专利名称：发电装置及使用此发电装置的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备由发动机驱动的发电机并可与外部电源进行系统互联而构成的发电装置，此外，还涉及使用此发电装置的供电系统。
背景技术：
近年来，为了对耗电机器(负载)供电，除了主要由电力公司等的商用电源供给的外部电路系统之外，还使用可以与利用自备发动机驱动的发动机的发电电力(内部电力)系统相连接的发电装置。
作为该发电装置的发电机驱动用的发动机可使用燃气轮机及柴油发动机等内燃机。
对负载侧的供电是通过控制使借助发电装置内部设置的逆变器令发电机的发电电力和外部电力配合而与负载侧的需要电力一致。这种供电系统，因为发电机的发电电力系统和外部电路系统进行互联，所以称为系统互联系统。
另外，近年来，作为备有上述的系统互联系统的发电装置的一种形态，广泛使用回收伴随发电由发电机产生的排热并利用该回收热供给温水的热电联产系统等等。
在系统互联系统中，使用由一个发动机同时产生热及电力的热电联产系统是由于其目的在于有效和经济地利用用于运行上述发动机的燃料(燃气、轻油)。优选是在这种系统中，不论双方的需要状况如何，永远有效地输出和消费热和电力。
换言之，在从热电联产系统的经济效率(能效)考虑时，优选是发电电力在需要电力(负载电力)中占据的比例可尽量加大并且温水能量的需要大于由热电联产系统所产生的温水能量。
然而，由于热电联产系统的能效的变化是由用户的能量使用状况决定的这一性质，用户必须不断对热电联产系统的工作状况进行管理，收集及分析算出能效用的数据而掌握最优运行条件。由于这种数据收集及分析作业很烦杂，用户要想容易而定量地掌握由于导入热电联产系统的能量成本的削减量(成本指标)是困难的。
正如从导入这种热电联产系统的现有的供电系统可以明了那样，在使用将外部电力和发电电力以效率良好的比例配合供电的供电系统的场合，对于用户来说，虽然负载的耗电，在外部电力和发电电力的使用状况一目了然时，原本可以获得更高的满足感，但现有的这种供电系统，如前所述，对于用户侧，不是以易于了解的形式表示电力的使用状况。
另外，作为上述电力系统的一种形态，历来公知的形态是将发动机、发电机、逆变器和控制单元作为一个发电装置，将该发电装置多个并联并使从各发电装置的逆变器的输出并联输入到外部电力的组合型的电力系统。
在这样构成的组合型的电力系统中，各发电装置的控制单元，互相协同，进行各发电装置的输出控制以及发电装置的运转台数控制，对整个组合型电力系统进行输出控制。
于是，作为整个该电力系统的输出控制，是在多个发电装置中，特定的一个发电装置的控制单元，作为主机，对其他发电装置(控制单元)进行监测控制。另外，其构成为设置于此特定的一个发电装置中的逆变器，检测商用电力系统的电流值，并且根据该检测结果，作为主机的控制单元对其他发电装置的控制单元进行输出控制。
不过，在现有这种并联输入型的电力系统中，是只利用特定的一个发电装置的逆变器进行商用电力系统的电流值的检测，其他发电装置的逆变器不进行检测。由此，其他发电装置不用作主机。
因此，特定的一个发电装置，必须一直不断运转，进行基于商用电力系统的电流值检测的输出控制，所以存在由于与其他发电装置相比在运转时间和发停次数的不均衡引起的故障的发生，消耗品在短时间内消耗掉的问题。此外，存在在对此特定的一个发电装置进行维护时，其他发电装置也必须停机(因为其他发电装置不能进行输出控制)，在维护时，不能供电的问题。
发明内容
在本发明中，因为可由逆变器与外部电源互连并且具有由发动机驱动的发电机的发电装置的构成包括检测有关外部电源和发电装置的电力的信息的设备；算出外部电源、发电装置和负载的电力以及这些的电量的设备；以及记录这些中的各个电力及各个电量的设备；所以可以向用户提供显示各电量等等的图表。这样，由于在此发电装置设置有将各电量图表化进行显示的图像显示设备，所以发电装置的用户可以了解发电机产生的发电量，可实际感受到作为购入商品的发电装置的效果，可提高消费者的满足程度。
比如，用户可以进行作为外部电力的商用电量和发电量的日单位、月单位、年单位等的期间比较。加之，还可以进行商用电力和发电电力的电费比较。所以，因为可以对发电电力的运行成本和商用电力的购入成本比较检讨，用户可以确认发电装置的运行指标。此外，由发电装置的运行指标(购入成本-运行成本)，利用操作显示器可以算出并使用户了解发电装置的设备投资费用在什么期间可以回收等等。另外，因为各电力值及电量是与概念图相对应进行显示的，用户易于通过图像掌握各电力系统的供电情况及对各电量进行比较，可以提高用户的满足程度。
另外，在上述发电装置中，可以设置发动机的燃料消耗量的算出设备，该图像显示设备也可以用图表形式显示各电量及燃料消耗量。此时，可以预先将已知的燃料单价输入到控制单元并利用燃料消耗量和燃料单价的乘积算出燃料费。此外，在控制单元中，由检测的发电电力值数据、由该数据算出的发电量的数据及算出的燃料消耗量的数据，可算出由发电机产生的电力的电力单价。用户可根据自己的使用条件的实际数据掌握发电机的电力单价，提高消费者的满足程度。
另外，在上述发电装置中也可设置将算出结果发送到外部的发送设备。由此，可将关于电力的数据发送到发电装置的控制单元的输入输出设备。另外，通过将该输入输出设备与控制单元分开设置，可以从离开控制单元的位置，确认上述各数据(有关电力的数据)及进行发电装置的电力管理。另外，可以由数据存储设备将上述各数据回收，即使是对与发电装置不能进行通信连接的机器，也可以使其读取数据。另外，通过使数据记录设备纪录上述各数据，用户可以在操作显示器的配置位置确认供电及电量的变化的情况。
于是，借助在使用由上述多个发电装置与外部电源并联的发电装置的系统中，使各发电装置具有对自己的发电机和逆变器进行协同控制检测来自外部电源的电流值的设备的结构，在全部的发电装置中设置的逆变器，可检测外部电力系统的电流值，可以在进行系统协同原样不变的情况下，不是使全部发电装置都停机，而是只是特定的发电装置停机来进行维护及进行控制以使各发电装置的运转的累积时间均等。
另外，在使用这种并联的多个发电装置的系统中，各发电装置的控制系统，由于具有与其他发电装置的控制系统进行通信的通信设备，并且作为主机具有协同控制另外的控制系统的设备，可以在进行系统联系原样不变的情况下，不是使全部发电装置都停机，而是在必要时，可以只使特定的发电装置停机来进行维护。
另外，在这种系统中，用作主机的控制系统也可具有将来自其他控制系统的载置该控制系统的发电装置所要求的发电电力的信息进行集成，算出本电力系统的负载电力，决定发电装置的运转台数的设备，由此就可能在均等输出控制及使特定的发电装置成为最高输出的控制成为可能的同时，可以使各发电装置的运转的累积时间成为均等。
另外，在该系统中，用作主机的控制系统也可具有用来通过控制使在决定运转台数之际作为运转对象的发电装置可均等输出的控制单元，由此，特定的发电装置不会被强迫进行过剩的运转和输出，可以延长整个电力系统的寿命。
另外，用作主机的控制系统，也可在决定运转台数之际作为运转对象的发电装置之内具有用来通过控制使特定的发电装置以最高输出进行运转的控制设备。此时，在可以使该特定的发电装置以最高输出运转，发挥最高的性能(高效率运行)的同时，也可以使工作的发电装置之中出现停机也可以的发电装置。
另外，用作主机的控制系统，也可具有识别自己及其他的发电装置的运转或停止状态，选择用作下一个主机控制系统的设备。由此，成为运转状态的发电装置的逆变器，由于用作主机，可借助该逆变器，对其他逆变器进行监测控制。
另外，用作主机的控制系统，也可具有每隔规定时间对运转的发电装置进行切换的切换设备。由此，可以使发电装置的运转时间均等化，使运转的累积时间不会集中于特定的发电装置而可以延长整个电力系统的寿命。
另外，用作主机的控制系统，也可具有与其他控制系统协作防止对外部电源的反向潮流的设备，由此，可以进行自己或其他的逆变器的输出控制而防止反向潮流的发生。另外，在设定对反向潮流的电力系统时，用户也可任意设定反向潮流的有无，由此可以回应用户的有/无反向潮流的重要希望。
其次，作为可供给外部电力和发电电力的供电系统的一种方式，在使用具有回收发动机废热而生成温热的废热回收设备的发电装置的系统中，其构成也包括有关耗费在温水生成上的热能的信息的检测设备；热能及热能量以及能效的算出设备；这些算出结果的存储设备；将利用外部电源、发电装置及本发电装置的系统的负载的各电量、热能量及能效图表化并进行显示的图像显示设备；因为可以显示有关电力值及温水能量的诸算出数据，所以用户就是不进行烦杂的计算也可以很容易获得有关成本指标的信息。
在此系统中，具备算出发动机驱动用的燃料消耗量的算出设备，该图像显示设备也可包括以表形式显示各电量、热能量及燃料消耗量的显示设备。由此，可以根据实际数据更正确地掌握发电机产生的电力单价及温水能量单价，可实际感受应用发电装置的系统的效果，提高消费者的满意程度。
另外，在此系统中也可具备将算出结果发送到外部的发送设备。由此，用户在离开该发电机的位置也可了解、分析或记录发电机产生的发电量及温水能量回收量等等。所以，使用发电装置的系统可以得到更有效的利用，用户可实际感受应用作为购入的发电装置的系统的效果，提高消费者的满意程度。
此外，在此系统中，也可具备联系外部的通信设备，经过该通信设备可进行远距操作。由此，在每次运转条件改变，也可以不一直移动到该发电机的近旁，就可以更快适而有效地利用使用发电装置的系统。
另外，在使用上述发电装置的系统中，因为其构成具有根据算出结果检测该系统的异常并进行通知的设备，可对装置异常迅速进行对应，即使是用户缺乏关于机械的知识的场合，也可以安心购入使用发电装置的系统，并且可以安全地利用，可以将由于使用发电装置的系统的停止而产生的能量成本指标的减少抑制到最小限度。
另外，在使用上述发电装置的系统中，因为其构成包括根据算出结果使环境的负担或电力成本变成最小的控制单元，即使用户不根据使用发电装置的系统的诸算出数据，自己进行烦杂的计算，也可以针对使用方法及目的以最优运转条件对使用发电装置的系统予以利用。
图1为本发明的实施例1的发电装置的电路图。
图2为该发电装置的每个小时的商用电量和发电量的比较表。
图3为该发电装置的每个月的商用电量和发电量及电费的比较表。
图4为比较该发电装置显示的每个小时的商用电量和发电量的曲线图。
图5为比较该发电装置的每一个月的商用电量和发电量的曲线图。
图6为该发电装置显示的各电力系统的现在供给电力值的电力系统概念图。
图7为该发电装置显示的各电力系统的月间供给电量的电力系统概念图。
图8为本发明的实施例2的发电装置的电路图。
图9为该发电装置显示的以时间带区分的商用、发电和负载电量；温水能量回收量；虚载电量以及燃料消耗量的比较表。
图10为该发电装置显示的按月区分的商用、发电和负载电量；温水能量回收量；虚载电量以及燃料消耗量的比较表。
图11为该发电装置显示的以时间带区分的商用、发电和负载电量；温水能量回收量的曲线图。
图12为该发电装置显示的按月区分的商用、发电和负载电量；温水能量回收量的曲线图。
图13为显示该发电装置显示的现在的各电量的系统概念图。
图14为显示该发电装置显示的月间的各电量及能量的系统概念图。
图15为示出本发明的实施例3的发电系统的整体构成的示意图。
图16为示出该发电系统的发电装置的构成的示图。
图17为示出该发电系统的逆变器的构成的示图。
图18为示出该发电系统的多个逆变器之间的布线的构成的示图。
图19为示出该发电系统的逆变器及控制单元的控制构成的流程图。
图20为图19的流程图续图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
下面利用图1对作为本发明的一实施例的发电装置予以说明。另外，只要是具备利用变换器及逆变器(inverter)对发电机输出进行电力变换的构成的发电装置，就可能应用本发明，但并不限定于本实施例的发电装置1。
发电装置1，主要由发动机4、发电机3构成，在发电机3的输出侧设置有对发电机3的发电电力进行电力变换的变换器21a、21b；逆变器6a、6b。
另外，用来控制这些装置每一个的控制系统2，设置于发电装置1中。控制系统2备有用来对各装置进行控制的控制单元5和作为控制单元5的输入输出设备的操作显示器28。
另外，作为由控制单元5控制的机器之类，除了上述的发动机4、发电机3、逆变器6a、6b之外，有设置于辐射器7上的辐射叶片7a、换气扇15、冷却水泵16等。
发动机4是内燃机，作为发动机4的燃料有轻油、煤油、重油等的液体或天然气、城市燃气、沼气等气体，通过未图示的外部燃料罐或从基础设施通过燃料供给配管49将燃料供给发动机4。并且在燃料供给配管49中配置燃料流量计50，检测有关发动机4的燃油消耗量的数据并将该数据发送到控制系统2。通过将此数据与燃料的单价合并使用，可算出各时间带的发电电力的单价或规定期间的平均单价。另外，在本实施例中，是采用检测流量的方法作为检测燃料消耗量的方法，并且也不限定于这一方法，可以考虑在向燃料罐中补充燃料的场合检测燃料罐重量的变化的方法。
另外，发动机4的辐射器7配置在热交换室(未图示)中。于是，机械室及热交换室的室内空气的冷却，由换气扇15取得外气对这些室内进行通风而进行。
在发电装置1内形成一次冷却水路8，发动机4的冷却水流过辐射器7循环使用。在辐射器7中设置有辐射叶片7a，借助驱动该辐射叶片7a使通过辐射器7的冷却水得到冷却。
在发动机4中配置有启动器10，对该启动器10的供电是经过变压器11从后述的负载电力系统U3、V3(包含发电电力系统U2、V2)进行的。另外，也可以是启动器10由电池供电的构成。
发电机3，其构成为在与发动机4的驱动轴相连接的转动轴12上设置有具有由直流电源励磁的磁场绕组的转子(未图示)，并从设置于定子(未图示)上的电枢引出三相输出。在发电机3中，设置有用作电枢的电枢绕组20a、20b，电枢是输出三相电力的2个绕组。电枢绕组20a、20b的配置，可以是分流式、串联式中的任何一种。
通过上述磁场绕组(转子)的转动产生电磁感应而在电枢绕组20a、20b上分别产生电压。在该电枢绕组20a、20b上设置3个输出端子，由该电枢绕组20a、20b输出三相电力。
另外，发电机3的结构是在转子上设置有磁场绕组，在定子上设置有电枢(旋转磁场型)，但也可以是在转子上设置电枢，而在定子上设置磁场绕组的结构(旋转电枢型)，或者也可以是以永久磁铁为转子，以电枢为定子的结构。
在发电机3中设置有自动电压调整装置(以下称其为AVR)14，用来控制对上述磁场绕组的供电。该AVR14调节由磁场绕组励磁的磁场的大小，使电枢绕组20a、20b输出的电压值固定。
从发电机3输出的三相输出30a、30b在由进行AC/DC变换的变换器21a、21b整流和平滑以后与逆变器6a、6b的直流输入部连接。于是，输出作为从该逆变器6a、6b发出的输出系统的发电电力系统U2、V2，该输出与后述的外部电力(在本实施例中为由电力公司等提供的商用电力)系统进行系统连接。
另外，本实施例的发电装置1，如图1所示，是和单相三线的商用电力系统进行系统连接的实施例。作为和发电装置1进行系统连接的商用电力系统，并不限定于单相三线，也可以与三相三线的商用电力系统进行系统连接。
从作为外部电源的商用电源40引出单相三线200V的商用电力系统U1、O1、V1。在该商用电力系统U1和V1之间有200V的电位差，商用电力系统O1是中性线(中线)，在商用电力系统U1和O1之间及商用电力系统O1和V1之间产生100V的电位差。
在商用电力系统U1、V1上并联来自发电装置1的发电电力系统U2、V2。在发电电力系统U2和V2之间的电位差也由于逆变器6a、6b为200V，与商用电力系统U1、V1的电位差配合供电。于是，进行商用电力系统U1、V1和发电电力系统U2、V2的系统连接。
以如上方式进行系统连接的负载电力(负载电力系统U3、O3、V3)供给耗电机器(以下称其为单相负载)24、24...。
另外，在商用电力系统U1、V1中设置变流器CT1、CT2，通过该商用电力系统U1、V1供给单相负载24、24...的商用电力的电流值由逆变器6a检测。
商用电力系统U1、V1的电流值相应于上述单相负载24、24...中的耗电量而变化。其中，为使输入到单相负载24、24...的电力(负载电力)的值一定，从逆变器6a、6b供给发电电力，使负载电力稳定供给。
因此，根据由上述变流器CT1、CT2检测的商用电力系统U1、V1的电流值，由逆变器6a、6b将适当的发电电力输出到发电电力系统U2、V2。
在多台(在本实施例中为2台)逆变器6a、6b之间可以利用多分支方式进行通信连接。逆变器6a，根据检测的商用电力系统U1、V1的电流值，算出必需的输出设定值(电力值)。于是，逆变器6a也将该输出设定值发送到其他的逆变器6b。逆变器6b对输出进行控制以使其成为发送的输出设定值。
下面对由进行以上的系统连接的发电装置1的动作的具体示例进行说明。
(1)单相负载侧的耗电增加时负载电力系统U3、O3、V3的需要电力增加，与此相应在商用电力系统U1、O1、V1中流过的商用电力增加。其中，所谓的负载电力系统是上述商用电力系统和上述发电电力系统进行系统连接的系统。
商用电力系统U1、V1的商用电力的增加值，可借助由变流器CT1、CT2检测的电流值的增加量和由逆变器6a的输出部检测的电压值的积算出。与此相应，逆变器6a，通过控制其本身和控制逆变器6b使发电电力系统U2、V2的发电电力增大。
(2)单相负载侧的耗电减小时负载电力系统U3、O3、V3的需要电力减小，与此相应在商用电力系统U1、O1、V1中流过的商用电力减小。
商用电力系统U1、V1的商用电力的减小值，可借助由变流器CT1、CT2检测的电流值的减小量和由逆变器6a的输出部检测的电压值的积算出。与此相应，逆变器6a，通过控制其本身和控制逆变器6b使发电电力系统U2、V2的发电电力减小。
下面对利用控制系统2的电力管理系统予以说明。
控制系统2，除了用作发电装置1的控制机构之外，还用作管理发电电力及负载电力等等的电力的电力管理系统。
控制系统2的控制单元5的构成可在进行对构成发电装置1的各装置的驱动控制的同时，算出及存储各电力系统的电流值及电量。在控制单元5中设置有作为存储设备的存储器及作为算出设备的运算装置(CPU)。
在发电装置1中，关于电力直接检测的数据是商用电力的电流值、发电电力的电流值及电压值。
逆变器6a，如前所述，可经变流器CT1、CT2，检测商用电力的电流值。这样检测出的关于商用电力的检测数据，由逆变器6a发送到控制单元5并存储于控制单元5中。
另外，逆变器6a、6b，利用设置于这些装置内的电路，可检测出利用该逆变器6a、6b进行电力变换而输出的发电电力的电流值及电压值。于是，关于这样检测出的发电电力的检测数据也发送到控制单元5并存储于控制单元5中。
下面根据上述检测数据对算出的数据予以说明。
商用电力系统U1、V1的商用电力和发电电力系统U2、V2的发电电力相加的电力是负载电力系统U3、V3的负载电力。控制单元5可由关于商用电力和发电电力的上述检测数据，通过上述运算装置的运算，算出负载电力值。
关于负载电力值的算出数据存储于控制单元5中。
通过检测及算出有关上述各电力的数据，各电量的算出可在控制单元5中进行。电量是作为电力的时间积分给出，在本实施例中，可由控制单元5算出在每个规定时间(在本实施例中是一小时)，在该规定时间内向负载侧供给的电量。
于是，由检测出的商用电力值及发电电力值，在控制单元5中，可分别算出商用电量、发电量，从上述算出的负载电力值可算出负载电量。
关于这些电量的每一个的算出数据都存储于控制单元5中。
综上所述，逆变器6a检测出的关于商用电力值和发电电力值的数据，发送到控制单元5并存储于控制单元5中。在本实施例中，关于商用电力值和发电电力值的数据是商用电流值和发电电流值及发电电压值的检测数据。
另外，控制单元5，算出各电量的数据并将这些算出的数据也进行存储。在本实施例中，所谓的各电力值的数据是商用电力值、发电电流值、负载电力值的数据，而所谓的各电量的数据是商用电量、发电量、负载电量的数据。
如上所述，发电装置1可利用逆变器6a、6b与外部电源(商用电源40)进行联系，同时其构成包括检测有关外部电源及发电装置1的电力的信息的检测设备；算出外部电源、发电装置和负载的电力及其电量的算出设备；以及记录这些的各个电力及各个电量的记录设备。
所谓的关于外部电源(商用电源40)及发电装置1的电力的信息是指关于电流值、电压值的数据，检测这些信息的检测设备由上述逆变器6a、6b构成。
另外，记录这些的各个电力及各个电量的记录设备由上述的控制单元5构成。
因此，以发动机4及发电机3为主的已有的发电机单元，与借助附设系统联系用的逆变器而构成发电装置的场合相比，可使装置整体小型化。
另外，因为由系统联系用的逆变器6a、6b及控制单元5构成的电力管理系统一体化成为发电装置1，无需添加新装置作为发电装置1的控制系统，可在削减成本的同时，不需要新增加装配空间。
作为发电装置1的一要素的上述操作显示器28，是兼任用于向控制单元5发送控制指令的输入设备及用于接收从控制单元5发出的数据的输出设备的输入输出设备。
在控制单元5中设置有数据通信用的输出端子，作为输入输出设备的操作显示器28，如图1所示，可经过有线的信号线与控制单元5连接进行通信。另外，也可以将操作显示器28作为远距控制盘，与控制单元5进行无线通信。
另外，也可以采用一般流行的通用个人计算机35代替或补充操作显示器28作为输入输出设备。
另外，为了使发电装置1的控制单元5和设置于发电装置1的外部的远距监视系统(中央远距监视中心)的监测操作显示器29相连接，在发电装置1和远距监视系统中分别设置有无线通信适配器31。利用通信适配器31、31，可在控制单元5和监测操作显示器29之间，即在发电装置1的设置地点与其距离很远的远处之间进行双向通信。
另外，监测操作显示器29，与设置于发电装置1内的操作显示器28不同，是设置于发电装置1的外部的操作显示器。
另外，控制单元5与监测操作显示器29之间的通信设备并不限定于是无线通信，也可以是利用电话线等通信线路的有线通信。
这样，借助发电装置1具有操作显示器28及将算出结果发送到外部的发送设备(输出端子及通信适配器31等)这样的构成，可在离开发电装置1的地点将存储于发电装置1的控制单元5中的上述检测数据、计算数据等有关电力的数据予以确认并对其进行电力管理。
另外，在本实施例中，由监测控制单元5，可向操作显示器28、29两者发送数据，但也可以是只能向其中之一发送数据的结构。
发电装置1，具有将各电量进行图表化并显示的图像显示设备。就是说，在操作显示器28上设置有图像显示装置32。下面利用图2至图7对显示于设置在此图像显示装置32的图表予以说明。另外，以下的构成对于监测操作显示器29(或个人计算机35)也是一样。
在作为输入输出设备的操作显示器28中设置有图像显示装置32，可根据内置于操作显示器28中的处理程序，将上述各数据图表化并在图像显示装置上32进行显示。
在本实施例中，商用电源40的商用电流值是由变流器CT1、CT2检测，而发电机3的发电电流值及电压值是由逆变器6a、6b内部的电路检测的，但也并不限定于此方法。
另外，关于商用电力及发电电力的检测数据，是利用控制单元5进行算出处理，算出关于负载电力值及电量等的算出数据，但并不限定于此方法。比如，也可以将检测数据发送到作为上述输入输出设备的操作显示器28，根据设置于操作显示器28内部的运算装置及处理程序，算出上述算出数据。
首先，对如图2所示的每个小时的商用电量和发电量的比较表予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以将作为上述算出数据的商用电量、发电量及负载电量在上述图像显示装置32上以每小时并列的一览表形式进行显示。上述各电量，如前所述，因为在本实施例中，是对每一小时算出的电量，所以也在上述一览表中对每一小时并列配置。
其中，所谓的各电量是外部电源、发电装置和负载的电量，所谓的图像显示设备是图像显示装置32。
由此，发电装置1的用户，可了解由发电机3产生的发电量，可确实感觉到作为购入的商品的发电装置1的效果，提高消费者的满意程度。
下面对图3所示的一个月间的商用电量和发电量及电费的比较表予以说明。
借助上述处理程序的作用，可将作为上述算出数据的每个小时的商用电量、发电量及负载电量合计得出月间值，算出各月间电量，将月间各电量和电费的对应关系作成一览表，使其可以在图像显示装置32上进行显示。
示于图3中的商用电力的每一kWh的单价(购买电力成本)是从商用供电侧(电力公司)接受信息提供并预先存储于操作显示器28中。另外，发电电力的每一kWh的单价是由驱动发动机4所需要的燃料的成本等算出，根据燃料消耗量的增减，由控制单元5算出。
另外，发电电力的每一kWh的单价及电费指的是发电装置1的运行成本。
借助这种构成，用户可进行商用电量和发电量的月间比较。此外，可进行商用电力和发电电力的电费比较。所以，因为可以对发电电力的运行成本和商用电力的购入成本进行比较检讨，用户可以确认发电装置1的运行指标。
另外，在图3的示例中示出的是月间比较的场合，但也可以进行日单位比较及年单位比较。
另外，用户可以了解到，从发电装置1的运行指标(购买电力成本-运行成本)利用操作显示器28可以算出发电装置1的设备投资费用(初始成本)在什么期间可以回收等等。
另外，在以上的构成中，发电装置的构成包括算出发动机的燃料消耗量的算出设备和将各电量及燃料消耗量以图表形式显示的图像显示设备。
其中，所谓的各电量是外部电源、发电装置和负载的电量。另外，所谓的算出设备是控制单元5，所谓的图像显示设备是图像显示装置32。
下面对图4所示的比较每一小时的商用电量和发电量的曲线予以说明。
因此，关于发动机4的燃料消耗量的数据由燃料流量计50检测，将此数据发送到发电装置1的控制单元5，预先将已知的燃料单价(圆/立方米或圆/立升)输入到控制单元5中，就可以求积而算出出燃料费(圆/月或圆/小时)。
此外，控制单元5，可从算出的发电电力值的数据、由该数据算出的发电量的数据和算出的燃料消耗量的数据算出由发电机3产生的电力的电力单价。用户可根据自身的使用条件的实际数据掌握发电机3的电力单价，提高消费者的满意程度。
下面对图4所示的比较每一小时的商用和发电量的曲线予以说明。
图4的曲线是将图2所示的比较表曲线化的示图。横轴表示在一个小时单位的时间的变化，纵轴表示各电量的变化。
借助这种构成，用户可以在一个小时单位中进行各电力系统的供电量的比较。可以了解到在一日之内在哪一个时间带负载电力发生增减，根据与电力公司的合同内容，可以了解到更进一步降低成本的发电模式等。所以，用户可以认识发电装置1的设备投资效果。
下面对图5所示的比较每一个月的商用电量和发电量的曲线予以说明。
图5的曲线示出每一个月的商用电量和发电量的比较及负载电量的增减。横轴表示在一个月单位的时间的变化，纵轴表示各电量的变化。
借助这种构成，用户可以在一个月单位中进行各电力系统的供电量的比较。可以了解到在一年之内在哪一个月负载电力发生增减，根据与电力公司的合同内容，可以了解到更进一步降低成本的发电模式等。所以，用户可以认识发电装置1的设备投资效果。
下面对图6所示的表示各电力系统的现在供电值的电力系统概念图予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以在图像显示装置32上显示各电力系统的概念图的同时，在该概念图上与每个电力系统相对应地显示出各个电力系统供给的电力值。在图像显示装置32上显示的各电力值及燃料消耗量，使上述检测数据及算出数据得到显示，在利用逆变器6a在商用电流值、发电电流值及发电电力值的每个检测定时进行更新。就是说，在图像显示装置32上实时地示出各电力值的变化。
借助这种构成，用户自己可以确认时刻变化的各电力系统的供给电力的变化，可以提高消费者满意程度。另外，因为供给的电力值是与概念图相对应地进行显示，用户易于把握供电的情况作为图像，提高消费者满意程度。
下面对图7所示的表示各电力系统的月间供电量的电力系统概念图予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以在图像显示装置32上显示各电力系统的概念图的同时，在该概念图上与每个电力系统相对应地显示出各个电力系统供给的月间电量。月间电量与图3所示的一个月间的商用电量和发电量及电费的比较表的场合一样，将作为算出数据的每一小时的各电量在月间合计而算出月间的各电量。
借助这种构成，可自己确认月间各电力系统的供电量，提高消费者满意程度。另外，因为供给的电量是与概念图相对应地进行显示，用户易于把握月间的电量的比较作为图像，提高消费者满意程度。
另外，比较的期间并不限定于月间，也可以是日单位、年单位。
作为控制单元5的输入输出设备的操作显示器28，其构成为也可以作为用来将上述各数据取出到发电装置1的外部输出设备而利用。
操作显示器28，在设置作为对数据存储设备的IC卡(卡状器件)33的输出机构的同时，设置有对作为数据记录设备的打印机34的输出机构。于是，可以使上述各数据存储于IC卡33或将上述各数据的数值信息打印到打印机34而将上述图表(图2至图7等)进行图像输出。
借助这种构成，可由IC卡33将上述各数据回收，使不能与发电装置1连接与通信的机器也可读取数据。特别是，在进行与内置于控制单元5及操作显示器28中的处理程序不同的数据处理的场合等情况下，通过使内置该种处理程序的计算机经过IC卡33读取数据可进行用于种种电力管理的数据处理。
另外，可将上述各数据的数值信息在打印机34上进行打印或将上述图表进行图像输出。就是说，因为可以使数据记录设备记录上述各数据，用户可在操作显示器28的配置位置对供电和电量的变化的情况予以确认。特别是，在设置打印机34的场合，可以主要以打印机34作为数据及图表化数据的确认设备，比如可以实现具有液晶画面的图像显示装置32的小型化，从而实现降低图像显示装置32的成本。
下面利用图8对掌握本发明的供电系统的实施例2的热电联产系统予以说明。
实施例2的发电装置1′，主要由发动机4、发电机3构成，同时设置有用来控制这些装置的控制系统2。控制系统2具备控制各装置的控制单元5和置为控制单元5的输入输出设备的操作显示器28。另外，发电装置1′具备温水能量回收机构。
在实施例2的发电装置1′中，发动机4、发电机3的构成以及利用逆变器6a、6b的和作为外部电源的商用电源40的系统联系的构成，与前述实施例1的发电装置1一样。
下面对发电装置1′的温水能量回收机构予以说明。所谓的温水能量回收机构指的是一次冷却水路8、冷却水泵16、热交换机41、二次冷却水路42、入口侧温度计44、出口侧温度计45、流量计46以及热水存储箱47等的总称。
利用该能量回收机构和发电装置1′的发电机单元，构成作为利用本发明的发电机的系统的热电联产系统。此处，能量回收机构在本系统中用作发电装置的废热回收设备。
在发电装置1′中，形成一次冷却水路8，发动机4的一次冷却水是利用冷却水泵16在热交换机41及辐射器7内循环。在辐射器7上设置有辐射叶片7a，通过该辐射叶片7a的驱动使在辐射器7内循环的一次冷却水得到冷却。
在热交换机41中设置有二次冷却水路42，一次冷却水带有的热能通过热传导传导给二次冷却水。二次冷却水通过未图示的循环泵在二次冷却水路42内循环，二次冷却水路42的一部分引入到热水存储箱47内，与贮留于该热水存储箱47中的水接触，在该部位二次冷却水带有的热能通过热传导传导给热水存储箱47内的水。这样发动机4的排热使热水存储箱47内的水的水温上升成为温水并作为温水能量得到回收。
另外，通过在二次冷却水路42的热水存储箱入口侧配置有入口侧温度计44，在热水存储箱的出口侧配置有出口侧温度计45，在二次冷却水路42的入口侧或出口侧配设流量计46，可以定量地掌握发动机4产生的排热可以有多少得到回收。
另外，在本实施例中是将发动机4的排热的热能经过一次冷却水及二次冷却水掌握热水存储箱47内的温水能量而回收，但也其构成也可以是使一次冷却水路8直接通过热水存储箱47内而使得在一次冷却水和热水存储箱47内的水之间发生热回收。
另外，利用辐射器7及辐射叶片7a进行的一次冷却水的冷却意味着不回收发动机4的排热而抛弃到发电装置1′之外，在使能效最大化方面这本来是不需要的。但是，在使用上，比如，在与需要电量(负载电量)相比，温水能量的需要(使用量)极其小时，如果发动机4的排热不能彻底回收，一次冷却水温将会上升，有可能使发动机4发生故障。辐射器7及辐射叶片7a就是考虑到这种情况为了安全而设置的。
下面对利用控制系统2的电力管理系统予以说明。
控制系统2，除了用作发电装置1′的控制机构之外，还用作管理发电电力及负载电力等等的电力及通过回收发动机4产生的排热而得到的温水能量的热能管理系统。
控制系统2的控制单元5的构成可在进行对构成发电装置1′的各装置的驱动控制的同时，算出及存储各电力系统的电力值(kW)及电量值(kWh)、温水能量(kW)及温水能量回收量(kWh)。在控制单元5中设置有作为存储设备的存储器及作为算出设备的运算装置(CPU)。
在发电装置1′中，关于电力直接检测的数据是商用电力的电流值、发电电力的电流值及电压值。
逆变器6a，如前所述，可经变流器CT1、CT2，检测商用电力的电流值(A)。这样检测出的关于商用电力的检测数据，由逆变器6a发送到控制单元5并存储于控制单元5中。
另外，逆变器6a、6b，利用设置于这些装置内的电路，可检测出利用该逆变器6a、6b进行电力变换而输出的发电电力的电流值(A)及电压值。于是，关于这样检测出的发电电力的检测数据也发送到控制单元5并存储于控制单元5中。
在发电装置1′中，关于温水能量直接检测的数据是二次冷却水的热水存储箱的入口侧温度、出口侧温度以及二次冷却水路的流量三个。就是说，在二次冷却水路42的热水存储箱入口侧配置入口侧温度计44，在热水存储箱出口侧配置出口侧温度计45，检测二次冷却水的入口侧温度T1(℃)及出口侧温度T2(℃)。另外，在二次冷却水路42的入口侧或出口侧配置流量计46检测二次冷却水流量L(公升/秒)。这些检测数据，发送到控制单元5并存储于其中。另外，也有流量计46可由于循环泵(未图示)的特性予以省略而输入流量的场合。
下面对根据上述检测数据对有关算出的电力的数据予以说明。
商用电力系统U1、V1的商用电力和发电电力系统U2、V2的发电电力相加的电力是负载电力系统U3、V3的负载电力。控制单元5可由关于商用电力和发电电力的上述检测数据，通过上述运算装置的运算，算出负载电力值。
关于负载电力值的算出数据存储于控制单元5中。
通过检测及算出有关上述各电力的数据，各电量的算出可在控制单元5中进行。电量(kWh)是作为电力(kW)的时间积分给出，在本实施例中，可由控制单元5算出在每个规定时间(在本实施例中是一小时)，在该规定时间内向负载侧供给的电量。
于是，由检测出的商用电力值及发电电力值，在控制单元5中，可分别算出商用电量、发电量，从上述算出的负载电力值可算出负载电量。
关于这些电量的每一个的算出数据都存储于控制单元5中。
下面对根据上述检测数据算出的关于温水能量的数据予以说明。
就是说，作为检测数据的二次冷却水的入口侧温度T1(℃)及出口侧温度T2(℃)以及二次冷却水流量L(公升/秒)，利用作为常数的水的比热K(kJ/公升·℃)，可算出在热水存储箱47内的水中回收的单位时间的温水能量(kW＝kJ/秒)为K×(T1-T2)×L。另外，通过将此单位时间的温水能量(kW)对时间进行积分，可算出温水能量回收量(kWh)。
综上所述，逆变器6a检测出的关于商用电力值和发电电力值的检测数据，发送到控制单元5并存储于控制单元5中。另外，控制单元5，由上述检测数据，算出负载电力值、商用电量、发电电量、负载电量，并将这些算出数据也存储于控制单元5中。
另一方面，将由入口侧温度计44、出口侧温度计45及流量计46得到的有关温水能量的数据也发送到控制单元5并存储于其中。另外，控制单元5，利用上述检测数据，算出温水能量及温水能量回收量，并将这些算出数据也存储于控制单元5中。
关于发动机4的燃料消耗量的数据由燃料流量计50检测，将该数据发送到控制单元5，预先将已知的燃料单价(圆/立方米或圆/立升)输入到控制单元5中，就可以求其积而算出出燃料费(圆/月或圆/小时)。
如上所述，使用发电装置1′的系统的构成包括关于耗费在温水生成上的热能的信息的检测设备；热能及热能量以及能效的算出设备；存储这些算出结果的存储设备。
此处，所谓的使用发电装置1′的系统是热电联产系统。另外，所谓的检测关于耗费在温水生成上的热能的信息的检测设备是温度计44、45及流量计46，热能、热能量及能效的算出设备及存储这些算出结果的存储设备。
因此，以发动机4及发电机3为主的已有的发电机单元，与借助附设热回收系统及控制机构而构成热电联产系统的场合相比，可使装置整体小型化，可使尺寸(空间)适当。
另外，因为由系统联系用的逆变器6a、6b及温水能量回收机构构一体化成为发电装置1′，发电装置1′的各装置可利用组装到发电装置1′中的一个控制单元5进行控制。所以，无需添加新装置作为发电装置1′的控制系统，就可以对其电力、热能进行管理，可在削减成本的同时，不需要新增加装配空间。
作为发电装置1′的一要素的上述操作显示器28，是兼任用于向控制单元5发送控制指令的输入设备及用于接收从控制单元5发出的数据的输出设备的输入输出设备。
在控制单元5中设置有数据通信用的输出端子，作为输入输出设备的操作显示器28，如图1所示，可经过有线的信号线与控制单元5连接进行通信。另外，也可以将操作显示器28作为远距控制盘，与控制单元5进行无线通信。
另外，也可以采用一般流行的通用个人计算机35代替或补充操作显示器28作为输入输出设备。
另外，为了使发电装置1′的控制单元5和设置于发电装置1′的外部的远距监视系统(中央远距监视中心)的监测操作显示器29相连接，在发电装置1和远距监视系统中分别设置有无线通信适配器31。利用通信适配器31、31，可在控制单元5和监测操作显示器29之间，即在发电装置1的设置地点与其距离很远的远处之间进行双向通信。
另外，监测操作显示器29，与设置于发电装置1′内的操作显示器28不同，是设置于发电装置1′的外部的操作显示器。
另外，控制单元5与监测操作显示器29之间的通信设备并不限定于是无线通信，也可以是利用电话线等通信线路的有线通信。
另外，在本实施例中，由监测控制单元5，可向操作显示器28、29两者发送数据，但也可以是只能向其中之一发送数据的结构。
这样，因为发电装置1′具有操作显示器28及将算出结果发送到外部的发送设备(输出端子及通信适配器31等)，可对存储于发电装置1′的控制单元5中的上述检测数据、计算数据等有关电力的数据以及温水能量回收量等的数据利用离开发电装置1′的操作显示器28及离开发电装置1′的机器(个人计算机35及监测操作显示器29)予以确认、并对其的分析、记录等进行管理。此外，基于这些数据，与运转条件改变相对应，通过在操作显示器28等上的输入或不一直移动到发电装置1′的近旁就在监测操作显示器29等上进行输入，也可以更有效地使用热电联产系统。这样，可使用户确实感觉到作为购入的商品的热电联产系统的效果，提高消费者的满意程度。
下面利用图9至图14对显示在设置于操作显示器28中的图像显示装置32中的图表予以说明。
另外，以下的构成，在监测操作显示器29(或个人计算机35)中也一样。
在作为输入输出设备的操作显示器28中设置有图像显示装置32，可根据内置于操作显示器28中的处理程序，将上述各数据图表化并在图像显示装置32上进行显示。
在本实施例中，商用电源40的商用电流值是由变流器CT1、CT2检测，而发电机3的发电电流值及电压值是由逆变器6a、6b内部的电路检测的，但也并不限定于此方法。
另外，关于电力值及温水能量的检测数据，是利用控制单元5进行算出处理，算出关于电力值、温水能量及电量、温水能量回收量等的算出数据，但并不限定于此方法。比如，也可以将检测数据发送到作为上述输入输出设备的操作显示器28，根据设置于操作显示器28内部的运算装置及处理程序，算出上述算出数据。
首先，对如图9所示的按时间带区别的商用电量、发电量、负载电量、温水能量回收量、虚载电量及燃料消耗量的比较表予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以将作为上述算出数据的商用电量、发电量、负载电量、温水能量回收量、虚载电量及燃料消耗量在上述图像显示装置32上以每小时并列的一览表形式进行显示。上述各电量，如前所述，因为在本实施例中，是对每一小时算出的电量，所以也在上述一览表中对每一小时并列配置。
另外，在不导入本发明的发电机时，耗电机器(包含产生温水的装置)必需的电力本来必须全部由商用电量供应，作为此时必需的“虚”载电量，是将虚载电量定义为商用电量、发电力及温水能量回收量三个相加的值。
利用这种构成，发电装置1′的用户，可了解发电机3产生的发电量，可确实感觉到作为购入的商品的发电装置1′的效果，提高消费者的满意程度。
下面对图10所示的按月的商用电量、发电量、负载电量、温水能量回收量、虚载电量及燃料消耗量的比较表的实施例予以说明。
借助上述处理程序的作用，可将作为上述算出数据的每个小时的商用电量、发电量、负载电量、温水能量回收量、虚载电量及燃料消耗量按月合算出出各月间电量，算出月间各电量和能量，作成月间的各电量和电费的对应关系作成一览表，使其可以在图像显示装置32上进行显示。
示于图10中的商用电力的每一kWh的单价(购买电力成本)是从商用供电侧(电力公司)接受信息提供并预先存储于操作显示器28中。另外，发电电力的每一kWh的单价是由驱动发动机4所需要的燃料的成本等算出，关于燃料消耗量的增减的数据受到检测和发送，由控制单元5算出。
通过对图10中的虚载电力的月间电费(圆/月)和商用电力的月间电费及发电电力和温水能量的月间电费的和进行比较，可以很容易掌握导入本发明的热电联产系统而产生的能量成本削减量(成本指标)。另外，在算出每一kWh的发电电力及温水能量的单价及月间电费时，通过在本发明的发电机的设备购入费、附带工事费、管理维持费、补修费、人事费等的数据(诸经费)进行调整，可对有关设备投资费用的回收期间的预测更细致地进行，可在用户的了解深化的同时提高满意程度。每一kWh的发电电力及温水能量的单价可由以下的式子算出。
(每一kWh的发电电力及温水能量的单价(圆/kWh))＝(燃料费(圆/月))/(发电电力及温水能量的月间使用量的和(kWh/月))另外，在图10的示例中，示出的是月间比较的场合，但也可以进行日单位比较及年单位比较。
下面对图11所示的按照时间带区别的商用电量、发电量及温水能量回收量的曲线的实施例予以说明。
图11的曲线是将图9所示的比较表曲线化的示图。横轴表示在一个小时单位的时间的变化，纵轴表示各电量的变化。
借助这种构成，用户可以在一个小时单位中进行各电力系统的供电量的比较。可以了解到在一日之内在哪一个时间带负载电力发生增减，根据与电力公司的合同内容，可以了解到更进一步降低成本的发电模式等。所以，用户可以认识发电装置1′的设备投资效果。
下面对图12所示的比较每一个月的商用电量、发电量及温水能量回收量的曲线予以说明。
图12的曲线示出每一个月的商用电量和发电量的比较及负载电量的增减。横轴表示在一个月单位的时间的变化，纵轴表示各电量的变化。
借助这种构成，用户可以在一个月单位中进行各电力系统的供电量的比较。可以了解到在一年之内在哪一个月负载电力发生增减，根据与电力公司的合同内容，可以了解到更进一步降低成本的发电模式等。所以，用户可以认识发电装置1′的设备投资效果。
下面对图13所示的表示各电力系统的现在供电值的电力系统概念图的实施例予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以在图像显示装置32上显示各电力系统的概念图的同时，在该概念图上与每个电力系统相对应地显示出各个电力系统供给的电力值。在图像显示装置32上显示的各电力值、温水能量及燃料消耗量，使上述检测数据及算出数据按照原样得到显示，在利用逆变器6a在商用电流值、发电电流值的每个检测定时进行更新。就是说，在图像显示装置32上实时地示出各电流值及电力值的变化。
另外，图13中的所谓的“产生的能量”是从发电机产生的诸能量之内可利用的能量(电能及回收的温水能)的大小，是与每一单位时间的燃料使用重量及该燃料的每一单位重量的燃烧能量一起对于了解该发电机的能效(＝(产生的能量)/(燃料的燃烧能量)×100(％))上是重要的值。
借助这种构成，用户自己可以确认时刻变化的各电力系统的供给电力的变化，可以提高消费者满意程度。另外，因为供给的电力值是与概念图相对应地进行显示，用户易于把握供电的情况作为图像，提高消费者满意程度。
下面对图14所示的表示月间的各供电量及能量的系统概念图的实施例予以说明。
借助上述处理程序的作用，可以在图像显示装置32上显示各电力系统的概念图的同时，在该概念图上与每个电力系统相对应地显示出各个电力系统供给的月间电量、温水能量回收量及燃料使用量。月间电量与图10所示的一个月间的商用电量、发电量、温水能量回收量及虚载电量的比较表的场合一样，将作为算出数据的每一小时的各电量及温水能量回收量在月间合计而算出月间的各电量。
借助这种构成，可自己确认月间各电力系统的供电量，提高消费者满意程度。另外，因为供给的电量是与概念图相对应地进行显示，用户易于把握月间的电量的比较作为图像，提高消费者满意程度。
另外，比较的期间并不限定于月间，也可以是日单位、年单位。
如上所述，在使用发电装置1′的热电联产系统中备有图像显示设备(图像显示装置32)，由此，因为将关于电力值及温水能量的诸算出数据以图表进行显示，所以用户就是不进行烦杂的计算也可以很容易获得有关成本指标的信息。
另外，在此系统中，可以设置发动机驱动用的燃料消耗量的算出设备，因为图像显示设备(图像显示装置32)可以用图表形式显示各电量及燃料消耗量，可以根据实际的数据更正确地掌握由发电机产生的电力的单价及温水能量单价，可实际感受到该系统的效果，可提高消费者的满足程度。
作为控制单元5的操作显示器28，其构成为也可以用来将上述各数据取出到发电装置1′的外部的输出设备。
就是说，在操作显示器28中，在设置作为对数据存储设备的IC卡(卡状器件)33的输出机构的同时，设置有对作为数据记录设备的打印机34的输出机构。于是，可以使上述各数据存储于IC卡33或将上述各数据的数值信息打印到打印机34而将上述图表(图9至图14等)进行图像输出。
借助这种构成，可由IC卡33将上述各数据回收，使不能与发电装置1′连接与通信的机器也可读取数据。特别是，在进行与内置于控制单元5及操作显示器28中的处理程序不同的数据处理的场合等情况下，通过使内置该种处理程序的计算机经过IC卡33读取数据可进行用于种种电力管理的数据处理。
另外，通过将上述各数据的数值信息在打印机34上进行打印或将上述图表进行图像输出，用户可在操作显示器28的配置位置对供电和电量的变化的情况予以确认。特别是，在设置打印机34的场合，可以主要以打印机34作为数据及图表化数据的确认设备，比如可以实现具有液晶画面的图像显示装置32的小型化，从而实现降低图像显示装置32的成本。
另外，在使用发电装置1′的系统中，设置有根据算出结果检测该系统异常并进行通报的设备。
就是说，在控制系统2的控制单元5内、在操作显示器28内、或在该发电机主体外部的个人计算机35或监测操作显示器29内装入异常检测程序，可在意外事故及装置故障的瞬时向维护和管理者(用户、制造商或进行维护管理的第三方)通报，对异常尽快采取对策。
比如，发电电力值和温水能量的值，在装置无异常时，其比值不会发生很大变化。可是，假如入口侧温度计44、出口侧温度计45或流量计46发生故障，则温水能量的值会变得异常大或小，或是不显示。另外，假如在热交换机41内的一次冷却水路8及二次冷却水路42的内壁上有堆积物附着，流量计46的流量变小，入口侧温度T1成为异常大的值，为防止一次冷却水温的异常升高，提高辐射叶片7a的旋转频率。
通过不断利用异常检测程序对这种检测数据及算出数据的大小及诸数据之间的大小的平衡进行监视，可瞬时检测到发电机的异常。
在检测到异常时，在使对该发电机以有线或无线方式在主体表面或离开的位置配设的通报机器48(优选的方式是靠近维护和管理者配设)动作的同时，在操作显示器28、发电机主体外部的个人计算机35或监测操作显示器29上显示异常内容及认定的出现故障、毛病的地方的候补，可更迅速地采取对策。另外，通报机器48也可以以声、光、振动等刺激人的感官使其感觉到，但方法也不限定于这一种。
这样，在使用发电装置1′的热电联产系统中，作为异常检测设备，在控制系统2的控制单元5内、在操作显示器28内、或在该发电机主体外部的个人计算机35或监测操作显示器29内装入异常检测程序，并且，作为异常通知设备，具有通报机器48及操作显示器28、发电机主体外部的个人计算机35或监测操作显示器29。
作为结果，可对装置异常迅速采取对策，对于有关机械知识贫乏的用户，在用户导入和利用该发电装置1′时，不仅在安全上有效，而且具有可以将该发电装置1′的停止引起的能量成本指标的减小抑制到最小限度。
关于发电装置1′的运转方法，用户永远可以在发电装置1′的附近或从远处管理及改变发电装置1′的运转条件，但发电装置1′的构成既可以是预先将被认为使用频率高的典型的运转模式的程序置于控制系统2中，用户可从中选择适合使用状况的运转模式，也可以是将具有学习功能的程序装载并从用户的使用状况出发自动控制运转条件使对环境的负担或总电力成本变为最小。
如上所述，使用发电装置1′的热电联产系统具备根据算出结果通过控制将对环境的负担或总电力成本变为最小的设备，即控制系统2，的系统。
因此，即使用户不根据热电联产系统的诸算出数据自己进行烦杂的计算，也可以针对使用方法及目的以最优运转条件对热电联产系统予以利用，可以提高消费者的满意程度。
下面对本发明的实施例3的将多个发电装置并联构成的电力系统予以说明。
首先，利用图15对电力系统101的整体构成的予以说明。电力系统101是由多个发电装置102和管理系统110构成的，各装置102之间，详言之，后述的各控制单元105之间，通过通信线103可进行控制信号和各种数据的通信。此处，在本实施例中，作为通信线103的连接方式，采用的是多分支方式的连接方式，这种构成易于与发电装置102的增设相对应。
以上构成的电力系统101，将发电装置102分别通过输电线109与作为外部电源的商用电源40进行系统连接。这样，与该输电线109连接的负载126、126...由商用电力和发电电力供电。
其次利用图16对各发电装置102的构成予以说明。各发电装置102由发动机106、发电机107、逆变器108以及控制单元105构成。由该控制单元105及该逆变器108构成用来控制发电装置102的运转的控制系统。
发动机106与发电机107连接，由该发动机106对发电机107进行驱动。
另外，发动机106，经过控制线路114，与包含发动机控制器的控制单元105相连接，并根据控制单元105的指令进行发动机106的输出控制。
另外，也可以是在发动机106中导入冷却水，利用该冷却水将发动机106产生的热量排出到外部的构成，此时是将电力系统101用作所谓的热电联产系统。
在发电机107的输出侧连接有逆变器108，在发电机107的交流输出变换为直流之后，输入到逆变器108。
在逆变器108中配置有控制器123(参照图17)，利用该控制器123，了解交流电力的频率控制、来自发电机107的输入电压及输入电流、输出电压及输出电流，此外还有逆变器108的累积电量。
另外，在图16所示的构成中，对一台发电机107，连接有两台逆变器108、108，利用各个逆变器108、108进行供电。这样，因为是从多台逆变器108、108进行供电，所以在各逆变器108、108中可以进行独立的输出控制，可以灵活地对应负载的变动。
另外，多个控制单元105之一用作主机对其他控制单元105进行集中控制，对自身及其他发电装置102进行运转/停机的控制。作为此主机的功能，是组合到全部控制单元105中的，所以在其他控制单元105用作主机时，就服从作为该主机的控制单元105，另一方面，需要时，自身作为主机时，就对其他控制单元105进行集中控制。
这样，在各发电装置102中设置的控制单元105，和设置于其他发电装置102中的控制单元105之间，是通过通信线103进行通信的构成，在任意一个控制单元105用作主机时都可以对其他全部控制单元105进行协同控制。另外，在本实施例中，通信线103的连接方式是多分支方式，是一种易于与发电装置102的增设相对应的构成。
下面对图16的各种通信线予以说明。
通信线103将配置于各发电装置102中的控制单元105进行连接，此通信线103是将分别配置于全部发电装置102之中的各个控制单元105连接起来，使得在这些控制单元105、105...之间可进行控制信息的通信。
通信线112，在各发电装置102中，在配置于其中的逆变器108、108和控制单元105之间进行连接，在逆变器108和控制单元105之间，可进行控制信号和表示逆变器108的状态的信号的通信。
通信线113，与配置于各发电装置102中的逆变器108相连接，由于该逆变器108与配置于各发电装置102、102...中的逆变器108、108...相连接，可以进行逆变器的输出控制的控制信息的通信。
信号线路115是从电流值检测器111延伸而来的通信线，与配置于各发电装置102中的逆变器108相连接，可以检测出各逆变器108的商用电力系统的电流值。
下面利用图17对逆变器108的构成予以说明。
在逆变器108中设置有控制器123、整流电路124、输出控制部125及通信部121。
由发电机107发出的交流电力，经整流电路124变换为直流，该直流电力供给输出控制部125。于是，在输出控制部125中，将供给的直流电力变换为交流电力进行输出。
此输出控制部125与控制器123连接，利用该控制器123，可进行从输出控制部125输出的电力控制。
另外，控制器123与通信部121相连接，该通信部121通过与上述的各逆变器108相连接的各通信线相连接，可以与设置于其他发电装置102中的逆变器108进行通信，与同一发电装置102内的控制单元105进行通信和进行商用电力系统的电流值的检测。
下面对与通信部121的通信线予以说明。
通信线112与设置于各通信部121中的输入输出连接端口122a、122a相连接，由此可与设置于同一发电装置102内的多个逆变器108、108和控制单元105进行通信。
通信线113，与设置于各通信部121中的输入输出连接端口122b、122b相连接，由此可与设置于同一发电装置102内或其他发电装置102内的各逆变器108、108之间进行通信。
信号线115，与设置于各通信部121中的输入输出连接端口122c、122c相连接，由此各逆变器108的通信部121与电流值检测器111相连接，利用任何一个逆变器108都可对来自商用电源的电流值进行检测。
下面利用图18对逆变器间的布线构成予以说明。
在各发电装置102内，控制单元105和逆变器108、108由通信线112连接。
另外，全部逆变器108与通信线113连接，因此在全部逆变器108、108...之间可进行输出控制信息的通信。
另外，各逆变器108间由信号线115相连接，此外，由于电流值检测器111配置于连接负载126和商用电源40的输电线109的、在全部发电装置102之中最上游侧(商用电源40侧)的部分的最上游逆变器108的信号线115的接点更上游侧，利用任何一个逆变器108都可以检测商用电力系统的电流值。作为电流值检测器111，可使用变流器。
另外，在图18中，绘出的不是对全部逆变器108都连接有信号线115，实际上全部逆变器108都是经信号线115与电流值检测器111相连接。
这样，在该电力系统101中，在全部发电装置102中设置的逆变器108中，可检测外部电力系统的电流值，在使系统协同保持原样不变的情况下，不仅可使全部发电装置102停机，而且可以只使检测电流值异常的特定的发电装置102停机进行维护，并且，可以通过控制使各发电装置102的运转的累积时间均等。
另外，如前所述，可使多个之中的一个逆变器108用作主机对其他逆变器108进行集中控制，对自身及其他发电输出进行控制。作为此主机的功能，是组合到全部逆变器108中的，所以在其他逆变器108用作主机时，就服从作为该主机的逆变器108，另一方面，需要时，自身作为主机时，就对其他逆变器108、108...进行集中控制。
另外，对以上的各通信线103、112、113，在本实施例中，连接方式是多分支方式，是一种易于与发电装置102的增设相对应的构成。
下面对具有以上的构成的分散电源用电力系统101的控制方法予以说明。
在本控制中，是在上述多个逆变器之中以任意一个逆变器作为主机对其他逆变器进行协同控制，用作该主机的逆变器将来自其他逆变器的对各发电装置所要求的发电电力的信息进行集成，算出作为整个电力系统所要求的发电输出，作为该主机的控制单元，根据该算出结果决定发电装置的运转台数。
图19及图20为示出本控制的流程图500。下面参照流程图500进行说明。
各逆变器108，利用上述电流值检测器111，检测商用电力系统的电流值，算出输电线109中来自商用电源40的商用供电R[W](步骤301)。
由各逆变器108、108...分别算出输出电力a、b、c...[W](步骤302)。就是说，输出电力a、b、c...[W]，是各逆变器108、108...的实测电力值。与此相对，在以下，将各逆变器108、108...的额定(最高)输出分别表示为额定输出A、B、C...[W]。
于是，在多个之中的任意一个逆变器108作为主机(以下称其为“主机逆变器108”)将其他的逆变器108、108...的输出电力a、b、c...的数据集成，算出作为实测值的这些输出电力a、b、c...的合计值t[W](步骤303)。另外，也可以由各控制单元105将各个发电装置102内的各逆变器108的输出电力的数据集成。
在将该电力系统101作为无反向潮流的系统联系系统使用时，主机逆变器108，为防止电力系统的发电输出对外部电源的反向潮流，与其他逆变器协同进行输出控制。
这样，主机逆变器108通过进行自身或其他逆变器的输出控制，可使反向潮流不会发生(步骤304)。另外，因为此步骤的有无可由控制单元105的程序任意设定，在设定针对反向潮流的电力系统中，用户可任意设定反向潮流的有无，可与用户的反向潮流有/无的要求和希望相应。另外，在进行五反向潮流的输出控制时，可对控制后的输出值再次进行检测。
其次，作为主机的控制单元105(以下称其为“主机控制单元105”)，由主机逆变器108了解到合计值t[W](步骤305)。另外，也可由主机控制单元105集成全部控制单元105的数据而得到的合计值t[W]。
对这样得到的合计值t[W]和运转的发电装置102、102...的额定输出A、B、C...的合计值T[W]是否一致进行确认(步骤306)。
通过这一确认，可确认作为整个电力系统101是否发挥最高性能，即运转中的发电装置102、102...是否是以最高输出运转。
于是，在合计值t[W]与合计值T[W]一致时，认为工作中的发电装置102、102...是以最高输出运转，即作为整个电力系统101，是以最高输出工作，使控制结束。
另一方面，在合计值t[W]小于合计值T[W]时，主机控制单元105，通过决定上述的发电装置102的运转台数，进行使成为运转对象的发电装置102以均等输出进行运转的控制(路径R1)或进行使特定的发电装置以最高输出进行运转的控制(路径R2)的任何一种控制(步骤307)。
就是说，进行使运转对象的全部发电装置102、102...为均等输出的控制(路径R1)或使特定的发电装置102以最高输出进行运转，不足的部分由其他发电装置102的输出补充的控制(路径R2)。执行任何一种控制，都可由用户任意设定。
在这两个之中，首先，对运转对象的全部发电装置102、102...进行均等输出的场合予以说明。
本控制(路径R1)是在运转对象的全部发电装置102、102...中，为使各逆变器的输出均等，强制进行逆变器的输出控制。
首先，在决定以均等输出运转的发电装置102的台数(运转台数)时，选定应该运转的发电装置102(运转对象的发电装置的选定)(步骤308)。
此台数决定及装置的选定，是通过算出各发电装置102的运转累积时间，根据“使各发电装置102、102...的运转累积时间均等”及“根据维护日程使在维护时停机”等进行的。这样，上述控制单元105，就对运转的发电装置102在每个规定时间进行切换控制。
另外，在此台数决定及装置选定中，在存在停机中的发电装置102的场合，包含是否使该停机中的发电装置102运转，进行运转台数决定及装置选定。
另外，此决定及选定的结果，根据场合的不同，选定运转中的发电装置102作为停机对象，即进行停机对象的发电装置102的选定(步骤309)。
于是，设置于发电装置102中的逆变器108，确认是否用作主机(步骤310)。
在此停机对象的发电装置102的逆变器108用作主机时，由此逆变器108向在运转对象的发电装置102中设置的其他逆变器108分配作为该主机的功能(步骤311)。
此外，在停机对象的发电装置102中设置的控制单元105，确认是否用作主机(步骤312)。
在此停机对象的发电装置102的控制单元105用作主机时，由此控制单元控制单元105向在运转对象的发电装置102中设置的其他控制单元105分配作为该主机的功能(步骤313)。
另外，优选方案是各控制单元105，了解本身或其他的发电装置102的运转/停机状态，将在该控制单元105本身及其发电装置102中设置的逆变器108的作为主机的功能，对设置在运转状态的发电装置102中的控制单元105及逆变器108自动进行分配控制。
通过以上的步骤309～313，设置有用作主机的逆变器108及控制单元105的发电装置102在停机之前，将作为主机的功能向其他发电装置102内的逆变器108及控制单元105进行分配。
这样，处于运转状态的发电装置102的逆变器108，作为主机，设定为对其他逆变器108进行协同控制，于是，根据上述的发电装置102的台数决定及装置选定，执行运转中的发电装置102的停机及停机中的发电装置102的运转开始(步骤333)。
下面对使特定的数个发电装置102以最高输出运转，不足部分由其他发电装置102补充的进行控制的场合予以说明。
本控制，是强制使特定的发电装置102、102...进行最高输出运转，而使另外的特定的一个发电装置102跟踪商用供电R[W]的变动进行的逆变器输出控制。
首先，在决定以最高输出运转的发电装置102的台数(运转台数)时，选定以最高输出运转的发电装置102及跟踪商用供电R[W]变动而进行运转的发电装置102(运转对象发电装置102的选定)(步骤320)。
此台数决定及装置选定，是通过输出各发电装置102、102...的运转累积时间根据“使各发电装置102、102...的运转累积时间均等”及“根据维护日程使在维护时停机”等进行的。这样，上述控制单元105，对在每个规定时间运转的发电装置102进行切换控制。
另外，在存在停机中的发电装置102时，包含是否使该停机中的发电装置102运转，进行运转台数决定及装置选定。
此决定及选定的结果，根据场合的不同，选定运转中的发电装置102作为停机对象，即进行停机对象的发电装置102的选定(步骤309)。以下的流程(步骤309～333)与进行上述均等输出控制的情况一样。
这样，作为主机的控制系统(控制单元105)，可将来自其他的控制系统(控制单元105)的载置该控制系统的发电装置102所要求的发电电力的信息进行集成，算出电力系统101的负载电力，决定发电装置102的运转台数。
由此，就可能在均等输出控制及使特定的发电装置成为最高输出的控制成为可能的同时，可以使各发电装置的运转的累积时间成为均等。
利用以上的流程，可进行发电装置102、102...的运转/停机的切换。
此处，对上述两种控制(路径R1、R2)的特征点进行说明。
在均等输出控制中(路径R1)，用作主机的发电装置102的控制单元105，对自己及其他发电装置102进行控制以使在决定运转台数之际作为运转对象的发电装置102进行均等输出。
因此，全部发电装置102的运转时间均等，特定的发电装置102不会被强迫进行过剩的运转和输出，可以延长整个电力系统101的寿命。
另一方面，在通过控制使特定的发电装置102以最高输出进行运转的控制(路径R2)中，用作主机的发电装置102的控制单元105，在决定运转台数之际在作为运转对象的发电装置102之中，对自己及其他发电装置102进行控制以使特定的发电装置以最高输出运转。
因此，在可以使该特定的发电装置102以最高输出运转，发挥最高的性能(高效率运行)的同时，也可以从工作中的发电装置102、102...之中选择使其停机也可以的发电装置102。
比如，发电装置102的最高输出为10[kW]，商用供电R[W]为40[kW]，则在5台发电装置102的输出分别为8[kW]、7[kW]、9[kW]、8[kW]、8[kW]的场合，在使4台发电装置102的输出为最高输出10[kW]时，4台的合计补充到40[kW]，可使剩下的一台停机等等。
在这些控制(路径R1、R2)中，用作主机的控制系统(控制单元105)，也可以每隔规定时间对运转的发电装置102进行切换。就是说，从运转时间的历史，选择使其运转的发电装置102、102...，使发电装置102、102...的运转时间均等而不使运转累积时间集中于特定的发电装置102而可以延长整个电力系统101的寿命。
另外，作为上述两种控制(路径R1、R2)的共同点，是对作为逆变器108及控制单元105的主机的功能进行的分配控制。
利用这一控制，在作为该主机的逆变器108及控制单元105成为停机对象时，则在停机前掉换为另一逆变器108及控制单元105，以维持整个电力系统101所必需的控制(集中控制)。
这样，在使系统联系保持原样不变的情况下，在某一发电装置102需要维护时，可以不使全部发电装置102、102...停机，而是只使该特定的发电装置102停机进行维护。
此外，用作主机的逆变器108，必须一直可以检测进行系统联系的商用电力系统的电流值，因为设置于全部发电装置中的逆变器108、108...都可检测出上述电流值，所以随着特定的发电装置102的停机，也不会发生不能检测该电流值的不便。
就是说，通常，因为只使用特定的一个逆变器检测商用电力系统的电流值，所以不能自由选择停机对象的发电装置102，根据本构成，因为设置于全部发电装置102中的逆变器108都可以用作主机，所以可以自由地选择作为停机对象的发电装置102。
由此，可以在使系统联系保持原样不变的情况下，不必使全部发电装置102停机，而可以只使特定的发电装置102停机进行维护，并且可以通过控制使各发电装置102的运转时间均等。
另外，在以上的控制中，是另一作为顺序控制的流程由控制单元105自动地决定发电装置102的运转/停机，但用户也可以任意选择作为运转对象及停机对象的发电装置102。
比如，在图19中的流程图500的步骤307(控制方法选定)中，用户可以通过确定希望停机的发电装置102而强制所要求的发电装置102停机进行维护。
本发明，适用于具备由发动机驱动的发电机，具有可利用逆变器与外部电源进行系统联系的发电装置的供电系统。作为外部电源的电力系统，以发电厂等商用电力系统为主，但也可以是发电装置提供商用电力的系统。在这种电力系统中，本发明，由于使用图像显示装置，用户很容易掌握电力的使用状况等，除了可提供消费者满意程度高的电源管理系统之外，在使用多个发电装置的场合，由于各个发电装置的通用性高，可以提供低成本化高便利性的装置。另外，既可以应用于构成紧凑的电力系统，也可应用于进行发电装置的废热回收的热电联产系统。
权利要求
1.一种发电装置，其特征在于在可由逆变器与外部电源互连并且具有由发动机驱动的发电机的发电装置中包括检测有关外部电源和发电装置的电力的信息的设备；算出外部电源、发电装置和负载的电力以及这些的电量的设备；以及记录这些中的各个电力及各个电量的设备。
2.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于具有将各电量图表化进行显示的图像显示设备。
3.如权利要求2所述的发电装置，其特征在于具有发动机的燃料消耗量的算出设备和用图表形式显示各电量及燃料消耗量的图像显示设备。
4.如权利要求1所述的发电装置，其特征在于具有将算出结果发送到外部的发送设备。
5.一种使用发电装置的系统，其特征在于在将权利要求1中所述的多个发电装置并联的系统中各发电装置具有对自己的发电机和逆变器进行协同控制的设备以及检测来自外部电源的电流值的设备。
6.一种使用发电装置的系统，其特征在于在将权利要求5中所述的多个发电装置并联的系统中具有与其他发电装置的控制系统进行通信的通信设备以及具有作为主机协同控制另外的控制系统的设备。
7.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求6中所述的发电装置的系统中，用作主机的控制系统具有将来自其他控制系统的载置该其他控制系统的发电装置所要求的发电电力的信息进行集成，算出该系统的负载电力，决定发电装置的运转台数的设备。
8.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求7中所述的发电装置的系统中，用作主机的控制系统具有用来通过控制使在决定运转台数之际作为运转对象的发电装置可均等输出的控制单元。
9.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求7中所述的发电装置的系统中用作主机的控制系统，在决定运转台数之际作为运转对象的发电装置之内具有用来通过控制使特定的发电装置以最高输出进行运转的控制设备。
10.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求7中所述的发电装置的系统中用作主机的控制系统具有识别自己及其他的发电装置的运转或停止状态，选择用作下一个主机控制系统的设备。
11.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求7中所述的发电装置的系统中用作主机的控制系统具有每隔规定时间对运转的发电装置进行切换的切换设备。
12.一种使用发电装置的系统，其特征在于在使用权利要求7中所述的发电装置的系统中用作主机的控制系统具有与其他控制系统协作防止对外部电源的反向潮流的设备。
13.一种使用发电装置的系统，是一种具有权利要求1中所述的发电装置和回收该发电装置的发动机废热而生成温热的废热回收设备的系统，其特征在于其构成包括有关耗费在温水生成上的热能的信息的检测设备；热能及热能量以及能效的算出设备；这些算出结果的存储设备；将利用外部电源、发电装置及本发电装置的系统的负载的各电量、热能量及能效图表化并进行显示的图像显示设备。
14.一种使用发电装置的系统，是使用权利要求13中所述的发电装置的系统，其特征在于具有算出发动机驱动用的燃料消耗量的算出设备，将各电量、热能量及燃料消耗量以表形式显示的图像显示设备。
15.一种使用发电装置的系统，是使用权利要求13中所述的发电装置的系统，其特征在于具有将算出结果发送到外部的发送设备。
16.一种使用发电装置的系统，是使用权利要求13中所述的发电装置的系统，其特征在于具有联系外部的通信设备，经过该通信设备可进行远距操作。
17.一种使用发电装置的系统，是使用权利要求13中所述的发电装置的系统，其特征在于具有根据算出结果检测该系统的异常并进行通知的设备。
18.一种使用发电装置的系统，是使用权利要求13中所述的发电装置的系统，其特征在于具有根据算出结果使环境的负担或电力成本变成最小的控制单元。
全文摘要
用来控制构成发电装置(1)的各装置的控制单元(5)的构成为可根据由逆变器(6a、6b)发送的外部电力及发电电力的各值的检测数据，在算出关于外部电力、发电电力、负载电力的各电力值及各电量的数据的同时，将这些算出数据和上述检测数据进行存储，在发电装置(1)中设置有利用有线或无线进行连接的操作显示器(28)。另外，在使用该发电装置(1)的热电联产系统中，检测有关外部电源及发电装置(1)的发电电流值的数据和有关温水能量的数据，发送到控制系统(2)，由该控制系统算出外部电量、发电电量、温水能量回收量、能效等数据，并在操作显示器(28)上显示该算出数据。
文档编号H02J3/46GK1643761SQ0380605
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月4日 优先权日2002年2月14日
发明者日比真二, 常盘昌良, 藤泽俊畅, 金元忠达, 吉本博, 山室幸三, 深江守 申请人:洋马株式会社