端末２４は、共通の画面で入力部及び出力部の両方を表示するように構成されていてもよい。

【0035】

なお、力率目標値設定装置２１は、入力端末２４に入力される受電力率目標値を、発電設備１が買電状態と売電状態とで異なる設定が可能に構成されているのが好ましい。

【0036】

演算装置本体２３は、力率目標値設定部４１と、コンデンサ動作判定部４２と、コンデンサ制御信号生成部４３と、通信部４４とを備える。

【0037】

力率目標値設定部４１は、受電点２で計測された無効電力と受電力率目標値から求められる無効電力との差に、発電機１１で発生する無効電力も考慮することにより、発電無効電力目標値を求めて、その後、発電力率目標値を算出する。

【0038】

具体的には、力率目標値設定部４１は、無効電力トランスデューサ３１から出力された受電点２における無効電力と、入力端末２４に入力される受電力率目標値から算出される無効電力（受電無効電力目標値）との差を算出する。このとき、力率目標値設定部４１では、発電力率制御装置２２を経由して得られた電力トランスデューサ３２の出力（有効電力）を用いて、下式（１）により、受電力率目標値から受電無効電力目標値を算出する。これにより、発電装置１の売電状態と買電状態とに関わらず、受電無効電力目標値を連続して求めることができる。
ｋｖａｒ１＝ｋＷ１／ＰＦ１×ｓｉｎ（ｃｏｓ^−１（ＰＦ１）） （１）
ここで、ｋｖａｒ１は受電無効電力目標値、ｋＷ１は受電有効電力、ＰＦ１は受電力率目標値をそれぞれ意味する。

【0039】

また、力率目標値設定部４１は、上述のように求めた、受電点２における無効電力と受電無効電力目標値との差に対する、発電機１１で発生した無効電力の差（発電無効電力の過不足分、発電無効電力目標値）を求める。ここで、発電機１１で発生した無効電力は、発電力率制御装置２２から入力される値を用いる。

【0040】

さらに、力率目標値設定部４１は、上述のように求めた発電無効電力目標値と、発電機１１の有効電力とを用いて、発電力率目標値を算出する。具体的には、力率目標値設定部４１は、下式（２）により、発電力率目標値を求める。
ＰＦ２＝ｋＷ２／（ｋＷ２^２＋ｋｖａｒ２^２）^１／２ （２）
ここで、ＰＦ２は発電力率目標値、ｋＷ２は発電有効電力、ｋｖａｒ２は発電無効電力目標値をそれぞれ意味する。

【0041】

なお、力率目標値設定部４１は、下式（３）、（４）によって、発電無効電力目標値及び発電力率目標値を算出するように構成されていてもよい。
ｋｖａｒ２＝ＧＥＮｖａｒ＋（ｋｖａｒ３−ｋｖａｒ１）×（１：買電、−１：売電）
＝ＧＥＮｖａｒ＋（ｋｖａｒ３−（ｋＷ１×ｔａｎ（ｃｏｓ^−１ＰＦ１））） （３）
ＰＦ２＝ｃｏｓ（ｔａｎ^−１（ｋｖａｒ２／ｋＷ２）） （４）
ここで、ＧＥＮｖａｒは発電機１１で発生した無効電力（発電無効電力）であり、ｋｖａｒ３は受電点２における無効電力（受電無効電力）である。

【0042】

力率目標値設定部４１は、発電設備１が自立運転状態の時には、発電機１１の力率制御を行う必要がないため、発電力率目標値を出力しない。

【0043】

また、力率目標値設定部４１は、受電点２での受電有効電力が発電設備１の受電能力に対して所定の範囲（例えば−３％から３％）内では、買電状態と売電状態とが切り替わって動作が不安定になるため、発電力率目標値の更新を中止する。

【0044】

なお、力率目標値設定部４１において、発電機無効電力の制御可能な範囲は、買電状態と売電状態とで独立に設定可能である。

【0045】

通信部４４は、力率目標値設定部４１で求めた発電力率目標値を、発電力率制御装置２２に出力する。また、通信部４４には、発電力率制御装置２２から出力された発電機１１の出力に関する各種パラメータ（電圧、電流、周波数、無効電力、有効電力など）及び受電点２での受電有効電力の信号が入力される。

【0046】

コンデンサ動作判定部４２は、発電機１１の無効電力の出力が最大かどうかを判定し、発電機１１の無効電力の出力が最大の場合には、コンデンサ制御信号生成部４３に対して信号の生成を指示する指示信号を出力する。

【0047】

コンデンサ制御信号生成部４３は、コンデンサ動作判定部４２から指示信号が出力された場合に、スイッチ３４をオン状態にするためのコンデンサ制御信号を生成してスイッチ３４に対して出力する。コンデンサ制御信号生成部４３は、発電機１１の無効電力の出力が最大の状態のときに、力率目標値設定部４１で算出された発電無効電力目標値に応じて、複数段階のコンデンサ制御信号を生成して出力する。すなわち、コンデンサ制御信号生成部４３では、並列に接続された複数の進相コンデンサ３３のうち、動作させる進相コンデンサ３３の数が、発電無効電力目標値に応じて設定されていて、動作させる進相コンデンサ３３の数に応じて段階的なコンデンサ制御信号が生成される。具体的には、コンデンサ制御信号生成部４３は、進相コンデンサ３３が並列に設けられている数に対応して、複数段階（本実施形態では、進相コンデンサ３３が並列に３つ設けられているため、３段階）のコンデンサ制御信号が生成される。

【0048】

なお、コンデンサ制御信号生成部４３において、段階的にコンデンサ制御信号を生成する際の発電無効電力目標値の設定値は、発電設備１が電力系統に対して連係して運転している場合と、電力系統に対して自立して運転している場合とで、異なる値が設定されていてもよい。また、段階的にコンデンサ制御信号を生成する際の発電無効電力目標値の設定値は、入力端末２４によって入力可能な値であってもよい。

【0049】

上述のように、発電機１１の無効電力の出力が最大のときに、コンデンサ制御信号生成部４３によって進相コンデンサ３３を動作させるコンデンサ制御信号を生成して出力することにより、受電点２の力率を改善することができる。しかも、上述のように、本実施形態では、進相コンデンサ３３を段階的に動作させる基準値である発電無効電力目標値を演算によって求めているため、発電機１１が発電している場合や発電設備１から電力系統側に売電を行っている場合など、無効電力が変動しやすい状態でも、進相コンデンサ３３を動作させることが可能になる。

【0050】

発電力率制御装置２２は、発電機制御部５１と通信部５２とを備える。発電機制御部５１は、力率目標値設定装置２１で演算された発電力率目標値及び発電機１１の出力に関する各種パラメータ（電圧、電流、周波数、無効電力、有効電力など）に応じて、発電機１１の制御信号を生成する。発電機制御部５１で生成された制御信号は、通信部５２によって、ＡＶＲ１３に出力される。

【0051】

なお、発電機制御部５１は、力率目標値設定装置２１から通信部５２に停止指令が送信されることにより、発電設備１が自立運転状態であると判定し、ＡＶＲ１３に対して電圧一定制御を行わせる。

【0052】

（力率目標値設定装置の動作）
次に、上述のような構成を有する力率目標値設定装置２１において、発電力率目標値を設定する際の動作について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、力率目標値設定装置２１における発電力率目標値の設定動作を示すフローである。図４は、力率目標値設定装置２１における発電力率目標値の演算の流れを示すフローである。

【0053】

図３に示すフローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＡ１において、発電設備１で遮断器１５が動作していないかどうかを確認する。遮断器１５が動作していないと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＡ２で、力率目標値設定装置２１の力率目標値設定部４１が発電力率目標値の演算を行う。発電力率目標値の演算の内容については後述する。

【0054】

ステップＳＡ１において遮断器１５が動作していると判定された場合（ＮＯの場合）には、図３のフローを終了する（エンド）。

【0055】

ステップＳＡ２の後に進むステップＳＡ３では、力率目標値設定装置２１の力率目標値設定部４１で算出された発電力率目標値を用いた発電機１１の制御（以下、発電力率変動制御という）を行うかどうかを判定する。力率目標値設定装置２１に入力端末２４によって受電力率目標値が入力されていて且つ発電設備１が電力系統側に接続されている場合に、発電力率変動制御を行うと判定する。すなわち、力率目標値設定部４１では、力率目標値設定装置２１に受電力率目標値が入力されていない場合や、発電設備１が自立運転状態の場合には、発電力率変動制御を行わないと判定する。

【0056】

ステップＳＡ３において、発電力率変動制御を行うと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ４に進んで、ステップＳＡ２で演算した値を発電力率目標値として発電力率制御装置２２に出力する。一方、ステップＳＡ３において、発電力率変動制御を行わないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ５に進んで、定格力率値を発電力率目標値として発電力率制御装置２２に出力する。

【0057】

ステップＳＡ４，ＳＡ５において、力率目標値設定装置２１が発電力率制御装置２２に発電力率目標値を出力した後、このフローを終了する（エンド）。

【0058】

次に、図３のステップＳＡ２における発電力率目標値の演算について以下で説明する。

【0059】

発電力率目標値の演算がスタートすると、まず、ステップＳＢ１において、力率目標値設定装置２１の力率目標値設定部４１は、電力トランスデューサ３２によって計測された受電有効電力の計測値と、力率目標値設定装置２１に入力された受電力率目標値とを用いて、受電無効電力目標値を算出する。具体的には、力率目標値設定部４１は、上述の式（１）を用いて、受電無効電力目標値を算出する。

【0060】

次に、ステップＳＢ２において、力率目標値設定部４１は、ステップＳＢ１で求めた受電無効電力目標値と、無効電力トランスデューサ３１によって計測された受電無効電力との差を算出する。

【0061】

続くステップＳＢ３では、力率目標値設定部４１は、ステップＳＢ２で求めた差と、発電機１１から出力される発電無効電力とを用いて、発電無効電力目標値を算出する。このとき、発電設備１が買電状態のときには、ステップＳＢ２で求めた差がそのまま発電無効電力に加算される一方、発電設備１が売電状態のときには、ステップＳＢ２で求めた差が発電無効電力から減算される。

【0062】

ステップＳＢ４では、力率目標値設定部４１は、ステップＳＢ３で算出した発電無効電力目標値と発電機１１から出力された発電有効電力とを用いて、発電力率目標値を算出する。具体的には、力率目標値設定部４１は、上述の式（２）を用いて、発電力率目標値を算出する。

【0063】

本実施形態では、力率目標値設定装置２１によって、受電力率目標値に応じた発電機１１の発電力率目標値を演算する。これにより、電力系統側で受電力率の要求があった場合でも、その値に合わせて発電力率目標値を求め、発電機１１の運転制御を行うことが可能になる。したがって、負荷３が変動した場合でも、従来のように目標値を設定し直す必要がないため、発電設備１の運転制御が容易になる。

【0064】

しかも、力率目標値設定装置２１は、発電力率目標値を算出する際に、受電有効電力を用いて発電設備１が売電状態か買電状態かを考慮しつつ、受電無効電力及び発電無効電力を用いて演算する。これにより、発電設備１が売電状態であっても買電状態であっても、受電力率目標値、受電無効電力及び発電無効電力のそれぞれの変化に対して発電力率目標値を連続して算出することができる。

【0065】

また、発電力率制御装置２２とは別に力率目標値設定装置２１を設けることにより、従来と同様の構成の発電力率制御装置２２を用いつつ、受電力率目標値に応じて発電機１１の発電力率目標値を変動させることが可能になる。これにより、受電力率目標値に応じて発電機１１の力率を制御可能な構成を、低コストで且つ容易に実現できる。

【0066】

さらに、コンデンサ制御信号生成部４３は、発電機１１の無効電力の出力が最大の場合に、進相コンデンサ３３を作動させるため、受電点での力率を改善することができる。したがって、発電機１１の発電容量が小さい場合でも、受電点での力率の不足分を進相コンデンサ３３によって補うことができる。

【0067】

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

【0068】

前記実施形態では、力率目標値設定装置２１と発電力率制御装置２２とを別の装置によって構成しているが、この限りではなく、力率目標値設定装置と発電力率制御装置とを一つの装置によって構成してもよい。

【0069】

前記実施形態では、発電設備１は、３つの進相コンデンサ３３を有するが、この限りではなく、進相コンデンサ３３は、１つまたは２つ、４つ以上であってもよい。また、発電設備１に進相コンデンサ３３を設けなくてもよい。

【0070】

前記実施形態では、発電力率制御装置２２に電力トランスデューサ３２の出力が入力されているとともに、力率目標値設定装置２１に無効電力トランスデューサ３１の出力が入力されている。しかしながら、発電力率制御装置２２に無効電力トランスデューサ３１及び電力トランスデューサ３２の各出力を入力してもよいし、力率目標値設定装置２１に無効電力トランスデューサ３１及び電力トランスデューサ３２の各出力を入力してもよい。なお、力率目標値設定装置２１及び発電力率制御装置２２にそれぞれ入力されたデータは、通信部４４，５２によって、互いに必要なデータを送受信すればよい。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明は、電力系統側との間で電力の授受が可能な発電設備の制御装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0072】

１ 発電設備
２ 受電点
１１ 発電機（発電装置）
２０ 制御装置（力率制御装置）
２１ 力率目標値設定装置
２２ 発電力率制御装置（発電制御装置）
３３ 進相コンデンサ
４１ 力率目標値設定部
４３ コンデンサ制御信号生成部（進相コンデンサ制御部）
５１ 発電機制御部（発電制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】