JPH0961067A - 工場の自家発運転制御方法 - Google Patents

工場の自家発運転制御方法

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Publication number
JPH0961067A
JPH0961067A JP7216124A JP21612495A JPH0961067A JP H0961067 A JPH0961067 A JP H0961067A JP 7216124 A JP7216124 A JP 7216124A JP 21612495 A JP21612495 A JP 21612495A JP H0961067 A JPH0961067 A JP H0961067A
Authority
JP
Japan
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power
gas
generated
amount
self
Prior art date
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Pending
Application number
JP7216124A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Koyama
武志 小山
Seiji Kuyama
誠二 久山
Akiji Nakamura
明司 中村
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0961067A publication Critical patent/JPH0961067A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場のトータルエネルギーコストを最小にす
る。 【解決手段】 逆送電力も含め最も有効な発電所運用方
法を決定し、それに従ったガスホルダーの推移予定を求
め、ガスホルダーの運用に問題があれば発電所の設定を
補正して、逆送電力、購入燃料とホルダーレベルを考慮
した自家発の運転制御を実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副生ガスを回収
し、これを燃料に自家用発電設備(以下自家発)により
電力を得る工場において、副生ガスを有効に利用し、効
果的な自家発の運用を実施するための自家発運転制御方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自家発を備える工場において、工場のエ
ネルギーコストが最小になるように、自家発の運転制御
を行うために、従来技術として特公平5−22157が
提案されている。これは、生産計画をもとに1時間周期
のエネルギー発生、使用予測データを作成し、これから
ホルダーの流出入量をゼロとする自家発の発電量を作成
する。これにもとづいて制御を行うとエネルギーに過不
足が生じてガスの放散、有償のLPGの購入等が必要と
なることから、ホルダーレベルを補正し、これにしたが
って自家発の最適負荷を決定するもので、購入電力が契
約電力以内となるように適切なホルダー運用を目的とし
た技術である(従来例の1)。
【0003】一方、自家発で発電される電力のうち、自
工場の使用分を除いた余剰電力を電力会社へ送電する逆
送電力を考慮して自家発の発電出力を設定する技術に、
平2−294230がある。この技術は総使用電力を実
績をもとにパターン化し、そのパターンをもとに総使用
電力を予測し、さらに発電出力を達成するための購入重
油等による追焚量に必要なコストとまた、その発電出力
を維持したときに発生する逆送電力のコストを考慮し
て、最適な自家発発電量を求めるものである(従来例の
2)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】工場のエネルギーコス
トを最小にするには、生産計画によって決定する生産設
備等工場の使用電力、自家発の運転によって決定する自
家発発電量、生産計画によって決定する副生ガスの発
生、生産計画と自家発の使用燃料の運用によって決定す
る副生ガスの使用、購入電力の価格と契約電力量等を考
慮して生産計画や自家発の運転方法を決定しなければな
らず非常に複雑であり、トータルのエネルギーコストを
最小にすることは困難であった。例えば購入電力を最小
とする方法として従来例の1が提案されているが、これ
には電力の逆送に関する考慮がなく、逆送を行う運転に
おいては適切な自家発運転制御を行うことができない。
【0005】また、従来例の2では逆送を考慮している
けれども発電出力を得る燃料としての副生ガスの発生の
変化を考慮せず、追焚を一定量として、エネルギーコス
トを求めており、副生ガスが発生し、しかも工場の稼働
状況によって副生ガスの発生量が変化したり、またガス
ホルダーを備え一時的に副生ガスを備蓄することのでき
る工場の自家発にはこの制御方法は適していない。
【0006】そこで本発明は逆送電力も含め最も有効な
発電所運用方法を決定し、それに従ったガスホルダーの
推移予定を求め、ガスホルダーの運用に問題があれば発
電所の設定を補正し、逆送電力、購入燃料とホルダーレ
ベルを考慮した自家発の運転制御を実施することによ
り、工場のトータルエネルギーコストを最小にすること
ができるようにしたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、副生ガスの発
生プロセスと、副生ガスを回収し一時的に蓄えるガスホ
ルダーと、副生ガスおよび購入燃料を燃料に発電する自
家用発電設備と、電力会社から電力を購入または逆送す
るための連絡線とを備える工場の自家発運転制御方法で
あって、購入エネルギーコストと逆送電力売上を考慮し
トータルエネルギーコストを最小にするために、下記の
要素〜からなることを特徴とする工場の自家発運転
制御方法である(請求項1)。
【0008】購入電力の料金と逆送電力の料金とLP
G等自家発の購入燃料の料金から一定時間毎の自家発の
運転モードを最大発電、ガス専焼発電、工場使用電力発
電等のなかから決定する。 工場の使用燃料、発生燃料、使用電力の推移予定を計
算する。 で決定した自家発運転モードに従い、の計算結果
をもとに自家発出力、自家発燃料使用量の推移予定を計
算する。
【0009】工場のガス発生、使用量と自家発のガス
使用量からガスのホルダーレベルの推移予定を計算す
る。 ホルダーレベルの推移が上下限に入らないときは、
で求めた自家発出力、使用燃料等の設定値および設定予
定値をホルダーレベルが上下限内に入るように補正す
る。
【0010】また、本発明は請求項1において、下記の
要素〜からなることを特徴とする工場の自家発運転
制御方法である(請求項2)。 購入電力の料金と逆送電力の料金から1日を複数の時
間帯に区分する。 購入電力の料金と逆送電力の料金とLPG等自家発の
購入燃料の料金から時間帯毎に自家発の運転モードを最
大発電、ガス専焼発電、工場使用電力発電等のなかから
決定する。
【0011】ガスホルダーの推移による自家発出力と
使用燃料を最終決定するための補正処理方法をこの時間
帯別に決める。 ガスホルダーの推移の計算結果からホルダーレベルが
上下限内にはいらず、副生ガスの不足または余剰が予想
されるときは、予想される時刻が含まれる時間帯内また
は直近の時間帯内の自家発出力、使用燃料等の設定値お
よび設定予定値をホルダーレベルが上下限内に入るよう
に補正する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に工場の概要を示す。図1に
おいて、符号1は副生ガスを発生する設備である。2は
副生ガスを使用する設備である。これらの設備は電力も
使用する。3は副生ガスを貯蔵したり、払い出したりす
ることのできるガスホルダー、4は副生ガスまたはLP
G等の購入燃料によって発電できる自家発、5は電力会
社から電力を購入または電力会社へ逆送するための連絡
線である。図1は実際の工場を単純化したものであり、
実際には工場内の設備、副生ガスの種類、ガスホルダー
等は複数存在し、また副生ガスを使用せず電力のみ使用
する工場も存在する。
【0013】この工場のエネルギーの運用において、 ・各工場へのガスの供給は必須である。ガスの発生源は
自工場しかない。 ・各工場への電力の供給も必須である。ただし、電力の
供給源は自家発と購入がある。 ・購入電力をできるだけ少なくする。購入するなら、安
い時間帯にて行う。
【0014】・ガス放散はできるだけ、少なくし副生ガ
スを有効に利用する。 ・逆送は燃料コストと価格を考慮し有利な燃料で有利な
時間帯にて行う。 ・ホルダーレベルは必ず連続である。 を考慮して、自家発の発電出力、燃料の種類と量等を設
定しなければならない。本発明によるこの工場の自家発
運転の制御方法を説明する。
【0015】購入電力の料金と逆送電力の料金と購入燃
料による自家発の発電(追焚)コストの関係が図2のよ
うな場合で、1日をA時間帯(8:00〜22:00)
とB時間帯(22:00〜7:00)の2つにわける例
をひとつの例として以下に説明する。いま、それぞれの
時間帯での自家発の運転方法を次のように決めておく。
【0016】・A時間帯:(購入電力料金>逆送電力料
金>追焚発電コスト)であるときは、自家発最大出力運
転モードとし、発電出力はタービンまたはボイラー能力
最大を設定し、自家発の燃料として発生する副生ガスを
用い、副生ガスが不足するときは、購入燃料による追焚
を行う。 ・B時間帯:(追焚発電コスト>購入電力料金>逆送電
力料金)であるときは、ガス専焼運転モードとし、 工場の総使用電力≦発生した副生ガスによる自家発発
電量のときは、工場の総使用電力分のみ自家発で発電
し、残った副生ガスはホルダーに貯蔵する。
【0017】工場の総使用電力>副生ガスによる自家
発発電量のときは、足りない電力を購入電力にてまかな
う。本発明の制御フローを図3に示す。このフローに従
い、自家発運転設定値を1時間周期で算出する方法を記
述する。計算開始刻を8:00とする。
【0018】(1)a:計算対象時間の時間帯より自家
発運転モードを決定する。この例では、A時間帯である
ので、自家発運転モードを自家発最大出力運転モードと
する。 (2)b:計算対象時間の工場内各設備のガスの発生使
用量と電力の使用量を計算する。この計算は現在の実績
値を用いてもよいし、過去の実績値を用いてもよい。
【0019】(3)c:自家発運転モードに従い自家発
の発電量と使用燃料を仮決定する。自家発最大出力モー
ドでは、発生する副生ガスと副生ガスが不足であれば購
入燃料を用いた追焚を行い、タービンまたはボイラー能
力が最大まで発電を行う。 (4)d:ホルダーレベル算出 各設備の副生ガスの発生量と各設備の副生ガスの使用量
と発電所における副生ガスの使用量から1時間後のホル
ダーレベルを算出する(図4)。このときガスホルダー
からの払い出しをゼロとするが、自家発以外の設備で使
用する副生ガスをまかなうだけの量が発生しないときは
ガスホルダーから払い出す。
【0020】(5)b〜dを時間帯内の最終時刻、つま
りA時間帯の最終時刻である22:00まで1時間単位
に繰り返し、時間帯内のホルダーレベルの推移を求める
(図5)。 (6)e:副生ガス余剰、不足量計算 f:自家発の発電量と使用燃料を補正する。
【0021】・ここまで計算したA時間帯内のホルダー
レベルの推移は図5ではホルダー上下限内に納まってお
り、副生ガスの余剰、不足の発生はないので、自家発発
電量、使用燃料の補正は行わない。 (7)次のB時間帯(22:00〜翌日7:00)にお
いても、同様にa〜dを1時間毎に繰り返す。ただし、
すでに記述したがA時間帯とB時間帯とでは自家発の運
転モードが異なるので、B時間帯の運転モードで計算す
る。結果を図6に示す。
【0022】(8)e:副生ガス余剰、不足量計算 図6ではB時間帯内で副生ガスの余剰が発生し、ホルダ
ーレベルが上限値を超えた例を示している。これは実際
には余剰ガスの放散であり、副生ガスを無駄にすること
になる。これを防ぐために、B時間帯の副生ガスの余剰
(放散)量を求める。
【0023】(9)f:自家発の発電量と使用燃料を補
正する。 eで求めた余剰量を吸収するだけホルダーレベルを予め
下げるため、A時間帯での購入燃料による自家発の追焚
を減らし、副生ガスによる自家発の発電量を増やす(図
7)。もし、A時間帯で余剰量に相当するだけの副生ガ
スを使用しきれないときは、B時間帯で残りの副生ガス
を使って自家発の出力を上げ、逆送を行い、ホルダーレ
ベルを下げる(図8)。
【0024】図6では、B時間帯でホルダーレベルが上
限値を超えた例であるが、逆に下限を超えた時を図9に
示す。このときは、自家発以外のガス使用設備で使用す
る副生ガスが不足することになり、生産に影響を与える
ことになる。不足ガスをまかなうために、A時間帯で自
家発が使用している副生ガスを減らし、代わりに購入燃
料で追焚を行う。副生ガスはガスホルダーに貯蔵し、B
時間帯で払い出す(図10)。
【0025】(10)補正終了後、次の時間帯の計算に
すすむ。 (11)a〜fを繰り返すことにより自家発出力、使用
燃料等の設定値を決定することができる(図11)。上
記で説明したA時間帯(購入電力料金>逆送電力料金>
追焚発電コスト)、B時間帯(追焚発電コスト>購入電
力料金>逆送電力料金)のほかにも、例えばC時間帯
(購入電力料金>追焚発電コスト>逆送電力料金)等も
考えられ、このような場合の自家発の運用は、 工場の総使用電力≦発生した副生ガスによる自家発発
電量のときは、工場の総使用電力分のみ自家発で発電
し、残った副生ガスはホルダーに貯蔵する。
【0026】工場の総使用電力>副生ガスによる自家
発発電量のときは、足りない電力を追焚発電にてまかな
う。となる。以上に説明したフローに従って自家発運転
制御を行えば、工場のエネルギーコストを最小とするこ
とが可能である。
【0027】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明では、逆送電力
も含め最も有効な発電所運用方法を決定し、それに従っ
たガスホルダーの推移予定を求め、ガスホルダーの運用
に問題があれば発電所の設定を補正し、逆送電力、購入
燃料とホルダーレベルを考慮した自家発の運転制御を実
施することによって、工場のトータルエネルギーコスト
を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】工場の概要を示している。
【図2】購入電力料金と逆送電力料金と自家発電コスト
の関係を示している。
【図3】本発明の実施態様のフローを示している。
【図4】ホルダーレベル算出を示している。
【図5】時間帯内のホルダーレベルの推移を求める図で
ある。
【図6】運転モード計算結果(ホルダーレベル上限値)
を示している。
【図7】副生ガスによる自家発の発電増量を示してい
る。
【図8】ホルダーレベルを下げるときを示している。
【図9】ホルダーレベル下限値を示している。
【図10】副生ガスの貯蔵と払い出しを示している。
【図11】自家発出力、使用燃料等の設定値を決定する
図である。
【符号の説明】
1 副生ガス発生装置 2 各工場 3 ガスホルダー 4 自家発 5 連絡線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 副生ガスの発生プロセスと、副生ガスを
    回収し一時的に蓄えるガスホルダーと、副生ガスおよび
    購入燃料を燃料に発電する自家用発電設備と、電力会社
    から電力を購入または逆送するための連絡線とを備える
    工場の自家発運転制御方法であって、 購入エネルギーコストと逆送電力売上を考慮しトータル
    エネルギーコストを最小にするために、下記の要素〜
    からなることを特徴とする工場の自家発運転制御方
    法。 購入電力の料金と逆送電力の料金とLPG等自家発の
    購入燃料の料金から一定時間毎の自家発の運転モードを
    最大発電、ガス専焼発電、工場使用電力発電等のなかか
    ら決定する。 工場の使用燃料、発生燃料、使用電力の推移予定を計
    算する。 で決定した自家発運転モードに従い、の計算結果
    をもとに自家発出力、自家発燃料使用量の推移予定を計
    算する。 工場のガス発生、使用量と自家発のガス使用量からガ
    スのホルダーレベルの推移予定を計算する。 ホルダーレベルの推移が上下限に入らないときは、
    で求めた自家発出力、使用燃料等の設定値および設定予
    定値をホルダーレベルが上下限内に入るように補正す
    る。
  2. 【請求項2】 請求項1において、下記の要素〜か
    らなることを特徴とする工場の自家発運転制御方法。 購入電力の料金と逆送電力の料金から1日を複数の時
    間帯に区分する。 購入電力の料金と逆送電力の料金とLPG等自家発の
    購入燃料の料金から時間帯毎に自家発の運転モードを最
    大発電、ガス専焼発電、工場使用電力発電等のなかから
    決定する。 ガスホルダーの推移により自家発出力と使用燃料を最
    終決定するための補正処理方法をこの時間帯別に決め
    る。 ガスホルダーの推移の計算結果からホルダーレベルが
    上下限内にはいらず、副生ガスの不足または余剰が予想
    されるときは、予想される時刻が含まれる時間帯内また
    は直近の時間帯内の自家発出力、使用燃料等の設定値お
    よび設定予定値をホルダーレベルが上下限内に入るよう
    に補正する。
JP7216124A 1995-08-24 1995-08-24 工場の自家発運転制御方法 Pending JPH0961067A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021170911A (ja) * 2020-04-17 2021-10-28 Jfeスチール株式会社 停電からの復旧操作方法および復旧操作装置

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